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基于EtherCAT总线的电火花小孔高速加工实时监测与伺服控制系统设计
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作者 赵钰哲 奚学程 赵万生 《电加工与模具》 北大核心 2025年第3期14-20,共7页
提出了一种基于EtherCAT总线的电火花小孔高速加工实时监测与伺服控制系统,以提高加工过程的稳定性和效率。系统包括设计的EtherCAT主站和基于FPGA的极间状态监测从站,实现了对放电状态的实时监测和伺服进给控制。通过该系统对电火花小... 提出了一种基于EtherCAT总线的电火花小孔高速加工实时监测与伺服控制系统,以提高加工过程的稳定性和效率。系统包括设计的EtherCAT主站和基于FPGA的极间状态监测从站,实现了对放电状态的实时监测和伺服进给控制。通过该系统对电火花小孔高速加工的各阶段进行观测与定性分析,识别出影响加工效率的关键因素。结果表明:使用极间放电状态信息替代传统的平均间隙电压作为主轴伺服进给系统输入,可使穿透阶段的平均短路率降低约76%,加工时间缩短约87%,显著提升了加工效率。 展开更多
关键词 电火花小孔高速加工 ETHERCAT 伺服控制系统 放电状态监测
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模具制造中的高速加工技术 被引量:26
2
作者 张伯霖 范梦吾 李志英 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2003年第5期8-11,共4页
分析了传统电加工工艺在模具制造中存在的主要问题 ,介绍了超高速加工技术的主要特点 ,论述了超高速加工用于模具制造的关键技术 ,列举了一些应用实例和使用效果 。
关键词 高速加工 模具 加工 机床 刀具 CAD CAM 高速加工
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高速加工机床的合理选用 被引量:6
3
作者 周莉 王成勇 秦哲 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2003年第3期15-22,共8页
高速加工机床在国内已得到越来越广泛的应用 ,但如何在众多的品牌中选择满足需求的机床 ,仍然是个费时耗力的问题。文章通过大量的图表和数据 ,主要从主轴系统、进给系统、机床结构、温控系统、冷却系统、CNC控制系统和刀具系统等方面... 高速加工机床在国内已得到越来越广泛的应用 ,但如何在众多的品牌中选择满足需求的机床 ,仍然是个费时耗力的问题。文章通过大量的图表和数据 ,主要从主轴系统、进给系统、机床结构、温控系统、冷却系统、CNC控制系统和刀具系统等方面对常见型号高速加工机床的合理化选用进行了分析 ,并总结了选购高速加工机床的基本原则。 展开更多
关键词 高速加工机床 高速加工 选购
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小线段高速加工速度衔接数学模型 被引量:87
4
作者 王宇晗 肖凌剑 +2 位作者 曾水生 吴祖育 钟胜波 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期901-904,共4页
以直线加减速为例,导出了衔接进给速度的全部约束条件,建立了小线段高速加工速度衔接数学模型.以进给速度最大为目标,提出了一种求解衔接进给速度近似最优解的新方法.该方法以给定的最大预处理段数为条件,能够根据小线段路径的具体形状... 以直线加减速为例,导出了衔接进给速度的全部约束条件,建立了小线段高速加工速度衔接数学模型.以进给速度最大为目标,提出了一种求解衔接进给速度近似最优解的新方法.该方法以给定的最大预处理段数为条件,能够根据小线段路径的具体形状和长短,在指定的最大预处理段范围内寻找最优解.仿真结果表明,本数学模型和求解方法能实现进给速度的高速衔接,从而大大提高加工效率. 展开更多
关键词 速度衔接 加减速控制 高速加工
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超高速加工与机床的零传动 被引量:81
5
作者 张伯霖 张志润 肖曙红 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第5期37-41,共5页
取消一切中间传动环节,实现动力源对机床工作部件的直接传动,是超高速机床的基本特征。介绍了电主轴和直线电机进给单元的工作原理和结构特点,分析了这类“零传动”机床的工作性能和设计制造中应考虑的主要问题,对研究和开发我国第... 取消一切中间传动环节,实现动力源对机床工作部件的直接传动,是超高速机床的基本特征。介绍了电主轴和直线电机进给单元的工作原理和结构特点,分析了这类“零传动”机床的工作性能和设计制造中应考虑的主要问题,对研究和开发我国第一代超高速加工中心和各类高速数控机床有重要的理论意义和实用价值。 展开更多
关键词 高速加工 电主轴 直线电机 机床 金属切削
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NURBS插补技术在高速加工中的应用研究 被引量:37
