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Development of practical postprocessor for 5-axis machine tool with non-orthogonal rotary axes 被引量:14
1
作者 JUNG Hyoun-Chul HWANG Jong-Dae +1 位作者 PARK Ki-Beom JUNG Yoon-Gyo 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2011年第1期159-164,共6页
In order to develop a practical postprocessor for 5-axis machine tool,the general equations of numerically controlled(NC) data for 5-axis configurations with non-orthogonal rotary axes were exactly expressed by the in... In order to develop a practical postprocessor for 5-axis machine tool,the general equations of numerically controlled(NC) data for 5-axis configurations with non-orthogonal rotary axes were exactly expressed by the inverse kinematics,and a windows-based postprocessor written with Visual Basic was developed according to the proposed algorithm.The developed postprocessor is a general system suitable for all kinds of 5-axis machines with orthogonal and non-orthogonal rotary axes.Through implementation of the developed postprocessor and verification by a cutting simulation and machining experiment,the effectiveness of the proposed algorithm is confirmed.Compatibility is improved by allowing exchange of data formats such as rotational total center position(RTCP) controlled NC data,vector post NC data,and program object file(POF) cutter location(CL) data,and convenience is increased by adding the function of work-piece origin offset.Consequently,a practical post-processor for 5-axis machining is developed. 展开更多
关键词 post-processor 5-axis machining non-orthogonal rotary axes numerically controlled nc data CL data
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Development of tool-path generation module for 5-axis control machining of impellers 被引量:4
2
作者 JUNG Hyoun-chul SON Hwang-jin JUNG Yoon-gyo 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2012年第12期3424-3429,共6页
An impeller is difficult to machine because of severe collision due to the complex shape,overlapping and twisted shape of the impeller blades.So,most computer aided manufacturing(CAM)software companies have developed ... An impeller is difficult to machine because of severe collision due to the complex shape,overlapping and twisted shape of