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基于STEP-NC的NURBS曲面插补五轴数控系统 被引量:3
1
作者 梁宏斌 李霞 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期917-925,共9页
针对当前STEP-NC尚不能完善地支持多轴曲面加工问题,定义了STEP-NC中的自由曲面五轴加工指令,研究了非均匀有理B样条(NURBS)曲面实时五轴插补技术,建立了数控系统的运动学模型,并在上述理论研究的基础上完成了数控系统的软件设计;建立... 针对当前STEP-NC尚不能完善地支持多轴曲面加工问题,定义了STEP-NC中的自由曲面五轴加工指令,研究了非均匀有理B样条(NURBS)曲面实时五轴插补技术,建立了数控系统的运动学模型,并在上述理论研究的基础上完成了数控系统的软件设计;建立了五轴数控试验样机,并进行了NURBS曲面零件的切削实验。实验结果表明,所提出的基于STEP-NC的NURBS曲面五轴加工指令及NURBS曲面五轴加工的运动学模型的正确性;所给出的NURBS曲面插补算法适用于凸凹曲面加工;所构建的五轴铣床样机具有很好的曲面加工性能。 展开更多
关键词 STEP-nc NURBS曲面 插补 五轴加工 数控系统
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回转型自由曲面4轴加工算法研究及应用
2
作者 陈汉军 廖文和 周儒荣 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1997年第3期241-244,共4页
该文对回转型自由曲面的几何造型进行了研究,分别提出在两端横截面曲线之间插值和用扫掠生成回转型自由曲面的方法。根据4轴数控加工的特点,对刀位点、刀轴矢量、步距和行距的计算以及后置处理进行了分析,给出了行之有效的算法。同... 该文对回转型自由曲面的几何造型进行了研究,分别提出在两端横截面曲线之间插值和用扫掠生成回转型自由曲面的方法。根据4轴数控加工的特点,对刀位点、刀轴矢量、步距和行距的计算以及后置处理进行了分析,给出了行之有效的算法。同时解决了曲面法矢垂直于回转平面时刀轴矢量难以确定的关键问题。加工实例表明,所开发的系统稳定、可靠,具有重要的实用价值。 展开更多
关键词 4轴加工 自由曲面 数控加工 CAM 回转型
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多轴曲面铣削力及工艺优化研究现状 被引量:2
3
作者 霍俊阳 张涛 +2 位作者 李冬辉 李国和 蔡玉俊 《工具技术》 北大核心 2024年第6期3-12,共10页
针对多轴曲面铣削现有技术,阐述典型的多轴铣削模型,归纳不同铣削工艺对加工效率及加工质量的影响。从铣刀几何模型、多轴铣削力模型、铣削能耗模型、工艺参数优化和刀具路径优化等方面对多轴曲面铣削技术的国内外研究现状进行综述,展... 针对多轴曲面铣削现有技术,阐述典型的多轴铣削模型,归纳不同铣削工艺对加工效率及加工质量的影响。从铣刀几何模型、多轴铣削力模型、铣削能耗模型、工艺参数优化和刀具路径优化等方面对多轴曲面铣削技术的国内外研究现状进行综述,展望了多轴曲面铣削技术的发展趋势。 展开更多
关键词 曲面加工 多轴铣削 铣削模型 工艺优化
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基于机器学习模型的北海市银海区小流域地表水中铵氮污染预测
4
作者 涂兵 杨博 +4 位作者 王令占 李响 谢国刚 马筱 张宗言 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期224-230,共7页
北海市银海区小流域(冯家江流域、三合口江流域和福成河流域)地表水富营养化问题严峻,然而对地表水中铵氮(NH_(4)^(+)-N)浓度的预测研究较少。采用多元线性回归、支持向量机和随机森林3种机器学习模型,利用北海市银海区小流域地表水水... 北海市银海区小流域(冯家江流域、三合口江流域和福成河流域)地表水富营养化问题严峻,然而对地表水中铵氮(NH_(4)^(+)-N)浓度的预测研究较少。采用多元线性回归、支持向量机和随机森林3种机器学习模型,利用北海市银海区小流域地表水水质全分析数据,预测了研究区地表水中NH_(4)^(+)-N浓度的空间分布。结果表明:随机森林模型的均方根误差中值最低,拟合效果最佳,预测得到的地表水中NH_(4)^(+)-N浓度空间分布与实际NH_(4)^(+)-N浓度分布高度一致;NH_(4)^(+)-N浓度超过地表水劣Ⅴ类限值2mg/L的地表水主要分布在冯家江流域;PO_(4)^(3-)、HCO_(3)^(-)和总碱度是研究区地表水中NH_(4)^(+)-N污染最显著的指示因子,这与人类活动密不可分。 展开更多