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作者 黄翔 曾荣 +1 位作者 岳伏军 廖文和 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期82-85,共4页
在数控加工中 ,同传统的线性插补相比 ,采用 NURBS插补刀轨加工 ,具有高速、高精度和高表面质量的独特优点 ,是伴随着高速加工技术发展起来的支撑高速加工单元技术—— CNC控制机和 CAM软件包的核心基础技术。本文从讨论研究 NURBS插补... 在数控加工中 ,同传统的线性插补相比 ,采用 NURBS插补刀轨加工 ,具有高速、高精度和高表面质量的独特优点 ,是伴随着高速加工技术发展起来的支撑高速加工单元技术—— CNC控制机和 CAM软件包的核心基础技术。本文从讨论研究 NURBS插补刀轨的生成方法、CNC中 NURBS插补器的关键技术等着手 ,阐述了NURBS插补的特点和技术要点 ,指出了五坐标 NURBS插补技术和基于连续动态控制进给速度的智能 展开更多
关键词 NURBS插补技术 高速加工 CNC CAM 数控加工
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高速加工HSK工具系统动态特性的研究 被引量:12
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作者 王贵成 王树林 +2 位作者 裴宏杰 沈春根 薛宏丽 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期441-445,共5页
在对HSK刀柄与机床主轴接触状况进行深入分析的基础上,利用有限元法建立了高速加工HSK工具系统动刚度模型,并对其刚度特性和抗弯曲能力等进行了系统的研究和数值解析。结果表明:随着机床转速提高,HSK工具系统刚度基本不变,但其对弯矩的... 在对HSK刀柄与机床主轴接触状况进行深入分析的基础上,利用有限元法建立了高速加工HSK工具系统动刚度模型,并对其刚度特性和抗弯曲能力等进行了系统的研究和数值解析。结果表明:随着机床转速提高,HSK工具系统刚度基本不变,但其对弯矩的承载能力呈指数级数增大;刀柄锥面过盈量对HSK工具系统有重要影响,可以用锥面丧失定位作用时的转速作为HSK刀柄的许用极限转速。研究结果为改进和设计高速加工机床提供了理论依据。 展开更多
关键词 高速加工 HSK工具系统 刚度 有限元法 数值模拟
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高速加工中速度前瞻控制新算法研究 被引量:37
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作者 任锟 傅建中 陈子辰 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1985-1988,共4页
为了避免在高速加工中高曲率轮廓导致的工件过切和机床的异常振动,提出了一种实时的速度前瞻软件控制新算法.该算法基于S型加减速方案,通过采用三次样条曲线拟合对离散加工路径的分析发现高曲率点,根据加减速特性预估高曲率点处的最优速... 为了避免在高速加工中高曲率轮廓导致的工件过切和机床的异常振动,提出了一种实时的速度前瞻软件控制新算法.该算法基于S型加减速方案,通过采用三次样条曲线拟合对离散加工路径的分析发现高曲率点,根据加减速特性预估高曲率点处的最优速度,最后对加工路径施加相应的运动学曲线规划,实现了加工速度自适应于加工路径的变化.应用该算法使得加工速度变化平稳,较之传统控制方法大大提高了加工效率. 展开更多
关键词 高速加工 前瞻算法 三次样条曲线拟合
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面向高速加工的微小线段平滑过渡算法研究 被引量:8
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作者 张晓辉 于东 +2 位作者 郑飂默 秦承刚 韩文业 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2011年第1期177-180,共4页
为满足微小线段高速加工的需求,在分析现有微小线段过渡算法不足的基础上,建立了圆弧过渡矢量夹角数学模型,并给出一种基于过渡圆弧的微小线段平滑过渡算法.该算法能够根据加工精度和微小线段长度确定出微小线段的转角点和过渡圆弧的大... 为满足微小线段高速加工的需求,在分析现有微小线段过渡算法不足的基础上,建立了圆弧过渡矢量夹角数学模型,并给出一种基于过渡圆弧的微小线段平滑过渡算法.该算法能够根据加工精度和微小线段长度确定出微小线段的转角点和过渡圆弧的大小,并可通过机床机械特性来限制过渡圆弧的最大进给速度,从而能够在保证加工精度和满足机床机械特性的条件下,最大限度的提高微小线段加工速度.最后对所提出的过渡算法进行了实际加工验证,验证结果表明该算法具有过渡平稳、误差易控、转角速度高的特点,可实现微小线段的高速和高精加工. 展开更多
关键词 高速加工 微小线段 过渡圆弧 数控系统
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高速加工机床及其关键技术 被引量:38