the impeller blades.So,most computer aided manufacturing(CAM)software companies have developed CAM module for manufacturing impeller according to their CAM software.But these dedicated modules are difficult to use for inexperienced users.The purpose of this work is to develop a tool-path generation module for impellers.For this purpose,it is based on Visual Basic language and used CATIA graphical environment.The result of simulation for generated tool-path by the module is satisfactory.And it has slow processing speed compared to other commercial modules,but it is easy to use. 展开更多
关键词 IMPELLER computer aided manufacturing 5-axis control machining tool path MODULE
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5轴叶轮粗加工过切与碰撞综合检测修正研究 被引量:3
3
作者 于洋 邓勇生 张军锋 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第3期223-226,230,共5页
针对复杂多曲面叶轮的5轴粗加工刀轨自动生成问题,提出一种基于使用平头立铣刀的无过切,干涉的刀具轨迹生成算法。通过对整体叶轮5轴加工中可能出现刀具与叶片干涉的问题,提出了一种干涉检测方法。依据检测结果对干涉进行处理,从而避免... 针对复杂多曲面叶轮的5轴粗加工刀轨自动生成问题,提出一种基于使用平头立铣刀的无过切,干涉的刀具轨迹生成算法。通过对整体叶轮5轴加工中可能出现刀具与叶片干涉的问题,提出了一种干涉检测方法。依据检测结果对干涉进行处理,从而避免实际加工时干涉的发生。方法考虑了刀具运动路径上全部刀位点与叶轮的位置关系,计算量小,对于叶轮数控加工编程中大量刀位数据的干涉检查,可以显著地节省计算机运算时间。 展开更多
关键词 5轴加工 叶轮加工 CAM 刀轴方向 干涉检测
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一类开式整体叶轮五坐标数控加工刀轴矢量生成及其光顺方法的研究 被引量:16
4
作者 姬俊锋 周来水 +1 位作者 安鲁陵 李桂东 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期202-206,共5页
研究了一类开式整体叶轮五坐标数控加工刀轴矢量规划问题,分析了现有刀轴矢量生成方法的不足,借鉴动画制作中设置关键帧的思想,提出了一种新的全局光顺刀轴矢量生成方法。首先根据该类的几何特征,在满足不与相邻叶片以及被加工叶片发生... 研究了一类开式整体叶轮五坐标数控加工刀轴矢量规划问题,分析了现有刀轴矢量生成方法的不足,借鉴动画制作中设置关键帧的思想,提出了一种新的全局光顺刀轴矢量生成方法。首先根据该类的几何特征,在满足不与相邻叶片以及被加工叶片发生碰撞干涉的前提下,设置一些关键刀轴矢量,然后采用样条函数对设置的刀轴矢量进行插值。在生成刀位文件的过程中,通过将曲面上的参数与样条函数的自变量进行某种映射,从而得到样条函数值,并将该值作为该刀位点的刀轴矢量。仿真实例表明,该方法实现了全局刀轴矢量的光顺,实现了转动速度以及加速度的连续,避免了因刀轴矢量突变而引起的机床振动,改善了曲面的加工质量。 展开更多
关键词 开式整体叶轮 五坐标数控加工 刀轴矢量 光顺
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考虑非线性误差补偿的五坐标数控加工走刀步长改进算法 被引量:9
5
作者 姬俊锋 周来水 +1 位作者 安鲁陵 张臣 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期37-42,共6页
研究了五坐标数控加工中特有的非线性误差,提出一种改进的五坐标数控加工走刀步长算法,在前置处理中即考虑补偿非线性误差。在走刀步长计算过程中,同时考虑弧弦逼近误差与非线性误差,将总的加工误差看作是刀轨参数的函数。该函数求导困... 研究了五坐标数控加工中特有的非线性误差,提出一种改进的五坐标数控加工走刀步长算法,在前置处理中即考虑补偿非线性误差。在走刀步长计算过程中,同时考虑弧弦逼近误差与非线性误差,将总的加工误差看作是刀轨参数的函数。该函数求导困难,难于通过给定误差直接计算走刀步长。对弦截法迭代格式进行改进,改进后的方法能够保证正确解在迭代过程中始终位于收敛区间内,并采用改进后的弦截法计算走刀步长。实例计算表明,所提出方法在计算走刀步长过程中能够对非线性误差进行有效的补偿,满足等加工误差要求,同时改进后的弦截法能够收敛到正确解,且收敛速度快,效率高。 展开更多
