光学自由曲面飞刀加工刀位轨迹的生成算法

基于双三次B样条曲面对光学自由曲面的描述,采用参数变化量控制法进行刀具轨迹的计算。通过分析飞刀加工的特点,推导出单晶金刚石飞刀加工光学自由曲面的刀位点的计算方法,编程实现了该算法。根据走刀路径规划和刀位轨迹计算方法可以生成飞刀加工的数控程序,成功地应用该算法进行了光学自由曲面的加工。     

计算机在非球面镜加工中的应用

用数控机床加工非球面镜模具,涉及到非圆曲线的圆弧逼近及缩放问题。由于其运算量大,采用计算机辅助编制加工程序是必要的。在数控线切割机加工中,由于存在钼丝半径和火花间隙,必须对轮廓图形进行缩放,以求得钼丝中心运动的轨迹。对于直线和圆组成的图形,根据需要,平移直线,改     

数控编程的特征点及基本设置方法

在进行数控机床的编程和加工之前，必须确定刀具与机床及工件的相对位置。在参考点确定之后，刀具切削工件的各个方向的移动才有依据。本文着重阐述了机床零点、机床原点及工件零点问的重要关系及设置方法。     

应用五轴离子束修正超高陡度镜面

为了验证离子束修正超高陡度镜面的能力,对采用五轴离子束加工超高陡度镜面的问题进行了分析研究和加工实验。根据现有检测条件制定了实验方案并对面形数据进行了处理;对超过机床五轴加工摆轴行程区域的驻留时间进行了补偿;建立了离子束五轴加工后置处理算法,根据该算法编制了数控程序生成软件,并通过实验验证了生成的数控程序的正确性;最后进行了超高陡度镜面的五轴离轴加工实验,经过5轮迭代加工后,元件面形由初始的峰谷(PV)值为57.983 nm、均方根(RMS)值为9.406 nm,收敛PV值为11.616 nm、RMS值为1.306 nm,总收敛比达到7.20。实验结果表明:采用五轴离子束加工超高陡度镜面的方案可行,并且获得了较高的收敛效率和加工精度,同时验证了离子束离轴镜加工的可行性。     

基于数控加工高次离轴非球面反射镜的刀具轨迹规划研究

研究了五轴机床铣磨高次离轴非球面技术,分析了B-C双转台五轴机床的运动学原理,得到了刀轴矢量与B、C轴转角的数学映射,建立了刀具轨迹算法模型。针对高陡度高次离轴非球面矢高变化率太大等问题,对其进行坐标系变换使其近轴端和远轴端等高,将离轴非球面由母镜坐标系位置转化到子镜坐标系位置,坐标变换后高次离轴非球面在子镜坐标系下的方程求解困难,提出一种新的求解旋转后高次离轴非球面坐标的方法,最后通过Matlab仿真和实例分析,利用五轴机床加工等高处理的高次离轴非球面,经三坐标测量仪测量,结果为面型PV值5.92μm,RMS值为0.893μm,验证了刀具轨迹算法和坐标变换算法的正确性。     

等端切角法加工高次非球面原理及工艺分析

基于Z、X、B三轴联动的数控机床,提出了一种高次非球面的等端切角加工方法,采用等弦长离散非球面型线,并保持端切角恒定来计算数控机床的运行轨迹。等弦长可避免非球面型线因斜率变化引起的加工误差,等端切角加工方法保证磨头同一工作点完成工艺过程,提高加工精度和工艺稳定性。另外,通过编程模拟了等端切角法加工高次非球面的工艺过程,分析了端切角δ和距离C对机床工艺行程的影响,并指出两个参数的选取应使机床工艺行程满足:不存在磨头与工件之间的物理干涉;不存在Z、X向导轨和B轴的反向运行,避免将传动间隙误差引入到工件中;运行控制点的步距不得小于设备运行精度,避免机床跨点突进产生棱带误差;机床运行的工艺行程应尽量小以提高加工效率。因磨头磨损带来的加工误差,可通过磨头修锐或使用磨损边缘点作为工作点并重新编制数控加工程序来消除。     

内曲面等深沟槽炸药件加工的CAM应用技术

结合“高精度炸药件制造技术”的实施，开展了复杂型面炸药件计算机辅助制造技术的研究。首先根据WF74VH五轴加工中心机床结构及数控系统特点，完成了该机床的后置处理，形成了与之相匹配的后置处理文件；同时对固定轴铣、变轴铣的计算机辅助编程进行了深入的研究，使多轴联动加工技术成功运用于复杂型面炸药部件的数控加工，大大提高了我所炸药机械加工数控编程能力。     

离轴非球面加工、检测轨迹优化研究

为实现对用于红外侦察、预警相机中的非球面元件的快速加工,研制成功了具有两种运动方式、双磨头姿态的六轴联动型非球面数控光学加工中心FSGJ Ⅱ。在系统多机构自由度的优势下,对系统加工、检测轨迹进行了优化设计。同时,基于对相邻点面形变化率的比较,借助于一实际矩形离轴非球面,构建了适用于非回转对称离轴非球面加工、检测轨迹的常规方程。     

五自由度自由曲面加工系统及其CAM设计

研究横式结构数控电火花线切割机床,用于自由曲面型面的超精密制造。基于机器人运动学理论建立五自由度机床坐标系统并推导出数学模型。实施加工过程中运动轴位移量补偿计算,开发了精密加工系统的计算机辅助制造功能。解决了从坐标点到各轴位移量的转换计算问题。     

