数字化铸造砂型五轴联动成形控制技术研究

摘要

数字化无模铸造具有污染少、周期短、成本低等优势,越来越多的复杂薄壁铸件铸造砂型采用五轴联动高速成形.推导了B-C双摆头结构五轴联动旋转刀具中心(RTCP)砂型成形运动学模型.分析了五轴联动矢量速度计算方法及速度波动机理,根据各轴速度与位置变化率比值的约束关系,提出了通过单轴速度前瞻控制实现五轴联动高速加工整体速度控制方法,并给出了前瞻阈值的计算方法.基于开放式控制系统,开发了五轴联动旋转刀具中心正逆解程序,并进行了叶轮砂型五轴加工及Z轴前瞻控制实验.结果 表明,所设计的旋转刀具中心正逆解及提出的单轴前瞻控制策略是砂型五轴联动高速成形的有效控制方法.