关键词 计算机辅助制造 数控加工 五坐标 走刀步长
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五坐标加工整体叶轮粗加工刀位规划 被引量:12
6
作者 曹利新 马晓嘉 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期68-73,共6页
针对具有等长叶片和长短交错叶片的叶轮,通过对其气流通道的几何分析,确定了叶轮的粗加工边界和最大刀具直径.采用均匀分层法对叶轮进行粗加工刀具路径规划,针对某一层给出了之字形走刀和三角形走刀的刀具路径规划算法.计算表明,与常规... 针对具有等长叶片和长短交错叶片的叶轮,通过对其气流通道的几何分析,确定了叶轮的粗加工边界和最大刀具直径.采用均匀分层法对叶轮进行粗加工刀具路径规划,针对某一层给出了之字形走刀和三角形走刀的刀具路径规划算法.计算表明,与常规的单向等参数线法相比,之字形走刀法具有计算简单、抬刀次数少的优点,三角形走刀法不但抬刀次数少,而且切削路径长度明显减小,这些将有利于叶轮粗加工效率的提高.对于某一种走刀方式,通过连接切削层上的刀位点和盖盘曲面上的对应点,确定了五轴侧铣叶轮的刀具轴线方向,避免了刀具与叶片曲面和轮毂面的干涉.最后通过实例验证了算法的可行性. 展开更多
关键词 叶轮 粗加工 刀位规划 五轴数控加工
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一种带缘头避让的叶片高效螺旋加工方法 被引量:4
7
作者 罗明 吴宝海 +2 位作者 张定华 李山 张莹 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第7期917-921,共5页
针对航空发动机叶片螺旋铣加工中前后缘处刀位点密集、刀轴矢量变化剧烈而导致的过切等问题,本文提出了一种带缘头避让的叶片高效螺旋加工方法。在叶片螺旋加工中,只有叶盆和叶背曲面参与切削,缘头曲面从螺旋加工过程剥离并对其实施单... 针对航空发动机叶片螺旋铣加工中前后缘处刀位点密集、刀轴矢量变化剧烈而导致的过切等问题,本文提出了一种带缘头避让的叶片高效螺旋加工方法。在叶片螺旋加工中,只有叶盆和叶背曲面参与切削,缘头曲面从螺旋加工过程剥离并对其实施单独处理。为实现螺旋加工中缘头部分的避让,本文利用三次非均匀B样条曲线给出了避让曲线的构造方法。切削实验结果表明,本文方法可有效提高航空发动机叶片的加工效率,并能有效保证缘头处的加工质量。 展开更多
关键词 螺旋铣 三次非均匀B样条曲线 5轴加工 刀位轨迹
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工作台回转与刀轴摆动五轴联动数控加工编程技术研究 被引量:4
8
作者 周奎 曾祥录 陶华 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2009年第12期95-98,共4页
研究了工作台回转与刀轴摆动五轴联动数控加工编程中的刀轴矢量与转动角度之间的转换;刀位点在工件坐标系与工作坐标系之间的位置变换;刀轴摆动导致的基准点与刀位点之间的位置补偿等关键技术,为多轴联动数控加工编程技术提供参考。
关键词 工作台回转 刀轴摆动 五轴联动 坐标变换 位置补偿
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五坐标加工中使用坐标内插法控制刀具轴向研究 被引量:5
9
作者 张永超 于洋 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第8期39-42,共4页
在五坐标加工中,刀具轴向的剧烈变化很容易伤到被加工零件的曲面,因此对刀具轴向的控制就变得尤为重要。为了解决这个问题,文章提出一种控制刀具轴向光顺变化的方法,使得刀具轴向对被加工曲面几何的表现不敏感,避免刀具轴向的剧烈变化,... 在五坐标加工中,刀具轴向的剧烈变化很容易伤到被加工零件的曲面,因此对刀具轴向的控制就变得尤为重要。为了解决这个问题,文章提出一种控制刀具轴向光顺变化的方法,使得刀具轴向对被加工曲面几何的表现不敏感,避免刀具轴向的剧烈变化,从而达到了提高加工精度和效率的目的。最后通过实验验证了本方法在曲面加工精度上的有效性,以及达到避免刀具与零件之间干涉的目的。 展开更多
关键词 五坐标加工 刀具轴向光顺 CAM
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五轴高速加工技术应用分析 被引量:2
10
作者 张思弟 王令其 左健民 《组合机床与自动化加工技术》 2008年第1期11-13,共3页
通过对不同五轴加工机床结构的分析,指出其各自的特点与适应场合,同时通过分析说明五轴联动与高速加工的内在关系及其优越性,提出了五轴高速加工技术的普及化发展趋势。
关键词 五轴加工 高速加工 数控机床
