五轴数控机床

摘要： 本文分析了基于UG软件的五轴数控机床加工仿真系统的应用与发展。五轴数控机床加工仿真是保障数控机床有序生产的关键,就目前五轴数控机床加工仿真系统来看,其中包含的几何造型功能十分有限,相关零件以及几何模型需要在CAD软件中进行建模后导入数控仿真系统中使用。文件格式在相互转化的过程中会发生微小的误差,进而影响到仿真精度。基于此,需要研究基于UG软件的五轴数控机床加工仿真,本文对其实际应用意义、应用方法及其未来的发展进展进行分析,提出相关立足自身认知的见解,期望对基于UG软件的五轴数控机床加工仿真系统的应用与发展提供帮助。

摘要： 为了有效减小五轴数控机床加工精度测量误差值,提高预测精度,提出基于支持向量机的五轴数控机床加工精度预测方法。通过提取五轴数控机床特征,掌握每个部件的特性,基于支持向量机构建加工精度预测模型,采用粒子群优化算法计算五轴数控机床的几何误差,获取最优的粒子速度,实现五轴数控机床加工精度预测。实验结果表明,该方法预测效果较好,测量的误差值与实际误差值仅相差了0.02δ/μm,能够有效减小五轴数控机床加工精度测量误差值,提高预测精度。

摘要： 数控机床几何误差测量与辨识技术对于提高机床加工精度至关重要。为了快速精确地测量机床旋转轴安装误差,对一台五轴加工中心旋转轴结构和R-test仪器测量原理进行了研究,提出了一种基于R-test仪器的数控机床旋转轴安装误差辨识方法。该方法利用最小二乘法求解方程组在约束条件下的最优化问题,将旋转轴上被测点的运动轨迹进行拟合。并根据运动轨迹确定了旋转轴在三维空间中的实际位置,最终计算出旋转轴的四项安装误差。该方法为快速测量和辨识数控机床旋转轴安装误差提供了一条有效途径。

摘要： 航发压气机叶片型面及加工工艺复杂。为降低加工成本、提高加工效率,对某型复杂薄壁航空发动机压气机叶片零件进行加工仿真研究。分析叶片的结构特点,结合加工工艺路线制定原则,制定了叶片加工工艺路线,规划了刀具轨迹;根据五轴机床行程及运动特点,定制了五轴机床专用后处理器,并将刀具轨迹后处理生成了叶片加工的NC程序,同时输出加工总计用时;构建立式五轴数控机床仿真模型,对加工工艺进行仿真验证,取代实际加工试切步骤,节省生产成本和时间。仿真加工结果验证了加工工艺的合理性和后处理的正确性,为加工参数的进一步优化和加工误差分析奠定了基础。

摘要： 为修正五轴数控机床加工误差,提高五轴数控机床加工质量,提出一种新的五轴数控机床加工误差动态修正方法。构建五轴数控机床加工误差计算模型,获取五轴数控机床加工的刀心方位、刀轴方位轮廓误差;锁定误差方位后,通过五轴数控机床误差的动态实时补偿方法,实现五轴数控机床加工误差动态修正。研究结果表明:所提方法可实现全方位、高效率的五轴数控机床加工误差修正,应用价值较高。

摘要： 针对五轴数控机床后置处理中由于平动轴和旋转轴的联动产生的非线性误差,提出一种基于误差建模的非线性误差在线预测与补偿方法。根据任意两个相邻刀位数据点产生的非线性误差,获得误差的分布特征,建立起误差分布模型;利用最小二乘法求解出非线性误差的数学表达式,经与误差许用值相比较来确定新的刀位点,从而实现非线性误差的在线预测及补偿。以实际加工数据为例,在MATLAB环境下进行仿真研究,验证了所提出方法的有效性。

摘要： 近日,汇专集团与某工业陶瓷领域国家级科研院所签署了全面战略合作协议,作为其中一项内容的超声绿色高效五轴加工中心项目,目前已经完成了设备调试,即将交付。机床被称为大国重器,是衡量一个国家高端制造业发展水平的重要标志,其中五轴数控机床是最高端机床设备的代表,而长期以来,由于德、美、日等国家在核心技术、数控系统、原材料等方面实施出口封锁,我国五轴及以上高端数控机床发展举步维艰,高度依赖进口。

