加工轨迹

摘要： 在光学加工领域,采用功率谱密度(power spectral density,PSD)对误差频谱方面信息进行表征,但是功率谱密度是表面误差统计信息,不如峰谷值(peak-valley,PV)和均方根值(root mean square,RMS)直观。为了分析功率谱密度与工艺参数之间的关系,该文从PSD定义出发,分析了随机面形轮廓不同参数对光学PSD的影响规律,总结了PSD控制的要点,在平面玻璃上对数控抛光典型路径下加工的PSD曲线进行分析。分析结果表明:PSD与随机轮廓幅值、频率分布有关,相位对它几乎无影响;在RMS接近情况下,PSD线性拟合斜率和RMS Slope随随机轮廓的自相关长度增加而下降;短程加工路径相较于长程有序路径能够有效抑制PSD曲线峰值,使得光学元件符合频谱抑制要求。

摘要： 工业机器人因其柔性强、灵活性高及感知能力强等优势,在复杂零件的高柔性制造中具有巨大潜力。加工轨迹是决定机器人铣削加工中加工效率和加工精度的重要因素。机器人加工轨迹规划除了要考虑数控加工中已有的问题,还要考虑机器人刚度、精度、稳定性等特有的问题,因此复杂性更高。从机器人铣削加工轨迹规划及优化方法出发,总结了近年来国内外学者在包括刚度强化、误差补偿、稳定性优化等方面的研究成果。最后对该领域的技术发展趋势进行了分析及展望。

摘要： 针对传统方法在高精度数控机床加工轨迹控制实际应用中存在误差较大的问题,提出基于PLC技术的高精度数控机床加工轨迹控制方法。通过对数控机床运动学正变换和逆变换,求解数控机床刀具驱动位移,建立数控机床运动数学模型,通过将读取到的刀具实际点位数据与理想轨迹比对,预测出高精度数控机床加工轨迹误差,利用PLC技术对误差点位坐标转换,以及中心指令点拟合,生成加工轨迹控制程序,通过数控机床运动数学模型输出,实现对数控机床加工轨迹优化控制。

摘要： 针对整体喷嘴环叶片与缘板间的新型过渡圆角加工问题,采用数控铣削+电火花加工的组合工艺,对整体喷嘴环电火花清根加工技术进行了研究.提出一种电火花清根加工专用电极设计方法,采取周向压缩和径向压缩的策略,定义径向最佳压缩方向并进行求解,使得电极在保留通道过渡圆角区域型面的同时,体积在一定范围内可调.提出一种电极移出轨迹设计方法,利用运动空间边界快速获得无干涉轨迹.通过电火花清根加工实验结果表明,加工出的过渡圆角满足图纸要求,采用电火花加工方法,可完成数控铣削难以加工的特殊过渡圆角区域的加工.

摘要： 机床加工路径可通过高精度高频率运动轴位置信息进行精准拟合,其可作为机床动态加工精度评估及误差监测的依据.针对目前存在的运动轴位置信息实时高精度、高频率采集难题,基于五轴联动机床,提出运动轴位置信息高精度高频率采集方案.通过机床伺服系统位置环信号的采集计算,获得高频原始位置信息,并将其转换为坐标值,用于回转误差齐次运动学变换及线性误差补偿,最终获得刀位点于工件坐标系下坐标形式的高精度、高频率运动轴位置信息.为了对位置信息采集方法进行验证,通过配备西门子840 Dsl系统的DMU 80P五轴数控机床进行试验.通过验证可知,五轴同步位置采集频率高达1 kHz,旋转轴及线性轴采集精度分别为±0.002 5°、±2 μm.

摘要： 航天精密回转体零件具有布局紧凑和轻量化等特点,广泛应用于航天弹、箭、星和船等各类精密产品。由于对航天回转体零件的表面质量和面型精度要求较高,同时为了提高加工效率,现阶段使用铣磨加工作为最终研抛工序前的最后一道工序。本文以航天精密回转体零件为研究对象,从铣磨原理和铣磨轨迹分析入手,结合刀具的选用和试验设计,开展铣磨工艺试验,研究工艺参数对表面质量和面型精度的影响规律,可为提高铣磨加工质量打下基础。

摘要： 针对数控机床实际加工轨迹与理论轨迹存在误差的现象,提出利用六轴联动数控机床冗余联动特点优化该误差的方法.建立了一类六轴联动数控机床的运动学模型,并研究了其冗余联动特点.根据刀具接触点运动规律,以冗余旋转联动轴的运动优化刀具中心点运动轨迹误差和刀具轴线转动轨迹误差,从而实现加工轨迹误差的优化.在实际六轴联动数控机床上进行了抛光加工实验,通过应用所提出的轨迹误差优化算法,减小了抛光过程中的加工轨迹误差,降低了工件表面粗糙度,且保证加工后表面具有较高的均匀一致性,提高了抛光表面质量,从而验证了所提出方法的有效性.

