为了实现剖分式直齿锥齿轮的数控加工,基于直齿锥齿轮剖分切齿的刀位求解,结合通用五坐标数控机床,建立立铣刀侧铣加工剖分式直齿锥齿轮的坐标转换关系,推导各坐标系之间的转换矩阵。根据已知的刀轴矢量和刀心坐标,分别求解立铣刀侧铣剖分式直齿锥齿轮时的机床直线运动轨迹、回转运动轨迹的显函数表达式。通过VERICUT软件的切齿加工仿真,初步验证了运动轨迹的正确性。通过实际的齿面加工及齿面检测,进一步验证了立铣刀侧铣加工剖分式直齿锥齿轮数控加工运动求解的正确性。

基于VC++开发出适用于车铣复合机床的后置处理器,通过对前置刀轨文件进行后置处理,快速获取加工所需NC程序;通过VERICUT仿真平台构建车铣复合机床的虚拟仿真系统,采用仿真加工预判加工中可能存在的干涉、碰撞等加工问题,进而实现对NC程序的正确性检验。结果表明通过该方法能快速实现复杂零件NC程序的获取及正确性检验,提高车铣复合机床的使用效率,同时保障机床的使用安全。

五轴联动数控加工技术是先进制造技术的重要组成部分和基础技术之一，同时也是目前数控加工技术中难度最大的。目前，五轴数控机床以其自动化程度高、柔性好、加工精度高等优点在现代制造领域，尤其是大型与异型复杂零件的高效加工中得到了广泛应用。高质量的五轴加工编程和有针对性的后置处理程序是充分发挥五轴加工优越性的关键。数控加工后置处理是CAD/CAM集成系统非常重要的组成部分，它直接影响到CAD/CAM软件的使用效果、零件加工质量、加工效率及数控机床的安全。本文针对DMC70ev五轴数控机床，研究专用后置处理器的开发方法，以CATIA为数控编程的前置处理平台，基于IMSpost开发适用于五轴数控加工生产模式的后置处理器，提高数控编程的水平、质量和效率，充分发挥数控机床的性能，实现复杂零件的高效加工。

为实现编程自动化,有效利用高性能数控设备,笔者针对DMC70eV五轴数控加工中心,研究了专用后置处理器的开发方法,在分析MILLPLUSITV530数控系统指令代码和输出格式特点的基础上,基于IMSpost开发了五轴数控加工生产模式的专用后置处理器。经生产验证,新开发的专用后置处理器性能可靠,所生成的数控加工程序可在加工中心进行有效加工。该研究成果对其他类型五轴数控机床后置处理器的开发具有一定的借鉴意义,并为开发其他CAD/CAM软件的后置处理程序提供了思路。

建立正确的A-C型五轴联动机床的WCS（工件坐标）和MCS（机床坐标）之间的矩阵转换关系，从而得出刀轴矢量和机床两个转轴的转角之间的映射方程，对于理解机床运动和CAM系统是至关重要的。由于旋转轴运动及CNC的平动轴线性插补、旋转轴跟随插补，导致五轴铣削过程会不可避免地产生非线性误差，详细分析了非线性误差产生的原因，舍弃线性插补而采用刀轴矢量平面插补，通过机床的逆运动学方程计算刀位的插补点和新的插补矢量，经CAM后处理系统转换成NC数控程序。最后给出一个实例进行分析和MATLAB仿真，验证了运动学推论和减小非线性误差策略的正确性。

五轴工具磨床在多工步磨削后置处理过程中需要考虑砂轮安装位置与方向、机床运动方向定义不同等因素,难以实现正确求解。针对该问题,定义了砂轮位置偏置、砂轮安转方向和磨床运动方向调整参数,提出了一种适用于多种正交结构五轴磨床的后置求解方法。该方法先采用一种默认运动正方向建立磨床逆运动学方程,然后求解方程并根据运动方向调整参数对解进行调整,得到满足实际需求的机床运动坐标,提高了方法的通用性。基于该方法,以C#语言编写了一套工具磨床后置处理软件,并对铣刀加工刀轨进行了后置处理、仿真和实物加工验证,结果证明了该方法的正确性和高效性。

提出了五轴数控机床后置处理算法的通用公式,并以正交AC型双转台机床为例进行了具体分析。以球头铣刀后刀面的刃磨为具体加工实例,在验证后置处理算法的同时,提出了“假想砂轮”的处理方法,在机床具体运动结构的限制下初步优化了加工路径。针对AC型双转台机床的C轴在奇异区域内存在转角步距较大从而形成过大的非线性误差并因此造成工件过切和机床震颤等的情况,提出在奇异区域内对加工路径进行三次B样条拟合后再插补的平滑处理方法,进一步优化了加工路径。仿真结果和实际加工效果都验证了此方法的可行性。

对电饭煲面盖模具整体式型腔的加工工艺进行了详尽分析,应用CimatronE9.0软件完成了全部加工程序的编制,利用高级仿真功能验证了程序的正确性和合理性,并对程序后置处理和实操加工中的工作要点进行了论述,所介绍的经验与技巧对于模具型腔的数控编程与加工具有一定的借鉴意义。

针对某数控加工中心的控制系统,文中利用Post-builder软件开发个性化三轴后置处理器,并利用Vericut软件构建虚拟加工中心进行仿真加工和优化,最后,通过实验加以验证,从而提高了加工中心的加工能力和使用安全率.

在后置处理生成的程序代码中,有些指令不能被数控系统识别,需要手工修改程序代码.为了解决这一问题,根据EMCO数控系统加工代码的格式与地址字,通过对MasterCAMX6后置处理文件的修改,定制出了适应EMCO数控系统的适用后置处理程序,并成功地应用于实际生产当中.提高了工作效率,缩短了工作时间,整体上降低了加工成本.