数控加工过程的建模与仿真

面向对象技术强调模型的层次化和模块化,有利于提高模型的封闭性、重用性、可扩展性和可维护性。本文在对仿真对象进行面向对象分析的基础上,提出了以装配树为基础,采用面向对象技术建立数控加工仿真系统的几何模型和运动模型的新方法,统一了运动模型和几何模型,解决了数控加工仿真系统中的模型复杂和重用性差的问题。     

数控加工过程仿真系统的研究

在数控加工过程仿真系统中,传统的基于功能的结构化方法因功能的扩充,删除及修改困难,导致仿真系统可扩充性和可维护性差,已无法满足数控加工过程仿真系统开发的要求,而面向对象技术的数据封装,继承和多态机制满足了仿真系统的可重用性,可扩充性的要求,使数控加工过程仿真系统能对不同的仿真对象进行仿真。本文运用面向对象方法对数控机床的功能,结构和组成进行了分析,建立了数控加工过程仿真系统对象模型,体系结构和仿真     

数控加工仿真系统

我们自2001年起用面向对象技术开发了一套数控加工仿真系统，包括数控车床、铣床、加工中心加工仿真系统，在开发过程中融入了许多目前较为流行的技术，下面以数控铣床加工仿真系统为例，介绍系统的总体框架、模型建立以及开发过程中的关键性技术。     

基于OpenGL的数控加工仿真系统建模方法的研究

利用面向对象技术（OOP）以及MFC类库,在Microsoft Visual C＋＋60平台下研究和开发了Windows操作系统下运行的数控adz仿真控制系统。系统分析了OpenGL数据流程和主要功能在仿真系统中的运用,提出了数控加工仿真系统整体体系结构和系统各功能模块,文中阐述了三维几何建模的有关算法。     

数控加工仿真技术的研究

以Windows 2000为开发平台,以Visual C 6．0软件及三维图形软件标准接口OpenGL为开发工具,建立了数控加工仿真系统中的几何模型和运动模型并阐述了煽程原理,对去除材料仿真的理论和方法进行了研究和探索。在此基础上．开发了一个切实可行的数控加工仿真系统,即NCMS系统,该系统能够比较好地实现数控加工过程的仿真。     

面向对象的数控软件开发平台及实现

针对数控系统软件可重用性差的现状,采用建立面向对象的数控软件模型方法来提高数控软件的动态扩充性.运用面向对象技术开发了适用于WINDOWS环境的应用软件.该仿真软件具有较强的实用性和先进性.对刀具轨迹动态仿真和加工过程动态仿真技术进行了重点介绍.软件运行结果证明了其有效性和正确性.     

基于VERICUT的数控加工中心仿真与优化

利用Pro/E的建模功能和vericut软件建立数控加工中心几何模型和运动模型,对其进行初始化设置,构建了基于VMC750E型数控加工中心的虚拟加工系统平台,利用开发的平台,完成了某个典型零件的数控加工仿真,展现了三维加工仿真、优化、验证的全过程。然后进入现实机床进行实际加工,验证所构建虚拟仿真系统的正确性与可行性。虚拟仿真与实际加工结果表明,虚拟仿真加工对提高零件加工效率和加工质量,降低加工成本具有积极的作用。     

螺旋锥齿轮数控加工3维仿真研究

在分析了螺旋锥齿轮数控加工原理后，采用面向对象技术和计算机辅助设计系统中的3维建模功能，提出了CNC铣齿机床、齿轮毛坯和盘铣刀3维几何模型的具体构建方法；利用简化的齿轮毛坯实体模型和盘铣刀实体模型做布尔减运算，来实现模拟工件材料的去除过程；最终给出的加工仿真实例和实际加工结果，验证了加工仿真方法的正确性。所获得的仿真结果可为齿面接触分析、有限元应力分析和齿轮的数控加工等提供了精确的3维实体模型。     

面向对象的数控软件开发平台及实现

针对数控系统软件可重用性差的现状，采用建立面向对象的数控软件模型方法来提高数控软件的动态扩充性。运用面向对象技术开发了达用于WINDOWS环境的应用软件。该仿真软件具有较强的实用性和先进性。对刀具轨迹动态仿真和加工过程动态仿真技术进行了重点介绍。软件运行结果证明了其有效性和正确性。     