摘要： 为了提高轴对称非球面透镜的形状精度,降低其精加工成本,用金刚石小磨头在不同的加工参数和数控走刀轨迹条件下对K9光学玻璃透镜进行铣磨实验加工.透镜的轮廓精度用三坐标测量机测量,通过测量的数据点计算非球面透镜的法向轮廓度误差,并用数控加工时磨头的有效切削半径进行补偿.实验结果表明:当数控走刀轨迹为平行精加工和等高精加工时,加工后非球面透镜的面型精度最大轮廓度偏差PV和误差平均值RMS分别为54.48μm和22.88μm、98.46μm和28.88μm;通过优化金刚石磨头的有效切削半径可以提高非球面透镜加工的面型精度,平行精加工后优化的非球面透镜面型精度PV和RMS值分别为44.52μm和7.37μm.

摘要： 本发明公开了一种面向复杂曲面加工的轨迹生成方法及其轨迹生成系统，该方法是：选择所要加工的复杂曲面并生成STL文件；确定分层方向和分层厚度；对三角面片进行分组；通过增量法求取交点；找出每个切片交点集合中在垂直于分层方向上的坐标最小值点，搜索同一个三角面片的另外一个交点并连接，如此下去，直到得到每个切平面的轮廓，并最终得到加工路径轨迹。该系统包括工业PC机、运动控制器、伺服驱动器和工业机器人本体，工业PC机将三维待加工零件生成离散的控制点集后传递到运动控制器，运动控制器对其进行插补计算，输出脉冲串到伺服驱动器，以力矩控制模式驱动工业机器人本体进行协调运动。本发明具有运算量少、计算时间短、计算效率高的优点。

摘要： 本发明公开了球面轨迹拟合加工位置轨迹补偿算法，计算出加工设备与待加工球面相对于平面坐标位置的z轴高度坐标，并在实际运行过程中，根据球面图形，计算出在待加工产品上球面图形平面中所需要的xy轴的坐标，然后再计算出球面图形表面的插补轨迹数值，再将二维插补系统与加工设备进行连接，启动加工设备，并通过设置的插补轨迹数值参数对z轴运动位置进行控制，本发明涉及金属加工技术领域。该球面轨迹拟合加工位置轨迹补偿算法，传统三维球面加工，需要套料软件先生成相应的加工代码，且三维套料软件价格高昂，操作复杂，以及在系统方面，做三维加工需要三轴插补系统，无法通过二位插补系统进行完成的问题。

摘要： 本发明公开了一种面向复杂曲面加工的轨迹生成方法及其轨迹生成系统，该方法是：选择所要加工的复杂曲面并生成STL文件；确定分层方向和分层厚度；对三角面片进行分组；通过增量法求取交点；找出每个切片交点集合中在垂直于分层方向上的坐标最小值点，搜索同一个三角面片的另外一个交点并连接，如此下去，直到得到每个切平面的轮廓，并最终得到加工路径轨迹。该系统包括工业PC机、运动控制器、伺服驱动器和工业机器人本体，工业PC机将三维待加工零件生成离散的控制点集后传递到运动控制器，运动控制器对其进行插补计算，输出脉冲串到伺服驱动器，以力矩控制模式驱动工业机器人本体进行协调运动。本发明具有运算量少、计算时间短、计算效率高的优点。

摘要： 本发明提供一种用于加工拐角结构的螺旋供料装置及磨料供给与轨迹协同调控加工拐角结构的方法，所述供料装置包括气源、存储罐、磨料罐、螺旋进给机构、ECS控制系统和集束管；所述气源连接至所述存储罐；所述存储罐出口连接至所述磨料罐；所述螺旋进给机构包括伺服电机、减速器、密封外壳、端盖、套筒、格林头和螺杆；所述伺服电机和所述集束管与所述ECS控制系统电连接；所述密封外壳套设于所述螺杆外；所述格林头连接至所述磨料罐；所述密封外壳底部磨料螺旋供给出口与所述集束管连接；所述螺杆分为加料段、压缩段和均化段。本发明能够有效控制高能束射流柱直径，防止工件被“过冲蚀”，防止低压回水引发磨料堵塞。

摘要： 本发明涉及一种适用于双螺旋轨迹的加工区域分割及轨迹连接方法，包括：根据几何特征对待加工平面或曲面划分子区域；选用偏微分方程对各个待加工子区域生成等值线；确定各个子区域的加工次序，生成各个子区域的双螺旋轨迹；将各个子区域的双螺旋轨迹进行连接。本发明方法对复杂型腔采用基于双螺旋轨迹规划方式的合理分割方法及轨迹连接方法，提高了加工的均匀性及光顺性；提高了加工效率和质量；采用根据几何特征提高偏微分方程生成的加工轨迹均匀化的加工区域分割方法，获得了圆度大或凸度大的加工子区域，实现了加工轨迹的均匀化，降低了加工残留及重复加工；双螺旋加工轨迹具有互补结构，轨迹连接方式简单，实现无退刀、抬刀的加工规划方式。

