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五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
（作者未知） 2011/1/15
摘要：介紹五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床在工業(yè)加工中的優(yōu)勢(shì)和重要性，從國(guó)內(nèi)、國(guó)外兩個(gè)方面闡述目前五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的現(xiàn)狀，最后從目前機(jī)床工業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)出發(fā)展望五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：五軸聯(lián)動(dòng) 數(shù)控機(jī)床技術(shù)現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)
Abstract：Theadvantagesandimpo~anceoffive—axisCNCmachinetoolsinindustrialmachiningarepresented．Thestatusquoofdevelopmentoffive—axisCNCmachinetoolsathomeandabroadisdescribedandtheirdevelopingprospectgiven．
KeyWords：Five——axisCNCMachineToolsTechnologyStatusDevelopingTrends5
一、簡(jiǎn)介
五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是一種科技含量高、精密度高專門用于加工復(fù)雜曲面的機(jī)床，這種機(jī)床系統(tǒng)對(duì)一個(gè)國(guó)家的航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫(yī)療設(shè)備等等行業(yè)有著舉足輕重的影響力。目前，五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、大型柴油機(jī)曲軸等等加工的唯一手段。
二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
陳則仕，張秋菊2005年提出一種五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與仿真研究，探討在VC＋＋6．0集成編程環(huán)境下，調(diào)用OpenGL實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的建模與仿真。對(duì)一種五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)器人首先建立幾何模型，對(duì)其正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行分析求解，然后建立友好人機(jī)交互界面，對(duì)機(jī)器人示教再現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行模擬，最終實(shí)現(xiàn)讓機(jī)器人走空間直線路徑的軌跡規(guī)劃仿真[1]。該方法為五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)器人研究開(kāi)辟新的道路，為五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)器人的實(shí)用化做好理論實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
趙世田，孫殿柱，孫肖霞2006年提出基于UG／POST五軸聯(lián)動(dòng)加工中心專用后置處理器的研發(fā)，通過(guò)結(jié)舍UG／PostBuilder后置處理器開(kāi)發(fā)工具和上述后置處理算法，開(kāi)發(fā)了該機(jī)床的專用后置處理器，并通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了該后置處理器的正確性和實(shí)用性[2]。
德國(guó)茲默曼公司2007年開(kāi)發(fā)出FZ25龍門銑床，標(biāo)志著Zimmermann（茲默曼）公司再次擴(kuò)展了其高度專業(yè)化的五軸聯(lián)動(dòng)HSC龍門銑床的應(yīng)用范圍。FZ25非常適合大工件的干式切削，尤其是輕型的復(fù)合材料的加工，例如碳纖維和玻璃纖維強(qiáng)化塑料、環(huán)氧樹(shù)脂、聚亞安酯、聚苯乙稀等[3]。
杜玉湘，陸啟建，劉明燈2007年提出五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用，介紹了五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的幾種結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)；闡述了幾種五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工的加工造型、編程(CAD／CAM系統(tǒng))及其優(yōu)缺點(diǎn)；詳細(xì)描述了五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的要求及四開(kāi)公司五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)；列舉了四開(kāi)公司歷年來(lái)參展的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床及現(xiàn)場(chǎng)加工工件的情況。
燕紅波，楊慶東，劉芳在2007年提出五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控加工技術(shù)的研究及應(yīng)用，五軸聯(lián)動(dòng)加工以其高柔性,高復(fù)合性,優(yōu)良的切削位置姿態(tài)贏得越來(lái)越多用戶的青睞,但編程的抽象和操作的復(fù)雜已經(jīng)成為提高數(shù)控加工技術(shù)的一大瓶頸問(wèn)題.本文介紹了多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心的結(jié)構(gòu)模型,提出了基于典型的CAD/CAM軟件UG的多軸后處理方法和加工實(shí)例,并對(duì)某一新型的五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床闡述了其各軸的坐標(biāo)變換關(guān)系,開(kāi)發(fā)了后處理系統(tǒng),為多軸聯(lián)動(dòng)加工方案的制定提供了參考。
李培楠，郭銳鋒，黃艷等在2008年提出四元數(shù)五軸聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)算法的研究，設(shè)計(jì)一種基于四元數(shù)五軸聯(lián)動(dòng)的插補(bǔ)算法，不僅簡(jiǎn)化了插補(bǔ)計(jì)算量，同時(shí)能夠使刀具從一點(diǎn)平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)到另一點(diǎn)，而且插補(bǔ)的軌跡更光滑連續(xù)．文章引入四元數(shù)理論，重點(diǎn)研究了四元數(shù)在構(gòu)造數(shù)學(xué)模型和運(yùn)動(dòng)變換中的應(yīng)用，并在Matlab中成功的進(jìn)行了仿真．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了該算法的可行性。四元數(shù)是最簡(jiǎn)單的超復(fù)數(shù)，那可不可以引入其他元數(shù)理論，產(chǎn)生的效果將會(huì)是怎么樣呢？
劉士玉,徐樹(shù)洛在2008年提出五軸聯(lián)動(dòng)龍門加工中心現(xiàn)狀與發(fā)展探討，通過(guò)對(duì)五軸聯(lián)動(dòng)龍門加工中心現(xiàn)狀的分析，總結(jié)了機(jī)床總體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，找出了國(guó)內(nèi)外機(jī)床在技術(shù)上的差距。提出了高端機(jī)床發(fā)展的相關(guān)理念。高端機(jī)床也意味著高技術(shù)，高投入和高產(chǎn)出。向高端技術(shù)發(fā)展，是我國(guó)民族企業(yè)必須要有的念頭，更是民族企業(yè)做大做強(qiáng)的必由之路。
張曉輝，于東，胡毅等2009年提出一種新型五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)的研究，詳細(xì)描述了該五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，對(duì)其中的RTCP模塊和基于四元數(shù)的空間運(yùn)動(dòng)學(xué)變換模塊進(jìn)行了重點(diǎn)探討，并對(duì)該數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該數(shù)控系統(tǒng)具備一個(gè)工作程序在不同結(jié)構(gòu)的機(jī)床進(jìn)行加工的功能。
黃堪豐，張平，簡(jiǎn)啟（未完，下一頁(yè)）
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