五轴联动微小型机床数控加工方法研究

摘要

随着微小型复杂零件在航空航天、电子产品、医疗器械等领域的广泛应用，人们为了克服在传统尺寸精密机床上加工微小型复杂零件引起的空间、资源和能源浪费等缺点，提出了将传统的加工工艺与微小型机床相结合来加工微小型复杂零件的方案。本文对五轴微小型机床的数控加工方法进行了研究，主要研究内容为：
　　（1）对五轴数控机床的三种类型十二种组合形式进行了运动学建模。推导出将刀位数据转换为机床各坐标轴运动数据的计算公式。分析了五轴数控加工中非线性误差的产生原因，建立了非线性误差简化数学模型，确定出最大非线性误差出现的位置，为自适应线性法加工提供依据。
　　（2）基于UG/PostBuilder后置处理器，开发了五轴联动数控机床后置处理程序，编写机床参数、程序和刀轨参数、NC代码格式等文件，釆用TCL语言编写自定义用户命令，实现了非线性误差校核，并将刀位文件直接转化为NC程序。
　　（3）基于VERICUT软件建立了自主研发小型五轴数控机床虚拟加工仿真系统，建立了机床、刀具和工件毛坯的模型，实现了虚拟加工仿真中干涉、过切、欠切等检查，保证了NC程序的正确使用。
　　（4）应用自主研发的五轴联动微小型数控机床完成了叶片曲面加工，验证了后置处理的正确性。

目录

1 绪论

1.1论文研究背景及意义

1.2数控加工技术概述

1.3 数控编程后置处理的发展概况

1.4 数控加工仿真技术概述

1.5 课题研究内容

2五轴联动数控机床运动学模型

2.1引言

2.2工作台双回转类型五轴联动数控机床的运动求解

2.3刀具双摆动类型五轴联动数控机床的运动求解

2.4刀具摆动并工作台回转类型五轴联动数控机床的运动求解

2.5 本章小结

3 五轴联动机床数控加工非线性误差分析

3.1引言

3.2五轴联动数控加工非线性误差

3.3非线性误差模型及其算法

3.4 非线性误差的控制策略

3.5本章小结

4基于UG的数控编程及后置处理

4.1 UG CAM下的多轴铣削模块

4.2 基于UG的后置处理编辑器UG/Post Builder

4.3本章小结

5基于VERICUT的五轴联动虚拟数控加工仿真

5.1 VERICUT虚拟数控加工

5.2 建立仿真加工环境

5.3 建立仿真加工环境并虚拟加工

5.4 分析仿真结果

5.5 本章小结

6铣削加工试验

6.1实验准备工作

6.2 加工试验

6.3 本章小结

7 总结与展望

7.1 全文总结

7.2 展望

致谢

参考文献