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基于工艺系统刚度特性的多轴数控加工刀具运动规划方法
一种基于工艺系统刚度特性的多轴数控加工刀具运动规划方法，通过雅克比矩阵法和有限元法建立多轴数控装备工艺系统综合刚度场模型，根据刚度场模型建立三维空间力椭球，在复杂曲面任一控制点以沿进刀方向对应的力椭球轴长作为刚度性能指标，根据所有控制点的刚度性能指标实现进刀方向优化，在任一控制点以与刀具姿态对应的力椭球最短轴轴长作为刚度性能指标，根据所有控制点的刚度性能指标实现刀具姿态优化。本发明弥补了现有多轴加工运动规划仅考虑几何约束条件的不足之处，可实现基于多轴数控装备工艺系统综合刚度特性和几何约束条件的多轴加
华中科技大学
2021-04-14
一种用于评估数控加工三轴刀具轨迹质量的工艺方法
本发明公开了一种用于评估数控加工三轴刀具轨迹质量的工艺 方法，其特征在于，包括：(a)获取由 n 个离散点依序共同组成的三轴 刀具轨迹，记录各个离散点在加工坐标系中的坐标值，将每个离散点 视为从坐标原点指向其所处位置的向量；(b)利用所获得的向量矩阵计 算三轴刀具轨迹的整体平滑度，并将其作为加工零件时的表面质量评 估指；(c)计算上述三轴刀具轨迹所对应的理想加工时间，并将其作为 加工效率的评估指标；(d)完成对三轴刀具轨迹质量的整体评估过程。 通过本发明，表明能够准确、高效和经济地评测三轴刀具轨迹加
华中科技大学
2021-04-14
对采用球头刀具的五轴联动机床平滑加工路径的方法
本发明公开了一种对采用球头刀具的五轴联动机床平滑加工路径的方法，包括：(1)根据加工零件的几何形状和工艺参数，生成刀位轨迹源文件；(2)对源文件依次进行逐行读取、解析并提取其刀位点位置和刀轴矢量，以及判断刀位行有无干涉锥角以确定其锥角值的操作，由此获得锥角刀路文件；(3)对锥角刀路文件依次进行逐行读取，解析并提取其刀位位置、刀轴矢量和锥角，以及确定所有刀位行最优刀轴矢量的操作；以及(4)根据最优刀轴矢量计算刀位点坐标并执行后置处理以生成机床加工路径，从而实现对机床加工路径的平滑处理。通过本发明，能够使刀轴平滑过渡局部变成三轴加工，以消除局部非线性误差，并消除了奇异位置机床旋转轴大幅旋转问题，提高加工效率。
华中科技大学
2021-04-11
一种五轴联动机床回转轴线几何参数测量方法
本发明公开了一种基于触发式测头五轴联动机床回转轴线几何参数测量方法，属于数控系统、机床结构参数测量领域，包括仪器安装、参数设置、碰撞采集和RTCP参数计算步骤。通过数控系统，驱动测头探针与标准球进行碰撞并锁存碰撞点机床坐标，根据坐标计算各个示教点相对应的标准球球心坐标，使用最小二乘数据处理方法，对各个标准球球心坐标拟合主动旋转轴与从动旋转轴轴线方向与空间位置，得到RTCP参数。本发明方法可完成五轴联动机床回转轴线几何参数(即RTCP参数)自动精密测量，实现旋转刀具中心点精确控制。
华中科技大学
2021-04-14
GIM302惯性测量单元 三轴陀螺仪 三轴加速度计 温度检测 三维角速度 三维线加速度 空间姿态信息测量 IMU
GIM302惯性测量装置由三轴陀螺仪、三轴加速度计、温度检测模块及数据处理电路构成，可实时监测运动体的三维角速度、三维线加速度及空间姿态信息，并通过RS422/RS485数字接口依照既定通信规约输出经过多维度误差修正（涵盖温漂补偿、装配偏差校正、非线性特性校准等）的完整惯性参数。该设备采用差动式陀螺设计架构，显著降低了直线加速度与机械振动带来的干扰，同时具备宽温域补偿功能，确保在严苛工业环境下稳定工作。
应用范围:
该系列产品典型应用场景包括：便携式三维激光扫描系统、工业机器人高精度运动控制、微创手术导航设备、地下工程定向钻进系统、智能驾驶测试平台、水下机器人定位导航、无人机飞控与制导系统等。
深圳瑞惯科技有限公司
2025-10-22
一种五轴联动机床旋转轴的几何误差连续测量方法
