五轴数控系统RTCP和RPCP技术应用 被引量：26

1

作者 梁全 王永章 《组合机床与自动化加工技术》 2008年第2期62-65,共4页

文章在参考了多种当前流行的五轴数控系统功能的前提下,着重分析了五轴数控系统中的RTCP功能,同时联带分析了文献中介绍较少的RPCP功能。在分析的基础上,推导了五轴数控系统的RTCP功能和RPCP功能的数学公式。为了验证推导的数学模型的... 文章在参考了多种当前流行的五轴数控系统功能的前提下,着重分析了五轴数控系统中的RTCP功能,同时联带分析了文献中介绍较少的RPCP功能。在分析的基础上,推导了五轴数控系统的RTCP功能和RPCP功能的数学公式。为了验证推导的数学模型的正确性,开发了基于OpenGL技术的仿真软件,用来进行仿真试验。算法推导和仿真试验的成功,为后续开放式数控系统添加相应功能提供了理论依据。 展开更多

关键词 五轴数控系统 RTCP RPCP

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FAGOR五轴数控系统RPCP功能实现及应用 被引量：5

2

作者 薛静 付学炜 张伟 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第4期75-78,共4页

五轴加工中由于旋转运动的影响,会产生非线性误差。文章介绍了5轴数控加工中RTCP/RPCP补偿功能,系统阐述了以FAGOR为代表的数控系统升级改造过程,通过数控系统的改造升级使其具备RPCP功能。以典型零件加工实例,验证改造方案的合理性,并... 五轴加工中由于旋转运动的影响,会产生非线性误差。文章介绍了5轴数控加工中RTCP/RPCP补偿功能,系统阐述了以FAGOR为代表的数控系统升级改造过程,通过数控系统的改造升级使其具备RPCP功能。以典型零件加工实例,验证改造方案的合理性,并通过与非RPCP功能在加工流程、加工精度和效率方面的对比,证明改造后具备RPCP功能机床性能的优越性。 展开更多

关键词 五轴数控系统 FAGOR RPCP功能 机床改造

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五轴数控系统联动控制方法研究 被引量：3

3

作者 郭福坤 张勤 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第3期148-150,共3页

提出了多轴联动控制的新思路,通过对五轴数控系统模型的分析,建立坐标系,根据坐标变换理论,推导出五轴数控系统的顺运动学数学模型。通过求解雅可比矩阵及广义雅可比逆矩阵,得到五轴数控系统各轴的运动量,实现联动控制。计算机仿真结果... 提出了多轴联动控制的新思路,通过对五轴数控系统模型的分析,建立坐标系,根据坐标变换理论,推导出五轴数控系统的顺运动学数学模型。通过求解雅可比矩阵及广义雅可比逆矩阵,得到五轴数控系统各轴的运动量,实现联动控制。计算机仿真结果表明,此方法能够实现五轴数控系统的高精度联动控制。 展开更多

关键词 联动控制 五轴数控系统 顺运动学方程

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五轴联动数控系统RTCP技术的研究与实现 被引量：11

4

作者 孙维堂 刘伟军 +1 位作者 于东 郑飂默 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2011年第12期2515-2518,共4页

为了实现高效的五轴加工,本文对五轴RTCP技术进行深入研究,通过对旋转角度的细分及插补点处非线性误差补偿,减小了加工中的非线性误差并满足补偿算法的实时性,通过对各轴速度进行约束的前瞻算法、减小了加工过程中的机床振动,从而提高... 为了实现高效的五轴加工,本文对五轴RTCP技术进行深入研究,通过对旋转角度的细分及插补点处非线性误差补偿,减小了加工中的非线性误差并满足补偿算法的实时性,通过对各轴速度进行约束的前瞻算法、减小了加工过程中的机床振动,从而提高了工件表面的加工质量.本文提出采用基于参数配置的运动学模型,提高了工件程序的可移植性.最后将该算法添加到GJ-310数控系统中,并进行了试验验证,结果表明该算法可以满足加工要求. 展开更多