摘要： 提出了工件分特征下的五轴数控机床关键几何误差分析与补偿方法,将复杂工件进行特征分解,通过灵敏度分析辨识工件分特征下的关键几何误差并补偿,从而提高工件整体加工精度。以某一复杂工件为例,首先,将其分解为平面、斜面、圆柱和圆锥台四个典型特征;然后,基于灵敏度分析分别辨识出各典型特征对应的关键几何误差;最后,分特征地进行误差补偿。在AC双转台五轴数控机床上进行了实验验证,实验结果表明,辨识得到的关键几何误差灵敏度系数之和占比均大于90%,补偿后工件四个典型特征的加工精度提高了20%~30%。研究结果表明,所提方法能有效辨识不同工件分特征下的关键几何误差,从而提高复杂工件的加工精度。

摘要： 成功的工厂倾向于创造性的工件夹紧策略,例如当Powill公司在2011年购买了它的第一台也是目前唯一一台五轴机床时,就表明它必须将机床的整体B轴和C轴转盘的优势最大程度地发挥出来。最初,位于美国亚利桑那州的凤凰城工厂使用立管来举起传统的虎头钳和三爪卡盘所夹紧的部件,使其远离机器直径近20英寸的C轴工作台的表面,使主轴和刀具在以奇数角度定位时能够更好地接近这些零件。

摘要： 调研了影响五轴数控机床加工精度的回转轴空间六方位误差是当前运动轴中急需解决的关键问题,深入探讨了回转轴运动过程中空间六方位误差的具体表现形式,根据空间几何关系采用数学基础理论对回转轴空间六方位误差进行了建模解析,得到了回转轴空间六方位误差的大小及相互影响关系,应用双频激光干涉仪角度检测组件对回转轴进行了滚转误差在线检测与辨识计算,总结了滚转误差的存在特征,提出了适应性补偿方法,建立了滚转误差补偿模型。实验表明,研究的辨识理论及补偿方法有效可行,补偿后滚转误差残差均方差已经降到了2.769×10^(−2),可满足高精度五轴数控机床的运动需求。

摘要： 数控机床误差补偿是提高数控机床加工精度的有效方法,而建立快速准确的误差模型又是实施误差补偿的前提和基础.以多功能复合五轴数控机床为对象,阐述了五轴机床的综合误差建模过程,对传统的建模过程中刀具,工件和参考坐标系之间的关系进行了优化处理,得到了包含方向误差在内的综合数学模型.

摘要： 为实现B-C轴双转台五轴数控机床的复杂曲面的计算机集成制造,在建立机床三维模型的基础上,推导了机床各轴运动坐标同刀位数据之间的映射关系,计算了机床平动坐标和回转坐标间的转换,采用等弓高误差法优化走刀步长,调整走刀行距,解决了普通后置处理器在刀具路径设置方面的撞刀、过切问题,在满足误差要求的情况下减少了刀具路径总长,提高了加工效率.采用VisualC++开发了专用后置处理器,通过VERICUT软件实现了仿真加工,并对复杂球面零件进行加工实验,验证了该后置处理器的可靠性和高效性.

摘要： 本文主要论述了五轴3+2定向加工的后置处理算法.首先,对常用软件UGCAM的刀位文件进行了语法结构和含义的解析;其次,提出了一种五轴3+2定向加工的后置处理算法,该算法不依赖于五轴数控机床的具体机构形式,通过旋转角度的计算、坐标系的旋转和加工刀位点的逆旋转完成后置处理过程;最后,通过Visual Studio2010平台开发了五轴3+2定向加工的后置处理软件,实现了五轴3+2定向加工数控程序的自动转换,并通过Vericut的加工仿真进一步验证了该后置处理算法的正确性.

摘要： 为了提高五轴加工的精度,本文基于UG/Post软件,对Hermle德国哈默C20U五轴加工中心的后置处理器进行开发,设置机床类型、程序、刀轨参数,并以叶轮为研究对象,完成NC代码转换,验证后置处理器的有效性.实验结果表明:开发的后置处理器可以比较精确的完成叶轮的加工.

摘要： 为了提高五轴加工的精度,本文基于UG/Post软件,对Hermle德国哈默C20U五轴加工中心的后置处理器进行开发,设置机床类型、程序、刀轨参数,并以叶轮为研究对象,完成NC代码转换,验证后置处理器的有效性.实验结果表明:开发的后置处理器可以比较精确的完成叶轮的加工.

摘要： 为了提高五轴加工的精度,本文基于UG/Post软件,对Hermle德国哈默C20U五轴加工中心的后置处理器进行开发,设置机床类型、程序、刀轨参数,并以叶轮为研究对象,完成NC代码转换,验证后置处理器的有效性.实验结果表明:开发的后置处理器可以比较精确的完成叶轮的加工.