基于刀具的特征动态分解的数控编程方法研究

利用数控加工程序的可重用性,从提高数控编程的质量和效率出发,提出了一种基于刀具特征的动态分解策略。根据企业的产品特点和可用的制造资源,按加工设备对特征进行分类和管理,建立了加工特征库,实现了基于特征的参数化、模块化数控程序生成。与现有的特征建模方法不同,该特征模型不但包括特征几何形状信息,而且定义了刀具选择、路径优化和参数驱动的数控程序生成模块。采用这种方法进行数控工艺设计,可大大缩短数控程序设计时间,提高数控代码的继承性和可重用性。     

仿真系统中通用NC代码处理技术的研究

直接从各种格式的NC指令中读取刀具运动的几何信息和控制机床的工艺信息进行仿真，可以使设计和生产之间的衔接更流畅。本文就NC代码一级支持仿真的技术进行了研究。     

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。     

管端相贯焊接坡口数控切割研究

根据空间解析几何的原理建立了管端相贯数学模型,用参量方程描述了管端相贯线焊接坡口的几何形状,该数学模型可应用于4轴联动火焰数控切管机.针对4轴联动火焰数控切管机,分析了管端相贯焊接坡口数控切割运动,将切割运动分解为割炬绕被切管的回转、沿管轴线的平移及在轴剖面内的倾斜、垂直于切割轨迹的4轴联动,给出了数控切割所需相贯线、两面角、实际切割角等参数的参量表达式.     

Computer aided design and fabrication of models for in vitro studies of vascular fluid dynamics

An integrated computer aided design/computer aided manufacture system has been used to model the complex geometry of blood vessel anastomoses. Computer models are first constructed with key dimensions derived from radiological images of bypass grafts, and from casts of actual blood vessel anastomoses. Physical models are then fabricated in one of two ways: the surface geometry data can be used to control the movement of a three-axis milling machine; alternatively, the same data can be exported in a form that can be interpreted by a stereolithography apparatus. Both methods produce geometrically defined solid investments that can be used in a multistep casting process that yields high-quality physical models for vascular fluid dynamic studies. This technique is useful for parametric studies.     

虚拟数控加工中球头立铣刀三维显示技术研究

在现有的数控仿真软件中,球头铣刀常被简化为圆柱体,虽然能够模拟加工路线,验证NC代码的正确性,但模型的几何信息不能被瞬时提取,也不能被物理仿真所利用。针对上述缺点,建立了球头立铣刀螺旋线方程,利用VC++和OpenGL建立了支持参数库的球头立铣刀几何模型。     

数控展成电解磨削整体叶轮叶片型面的研究

为解决整体叶轮叶片型面的精加工难题 ,进行了五轴联动数控展成电解磨削的基础研究。根据数控展成电解磨削整体叶轮叶片型面这一加工方法的特点 ,在分析了数控展成电解磨床的结构与运动的基础上 ,介绍了经济型多轴数控系统及其联动控制方法 ,建立了电解磨削非平行直纹展成曲面的数学模型 ,开发了五轴联动数控展成电解磨削自动数控编程系统 ,对航空发动机整体叶轮的叶片型面进行了电解磨削的工艺试验。结果表明 ,数控展成电解磨削工艺的加工精度和表面粗糙度可满足整体叶轮的技术要求。     

一个NC程序检验仿真系统研究与开发

深入研究了NC加工程序的计算机分析与处理,包括NC加工程序词汇、语法和错误检查,并提取NC程序中的有关信息,将其翻译为刀具在计算机三维仿真空间运动轨迹数据。在此基础上,利用VC 和ObjectARX为工具开发完成了以AutoCAD为运行平台的NC程序检验仿真系统。     

极形轨迹发生器

提出了一种新型轨迹发生器的原理及用途。利用二维函数 Fourier逆变换的数学原理 ,建立一个固定传动比的 ,单自由度驱动的机械模型。适当地选择其结构参数 ,可使它产生任意的平面运动轨迹。此方法在几何学、运动学和机构学等方面具有理论意义 ,并可用于发明设计新型机器     

数控车削工艺与编程技巧

介绍数控车削加工工艺方案的拟定原则及注意事项,根据数控加工程序编制时的关键和难点,提出合理选择工件坐标系以保证加工尺寸、方便计算运动轨迹和加工过程的安全性:合理选择加工路线以减少空行程、提高生产效率;利用循环等数控指令提高编程的速度和质量;并用对比的方法指出不同数控系统的数控车床在应用同一数控指令时应注意的事项,为学习和掌握数控编程提供有效的方法与技巧.