关键词 地表水 铵氮污染 机器学习模型 北海市
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集成CAD/CAM中扭曲直纹面的误差及其控制 被引量:8
5
作者 李佳 徐燕申 彭泽民 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第5期440-445,共6页
针对多坐标数控加工集成CAD/CAM系统开发过程中,处理直纹面设计与加工所遇到的问题,提出用扭曲直纹面定义工程上频繁使用的一类曲面;用扭曲角和扭曲度刻画该曲面特征;提出用特征偏置法求取刀轴矢量,以使加工误差在刀具与被... 针对多坐标数控加工集成CAD/CAM系统开发过程中,处理直纹面设计与加工所遇到的问题,提出用扭曲直纹面定义工程上频繁使用的一类曲面;用扭曲角和扭曲度刻画该曲面特征;提出用特征偏置法求取刀轴矢量,以使加工误差在刀具与被加工面切触状态下趋于最小;讨论通过调整扭曲度、刀具半径和公差值的相互关系。 展开更多
关键词 直纹面 多坐标加工 数控编程 CAD CAM 刀具
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五轴数控机床运动误差建模与测试技术 被引量:11
6
作者 王民 胡建忠 +1 位作者 昝涛 费仁元 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期433-439,共7页
针对双轴旋转工作台五轴数控机床,运用齐次变换矩阵建立了机床运动误差模型,并得到了相应的简化模型.为了测量双轴转台五轴数控机床的运动误差,提出一种基于双球杆仪的五轴机床运动误差分离方法.此方法通过控制数控机床的运动,使机床的... 针对双轴旋转工作台五轴数控机床,运用齐次变换矩阵建立了机床运动误差模型,并得到了相应的简化模型.为了测量双轴转台五轴数控机床的运动误差,提出一种基于双球杆仪的五轴机床运动误差分离方法.此方法通过控制数控机床的运动,使机床的任意1个旋转轴与2个直线轴构成三轴联动而另外2个轴保持静止,据此设计了6种机床运动轨迹来测量误差.在测量过程中采用双球杆仪来测量主轴与工作台之间的相对距离,将所测特定位置处的长度值代入误差模型即可得出机床的运动误差.该方法大大简化了数学模型的计算和误差分离的整个过程.仿真分析表明:此方法可以精确地分离出五轴数控机床的旋转工作台的所有8个运动误差,是一种非常有效而简便的五轴数控机床运动误差测量方法. 展开更多
关键词 误差建模 误差测量 五轴数控机床 双球杆仪
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五轴数控机床精度建模与预测研究 被引量:16
7
作者 黄克 关立文 王立平 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第2期78-81,共4页
零部件几何误差导致的机床空间误差是影响数控机床加工精度的主要原因,为了明确机床运行过程中各单元几何误差对加工精度的影响程度及规律,从而经济合理地分配机床零部件的几何精度,基于多体系统理论建立了五轴数控机床的精度预测模型... 零部件几何误差导致的机床空间误差是影响数控机床加工精度的主要原因,为了明确机床运行过程中各单元几何误差对加工精度的影响程度及规律,从而经济合理地分配机床零部件的几何精度,基于多体系统理论建立了五轴数控机床的精度预测模型。利用精度模型进行了加工精度预测的单因素对比实验分析,选取NAS979圆锥台试件圆度误差作为分析对象,改变机床的部分几何误差参数值,得到参数改变对NAS979圆锥台试件圆度误差产生的影响及特点,即各零部件几何误差对加工精度的影响分布规律,为机床设计方案的改进及精度分配提供了理论参考。 展开更多
关键词 五轴数控机床 几何误差 精度建模 精度预测
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面向五轴数控机床的空间误差建模流程研究 被引量:17
8
作者 刘春时 孙伟 +1 位作者 李小彭 张义民 《机床与液压》 北大核心 2009年第8期4-7,26,共5页
在总结前人研究成果的基础上,提出了一套基于多体系统理论的五轴数控机床空间误差建模流程,主要包括结构描述、设定坐标系、创建特征矩阵和生成空间误差模型4个关键步骤,详细论述了每一步的操作方法并给出了具体的求解式。最后以某机床... 在总结前人研究成果的基础上,提出了一套基于多体系统理论的五轴数控机床空间误差建模流程,主要包括结构描述、设定坐标系、创建特征矩阵和生成空间误差模型4个关键步骤,详细论述了每一步的操作方法并给出了具体的求解式。最后以某机床厂最新研制的VMC650高速铣镗五轴加工中心为对象,进行了研究,验证了该建模流程的有效性。 展开更多