摘要： 本发明涉及一种基于加工轨迹优化的陶瓷表面孔纳秒激光加工方法，该方法包括：S1：搭建纳秒激光加工系统；S2：对氮化铝陶瓷片进行切割清洗；S3：设定纳秒激光加工系统的调节参数；S4：设定初次加工的加工方式和激光轨迹参数；S5：对氮化铝陶瓷片进行初次加工，形成初级表面孔S6：设定二次加工的加工方式和激光轨迹参数；S7：对氮化铝陶瓷片进行二次加工，并静置冷却。与现有技术相比，本发明通过初次加工和二次加工两次对氮化铝陶瓷片进行加工，使氮化铝表面孔的入出口孔径、孔锥度、入出口形貌及侧壁形貌得以改善，本发明操作简单，利用常见纳秒激光加工系统即可完成加工，无需额外的设备和操作，加工效果好。

摘要： 本发明提供一基于双轨迹缓存区的数控加工原轨迹回退和继续加工控制：S1,将每步轨迹An都存入加工轨迹缓存区；S2,下发回退指令和原轨迹继续加工指令，m为回退步数，p为原轨迹继续加工步数；S3，获取第An-x步轨迹，当第An-x步轨迹为空，进入S4；S4，当第An-x步回退完进入S6，否，进入S5；S5，反向插补回退，并进入S4；S6，将第An-x步轨迹存入回退轨迹缓存区，并进入S7；S7，判断是否到规定回退轨迹第An-m步，是，进入S8，否，重复S3；S8，判断是否按照原轨迹继续加工，是，进入S9；S9，获取第An-m+y步轨迹进行加工，并进入S10；S10，将第An-m+y步轨迹存入加工轨迹缓存区，并从回退轨迹缓存区中删除第An-m+y步的轨迹，并进入步骤S11；S11，判断是否按要求步数原轨迹加工完。

摘要： 本发明提供集成环切轨迹与变半径摆线轨迹的型腔加工轨迹生成方法。该方法首先以外轮廓向内偏置、内轮廓向外偏置的方式，逐层构建型腔的环切走刀轨迹；然后，预测沿该环切路径加工时材料去除率的变化，自动识别并划分出型腔的危险加工区域；进而，采用变半径的摆线走刀轨迹填充危险加工区域，以替代环切轨迹，并调节摆线走刀的进给速度、径向切削深度等参数，以保持摆线走刀与环切走刀时材料去除率的基本一致。本发明提出的加工轨迹生成方法，能够避免型腔加工过程中由于材料去除率的变化而造成的刀具瞬时冲击载荷过大，有助于提升加工进给速度与型腔的加工效率，并延长刀具使用寿命。

摘要： 本发明涉及一种适用于双螺旋轨迹的加工区域分割及轨迹连接方法，包括：根据几何特征对待加工平面或曲面划分子区域；选用偏微分方程对各个待加工子区域生成等值线；确定各个子区域的加工次序，生成各个子区域的双螺旋轨迹；将各个子区域的双螺旋轨迹进行连接。本发明方法对复杂型腔采用基于双螺旋轨迹规划方式的合理分割方法及轨迹连接方法，提高了加工的均匀性及光顺性；提高了加工效率和质量；采用根据几何特征提高偏微分方程生成的加工轨迹均匀化的加工区域分割方法，获得了圆度大或凸度大的加工子区域，实现了加工轨迹的均匀化，降低了加工残留及重复加工；双螺旋加工轨迹具有互补结构，轨迹连接方式简单，实现无退刀、抬刀的加工规划方式。

摘要： 本申请公开一种加工轨迹拐角过渡圆弧的构造方法、加工设备及存储介质。包括判断过渡圆弧与圆弧轨迹的内外切关系：轨迹拐角类型为LC或CL型时，设轨迹拐点为O，OBt为由点O指向圆弧轨迹圆心的向量；过渡圆弧与圆弧轨迹的内外切关系根据直线轨迹的方向向量与OBt之间夹角的大小判断。轨迹拐角为CC型时，设两条轨迹分别为CD和CE，ODt为由点O指向CD圆心的向量，OD为CD在点O处切线的方向向量,OEt为由点O指向CE圆心的向量，OE为CE在点O处切线的方向向量；过渡圆弧与CD、CE的内外切关系根据∠DOE、∠DOEt及∠DtOEt判断。本申请能快速准确的判断构造圆弧与轨迹的内外切关系，并构造过渡圆弧。