关键词 五轴数控系统 刀具中心点 非线性误差 实时补偿 运动学变换

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基于五轴联动数控系统刀具半径补偿的研究 被引量：5

5

作者 李粉霞 杨洁明 《机床与液压》 北大核心 2010年第3期60-63,共4页

在深入研究平面刀具半径补偿原理的基础上,推导出了一种适合直线插补的二维刀具半径补偿通用公式,并结合空间变换原理,将三维空间内的刀位点投影到二维平面内,确定半径补偿方向,得出了三维空间刀具半径补偿的算法。

关键词 五轴数控系统 刀具补偿 坐标变换

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一种新型五轴联动数控系统的研究 被引量：3

6

作者 张晓辉 于东 +1 位作者 胡毅 李筱颿 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2009年第2期371-375,共5页

在目前的五轴数控加工中,编程人员需针对不同类型的五轴数控机床编制不同的加工程序.针对这一问题,本文研究并设计一种新型五轴联动数控系统.详细描述了该五轴联动数控系统的结构,对其中的RTCP模块和基于四元数的空间运动学变换模块进... 在目前的五轴数控加工中,编程人员需针对不同类型的五轴数控机床编制不同的加工程序.针对这一问题,本文研究并设计一种新型五轴联动数控系统.详细描述了该五轴联动数控系统的结构,对其中的RTCP模块和基于四元数的空间运动学变换模块进行了重点探讨,并对该数控系统进行了测试.实验结果表明该数控系统具备一个工作程序在不同结构的机床进行加工的功能. 展开更多

关键词 五轴联动数控系统 RTCP 四元数 空间运动学变换

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基于误差控制的五轴NC系统平滑插补策略 被引量：2

7

作者 王峰 林浒 +2 位作者 郑飂默 冯金金 陈龙 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2013年第4期810-814,共5页

针对五轴系统对旋转轴采用线性插补容易出现过大刀轴姿态误差,采用矢量插补又容易在奇异点附近出现过大轨迹误差的问题,提出一种基于误差控制的平滑插补策略.新的插补策略分别对旋转轴和线性轴进行处理.对于旋转轴,根据相邻刀位点信息... 针对五轴系统对旋转轴采用线性插补容易出现过大刀轴姿态误差,采用矢量插补又容易在奇异点附近出现过大轨迹误差的问题,提出一种基于误差控制的平滑插补策略.新的插补策略分别对旋转轴和线性轴进行处理.对于旋转轴,根据相邻刀位点信息求解中点位置的理想刀轴矢量,若中点刀轴矢量处于奇异区域内,根据允许刀姿误差将刀轴矢量进行倾斜处理,然后以起点、中点和终点的刀轴矢量为基准对旋转轴进行矢量插补.对于线性轴,判断中点位置的轨迹误差是否超过允许范围,若超出则按理想刀位轨迹进行插补,否则直接采用线性插补.仿真实验证明了基于误差控制的插补策略既避免了奇异点附近出现过大轨迹非线性误差,又降低了刀轴姿态误差. 展开更多

关键词 五轴数控系统 运动控制 非线性误差 线性插补 矢量插补

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鞋楦五轴数控加工中的刀具半径补偿算法 被引量：8

8

作者 王恒 王云鹏 +1 位作者 武彦伟 程卫东 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1390-1396,共7页

在切触点信息缺失的情况下,以刀心点法向量为刀具半径补偿方向可能导致工件表面质量较差,为此提出一种全局法向量光顺方法。首先通过拟合平面求刀心点法向量,然后以前一个刀心点的法向量方向为基准调整当前刀心点的法向量方向,使法向量... 在切触点信息缺失的情况下,以刀心点法向量为刀具半径补偿方向可能导致工件表面质量较差,为此提出一种全局法向量光顺方法。首先通过拟合平面求刀心点法向量,然后以前一个刀心点的法向量方向为基准调整当前刀心点的法向量方向,使法向量方向一致。针对相邻刀心点法向量方向偏差较大的问题,将与当前刀心点切平面不垂直的和在Z方向与周围刀心点法向量偏差较大的异常法向量分别置零,然后采用线性插值的方式实现全局法向量的平滑过渡。Vericut仿真表明,法向量光顺后,补偿精度得到提高,工件表面光滑,验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 五轴数控系统 鞋楦加工 刀具半径补偿 法向量