摘要： 为了提高五轴加工的精度,本文基于UG/Post软件,对Hermle德国哈默C20U五轴加工中心的后置处理器进行开发,设置机床类型、程序、刀轨参数,并以叶轮为研究对象,完成NC代码转换,验证后置处理器的有效性.实验结果表明:开发的后置处理器可以比较精确的完成叶轮的加工.

摘要： 研究了UGNX五轴联动数控机床的后置处理的任务和流程,研究了UGNX通用后处理器UG/Post Builder的原理及开发流程,分析了德马吉DMU50五轴联动数控机床的坐标系及运动特点,利用UG/Post Builder,开发了五轴加工后处理器,并应用于德马吉DMU50五轴联动数控机床生成NC代码的后处理过程,生成的NC代码可用于实际加工.

摘要： 研究了UGNX五轴联动数控机床的后置处理的任务和流程,研究了UGNX通用后处理器UG/Post Builder的原理及开发流程,分析了德马吉DMU50五轴联动数控机床的坐标系及运动特点,利用UG/Post Builder,开发了五轴加工后处理器,并应用于德马吉DMU50五轴联动数控机床生成NC代码的后处理过程,生成的NC代码可用于实际加工.

摘要： 研究了UGNX五轴联动数控机床的后置处理的任务和流程,研究了UGNX通用后处理器UG/Post Builder的原理及开发流程,分析了德马吉DMU50五轴联动数控机床的坐标系及运动特点,利用UG/Post Builder,开发了五轴加工后处理器,并应用于德马吉DMU50五轴联动数控机床生成NC代码的后处理过程,生成的NC代码可用于实际加工.

摘要： 本发明公开了一种五轴头电主轴及五轴联动数控机床，涉及机械制造技术领域，包括主轴、轴承以及主轴壳体，所述主轴通过轴承转动连接在主轴壳体上，主轴壳体与主轴的前端之间形成缝隙，还包括气密封机构，所述气密封机构包括开设于主轴壳体上的进气通道，所述进气通道用于向所述缝隙内输送气流并从所述缝隙的口部喷出。本发明提供的五轴头电主轴，过设计气密封机构以及割断环，能够在高压、大流量中心出水技术的应用中，并在主轴高速运转的情况下，产生高压的冷却水飞溅，出现大量的水气和水雾时，有效防止主轴周围细微水汽、水雾以及切削粉尘进入轴承内侵蚀轴承，提高了机床主轴旋转精度、主轴使用寿命。

摘要： 本发明公开了一种可切换三至五轴模式的五轴五联动数控系统，该数控系统包括可以同时切换的XY平台切换模式和三轴、四轴、五轴切换模式，这两个切换模式的结合使得数控系统能够实现六种模式。采用上述数控系统的三轴三联动数控机床可以实现四轴四联动和五轴五联动的功能，还能够通过XY平台的切换以实现陶瓷和玻璃的高速精密切削。

摘要： 本发明为一种三轴数控机床及三轴数控机床的误差补偿方法，涉及数控机床技术领域，尤其是指一种三轴数控机床，包括基座、加工台、铣头加工组件、水平驱动机构、垂直驱动机构、竖直驱动机构和控制器，所述基座上端两端对称设置有Y轴横梁组件，所述Y轴横梁组件滑动安装有X轴横梁组件，所述X轴横梁组件上滑动设置有滑动块，所述水平驱动机构、所述垂直驱动机构、所述竖直驱动机构均安装有位移传感器，本发明可根据位移传感器的数据通过控制器的误差补偿方法得出误差值，且负反馈给水平驱动机构、垂直驱动机构、竖直驱动机构，可使得铣头的加工更加精准，并且本发明结构设计合理，方便组装，本发明加工误差小，可适用于高精度加工零件、仪器。

摘要： 本发明公开了一种五轴头电主轴及五轴联动数控机床，涉及机械制造技术领域，包括主轴、轴承以及主轴壳体，所述主轴通过轴承转动连接在主轴壳体上，主轴壳体与主轴的前端之间形成缝隙，还包括气密封机构，所述气密封机构包括开设于主轴壳体上的进气通道，所述进气通道用于向所述缝隙内输送气流并从所述缝隙的口部喷出。本发明提供的五轴头电主轴，过设计气密封机构以及割断环，能够在高压、大流量中心出水技术的应用中，并在主轴高速运转的情况下，产生高压的冷却水飞溅，出现大量的水气和水雾时，有效防止主轴周围细微水汽、水雾以及切削粉尘进入轴承内侵蚀轴承，提高了机床主轴旋转精度、主轴使用寿命。