关键词 五轴数控机床 建模流程 误差建模 多体系统理论
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异形面型芯数控加工与仿真研究 被引量:26
9
作者 郭晟 袁永富 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第2期150-152,156,共4页
随着计算机技术的发展,先进的CAD/CAM软件技术在现代数控技术中的应用越来越广泛。通过运用UG这款先进的综合软件在模具数控加工方面的强大功能,结合典型曲面模具型芯零件,探索了其可变轴联动数控加工程序的一般方法,进行了复杂异形面... 随着计算机技术的发展,先进的CAD/CAM软件技术在现代数控技术中的应用越来越广泛。通过运用UG这款先进的综合软件在模具数控加工方面的强大功能,结合典型曲面模具型芯零件,探索了其可变轴联动数控加工程序的一般方法,进行了复杂异形面型芯零件数控加工工艺设计,实现了复杂异形面型芯零件的粗加工、固定轴曲面轮廓半精加工、可变轴曲面轮廓精加工,同时进行了3D仿真验证,通过后处理可以生成实际可执行的可变轴数控加工程序,对实际生产具有较强的借鉴意义。 展开更多
关键词 异形面型芯 数控加工工艺 固定轴曲面轮廓半精加工 3D仿真 可变轴数控加工
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复杂曲面的区域分类与数控加工 被引量:9
10
作者 唐余勇 任秉银 《河北科技大学学报》 CAS 2002年第2期7-11,35,共6页
据微分几何理论中曲面上点的分类法将被加工曲面分成椭圆、双曲和抛物 3类区域 ,并根据各类区域的法曲率的特征给出了球面铣刀、端面铣刀等刀具的参数选择以及用各种刀具切削不同区域的曲面时相应的步长和行距的定量分析相关的数学模型 ... 据微分几何理论中曲面上点的分类法将被加工曲面分成椭圆、双曲和抛物 3类区域 ,并根据各类区域的法曲率的特征给出了球面铣刀、端面铣刀等刀具的参数选择以及用各种刀具切削不同区域的曲面时相应的步长和行距的定量分析相关的数学模型 ,最后用实例验证了本文所供方法和模型的可行性与可靠性。 展开更多
关键词 复杂曲面 区域分类 数控加工 数学模型 曲面加工 椭圆域 双曲域 抛物域
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混联机床轴线定位精度的干涉测量与误差补偿模型 被引量:6
11
作者 张立新 黄玉美 何根良 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期545-549,共5页
在对直线运动坐标定位精度的干涉测量原理和方法进行深入研究的基础上,对干涉测量的误差进行了分析。采用激光干涉法检测了混联机床X轴的定位精度和重复定位精度,并作出了基于测量数据的混联机床X轴单向均位偏差特性曲线,推导出了X轴正... 在对直线运动坐标定位精度的干涉测量原理和方法进行深入研究的基础上,对干涉测量的误差进行了分析。采用激光干涉法检测了混联机床X轴的定位精度和重复定位精度,并作出了基于测量数据的混联机床X轴单向均位偏差特性曲线,推导出了X轴正、反向运动定位误差的数学模型。利用最小二乘法拟合得到了机床直线运动坐标目标位置的均值误差补偿数学模型,提出了一种直线运动坐标定位精度的激光干涉测量方法和误差补偿模型的建模方法,并对X轴的定位精度进行了补偿。 展开更多
关键词 干涉测量 混联机床 X轴精度 补偿模型
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光学自由曲面研抛机床的综合误差建模与补偿 被引量:7
12
作者 张恩忠 赵继 +2 位作者 冀世军 林洁琼 李刚 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1587-1597,共11页
为提高光学自由曲面的加工精度,本文基于多体系统理论建立了五轴数控研抛机床综合误差模型。采用直接测量方式对各轴的移动误差和转角误差进行重复测量与分析,发现不同进给速度和测量间距对移动误差和转角误差没有显著影响。把误差数据... 为提高光学自由曲面的加工精度,本文基于多体系统理论建立了五轴数控研抛机床综合误差模型。采用直接测量方式对各轴的移动误差和转角误差进行重复测量与分析,发现不同进给速度和测量间距对移动误差和转角误差没有显著影响。把误差数据代入综合误差模型中,得出研抛机床综合误差在x轴、y轴和z轴轴向上的移动误差和转角误差分量的变化规律,进而获知线性位移误差是影响综合误差最主要的因素。依据综合误差模型进行补偿实验,补偿后x轴、y轴和z轴的线性位移误差分别下降88%、89%和84%,补偿效果显著。实验结果证明本文所提出的综合误差建模及补偿方法具有较高的精度和较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 光学自由曲面 五轴研抛机床 多体系统 综合误差模型 误差补偿