一种曲线路径剪裁中刀具形变及其误差分析

动态移动切削阻力载荷对高速数控裁床加工过程中刀具形变及其剪裁误差具有的重要影响,提出了一种适用多层布料/皮革曲线剪裁路径的刀具形变及其误差计算方法;建立了动态负载条件下可伸缩刀具的挠度与转角方程,进而推导出高频振动裁刀剪裁误差及其随切削深度变化规律;计算结果表明,数控布料/皮革剪裁刀的动态载荷、高频振动参数、切削深度对剪裁误差具有重要影响,深入剖析高层数控裁床的加工机理,动态参数数据分析,对于提高机床加工效率,降低加工误差,提高刀具使用寿命具有一定的工程应用价值。     

强流回旋加速器中心区模型试验装置上偏转板和中心区技术研究

中心区模型试验装置是进行强流回旋加速器关键技术研究的实验平台.本文介绍了为该试验装置所设计的偏转板和中心区,包括物理设计的考虑、数控加工技术及安装精度的控制技术.由于电磁场的相互作用粒子在偏转板中的的轨迹为螺旋线,其电极形状复杂,加工采用四轴联动以上的数控机床完成.为满足束流动力学的需要,中心区的电极结构比较复杂而且不规则,表面光洁度要求高,另外尺寸和安装位置精度要求严格.中心区曲面电极结构由三轴联动加工中心加工完成,中心区地电极与高频D板头部的电极间隙非常重要,在安装过程中,制作了专用的"电极间隙通止规"控制电极间隙精度在±0.05mm.     

永磁无刷直线直流电机及其选用

近年来，采用直线电机驱动超精密加工机床定位轴的直线运动方案，由于无中间环节的弹性变形、间隙、磨损和发热等因素带来的运动误差，具有定位精度高、响应速度快、低速性能好等特点，已成为国内外数控机床产品新的技术发展方向。为了正确利用直线电机，本文在扼要介绍永磁无刷直线直流电机工作原理的基础上，阐述了正确选择永磁无刷直线直流电机的方法，并给出了实例。     

现代数控刀具现状及发展趋势

数控机械加工技术的发展，促进了数控刀具材料及结构的发展。本文简介现代数控刀具的现状及发展趋势。     

强流回旋加速器中心区模型试验装置上偏转板和中心区技术研究

中心区模型试验装置是进行强流回旋加速器关键技术研究的实验平台. 本文介绍了为该试验装置所设计的偏转板和中心区, 包括物理设计的考虑、数控加工技术及安装精度的控制技术. 由于电磁场的相互作用粒子在偏转板中的的轨迹为螺旋线, 其电极形状复杂, 加工采用四轴联动以上的数控机床完成. 为满足束流动力学的需要, 中心区的电极结构比较复杂而且不规则, 表面光洁度要求高, 另外尺寸和安装位置精度要求严格. 中心区曲面电极结构由三轴联动加工中心加工完成, 中心区地电极与高频D板头部的电极间隙非常重要, 在安装过程中, 制作了专用的``电极间隙通止规"控制电极间隙精度在±0.05mm.     

光栅莫尔条纹在机床数控改造中的应用研究

从机床数控改造的实际出发，针对我国目前国产机床加工精度普遍不高，数控化程度较低等问题，提出了一种全新的设计方案，利用光栅作为位置检测元件，形成全闭环控制系统，结果表明既能够大大提高零件的加工精度，又能节省改造成本，为机床数控改造提供了参考。     

轨迹成型法加工非球面光学零件新技术的研究

为了解决非球面光学零件加工难的问题,提出了一种轨迹成型法加工非球面的新原理,并对新原理的理论、成型机理及机床原理结构进行了研究,在样机上验证了原理的正确性、可行性和实用性,分析了当前数控加工非球面光学零件技术的现状,说明了轨迹成型法加工非球面光学零件的意义和价值。     

用物理实验绽放课堂的精彩

螺纹加工方法最常见的是数控车削加工。探讨数控车削加工时根据不同的加工精度、不同的加工材料，分别选取不同的编程指令、不同的工件装夹方式、不同的加工刀具、不同的切削参数等，在实际螺纹数控车削加工中的合理性。     

SLS快速成形的直线导轨高速扫描动态轨迹误差的仿真

选择性激光烧结SLS快速成形XY直线导轨扫描系统进给运动由数字式随动控制系统产生，系统中存在随动跟踪误差，它与SLS成形扫描系统的运动速度和加工程序所控制的指令运动轨迹密切相关，称轨迹误差。在其高速运动的情况下，随动跟踪误差对成形工件的精度影响极大，是不可忽视的加工误差因素，必须对其进行计算和预测，以便采取相应措施，进一步提高加工精度。     

非球面聚焦透镜数控加工技术研究

 国内现有的高功率固体激光装置所使用的非球面聚焦透镜都是用传统方式手工加工而成的，由于手工加工方式的加工精度和进度对人的依赖性很大，势必影响大批量制造时的工程进度。而采用新兴的小磨头数控加工技术则可以避免这些缺点。介绍了首次将小磨头数控加工技术用于非球面聚焦透镜的加工，对其中各项技术，包括典型靶镜参数、机床控制方式、加工运动方式、实验使用参数、检测方式进行了分析，并得到了预期的实验结果。     

基于LabVIEW激光引信回波模拟装置设计

激光引信回波模拟装置是激光引信测试设备的重要组成部分。介绍了激光引信回波模拟装置的组成,设计了用于该装置的硬件电路和软件控制系统。硬件电路采用单片机完成控制指令的接收和控制信号的产生,使用串行扩展芯片GM8125将单片机AT89S52的串行口扩展成5个,满足了激光引信回波模拟装置串口资源要求。软件控制系统基于LabVlFⅣ设计,主要包括串口通信程序和控制指令的产生程序,控制指令经串口通信传送给硬件电路。实验结果表明,该装置满足激光引信测试设备的要求。