五轴数控加工技术国内外研究现状

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国外研究现状在国外，英国的Stone公司、荷兰的Lips公司、瑞典的Kamewa公司、日本的中岛、三菱公司等一直在进行五轴数控加工技术。国外主要在研究五轴数控加工的轨迹生成技术Koichi Morishige等研究了五轴开粗无干涉加工轨迹生成方法；B K Choi等通过改变倾斜角和偏航角优化了五轴加工刀位点的算法应由于船用螺旋桨的加工；韩国Deagu大学用B样条发法优化了五轴数控加工的轨迹生成技术。另外，还有许多学者利用有限元方法对机床整机结构和重要零部件的优化设计进行了研究。美国机械工程师学会的HULL P V．利用有限元软件分析了机械结构，对其进行优化分析，并且提出了全程参数化的设计理念，全面地分析了设计变量在优化程序中的变数；Michigan大学的Tjiang等人在应用有限元法静力分析和动态分析的基础上，用数学模型模拟了机床重要结构的联接方式，建立了机床整机的动力学模型，并对机床结合面联接件的位置与数量进行了拓扑优化设计；美国Ford、GM等汽车公司利用优化分析的设计理念，对简单的薄壁零件进行优化设计，并在此基础上进行了人工静、动力学的修改，既保证结构具有良好的动态性能，又省去了大量的成本；美国Catholic大学G．Biabchit等人进行了机床的动态设计与控制理论相结合的研究；Lowa州立大学的J M Vance与ISU研究中心的T P Yeh等人应用虚拟技术进行了机床结构的分析及优化设计。49892

国内研究现状

由于国外的限制，我国的螺旋桨加工技术落后于国外，近年来随着我国机床行业的发展，我国已经能生产高性能的联动数控加工机床。国内许多院校和科研机构对螺旋桨数控加工技术进行了研究，近年来，国内许多科研机构和院校在机床静、动态设计、理论、建模、仿真及应用方面的研究非常活跃。论文网北京机床研究所的赵宏林等基于有限元分析法自行研究开发了一套机床整机特性的分析软件，通过建模、优化与仿真计算，实现了在图纸设计阶段预测其整机静、动态及热场稳定综合特性的目的；北京工业大学的杨建新等对多轴联动龙门式加工中心整机动力学进行了研究，通过与刚性体模型误差结果的对比，得出了柔性体的弹性变形对运动误差的影响，同时通过速度仿真曲线和理论曲线比较，验证了该动力学模型的正确性；四川大学制造科学与工程学院的程渤等与四川长征机床集团有限公司合作对龙门式加工中心主轴滑枕结构惊醒了有限元分析及优化，得到了主轴不同转速条件下主轴滑枕结构热态性能及刀盘直径方向变形规律，为该型龙门加工中心主轴滑枕结构优化设计和热变形补偿提供了理论依据；长春工业大学机电工程学院的关英俊等人对龙门式加工中心横梁结构有限元分析及优化，提出了增加加强筋厚度的方法，提高了横梁的一阶固有频率；东南大学汤文成等用有限元法研究了低阶模态特性以及隔板厚度和主墙板对机床床身的动态特性的影响；天津大学的徐燕申等进行了立柱和床身联接刚度对机床动力特性影响的有限元分析，并基于有限元分析的机械结构静、动态性能进行了优化设计；青岛元通机械有限公司的宁新华等对能加工多种叶轮和轮胎模的具五轴联动数控机床进行了研制，加工精度和加工效率达到同类进口机床的水平。