10
作者 魏志强 王先逵 杨志刚 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 1998年第1期5-8,共4页
介绍了高速加工机床的发展现状。对高速机床的几个主要关键技术—高速主轴单元、高速主轴支撑轴承、直线电机进给驱动系统、高速机床控制系统以及高速加工刀具进行了讨论。
关键词 高速机床 高速主轴 直线电机 高速刀具 高速加工
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模具高速加工技术与策略 被引量:20
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作者 赵军 艾兴 +1 位作者 刘大志 王景海 《工具技术》 北大核心 2002年第12期32-34,共3页
综述了高速加工技术在模具制造中的应用 ,介绍了模具高速加工对机床、数控系统和刀具的要求 。
关键词 高速加工 模具 加工策略
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高速加工对机床传动与结构的影响 被引量:18
12
作者 张伯霖 李锻能 +1 位作者 马平 肖章林 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 1998年第11期5-8,共4页
分析了高速加工对机床的新要求,阐明“零传动”是高速机床理想的传动方式。着重研究了高速电主轴和直线电机高速进给单元的结构特点和设计原理,提出了改善高速数控机床热态与动态特性的方法与措施。最后对加快我国高速数控机床生产与... 分析了高速加工对机床的新要求,阐明“零传动”是高速机床理想的传动方式。着重研究了高速电主轴和直线电机高速进给单元的结构特点和设计原理,提出了改善高速数控机床热态与动态特性的方法与措施。最后对加快我国高速数控机床生产与技术的发展提出了若干建议。 展开更多
关键词 高速加工 数控机床 电主轴 直线电机
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三次多项式型微段高速加工速度规划算法研究 被引量:36
13
作者 冷洪滨 邬义杰 潘晓弘 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期336-340,397,共6页
为满足高速数控加工的要求,提出了一种三次多项式加减速控制模型。该模型能保证高速运行过程中加速度的连续,使机床运行平稳,避免产生大的冲击。针对连续微段的高速加工,建立了满足最大速度、最大加速度、几何运动轨迹及长度约束条件下... 为满足高速数控加工的要求,提出了一种三次多项式加减速控制模型。该模型能保证高速运行过程中加速度的连续,使机床运行平稳,避免产生大的冲击。针对连续微段的高速加工,建立了满足最大速度、最大加速度、几何运动轨迹及长度约束条件下的轨迹速度规划策略,并给出三次多项式型速度规划算法的实现流程图。试验结果表明,该算法能实现连续微段间进给速度的高速衔接,大大缩短加工时间并提高加工效率。该算法已成功应用于多坐标数控高速微细加工系统中。 展开更多
关键词 加减速控制模型 三次速度曲线 微段高速加工 速度规划算法
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模具高速加工的NC编程策略 被引量:19
14
作者 王成勇 周莉 秦哲 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2003年第2期25-29,共5页
文章从优化高速加工工艺过程的角度出发 ,详细阐述了模具高速加工的NC编程策略 ,包括高速加工刀具轨迹生成的基本原则及方法、适应高速加工的切削用量选择、采用高速高精度的高速加工关键控制技术、典型型面及难加工型面的高速加工策略... 文章从优化高速加工工艺过程的角度出发 ,详细阐述了模具高速加工的NC编程策略 ,包括高速加工刀具轨迹生成的基本原则及方法、适应高速加工的切削用量选择、采用高速高精度的高速加工关键控制技术、典型型面及难加工型面的高速加工策略等方面 ;并针对实际加工过程 。 展开更多
关键词 模具 高速加工 NC编程策略 数控编程
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石墨电极的高速加工 被引量:25
15
作者 王成勇 秦哲 +1 位作者 李文红 陈春林 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2002年第3期25-30,共6页
石墨电极具有电极消耗小、加工速度快、耐高温、加工精度高等优点 ,逐渐取代铜电极成为电加工电极的主流。石墨的硬度低、脆性大 ,采用高速加工方式可提高表面质量和精度 ,减小石墨电极的后续加工 ,降低刀具成本。文章着重介绍了目前国... 石墨电极具有电极消耗小、加工速度快、耐高温、加工精度高等优点 ,逐渐取代铜电极成为电加工电极的主流。石墨的硬度低、脆性大 ,采用高速加工方式可提高表面质量和精度 ,减小石墨电极的后续加工 ,降低刀具成本。文章着重介绍了目前国外在石墨电极高速加工技术方面研究的最新进展 。 展开更多
关键词 高速加工 石墨电极 电火花加工
