数控车削加工仿真系统的研究

以数控车削加工过程仿真为对象,综合产品参数建模技术、优化方法、计算机图形学及计算机动画技术等,开发出"数控车削加工仿真系统".通过VRML建立虚拟数控车床的三维实体模型、机床运动模型来仿真数控车床的操作、加工过程,提供了真实感较强的虚拟操作加工的检测及培训环境.     

虚拟数控车削加工精度预测研究

加工质量预测是虚拟制造实用化的重要标志之一。基于虚拟数控加工环境研究车削加工直径尺寸形成机理，简化工艺系统尺寸链得出三瞬心法预测工件加工精度的理论模型；在对工艺系统运动误差和切削力变形误差检测与辨识的基础上，给出了可视化交互式的仿真界面，实现对虚拟数控车削加工精度在线预测；通过试验验证了预测模型的有效性。该研究方法可以用于其他切削加工方式的加工精度预测。     

虚拟数控车削加工误差建模技术研究

对虚拟数控车削加工中影响加工误差的因素进行了分析,并建立了加工误差模型。在VisualC++6.0平台上结合OpenGL图形库对该模型进行了分析验证,结果表明该模型可以有效地计算虚拟数控车削加工中的加工误差,为多重复杂因素物理仿真打下了基础。     

虚拟数控车削加工系统结构初探

根据实际加工情况提出了一种虚拟NC车削加工系统的设计方法及实现原理。系统在Visual C 平台上进行开发，利用OpenGL技术建立虚拟加工机床数字化模型；用C 语言实现几何仿真指令的建立并完成物理仿真相关的各个数学模型的建立，在虚拟环境下进行数控车削加工的几何仿真及物理仿真，实现产品的虚拟车削制造。     

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。     

基于数控加工的三维仿真系统设计

以Windows系统为研发平台,辅助OpenGL工具,实现了数控车、数控铣、钻加工的三维仿真系统。该系统由数控程序编辑而成,建立了数控程序的检查和解释、仿真计算以及仿真显示等模块,具有数控代码反向仿真的特点,与实际的车削、铣削以及钻削加工过程十分贴近,具有较强的现实意义和作用。     

数控车床虚拟制造环境技术研究

提出数控车削特征参数化造型方法，实现含整个数控车削加工环境的全景仿真。基于切屑形成的几何形状及位置建立屑型判别式。基于屑型单体造型特征，利用特征体参数化方法实现加工过程切屑仿真。提出“三瞬心”成形法及“误差集聚法”，可提供车削加工实际成形过程，预测加工误差趋势，为加工质量仿真提供图形可视化支持。     

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。     

虚拟制造中的数控车削仿真加工

介绍了以Windows2000为开发平台,以VC＋＋6．0为开发工具,采用OpenGL开发了三维数控车削仿真系统。该系统可对工件进行仿真加工,并将加工过程显示在屏幕上。通过对数控程序的碰撞和干涉检验,能够提高工件的加工表面质量,减少刀具的磨损。     

数控车削虚拟加工环境全景仿真技术

指出目前数控加工仿真的缺陷并提出解决方法，实现含有整个数控车削加工环境的全景仿真，可表达几何仿真、加工过程仿真及加工质量仿真。作为基层关键技术，为解决当今切削加工仿真及其运行模式所存在的问题提供了一条有效的新途径。     

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.     

基于OpenGL的虚拟数控车床加工仿真系统研究

在分析虚拟数控机床系统结构的基础上,以Visual C++6.0为平台,研究开发了基于OpenGL交互控制的虚拟数控车床加工仿真系统,实现了在不同转速、进给速度、NC代码等条件下数控车床切削过程的动态仿真。系统具有良好的实时性、交互性、可扩展性以及三维图形显示能力,能够有效地验证程序的正确性,有助于减少试切法检查引起的低效高耗,提高数控设备的生产效率。利用计算机图形学和虚拟现实技术对数控车床的加工过程进行模拟,可以节约成本、避免制造风险、开展数控培训。     