本发明公开了一种五轴联动机床旋转轴的几何误差连续测量方 法，其包括如下步骤：在五轴联动机床的主轴上安装激光位移传感器， 并在其工作台上安装三个不共线的标定球，设定标定球的齐次坐标表 达式；分别以摆动轴 A 和回转轴 C 为标定轴，利用激光位移传感器测 量摆动轴 A 及回转轴 C 在不同转角时，各标定球圆心在 X、Y、Z 方 向上的位置偏差；根据标定球圆心的位置偏差及标定球的齐次坐标表 达式，计算获得摆动轴 A 和回转轴 C 的几何误差值。本发明利用斜曲 面建立待测刚体 X、Y、Z 三个方向位置偏差的
华中科技大学
2021-04-14
一种多轴数控机床转台几何误差六位置辨识方法
本发明公开了一种多轴数控机床转台几何误差六位置辨识方法，包括：根据机床结构和转台位置，确定球杆仪在转台坐标系上的六个安装位置；结合球杆仪测量方向以及转台几何误差对机床精度影响模型，建立球杆仪读数与转台几何误差之间的关系；根据球杆仪详细坐标和测量方向齐次向量建立转台的六个集成误差表达式；根据转台垂直度误差和位置偏差的性质，分离得到转台十项几何误差的辨识公式；建立球杆仪安装误差对球杆仪读数影响模型；安装球杆仪，转动转台得到各个安装位置处球杆仪读数；对球杆仪读数进行拟合，得到剔除安装误差后的球杆仪数据；利用十项几何误差辨识公式计算得到转台所有的几何误差。该方法操作简单方便，辨识精度高，系统性好。
浙江大学
2021-04-13
一种五轴机床旋转轴几何误差一次装卡测量方法
本发明提出一种五轴机床旋转轴几何误差一次装卡测量方法。 本发明通过分别测量两条运动链理想位姿与实际位姿间的偏差，然后 基于机构的空间误差模型，反算出双运动链上待标定运动副的几何误 差值，能够实现单摆头—单转台五轴联动机床两个旋转轴共十二项几 何误差参数的一次装卡连续测量，在保证测量精度的前提下，避免了测量仪器及试件的多次装卡，提高了测量效率，填补了本领域的空白。 该方法可应用于单摆头—单转台结构五轴联动机床两个旋转轴几何误 差的测量。
华中科技大学
2021-04-14
数控技术及数控机床
成果描述：近年来与数控机床主机厂、用户单位等共同承担了多项“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项课题的研究与开发工作，如“高速卧式加工中心整体结构动静刚度及高速主轴结构优化设计技术”(2009ZX04001-013-02）、“精密卧式加工中心整机结构优化设计、动刚度分析与抑振技术”（2009ZX04001-023-04）等，通过数字化建模、有限元分析、实验测试与结构改良分析与测试等工作，对高速、精密卧式加工中心关键功能部件和整机的动静态特性及其影响因素进行了深入研究与分析，与相关主机厂和用户单位共同进行了面向数控机床特定功能与性能的结构分析与优化。市场前景分析：随着经济和社会的发展，各领域对小微型、个性化产品的需求日益增长。通过开放式数控系统和基于复杂结构动静态特性分析的设计技术，设计制造满足特定多样化需求的桌面型柔性制造系统，为工业、教育、科研等领域的小微制造提供低成本、多功能、高精度、智能化的微型加工装备，为个性化设计的快速实现提供有效的技术手段。与同类成果相比的优势分析：通过研究基于数字样机的数控机床结构多学科优化设计技术，提出从结构上保证精度稳定性的设计思路，采用有限元方法分析热误差对机床加工精度的影响并提出机床热误差补偿方法，建立热变形对机床精度稳定影响的数学模型，研究机床几何误差及其补偿方法，研究加工误差综合动态补偿技术，形成实用补偿技术方法，并将上述原理方法的研究成果在高速龙门五轴加工中心样机中进行了应用验证，取得了良好的效果，相关研究成果获得四川省科技进步一等奖一项。
四川大学
2021-04-11
一种高速铣削-激光切焊复合加工工艺及其可重组多轴数控加工 系统
本发明公开了一种高速铣削-激光切焊复合加工工艺及可重组多 轴数控加工系统。可用于金属及非金属材料加工，是将高速铣削、激 光切割、激光焊接以刀具更换的形式集成于数控机床上，期间无需更 换设备及工装夹具，从而完成对材料的切割-铣削-焊接一体化的加工。 该系统包括控制平台、数控系统、激光器、数控机床、工装夹具、五 轴加工头(铣头、激光切割动力头和激光焊接动力头头)。五轴加工头可 以实现加工头之间的快速切换，实现对工件的不同
华中科技大学
2021-04-14