虚拟设备的建模和加工过程仿真

建立了虚拟数控加工设备的三维实体模型，包括数控车床、夹具、刀具、工件及毛坯模型；给出了切屑的卷曲机理和折断条件；开发了虚拟数控加工过程仿真模型，此模型可实时、交互地显示毛坯的材料去除过程和切屑的生成、卷曲及折断过程。给出了加工工件的几何误差仿真模型。     

零件工艺信息的提取与加工过程的三维动态仿真

通过分析虚拟制造中数控加工仿真的相关技术,建立相关数学模型,进行了面向虚拟制造的数控加工仿真系统的研究,在VisualC++6.0开发环境下,基于DXF文件中的工艺信息,开发了以车削为主的数控加工程序自动编制系统,并基于OpenGL三维显示机制,编制了数控车削过程的三维动态仿真系统,实现了由AutoCAD二维几何模型自动编制数控加工程序,并实现三维动态仿真的一体化。利用本系统可以实现自动编制数控加工程序,并可直观、实时地检验数控程序的正确性,观察加工过程。     

基于人工神经网络的车削切屑形态预测动态建模及实时仿真

针对数控加工中切屑形成过程的监控问题,在基于实时工况智能监控平台上,通过研究切屑形态预测的神经网络动态建模方法,建立了切屑形态预测仿真动态模型.并根据切屑空间运动轨迹的数学模型,建立了切屑三维造型模型,在虚拟现实环境中实现车削过程的切屑实时动态仿真.     

数控机床三维建模与加工仿真技术研究

采用实体几何法建模思想,建立机床（刀具）模型,采用基于三角网格的方法对工件毛坯建模,构建数控仿真系统的虚拟加工环境。运用VC＋＋与三维图形库软件Open Inventor编程,进行机床运动仿真及切削仿真。     

数控铣削仿真系统的研究

根据数控铣削加工特点,提出一个基于Z-MAP结构的工件分解表达模型,利用该模型与刀具实体模型做布尔减运算,实时模拟工件材料的去除加工过程,并对仿真结果进行检验。仿真实例证明,该系统运行可靠,可提高数控加工效率。     

基于UG&斯沃仿真的一体化曲面加工研究

结合UG的三维建模功能,自动编程功能,和斯沃数控仿真软件的仿真功能,构建了UG斯沃仿真的一体化加工平台。通过在UG中建立工件三维模型,设置加工工艺并选择相应的后处理模块生成数控程序。并在斯沃仿真软件中,通过选择数控系统,设置刀具、工件及装夹方式,同时调入在UG中生成的数控程序。顺利完成了对数控程序的刀路轨迹仿真,验证了数控程序的准确性和合理性,实现了数控编程到虚拟机床仿真的一体化。最后通过在加工中心进行实例加工证实了该方法的可行性。     

仿真技术在数控车削加工中的应用分析

利用上海宇龙数控仿真软件为工具,进行了数控车削三维仿真加工,完成了典型数控车削零件的程序编辑与程序管理、根据数控车削加工过程的特点,进行了加工过程的程序检查、刀具干涉碰撞和加工过程实时轨迹仿真等各方面的问题验证,经仿真加工出的工件,达到了图纸的加工要求,为新产品投入大批量生产起到了重要作用。     

基于光线跟踪法的多轴铣削加工仿真研究

在数控加工中．对数控代码进行集成的几何仿真和物理仿真，可以快速检验加工代码的正确性并对加工参数进行优化。运用光线跟踪法研究了多轴数控铣削加工的几何仿真和物理仿真问题，运用解析法对工件和刀具扫描体进行求交离散．依据数控代码提取刀位信息并计算刀具扫描体。工件与扫描体的布尔减运算，一方面可获得每一步切削结果并进行实时的立体显示，另一方面可依据材料切削速率模型实时计算切削力。     

圆柱齿轮滚切力可视化及切削参数对滚切力的影响研究

滚齿是重要的齿轮加工工艺之一,其加工成形过程复杂,并且涉及较多切削参数.为了量化切削参数对滚切力的影响,研究了一种基于三维几何仿真的滚齿切削力预测方法.根据滚刀和工件的几何参数以及切削参数确定加工过程中滚刀和工件的相对位置和运动关系,在CAD环境中实现滚齿运动过程的三维仿真,并得到未变形切屑的三维模型;根据选定的切削力...     

