项目名称: 基于机床刚度特性的大型复杂曲面多轴数控加工运动规划

项目编号: No.50805057

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2009

项目学科: 金属学与金属工艺

项目作者: 闫蓉

作者单位: 华中科技大学

项目金额: 20万元

中文摘要: 多轴数控机床的动态特性存在较强的非线性和各向异性,这种特性成为影响多轴数控加工精度、表面质量和效率的主要因素,必须深入研究多轴数控动态特性与运动规划之间的内在关系,建立新的运动规划理论和方法,以满足大型复杂曲面类零件对高速多轴数控加工的迫切需求。 本项目提出了基于机床刚度特性的大型复杂曲面多轴数控加工运动规划方法,采用点传递矩阵方法快速建立机床动刚度模型,以面向加工的刚度性能指标评价任意控制点的多轴机床刚度性能,建立刚度映射图,用于多轴加工运动轨迹规划。 点传递矩阵方法采用了局部柔度矩阵集成总柔度矩阵的叠加形式形成综合柔(刚)度矩阵,较传统的动力学建模方法而言,计算效率高,与有限元法计算精度相当。面向加工的刚度性能指标可定量地评价任意加工位置的多轴机床刚度性能,刚度映射图可直观地反映局部和全部加工区域的刚度性能指标的分布规律,指导加工编程人员进行多轴加工运动轨迹规划。

中文关键词: 多轴数控机床;动刚度;运动规划;复杂曲面

英文摘要: In whole available workspace the dynamic characteristics of the multi-axis NC machine tool represents strong nonlinearity and anisotropy which has a significant effect on machining accuracy, quality and efficiency. In order to meet the urgent requirement of high-speed NC multi-axis machining for the production of large complex surface, it is essential for us to research the relationship between NC multi-axis dynamic characteristics and tool-path planning and establish a new tool-path planning method for NC multi-axis machining. In this paper a new tool-path-planning method based on machine stiffness characteristic for complex surface multi-axis NC machining is proposed. Firstly, point-transformation- matrix method is applied to establish general stiffness model for multi-axis machine tool rapidly. Then machining-oriented stiffness index is used to evaluate machine stiffness performance at any control point which is located at complex surface. At last, stiffness index map is used for multi-axis NC machining and tool-path planning. In the point-transformation-matrix method, general stiffness matrix of the multi-axis machine tool is composed of local compliance matrixes according to their contribution to the final compliance matrix, which is easier to program and more efficient than traditional dynamic modeling method. According to machining requirement, machining-oriented stiffness index is proposed to quantitatively evaluate multi-axis machine tool stiffness performance at any machining position. Thus, stiffness index map is established from stiffness indexes for us to analyze the distribution of stiffness indexes in local or whole workspace and help a part programmer to choice optimum multi-axis-machining tool-path planning.

英文关键词: Multi-axis machine tool; Dynamic Stiffness; Tool-path planning; Complex surface

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

城市数字孪生标准化白皮书(2022版)
专知会员服务
170+阅读 · 2022年1月12日
NeurIPS 2021 | 通过动态图评分匹配预测分子构象
专知会员服务
20+阅读 · 2021年12月4日
逆优化: 理论与应用
专知会员服务
35+阅读 · 2021年9月13日
【2021新书】线性与矩阵代数导论,492页pdf阐述
专知会员服务
95+阅读 · 2021年5月24日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年5月10日
专知会员服务
42+阅读 · 2021年4月13日
强化学习和最优控制的《十个关键点》81页PPT汇总
专知会员服务
102+阅读 · 2020年3月2日
你觉得安卓平板应该做到什么水平?
ZEALER订阅号
0+阅读 · 2022年2月27日
NIPS'21 | 通过动态图评分匹配预测分子构象
图与推荐
0+阅读 · 2021年11月29日
“野路子”学产品 | 从0到1夯实产品知识体系
人人都是产品经理
0+阅读 · 2021年11月27日
从动力学角度看优化算法:GAN的第三个阶段
PaperWeekly
11+阅读 · 2019年5月13日
深度报告:特种钢铁行业,支撑高端制造
材料科学与工程
12+阅读 · 2019年4月9日
一种轻量级在线多目标车辆跟踪方法
极市平台
13+阅读 · 2018年8月18日
李克强:智能车辆运动控制研究综述
厚势
20+阅读 · 2017年10月17日
干货|全景视频拼接的关键技术分析
全球人工智能
13+阅读 · 2017年7月15日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月17日
小贴士
相关VIP内容
城市数字孪生标准化白皮书(2022版)
专知会员服务
170+阅读 · 2022年1月12日
NeurIPS 2021 | 通过动态图评分匹配预测分子构象
专知会员服务
20+阅读 · 2021年12月4日
逆优化: 理论与应用
专知会员服务
35+阅读 · 2021年9月13日
【2021新书】线性与矩阵代数导论,492页pdf阐述
专知会员服务
95+阅读 · 2021年5月24日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年5月10日
专知会员服务
42+阅读 · 2021年4月13日
强化学习和最优控制的《十个关键点》81页PPT汇总
专知会员服务
102+阅读 · 2020年3月2日
相关资讯
你觉得安卓平板应该做到什么水平?
ZEALER订阅号
0+阅读 · 2022年2月27日
NIPS'21 | 通过动态图评分匹配预测分子构象
图与推荐
0+阅读 · 2021年11月29日
“野路子”学产品 | 从0到1夯实产品知识体系
人人都是产品经理
0+阅读 · 2021年11月27日
从动力学角度看优化算法:GAN的第三个阶段
PaperWeekly
11+阅读 · 2019年5月13日
深度报告:特种钢铁行业,支撑高端制造
材料科学与工程
12+阅读 · 2019年4月9日
一种轻量级在线多目标车辆跟踪方法
极市平台
13+阅读 · 2018年8月18日
李克强:智能车辆运动控制研究综述
厚势
20+阅读 · 2017年10月17日
干货|全景视频拼接的关键技术分析
全球人工智能
13+阅读 · 2017年7月15日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员