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大型复杂构件数控焊接机床的设计与分析 被引量:2
11
作者 戴飞铭 聂晓根 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第5期108-110,113,共4页
针对大型复杂构件焊接及其加工技术要求,介绍了一款双摆轴五轴联动数控焊接机床的设计与分析,包括机床总体设计,各进给轴设计以及机床结构有限元分析,为大行程空间复杂构件数控焊接机床研制提供了可靠的技术支持。
关键词 数控焊接 五轴联动机床 A C摆头回转轴 模态分析
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叶轮五轴联动数控加工关键技术研究及在DMU 100T机床中的实现 被引量:12
12
作者 司徒渝 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2008年第9期121-124,共4页
研究了整体式叶轮在五轴联动机床中加工的流程及关键技术,并结合DMU100T机床的特点与性能实现了整体式叶轮的数控加工。
关键词 整体式叶轮 五轴联动数控加工 刀具中心位置保持 后处理
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提高五轴数控机床联动精度补偿方法研究 被引量:7
13
作者 徐秀玲 王红亮 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第4期179-181,共3页
提高五轴数控机床精度的常用方法有几何精度调整、位置误差补偿、RTCP参数补偿。实践证明,这些方法已很难实现联动精度的进一步提高。为有效解决这一问题,突破现有精度调试方法,提出一种新的综合误差补偿方法,分析其补偿原理,建立了数... 提高五轴数控机床精度的常用方法有几何精度调整、位置误差补偿、RTCP参数补偿。实践证明,这些方法已很难实现联动精度的进一步提高。为有效解决这一问题,突破现有精度调试方法,提出一种新的综合误差补偿方法,分析其补偿原理,建立了数控机床通用误差补偿表达式,通过在CA摆五轴数控机床的应用,使得联动精度提高了0.02mm,验证了该补偿方法的实用性。联动精度的提高同时也使得试切"S"件外形轮廓尺寸公差从±0.05[2]mm提高到±0.03mm。 展开更多
关键词 五轴数控机床 联动精度 RTCP参数补偿 综合误差补偿
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自由曲面行距自适应五轴数控加工刀轨生成方法 被引量:4
14
作者 刘威 范吕阳 +2 位作者 朱淑梅 王天力 唐峰 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第5期61-67,共7页
在满足残留高度的前提下,增大行距能够有效减少加工刀轨的行数,从而减少刀轨总长度。针对自由曲面平底刀五轴加工,提出了一种行距自适应的刀轨生成方法。在刀具进给方向法平面上,以椭圆等效表示平底刀切削轮廓,基于曲面局部轮廓线和等... 在满足残留高度的前提下,增大行距能够有效减少加工刀轨的行数,从而减少刀轨总长度。针对自由曲面平底刀五轴加工,提出了一种行距自适应的刀轨生成方法。在刀具进给方向法平面上,以椭圆等效表示平底刀切削轮廓,基于曲面局部轮廓线和等残留高度点的几何特征提出迭代计算等残留高度点的方法;再根据等残留高度点、切削轮廓和曲面之间的几何关系,通过迭代调整下一行切削轮廓位置计算出满足残留高度要求的下一行刀轨信息;最后以下一行和当前行刀触点之间最小的参数差值作为自适应行距值规划刀轨。以叶片曲面为例生成刀轨,验证了算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 行距自适应 五轴数控加工 自由曲面 刀轨生成
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虚拟轴数控机床的仿五轴控制 被引量:1
15
作者 周凯 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 1998年第12期11-13,共3页
根据虚拟轴机床的结构特点,提出一种仿五轴控制方法,使得这种新型六坐标数控机床在外特性上与常规五坐标数控机床等价。这样,现有的五坐标控制技术和编程技术即可方便地用于六自由度的虚拟轴机床,从而有效发挥这种新型机床的优势。
关键词 虚拟轴机床 仿五轴控制 数控机床
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圆环面刀具五坐标数控加工复杂曲面刀位图形显示
16
作者 倪炎榕 周美玉 +1 位作者 张洪 郭静萍 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期101-103,共4页
针对圆环面刀具的特点 ,提出了两种新的几何变换 -环面旋转变换和环面展开变换 ,在此基础上给出了一系列圆环面刀具五坐标数控加工复杂曲面的计算机图形仿真显示法 ,应用这些显示方法能模拟显示出曲面加工过程。
关键词 五轴数控加工 圆环面刀具 环面旋转变换 环面展开变换