基于VC和OpenGL的虚拟数控加工仿真的研究

在分析虚拟制造中数控加工仿真技术的基础上,深入研究了基于OpenGL的实体建模和真实感场景的生成技术;采用面向对象的编程方法,在Visual C＋＋6．0编程环境下,利用MFC集成方式,运用OpenGL进行数控加工仿真;以数控铣削加工为对象,对虚拟制造中数控加工过程仿真进行了实例研究,分析并建立了总体框架结构,运用程序设计技术对其功能模块和图形界面进行了设计。该研究测试表明：仿真具有较好的实时性和交互性,能够有效地验证程序的正确性．较好地适应了先进制造技术的需求。     

基于VERICUT的五轴数控加工仿真与优化

虚拟加工平台的构建、数控加工程序的正确性验证及加工过程的仿真与优化及是五轴数控机床实现高效加工的重要基础技术。基于VERICUT数控加工仿真与优化平台,以非正交五轴数控机床DMC70ev为研究对象,构建了数控加工仿真平台;以曲面加工为例,建立了基于恒定体积去除率和恒定切屑厚度的优化设计数学模型,进行了刀位轨迹的优化。应用表明:研究成果实现了五轴数控加工过程仿真及数控加工程序的正确性验证,减少了刀具磨损,提高了加工效率与加工质量,可以较好地提升企业数控加工技术的应用水平、应用质量,推动现代制造技术的发展。     

基于OpenGL的数控成形铣齿加工过程仿真的研究

对某数控科技有限公司生产的SKXC-3000/20型高速数控铣齿机展开研究,深入分析成形法铣齿加工过程,以OpenGL和Visual C++为开发工具,开发一个数控铣齿加工虚拟仿真系统。在虚拟加工仿真系统界面中输入齿轮参数、刀具参数,经处理得到对应数控加工代码,并对代码进行检验和翻译得到加工运动数据和状态数据,由运动数据驱动虚拟机床部件的运动。通过刀具扫描体模型与离散工件模型进行布尔运算实现材料切除过程,发现铣齿加工过程中部件间的干涉碰撞等现象,有效的检验NC程序的正确性。     

基于VERICUT的虚拟数控加工刀具轨迹优化

虚拟物理数控加工仿真主要研究加工过程中切削力、切削热、机床运动误差、加工系统颤振以及负载变化引起加工结果变化的预测问题,目前已成为虚拟制造最具魅力的地方。通过在VERICUT下的电吹风外壳模盖的虚拟数控加工刀具轨迹优化研究,为复杂曲面零件的加工生产提供了有效参考。     

基于加工质量预测与分析的数控铣削过程仿真系统研究与开发

本文以曲面产品的数控铣削为研究对象，介绍了用于数控铣削加工预测与分析的仿真系统，并着重就系统的结构和有关具体实现问题进行了讨论。     

加工过程物理仿真研究的现状及展望

加工过程仿真是虚拟制造的底层关键技术,同时也是数字化制造系统的重要组成部分,而物理仿真是其中的研究重点和难点。总结了物理仿真的当前研究内容和方法,指出了物理仿真的难点,进行了物理仿真的展望。     

截面包络法加工复杂螺旋面的几何仿真算法

以截面包络法数控加工螺旋面为例,给出了一种基于啮合基本定理的点接触包络加工表面的几何仿真算法。通过分析数控加工中刀具与工件的相对进给运动,得到刀触点的啮合方程式,由此可求得加工表面上的刀触点—几何仿真点。几何仿真的计算结果,用于螺杆加工的编程误差分析取得了良好的效果,对于提高数控编程精度具有重要意义     

数控加工可视化仿真系统研究与开发

在简述数控加工仿真的研究现状和存在问题的基础上，提出研究与开发将数控加工几何仿真和物理仿真两者相结合的数控加工可视化仿真系统。并详述NC程序的计算机分析与处理方法、数控加工可视化仿真环境建模技术以及数控加工过程可视化仿真的实现原理。建立了零件表面误差数学模型，预测三维零件的表面加工质量，实现了仿真结果的可视化。