一类流线型曲面高效数控铣削加工方法研究及应用

针对一类典型流线型曲面——叶片的高效数控铣削加工方法研究,提出了基于加工系统动力学仿真分析的高效切削参数优化技术,该方法是提高切削加工效率,保证零件加工精度和表面质量的有效手段.首先,辨识得到加工零件材料的铣削力系数;其次,利用锤击试验分别得到机床-刀具系统及弱刚性零件结构的动态特性,同时利用有限元方法进行模态分析,并与试验结果进行对比分析,可辅助验证锤击试验结果的正确性,在此基础上仿真得到铣削颤振稳定域曲线,然后对建立了基于加工系统动态稳定性的高效数控铣削加工参数优化系统进行高效铣削参数优化;最后,依据优化的铣削参数制定零件铣削加工工艺,试验得到了加工质量合格的叶片,其加工效率较传统方法有显著的提高.     

数控车削加工仿真系统结构研究

根据实际加工情况提出了一种虚拟NC车削加工的仿真系统的设计及实现原理。在Visual C++平台上利用OpenGL技术建立虚拟加工机床数字化模型,用C++语言实现物理仿真相关的各个数学模型的建立,进行虚拟环境下数控车削加工的几何仿真及物理仿真,实现产品的虚拟车削制造。     

基于VERICUT的车铣复合加工中心虚拟仿真研究

针对多轴联动车铣复合加工中心运动关系复杂、加工准备时间长、干涉碰撞易发生的特点,本课题在研究机床结构特征的基础上,构建了基于VERICUT的车铣复合加工中心虚拟加工环境,重点研究了虚拟机床的建模方法,包括几何模型,运动模型和控制系统模型的定制,特别是专用数控指令的定制方法,实现了零件数控加工前的仿真校验。     

虚拟数控铣床几何建模方法研究

几何模型是虚拟加工系统中的关键功能和关键性软件,是任何虚拟加工系统不可缺少的功能,其质量直接关系到整个仿真系统的成败。它采用一种很简单并且很实用的表达方法,表达了数控铣床的整体结构,包括机床体和常用铣刀,并采用OpenGL技术进行了真实感处理,所建立的数控铣削仿真模型真实形象,满足了教学需要和生产中对仿真模型的要求,通过对实际生产情况进行仿真验证,得到了让人满意的结果。     

面向高速数控机床的刀位文件重构技术

针对高速切削对加工工艺及刀具轨迹的不同要求,从一个全新的角度提出了推广高速切削应用的方式,即对常规数控编程系统所产生的刀位文件作改进与优化,使其满足高速切削技术的要求,从而使得在原常规机床进行加工的零件能够在较短时间内转移到高速机床上加工,减少重复性工作。     

多平台三维钣金激光切割过程仿真系统研究与开发

针对三维钣金件激光切割对于虚拟仿真的需求以及目前激光切割过程仿真系统的不足,以龙门式五轴机床、立式六轴机器人和倒置式六轴机器人切割平台为样本,研究并开发多平台三维钣金激光切割过程仿真系统,包括虚拟加工场景三维可视化、基于刀位点数据的机床运动学计算和激光切割工艺体现及加工代码输出。配置节点顺序,实现虚拟加工场景搭建;基于Nurbs曲面拟合非垂直侧壁切缝形貌,实现切割扫掠体对刀位点数据的映射;基于刀位点数据对激光头位姿矩阵进行求解,并建立D–H运动坐标系,实现机床运动学计算和机床运动仿真;建立切割工艺问题处理流程,实现切割工艺体现,包括切割工艺缺陷的体现、干涉碰撞的检测与处理、切割环间过渡轨迹的显示。最终输出对应平台可靠的加工代码。     

超薄零件车削加工变形研究

超薄零件车削加工后存在较大的变形,严重制约了该类关键器件的广泛应用。为实现超薄零件加工变形的预测与分析,基于力学分析,建立了加工仿真系统并进行超薄零件精加工过程模拟研究。实际加工验证了所建立模型的准确性,同时基于该系统对超薄零件加工后变形进行分析,其结果对改进加工工艺和减小工件变形具有指导意义。     

数控机床耦合建模与分析技术研究进展

<正>数控机床是耦合了机械结构、伺服系统、切削过程的复杂机电产品,进行耦合建模与分析对于提高机床动态性能具有重要意义。耦合多刚体仿真、耦合有限元仿真、耦合柔性多体系统仿真、结构-刀具系统-加工过程耦合建模等技术是实现机床优化分析和设计,从而提高机床静动态性能的强有力工具。现代数控机床是一个复杂的机电系统,其工作性能、加工能力与加工效率取决于机床的结构设计、静动     

刀具监控在数控机床及加工中的应用

针对数控机床使用高速电主轴在切削过程中出现异常情况导致的电主轴损坏问题,分析了电主轴损坏的原因以及刀具监控系统在电主轴保护和工艺优化方面的作用,详细论述了刀具监控系统应用原理、主轴保护过程、工艺优化分析和监控系统与及机床的集成。并在虚拟五轴机床上开展应用验证,通过设置功率阀值、刀具破损功率和刀具磨损功率,实现了切削实际功率和振动的监测。应用表明:采用刀具监控系统能降低刀具破损、磨损等原因造成电主轴的损坏,同时能对加工工艺进行分析和优化。     

中低速数控铣削参数优化技术研究及应用

采用平均铣削力系数模型对数控加工过程中的铣削力进行仿真预测.在此基础上,综合考虑数控加工过程中机床、刀具以及工件3方面限制加工效率的因素,对主轴转速、进给速度、径向切宽以及轴向切深4个参数进行优化.利用VC与Matlab编程,开发了"中低速数控铣削过程力学仿真与参数优化系统".针对航空难加工材料GH4169,在SandviK推荐参数基础上进行仿真优化.结果表明,基于力学仿真的数控铣削参数优化技术在难加工材料加工中可提高加工效率12%～378%.