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第一讲 五轴联动数控系统介绍

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《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2004年第3期76-78,共3页

装备制造业是一国工业之基石，它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段，是不可或缺的战略性产业。即使是迈进“信息化社会”的发达工业化国家，也无不高度重视。近年来，随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对... 装备制造业是一国工业之基石，它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段，是不可或缺的战略性产业。即使是迈进“信息化社会”的发达工业化国家，也无不高度重视。近年来，随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对高档的数控机床提出了急迫的大量需求。 展开更多

关键词 数控机床 五轴联动数控系统 数控编程 数控加工 数控程序

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五轴加工用刀具中心点插补算法的设计与实现 被引量：6

10

作者 刘峰 林浒 +2 位作者 郑飂默 王峰 张鸿楠 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2013年第2期390-393,共4页

针对数控系统在五轴加工中,只能提供机床坐标系下轴指令编程的问题.基于双转台五轴机床运动学转换关系,综合考虑机床动力学约束和加工路径约束,通过在实时插补中完成工件坐标系下编程指令到机床控制点的转换,来实现五轴加工用刀具中心... 针对数控系统在五轴加工中,只能提供机床坐标系下轴指令编程的问题.基于双转台五轴机床运动学转换关系,综合考虑机床动力学约束和加工路径约束,通过在实时插补中完成工件坐标系下编程指令到机床控制点的转换,来实现五轴加工用刀具中心点插补功能.使得数控系统可以在旋转轴插补的同时,自动对控制点进行实时补偿,确保刀具中心点位于编程轨迹,从而使五轴加工程序能够在不同配置结构的机床上运行,简化加工程序编制,增强程序代码的可读性. 展开更多

关键词 五轴数控系统 运动控制 运动学转换 刀具中心点插补

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四元数五轴联动插补算法的研究 被引量：1

11

作者 郭锐锋 李培楠 +2 位作者 黄艳 张晓辉 胡毅 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2008年第7期1362-1365,共4页

在深入分析五轴数控系统的运动机构配置的基础上,针对传统的基于矩阵或欧拉角的插补算法在旋转空间难以解决线性插值和加工要求等问题,设计一种基于四元数五轴联动的插补算法,不仅简化了插补计算量,同时能够使刀具从一点平稳的运动到另... 在深入分析五轴数控系统的运动机构配置的基础上,针对传统的基于矩阵或欧拉角的插补算法在旋转空间难以解决线性插值和加工要求等问题,设计一种基于四元数五轴联动的插补算法,不仅简化了插补计算量,同时能够使刀具从一点平稳的运动到另一点,而且插补的轨迹更光滑连续.文章引入四元数理论,重点研究了四元数在构造数学模型和运动变换中的应用,并在Matlab中成功的进行了仿真.实验结果表明了该算法的可行性和可靠性. 展开更多

关键词 五轴数控系统 四元数 空间直线插补 空间圆弧插补

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五轴侧铣加工3D刀具半径补偿研究 被引量：7

12

作者 李芝春 王宇晗 金永乔 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第9期1-3,7,共4页

为了解决五轴联动侧铣加工3D刀具半径补偿的难题,建立了三维空间刀具半径补偿模型;通过对刀具空间不同位姿的异面法矢的最佳补偿点的求取,避免了空间投影造成的误差,解决了五轴轨迹空间转角的半径补偿问题。论文提出的空间半径补偿算法... 为了解决五轴联动侧铣加工3D刀具半径补偿的难题,建立了三维空间刀具半径补偿模型;通过对刀具空间不同位姿的异面法矢的最佳补偿点的求取,避免了空间投影造成的误差,解决了五轴轨迹空间转角的半径补偿问题。论文提出的空间半径补偿算法已集成在五轴联动数控系统中,通过加工实验进行了验证。 展开更多