筒形件数控旋压加工仿真的研究

在研究筒形件强力旋压变形的基础上 ,对在 Auto CAD环境中数控加工仿真的方法和步骤进行了详细的描述。运用三维图形技术实现了对旋压加工的动态模拟。这种仿真方式不同于以往的切削加工仿真 ,根据工件体积不变的原则和加工中金属的流动规律对整个加工过程进行动态模拟 ,为数控加工的仿真提出了一种新的方法     

基于表面粗糙度预测的数控车削加工物理仿真模型的研究

通过分析数控加工中表面粗糙度的产生原因,提出了表面粗糙度仿真系统模型的结构,建立了切削力、振动和表面粗糙度的数学模型,为通过物理仿真预测加工表面粗糙度提供了理论依据。     

虚拟加工系统研制与加工误差分析

面向数控车削加工过程研制了一个虚拟数控加工系统。该系统以Windows2000为开发平台，以Visual C 6．0为开发工具，基于OpenGL技术实现了数控车削加工过程3维仿真。该系统能够有效地仿真数控车削过程，具有更接近实际车削加工过程的特点。同时在仿真研究中，分析了加工过程中由切削力导致的加工误差，实现了对虚拟车削工件加工误差的预测。     

Investigations on model-based simulation of tool wear with carbide tools in milling operation

This paper deals with tool wear in milling operation using carbide tools. The main purpose of this work is to define a model-based procedure for forecasting tool-wear progression during cutting operation by using machining simulation. Firstly, a multi-axis machining simulation algorithm is proposed based on DEXEL model and local area update method. NC milling machining process simulation software NCToolWearSim is realized by using Visual C++ and OpenGL. The developed process simulation software is used to simulate the cutting process. Secondly, tool-wear simulation algorithm in the machining process is presented with tool-wear model and machining simulation algorithm and is implemented into the machining simulation software NCToolWearSim in order to evaluate the tool wear and to update the tool geometry. The tool-wear value is estimated according to the established tool-wear model from experienced tool-wear data. Thus, tool-wear progression can be visualized in milling operation by using NCToolWearSim. Finally, experimental tests, performed milling integral wheel with carbide tools, were used to calibrate and validate the correctness of tool-wear simulation process based on the tool-wear model.     

虚拟环境下机床切削运动行为仿真

鉴于当前CAD/CAM行业软件缺乏对机床行为的仿真,提出一种基于沉浸式虚拟现实的机床切削运动行为仿真方法,详细阐述仿真系统的体系架构及开发平台。分析机床各运动轴的切削运动行为及部件运动的层次性与相关性。建立基于消息响应机制的行为仿真编程模型。研究并推导了刀具走刀轨迹中刀具扫描体曲面的求解过程,阐述NC代码编译及刀具实时切削过程仿真。最后,在Visual C++6.0环境下结合Virtools和OpenGL编程实现了虚拟机床切削行为仿真系统,该系统可应用于数控加工程序的验证、数控技术的教学和培训等场合。     

Off-line optimization on NC machining based on virtual machining

Virtual machining, based-on the model of a machining system, aims to simulate, evaluate and optimize the actual machining process with high sense of reality. It provides digital off-line optimization tools for NC machining. Taking advantage of virtual machining used in machining process simulation, one can build the framework of optimization system on NC machining so that the processes of reliability verification, cutting parameter optimization and error compensation can be integrated into one system to improve machining processes comprehensively. The optimization is realized via modifying NC programs. Several key issues such as virtual machining, cutting parameters optimization, error prediction and compensation are also highlighted. Optimization systems based on virtual machining have been developed to demonstrate the effectiveness of off-line optimization for different purposes. The results show that the machining process is obviously improved.     

一种面向数控工艺参数优化的铣削过程动力学仿真系统研究

针对当前国内数控加工过程中工艺参数选择和优化存在的问题,在对国内外铣削过程动力学建模、仿真和优化进行深入研究的基础上,开发了一套面向数控铣削加工过程的动力学仿真优化系统。该系统以Matlab-GUIDE为软件开发平台,可以快速、有效地预测铣削加工过程中刀具的瞬时铣削力、主轴功率、主轴转矩等物理量,预测加工表面的形貌与刀具的振动情况。同时,借助于实验模态分析结果,可以准确地计算出整个系统的稳定切削区域,为数控机床工艺参数的合理、有效选择提供了有益的指导和理论依据。整个仿真系统的主要功能在多台数控加工中心上得到了成功的验证。     

EdgeCAM下三拐曲轴的车铣复合加工

基于EdgeCAM的车铣复合加工,对三拐曲轴的传统加工工艺进行改进,通过CAD及CAM软件在数控加工前进行仿真。重点阐述车铣复合加工与传统加工工艺在工序安排、刀具选择、切削用量设置上的区别,并将这些工艺参数输入EdgeCAM中进行加工仿真。     

航空薄壁结构件数控加工变形控制研究

数控加工中影响工件变形的因素很多,目前国内外的研究多采用数值模拟技术分析加工的不同侧面。相对已经 比较成熟的数控加工几何仿真系统,涉及力学模型的物理仿真系统还只有初步概念。选择航空弧形结构件和长梁两种 典型易变形的零件为例,通过具体分析加工变形情况及其影响因素,针对其中三个方面:切削力、装夹布局和残余应力建 立相应的物理仿真模型,模拟加工变形情况,并提出相应的解决方案。