【摘要】：隨著微小型復雜零件在航空航天、電子產(chǎn)品、醫(yī)療器械等領域的廣泛應用,人們?yōu)榱丝朔趥鹘y(tǒng)尺寸精密機床上加工微小型復雜零件引起的空間、資源和能源浪費等缺點,提出了將傳統(tǒng)的加工工藝與微小型機床相結合來加工微小型復雜零件的方案。本文對五軸微小型機床的數(shù)控加工方法進行了研究,主要研究內容為:(1)對五軸數(shù)控機床的三種類型十二種組合形式進行了運動學建模。推導出將刀位數(shù)據(jù)轉換為機床各坐標軸運動數(shù)據(jù)的計算公式。分析了五軸數(shù)控加工中非線性誤差的產(chǎn)生原因,建立了非線性誤差簡化數(shù)學模型,確定出最大非線性誤差出現(xiàn)的位置,為自適應線性法加工提供依據(jù)。(2)基于UG/Post Builder后置處理器,開發(fā)了五軸聯(lián)動數(shù)控機床后置處理程序,編寫機床參數(shù)、程序和刀軌參數(shù)、NC代碼格式等文件,采用TCL語言編寫自定義用戶命令,實現(xiàn)了非線性誤差校核,并將刀位文件直接轉化為NC程序。(3)基于VERICUT軟件建立了自主研發(fā)小型五軸數(shù)控機床虛擬加工仿真系統(tǒng),建立了機床、刀具和工件毛坯的模型,實現(xiàn)了虛擬加工仿真中干涉、過切、欠切等檢查,保證了NC程序的正確使用。(4)應用自主研發(fā)的五軸聯(lián)動微小型數(shù)控機床完成了葉片曲面加工,驗證了后置處理的正確性。
【圖文】：

(a) 微型直升機 (b) 微型醫(yī)療器械圖1-1 微型機械Fig.1-1 Miniaturization Machines繼續(xù)用原有的大型機床加工這些微小型產(chǎn)品顯然存在著資源浪費現(xiàn)象，而且機床的微型化有利于各項誤差的減小，比如，熱變形、機床幾何誤差等與體積相關的誤差會隨機床尺寸的縮減而減小，，機床的加工環(huán)境也易得到保障【3】。因此，微小型機床對微小型產(chǎn)品的加工方法成為當今的熱門課題。因為我國在數(shù)控技術領域起步相對較晚，所以數(shù)控技術方面的基礎能力就比較薄弱，與國外的一些擁有數(shù)控先進水平的國家相比，在高性能的數(shù)控加工技術上差距就更加的巨大。一方面，我國的大部分高性能數(shù)控機床都來源于進口，技術人員在實踐操作和數(shù)控技能上缺乏經(jīng)驗

如圖 1-2 所示，從而開創(chuàng)了微小型機床技術研究的新領域，該微型車床的尺寸為32mm×25mm×30.5mm，重約為 100g。圖1-2 微型車床Fig.1-2 The micro lathe為了實現(xiàn)對空間任意曲線曲面的加工，韓國首爾國立大學的Young-bong Bang等人于2005年研發(fā)了一臺欄式五軸聯(lián)動精密微型銑床【7】，如圖1-3所示，三個直線軸(X軸、Y軸、Z軸)和兩個回轉軸(A軸和C軸)均采用步進電機驅動。銑床的整體尺寸為294mm×220mm×258mm，主軸選用空氣電機軸，同時該機床采用了PMAC運動控制卡以實現(xiàn)五軸聯(lián)動控制，可以實現(xiàn)對微葉片、微溝槽、微型薄壁的銑削加工。
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG659

【參考文獻】

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本文編號：2564696