摘要： 本实用新型公开了一种用于五轴联动数控机床的直驱转台，包括安装基座，所述安装基座后壁固定连接有直驱伺服电机，直驱伺服电机的伸出轴贯穿安装基座后壁，安装基座的前壁转动连接有夹具安装法兰，所述夹具安装法兰与直驱伺服电机固定连接。采用该结构，其精度高，维护成本低。本实用新型还公开了一种五轴联动数控机床，包括所述的直驱转台，其是将第一旋转驱动机构置于下支撑轴承之下，而下支撑轴承安装在框架式基座内，保证了主轴箱体及其上安装的部件的重量完全覆压在下支撑轴承上，再传导到呈半包围框架式结构的C轴基座上，而第一旋转驱动机构不承受额外负载，从而只需要对主轴箱体提供足够的旋转扭矩即可，满足高精高转速的工作需要。

摘要： 本实用新型公开了一种可切换三至五轴模式的五轴五联动数控系统，该数控系统包括可以同时切换的XY平台切换模式和三轴、四轴、五轴切换模式，这两个切换模式的结合使得数控系统能够实现六种模式。采用上述数控系统的三轴三联动数控机床可以实现四轴四联动和五轴五联动的功能，还能够通过XY平台的切换以实现陶瓷和玻璃的高速精密切削。

摘要： 本发明涉及一种连续五轴数控机床五轴联动运动精度空间圆形轨迹测试法，包括以下步骤：1）获取空间圆形运动轨迹：以坐标系原点为圆心，以X、Y、Z轴直线运动最小行程的30%～60%为直径绘制一个位于水平面上方的圆弧线，该圆弧线即为空间圆形运动轨迹；2）根据空间圆形运动轨迹为参考目标曲线，对连续五轴数控机床进行编程，实现主轴和转台同步按圆弧形轨迹运行；3）调试五轴数控机床按既定轨迹运行；4）在主轴和工作台之间安装球杆仪，球杆仪即可直观测量五轴数控机床五轴联动的运动精度。该方法可以分别检测连续五轴数控机床在X、Y、Z轴方向上的五轴联动运动偏差，可以科学、合理、清晰的判断连续五轴数控机床的五轴联动性能。

摘要： 本发明公开了一种基于BA型五轴数控机床后处理五轴鼓型刀半径补偿方法，包括如下步骤：研究鼓型刀五轴侧铣加工复杂曲面半径补偿的基本原理，推导出五轴鼓型刀半径补偿方向和补偿后刀位点矢量计算方程；建立前置刀位数据与BA型五轴数控机床各坐标轴之间的关系方程；利用五轴鼓型刀半径补偿后刀位点矢量计算方程，推导出五轴鼓型刀半径补偿后刀位数据与BA型五轴数控机床各坐标轴之间的关系方程；针对BA型五轴机床利用C++语言开发出一套具有五轴鼓型刀半径补偿功能的后处理软件；利用该后处理软件生成含有鼓型刀半径补偿宏变量的数控加工程序，根据实际鼓型刀半径尺寸直接修改其宏变量的值来实现五轴鼓型刀半径补偿。

摘要： 本发明公开了一种基于BC型五轴数控机床后处理五轴鼓型刀半径补偿方法，包括如下步骤：研究鼓型刀五轴侧铣加工复杂曲面半径补偿的基本原理，推导出五轴鼓型刀半径补偿方向和补偿后刀位点矢量计算方程；建立前置刀位数据与BC型五轴数控机床各坐标轴之间的关系方程；利用五轴鼓型刀半径补偿后刀位点矢量计算方程，推导出五轴鼓型刀半径补偿后刀位数据与BC型五轴数控机床各坐标轴之间的关系方程；针对BC型五轴机床利用C++语言开发出一套具有五轴鼓型刀半径补偿功能的后置处理软件；利用该后置处理软件生成含有鼓型刀半径补偿宏变量的数控加工程序，根据实际鼓型刀半径尺寸直接修改其宏变量的值来实现五轴鼓型刀半径补偿。该方法能够避免鼓型刀半径尺寸改变后必须返回CAM系统重新计算刀轨和再次进行后置处理的繁琐过程，从而缩短零件总加工时间和提高数控加工程序可重用性，具有较强的实际应用价值。

摘要： 本发明公开了一种可使四轴数控机床代替五轴数控机床的方法，属于数控机床技术领域。本发明的一种可使四轴数控机床代替五轴数控机床的方法，在四轴数控机床的主轴上装配角度头。采用本发明的一种可使四轴数控机床代替五轴数控机床的方法，方法简单，容易实现，实用可靠，推广价值高，在四轴数控机床的主轴上装配了角度头，增加更多的精铣资源以此来缓解车间五轴精加工资源瓶颈，发挥五轴数控机床更大的利用价值。