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复杂曲面模具测量、造型与加工一体化系统——3MS 被引量:4
13
作者 张和明 柯映林 程耀东 《机械科学与技术》 EI CSCD 北大核心 1998年第2期316-318,共3页
介绍了复杂曲面模具测量、造型与加工一体化系统(3MS)的结构和主模块功能,重点分析了CAM模块的设计思想。该系统是基于复杂曲面模具测量、造型和制造一体化的概念而开发的,其核心包括散乱数据的三角划分及其网格优化、三角曲... 介绍了复杂曲面模具测量、造型与加工一体化系统(3MS)的结构和主模块功能,重点分析了CAM模块的设计思想。该系统是基于复杂曲面模具测量、造型和制造一体化的概念而开发的,其核心包括散乱数据的三角划分及其网格优化、三角曲面造型和刀具加工轨迹生成等模块。 展开更多
关键词 曲面造型 数控加工 模具 B三角曲面 一体化
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回转运动坐标定位精度的检测与误差补偿模型 被引量:3
14
作者 张立新 黄玉美 +2 位作者 高峰 何根良 乔雁龙 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期317-320,共4页
在对回转运动坐标定位精度的干涉测量原理和方法进行深入研究的基础上,采用激光干涉法检测混联机床C轴的定位精度和重复定位精度,并做出了基于测量数据的混联机床C轴单向均位偏差特性曲线,推导出了C轴顺、逆时针旋转定位误差数学模型。... 在对回转运动坐标定位精度的干涉测量原理和方法进行深入研究的基础上,采用激光干涉法检测混联机床C轴的定位精度和重复定位精度,并做出了基于测量数据的混联机床C轴单向均位偏差特性曲线,推导出了C轴顺、逆时针旋转定位误差数学模型。利用最小二乘法拟合得到了机床回转运动坐标目标位置的均值误差补偿数学模型,提出了一种回转运动坐标定位精度的激光干涉测量方法和误差补偿模型的建模方法。 展开更多
关键词 计量学 干涉测量 混联机床 C轴精度 补偿模型
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一种基于切削力模型的模具型腔粗加工进给率优化策略(英文) 被引量:3
15
作者 蔡玉俊 王敏杰 +2 位作者 钱敏 张军 孙传俊 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期516-522,共7页
复杂曲面加工广泛应用于模具行业.由于加工参数缺乏科学的选择工具,数控加工的进给率常根据加工经验设定.通常必须创建切削体积模型或矢量力模型来优化刀具路径各段的进给率.鉴于模具型腔粗加工常采用2.5维加工,提出一种通过正交切削试... 复杂曲面加工广泛应用于模具行业.由于加工参数缺乏科学的选择工具,数控加工的进给率常根据加工经验设定.通常必须创建切削体积模型或矢量力模型来优化刀具路径各段的进给率.鉴于模具型腔粗加工常采用2.5维加工,提出一种通过正交切削试验建立切削力曲面模型用于模具型腔粗加工进给率优选的新策略.基于切削力曲面模型,采用多项式拟合的方法构建刀具在许可切削力下的侧向切深和进给率的方程,根据建立的方程计算每个刀位点处的进给率并反写到初始的G代码文件中.通过典型模具型腔的粗加工试验验证,证明该进给率优化策略不仅可以缩短加工时间,而且可以使加工载荷均匀.该策略对切削力载荷要求尽量均匀的模具型腔高速加工更有意义. 展开更多
关键词 数控加工 型腔粗加工 进给率优化 切削力曲面模型
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汽轮机弯扭叶型面的四轴数控加工方法研究 被引量:4
16
作者 章泳健 潘毅 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2004年第9期27-29,共3页
通过对汽轮机弯扭叶型面的四轴数控加工方法研究 ,提出此类型面数控加工的特点以及相应的刀轨设计。
关键词 型面 四轴数控加工
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自由曲面五坐标数控加工中几个关键问题的研究 被引量:7
17
作者 任秉银 刘华明 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 1998年第8期33-36,37,共5页
