[00126761]多轴虚拟数控机床建模及工艺优化研究

①课题来源与背景：河南省教育厅2011年度自然科学基础研究项目,项目编号：20110344。项目产生的背景是：多轴数控加工工艺设计流程中的技术问题,包括基于实际机床结构刀具轨迹数据转换为机床坐标轴运动问题;基于机床加工代码的多轴数控机床加工仿真问题及加工工艺参数的优化问题。 ②技术原理及性能指标：基于改进的D-H法建立多轴数控机床的运动学数学模型,即可实现将刀具轨迹文件转换为数控代码文件,又可以参数化的方式实现机床几何模型快速创成。继承机械加工传统工艺参数优化的方法,并与多轴数控切削参数及刀具位姿优化有机结合,提出多轴数控加工工艺优化方案。即可确保质量,又可实现数控铣削加工时间缩短35-43% ,提高效率。 ③技术的创造性与先进性：与现有技术相比,本成果的创新点在于：针对含有三个平移轴和两个旋转轴的多轴数控机床,以统一的运动学数学模型,实现了多轴数控机床建模及机床加工代码的转换一体化;提出多轴数控加工工艺优化系统的设计方案,简化了多轴加工工艺。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性：该技术成果处于仿真运行阶段,适用于多轴数控机床运动学建模、几何建模、后处理及多轴数控加工工艺优化,适用范围广,安全性好。 ⑤应用情况及存在的问题：多轴数控加工技术从早期的航天航空、船舶等军事行业发展到汽车、模具工业,其应用范围在逐渐扩大,本成果提供建模仿真工具和工艺优化策略技术,有助于机械加工行业高质高效地完成产品制造,充分发挥多轴设备的利用率,其推广应用前景较为广阔。