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闭式叶盘加工过程接刀误差控制方法研究 被引量:2
17
作者 邱文旺 杨继平 +2 位作者 王永飞 孙晶 罗远锋 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第7期95-102,共8页
采用五轴数控机床实现闭式叶盘的加工是一个高度复杂的过程,所获得的叶型接刀误差受到机床、工装、零件、装夹过程、切削参数以及操作人员等多种因素的综合影响。在深入分析接刀误差产生原因的基础上,设计了一种闭式叶盘叶型加工流程,... 采用五轴数控机床实现闭式叶盘的加工是一个高度复杂的过程,所获得的叶型接刀误差受到机床、工装、零件、装夹过程、切削参数以及操作人员等多种因素的综合影响。在深入分析接刀误差产生原因的基础上,设计了一种闭式叶盘叶型加工流程,并给出了基于机床测头的零件精确定位方法和数控机床零点快速标定方法,验证试验结果显示所给出的方法能够很好地控制闭式叶盘加工过程的接刀误差。 展开更多
关键词 闭式叶盘 五轴数控加工 接刀误差 机床测头 机床零点
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五轴联动数控加工进给率规划方法 被引量:3
18
作者 郑焱 毕庆贞 王宇晗 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第7期1-4,8,共5页
针对五轴联动数控加工中恒定机床进给率下加工刀尖点速度波动的问题,提出了同时考虑机床坐标系和工件坐标系下运动学性能约束的进给率规划方法。首先推导了机床坐标系和工件坐标系之间的运动学变换关系,然后综合考虑了机床各轴运动速度... 针对五轴联动数控加工中恒定机床进给率下加工刀尖点速度波动的问题,提出了同时考虑机床坐标系和工件坐标系下运动学性能约束的进给率规划方法。首先推导了机床坐标系和工件坐标系之间的运动学变换关系,然后综合考虑了机床各轴运动速度和加速度约束条件,以及刀尖点与工件相对运动速度与加速度约束条件,对各程序段中的机床进给速度进行规划。将该方法主要应用于后置处理,仿真结果表明,规划进给率后,加工时间比恒定进给速度下缩短了32.9%,加工速度更为平滑。 展开更多
关键词 五轴加工 机床坐标系约束 工件坐标系约束 进给率规划
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基于UG和Vericut的开式整体叶轮加工仿真 被引量:21
19
作者 董金龙 于天彪 +1 位作者 李俊财 陈豪 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第8期117-120,共4页
为降低整体叶轮类零件最终抛光工序的劳动强度、提高加工效率,切削加工工序有很高的尺寸精度要求,文章以提高切削加工仿真尺寸精度为目的,以UG为平台进行了叶轮零件的建模及加工轨迹规划,在Vericut软件中构建了DMU50五轴数控机床的加工... 为降低整体叶轮类零件最终抛光工序的劳动强度、提高加工效率,切削加工工序有很高的尺寸精度要求,文章以提高切削加工仿真尺寸精度为目的,以UG为平台进行了叶轮零件的建模及加工轨迹规划,在Vericut软件中构建了DMU50五轴数控机床的加工仿真环境。将数控加工仿真与刀具路径轨迹规划结合研究,通过仿真检查结果反复修正刀路轨迹,最后设计生成的刀具路径轨迹在仿真加工中残留在0.15mm以内,过切在0.10以内,有效的降低了抛光工序加工余量,可以减少抛光工序工作量,提高抛光效率,降低由于抛光余量大造成烧伤的危险。 展开更多
关键词 整体叶轮 五轴数控机床 加工仿真 尺寸精度
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基于UG的五轴后置处理器实现与运动学模型研究 被引量:7
20
作者 高俊川 卓勇 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2018年第3期75-77,83,共4页
文章对五轴机床控制系统在开启或者关闭RPCP功能模式下,基于UG的后置处理器的实现及双转台五轴机床的运动学模型进行了研究。在分析了RPCP的功能特点后,以牧野V33-5XB五轴立式加工中心后置处理器的开发为例,阐述了G43.4代码的设置流程及... 文章对五轴机床控制系统在开启或者关闭RPCP功能模式下,基于UG的后置处理器的实现及双转台五轴机床的运动学模型进行了研究。在分析了RPCP的功能特点后,以牧野V33-5XB五轴立式加工中心后置处理器的开发为例,阐述了G43.4代码的设置流程及RPCP与非RPCP模式下"机床"参数项的不同设置,由此论证RPCP功能对后置处理器构建的影响。最后在分析双转台五轴机床的坐标系平移与旋转变换关系图的基础上,提出线性变换矩阵及逆矩阵的运动学模型,并推导出两旋转轴运动及三轴直线轴运动的坐标公式。 展开更多
关键词 后置处理器 RPCP功能 五轴数控机床 运动学模型
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