自由曲面用平头立铣刀五坐标数控加工可以明显地提高切削效率和零件表面质量,但无干涉刀位产生一直是个难以解决的问题。本文对其中的几个关键问题进行了研究,导出了平头立铣刀的有效切削半径的一种计算方法,给出了自适应走刀步长算... 自由曲面用平头立铣刀五坐标数控加工可以明显地提高切削效率和零件表面质量,但无干涉刀位产生一直是个难以解决的问题。本文对其中的几个关键问题进行了研究,导出了平头立铣刀的有效切削半径的一种计算方法,给出了自适应走刀步长算法和切削行距的计算公式,最后给出了无干涉刀位生成方法,并用实例验证了方法的可行性,为提高加工效率和精度提供了有效途径。 展开更多
关键词 自由曲面 五坐标 数控加工 刀位 平头立铣刀
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多轴联动空间复杂曲面线切割加工技术 被引量:3
18
作者 申晓龙 任成高 +1 位作者 李楷模 周志雄 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期4729-4734,共6页
为实现大锥度空间复杂曲面模具零件的线切割加工,解决高速走丝电火花线切割机床加工空间曲面的难题,以空间曲面零件电火花线切割加工运动规律数学模型为基础,设计开发一种带有自动分度功能的、可翻转的数控回转工作台;基于原有的高速走... 为实现大锥度空间复杂曲面模具零件的线切割加工,解决高速走丝电火花线切割机床加工空间曲面的难题,以空间曲面零件电火花线切割加工运动规律数学模型为基础,设计开发一种带有自动分度功能的、可翻转的数控回转工作台;基于原有的高速走丝数控电火花线切割机床,研制空间复杂曲面多轴联动高速走丝线切割加工系统,并进行螺旋面、锥面、锥台、双曲面和正弦曲面等典型空间曲面零件的电火花线切割加工实验,对加工出的各个实验样件进行了测量和加工误差分析。研究结果表明:所设计的空间复杂曲面多轴联动线切割加工系统具有较高的加工效率、较好的加工质量和较低的成本;加工样件的误差在允许范围内,验证了该系统的实用性,为解决高速走丝电火花线切割加工空间曲面的难题提供了一种思路。 展开更多
关键词 高速走丝线切割 空间复杂曲面 数控回转台 多轴联动加工
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用端铣刀数控加工自由曲面的刀具干涉检测 被引量:3
19
作者 何雪明 李建康 +1 位作者 张荣 李成刚 《江南大学学报(自然科学版)》 CAS 2005年第3期295-301,共7页
针对用端铣刀在自由曲面上进行3轴数控加工,提出了一种系统的刀具干涉检测方法.加工自由曲面时,刀具干涉可能出现在包括刀具驱动面在内的刀具周围任何区域.提出用检测线代替检测面来寻找加工自由曲面时可能出现刀具干涉的方法,可极大地... 针对用端铣刀在自由曲面上进行3轴数控加工,提出了一种系统的刀具干涉检测方法.加工自由曲面时,刀具干涉可能出现在包括刀具驱动面在内的刀具周围任何区域.提出用检测线代替检测面来寻找加工自由曲面时可能出现刀具干涉的方法,可极大地加快检测过程,改善加工精度和可靠性,而且有利于产品的几何设计和指导影响加工效率的刀具选择.研究表明,所提的方法和算法合理有效. 展开更多
关键词 端铣刀 自由曲面 刀具干涉检测 3轴数控加工
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三角网格曲面模型多轴数控加工刀轨生成算法 被引量:2
20
作者 孙殿柱 崔传辉 +1 位作者 刘健 李延瑞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第24期2949-2953,共5页
提出一种三角网格曲面模型多轴数控加工刀轨生成算法,该算法采用R*-tree动态空间索引结构组织三角面片拓扑近邻关系,基于该结构对刀轨截面与三角网格曲面进行求交获取截面数据点,计算截面数据点的瞬时加工区域,根据刀具与瞬时加工区域... 提出一种三角网格曲面模型多轴数控加工刀轨生成算法,该算法采用R*-tree动态空间索引结构组织三角面片拓扑近邻关系,基于该结构对刀轨截面与三角网格曲面进行求交获取截面数据点,计算截面数据点的瞬时加工区域,根据刀具与瞬时加工区域中各三角面片的面、边、顶点的相切关系,采用面相切、边相切和顶点相切刀位计算方法获取相应刀位点,采用最小生成树方法对刀位点排序,生成多轴数控加工刀轨。实例证明,该算法刀轨生成精度高,运行速度快,且适用于各种复杂三角网格曲面模型多轴数控加工刀轨的生成。 展开更多
关键词 三角网格曲面模型 R^*-tree 截面数据点 刀位计算 最小生成树 多轴数控加工刀轨
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