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面向高速加工的复合曲线螺旋轨迹生成方法 被引量:5
16
作者 赵东宏 卢章平 +1 位作者 王庭俊 杨炼 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第14期1866-1870,共5页
针对现有螺旋切削方式仅仅适合圆形或类圆形边界曲面的问题,提出了一种复合曲线螺旋切削法,利用直线圆弧构建规则形状的辅助边界以包容不规则的曲面原始边界,以辅助边界构建光顺网格曲面作为螺旋线的投影曲面,然后桥接投影曲线与平面螺... 针对现有螺旋切削方式仅仅适合圆形或类圆形边界曲面的问题,提出了一种复合曲线螺旋切削法,利用直线圆弧构建规则形状的辅助边界以包容不规则的曲面原始边界,以辅助边界构建光顺网格曲面作为螺旋线的投影曲面,然后桥接投影曲线与平面螺旋线作为驱动曲线从而生成复合螺旋刀路,在避免边界尖角影响的同时保留了刀轨连续的优点,适用于各种具有不规则边界的平坦曲面。软件模拟和实际加工结果表明,复合曲线螺旋切削法有效解决了刀轨的连续性和矢量突变问题,特别适合复合曲面的高速加工。 展开更多
关键词 高速加工 复合曲面 螺旋切削 路径优化
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高速加工刀具的动平衡失稳 被引量:7
17
作者 王树林 王贵成 梁彦学 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第17期1454-1456,共3页
高速加工刀具的动平衡失稳问题是直接影响高速加工安全性的一个重要因素。基于系统稳定的观点 ,建立了高速回转件的动平衡失稳数学—力学模型 ,提出了计算高速回转件的动平衡失稳的临界转速新方法 ,论证了新方法的合理性 ,计算了几种典... 高速加工刀具的动平衡失稳问题是直接影响高速加工安全性的一个重要因素。基于系统稳定的观点 ,建立了高速回转件的动平衡失稳数学—力学模型 ,提出了计算高速回转件的动平衡失稳的临界转速新方法 ,论证了新方法的合理性 ,计算了几种典型高速加工刀具的动平衡失稳的临界转速 。 展开更多
关键词 高速加工 失稳 临界速度 建模
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PowerMILL在模具高速加工中的应用 被引量:10
18
作者 黄晓峰 葛友华 倪骁骅 《工具技术》 北大核心 2006年第7期48-51,共4页
介绍了采用PowerMILL CAM系统进行模具高速加工编程的步骤和策略,包括加工方式的选择、走刀路径的优化等,并给出了旋钮模具的高速加工编程实例。
关键词 POWERMILL 模具 高速加工 编程策略
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面向连续短线段高速加工的圆弧转接前瞻控制算法 被引量:8
19
作者 张君 张立强 张凯 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第15期2089-2095,共7页
针对连续短线段高速加工中速度和加速度突变会引起机床运动不平稳的问题,提出在相邻线段间构建满足精度且曲率连续的NURBS圆弧过渡路径,以实现拐角平滑转接的方法。在此基础上,提出一种圆弧过渡前瞻控制算法,采用7段和5段混合的双向S形... 针对连续短线段高速加工中速度和加速度突变会引起机床运动不平稳的问题,提出在相邻线段间构建满足精度且曲率连续的NURBS圆弧过渡路径,以实现拐角平滑转接的方法。在此基础上,提出一种圆弧过渡前瞻控制算法,采用7段和5段混合的双向S形加减速控制算法进行速度规划,旨在满足弦高误差和机床动力学条件下获得最大转接速度,避免电机频繁启停,实现速度、加速度的连续高速平滑转接,大大减少了对机床的冲击。算例表明,该算法能获得更高更平稳的转接速度,可有效提高加工效率和加工质量,满足高速加工的需求。 展开更多
关键词 高速加工 平滑转接 圆弧过渡 前瞻控制
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高速加工中的速度规划与段间连接 被引量:6
20
作者 杨林 张承瑞 +1 位作者 王科 李鹏 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期40-45,共6页
在复杂型面高速加工中,针对离散速度控制的特点,采用基于时间分割的前加减速算法对前瞻处理后的路径进行离散速度规划;在满足周期性、速度、加速度和定位要求的前提下,对速度规划后的残余长度在减速段进行平摊处理;对于无法进行平摊的... 在复杂型面高速加工中,针对离散速度控制的特点,采用基于时间分割的前加减速算法对前瞻处理后的路径进行离散速度规划;在满足周期性、速度、加速度和定位要求的前提下,对速度规划后的残余长度在减速段进行平摊处理;对于无法进行平摊的残余长度,给出了空间直线与圆弧相互连接的计算公式.结果表明,该方法能够满足复杂型面高速加工的插补精度和加工效率要求. 展开更多
关键词 计算机数控系统 高速加工 速度规划 段间连接
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