关键词 五轴数控系统 五轴侧铣 3D刀具半径补偿

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基于T-FLEX 3D CAD系统的数控程序检验方案

13

作者 庄朱协 高伟强 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2010年第8期42-44,53,共4页

提出基于T-FLEX 3D CAD系统对数控程序进行仿真的方案,并根据该方案开发出具备自主知识产权的"五轴数控加工过程仿真系统",该系统能快速有效地对数控程序作出检验,极大地缩短五轴数控程序的准备周期。

关键词 五轴数控程序检验 T-FLEX 3D CAD系统 五轴数控加工过程仿真系统 插补仿真

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RTCP算法中无碰刀轴矢量的确定 被引量：7

14

作者 章永年 赵东标 +1 位作者 陆永华 刘凯 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1009-1013,共5页

针对五轴数控加工中主轴头中心角速度超限和非线性误差的问题,提出了基于旋转轴线性插补的RTCP算法,分析了插补过程中的全局干涉现象,推导了刀杆偏差系数公式,得到了RTCP模式下的无碰干涉区域,避免了干涉现象的发生。算法减小了非线性误... 针对五轴数控加工中主轴头中心角速度超限和非线性误差的问题,提出了基于旋转轴线性插补的RTCP算法,分析了插补过程中的全局干涉现象,推导了刀杆偏差系数公式,得到了RTCP模式下的无碰干涉区域,避免了干涉现象的发生。算法减小了非线性误差,保证了插补过程中机床旋转轴的运动平稳性,当刀具长度变化时无需重新通过后置处理生成数控程序,提高了加工效率。仿真结果证实了算法的可行性。 展开更多

关键词 RTCP 五轴数控系统 全局干涉 非线性误差

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通用RTCP算法的研究与设计 被引量：22

15

作者 赵薇 高春 +1 位作者 马跃 吴文江 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2008年第5期980-984,共5页

由于旋转运动的影响,五轴加工时会产生非线性运动误差.RTCP(旋转刀具中心点)功能可使数控系统自动对控制轴进行实时线性补偿,从而保证插补点始终位于编程轨迹上.在深入分析五轴机床运动结构的基础上,设计一种集成了RTCP功能的插补算法,... 由于旋转运动的影响,五轴加工时会产生非线性运动误差.RTCP(旋转刀具中心点)功能可使数控系统自动对控制轴进行实时线性补偿,从而保证插补点始终位于编程轨迹上.在深入分析五轴机床运动结构的基础上,设计一种集成了RTCP功能的插补算法,并给出了算法的理论误差分析以及仿真实验结果.实验结果表明该算法可以有效减小非线性误差,且简单易行,还能充分满足实时性要求,可广泛应用于现代CNC系统中. 展开更多

关键词 五轴数控系统RTCP 插补 非线性误差

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面向航空领域RTCP功能的研究与应用

16

作者 郎言书 于东 +3 位作者 吴文江 黄艳 郑飂默 韩文业 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2018年第9期2124-2128,共5页

针对于航空领域对五轴数控机床精度的要求,对RTCP技术进行深入研究.精度达标贯穿始终,是机械、插补和控制等一系列环节准确执行的结果.因此,从系统的整体效能出发,阐述数控系统软硬件平台、高性能设计、算法研究这三级逻辑结构.为实现... 针对于航空领域对五轴数控机床精度的要求,对RTCP技术进行深入研究.精度达标贯穿始终,是机械、插补和控制等一系列环节准确执行的结果.因此,从系统的整体效能出发,阐述数控系统软硬件平台、高性能设计、算法研究这三级逻辑结构.为实现高精度、高效率的RTCP算法,综合考虑运动队列的设计、补偿向量的计算、插补算法的选取、速度控制的方法,构建完整的算法功能模块.设计检测方案,选取源自航空领域的"S"形检测试件进行模块功能的检测,分析加工工艺及程序执行流程,采用GJ-400数控系统进行实验验证,实际加工效果表明算法的可靠性. 展开更多

关键词 五轴数控系统 刀具中心点 运动控制 非线性误差 “S”形检测试件

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