圆刃铣刀螺旋铣削的Z-map高精度数值仿真

为提高圆刃铣刀螺旋铣削仿真精度,提出一种基于Z-map的高精度数值仿真方法.根据圆刃铣刀螺旋铣削运动的几何机理进行切削区域单值区划分与切削区域网格点的快速搜索,推导出用于高精度Z-map网格点z值计算公式,以保证数值计算具有平方收敛速度.仿真实例表明,该方法在保证切削仿真计算速度的前提下,显著地提高了圆刃铣刀螺旋铣削的仿真精度.     

车削加工屑型建模与仿真技术研究

提出切屑横向卷曲量化方法并建立数理模型，可实现切屑三维几何造型。根据金属切削加工切屑形成机理及变形规律，建立屑型判别式；利用特征造型技术实现各类切屑特征造型；可动态模拟金属实际切削过程中切屑流的形成、卷曲及折断过程，为切屑仿真提供图形可视化支持。     

公路滑坡仿真系统GLHPS设计

将地质分析、力学计算、计算机仿真和虚拟现实等技术应用于公路滑坡研究，用C Bujlder开发了通用化、集成化公路滑坡计算机仿真系统，介绍了仿真系统的功能、体系结构、设计和实现方法，内容包括数据库设计、力学分析和仿真模块设计中的关键技术。     

基于Java及PS/2协议的数控仿真平台

数控加工技术是机械类工科大学生必备的专业技能之一,但由于资源的缺乏及安全的考虑,受培训者实际动手操作的机会有限,教学效果不佳.数控仿真很好地解决了上述问题.文中以数控车床为主要研究对象,给出了切削加工的简单运动学模型和力学模型及Java语言的程序实现,取得了具有真实感的仿真效果.同时基于PS/2协议开发了数控车床的仿真面板,并实现仿真程序与仿真面板的连接.开发出跨平台（cross platform）、即插即用（plug and play）具有真实感的数控车床仿真教学平台.     

钛合金铣削温度的有限元仿真研究

针对钛合金铣削加工中刀具磨损严重,加工效率低等问题,应用专用金属切削有限元仿真软件Advant Edge FEM,对钛合金TC4的铣削加工过程进行二维切削仿真。研究切削过程中切削温度的分布情况,及刀-屑接触区温度随切削速度变化的规律,为提高刀具寿命以及切削参数的优化提供一定的参考依据。     

计算机数控加工仿真中误差检测技术的研究与实现

为了在数控加工仿真系统中对对数控加工代码的正确性进行分析和评定，本文提出一种简单快速的误差检测算法，该算法的基本思想是，在对零件模型进行Z空间离散的基础上，通过对离散模型分别与零件曲面的STL集合及刀位切削段的拉掠面进行求交运算，从而获得零件设计曲面和加工结果曲面的几何表示，法向投影误差计算法精确，简单地计算出零件加工误差的分布。     

制造系统虚拟仿真原型工具的研究

通过对制造系统的分析，基于将“面向对象的分析方法、三维几何模型和仿真机制”统一起来的有向图仿真建模机制，提出虚拟仿真工具的模块化体系结构，开发了面向制造系统的专用虚拟仿真工具，并介绍该虚拟仿真原型工具的总体结构及其主要功能模块。     

CAM中的切削轨迹仿真

一个完整的CAM系统都离不开加工仿真。通过切削仿真可以检验CAM系统形成的刀具切削路径是否正确，加工时刀具是否与周围的夹具、机床产生干涉。而一个CAM系统仿真模块的优劣是通过其稳定性、加工精度以及仿真速度来判断的。对如何通过加工数据的管理、数据的结构、加工切削的布尔计算来提高仿真的速度作了重点阐述。     

基于OpenGL的三维仿真系统研究与应用

本文研究了在MFC中运用OpenGL进行编程，重构三维实体的方法，论述了利用OpenGL进行三维仿真的优点、仿真几何模型的构建，以及光照、色彩、材质、视口变换和运动方式等问题的处理。该方法已成功地应用于葛洲坝集团三峡三期工程大坝浇筑仿真系统中。     

机器人足球比赛仿真系统

机器人足球比赛是一个新兴的人工智能研究领域。然而，真实的机器人足球比赛所需的硬件设备是比较昂贵，为此本文研究并实现了一个机器人足球比赛策略的仿真系统，并讨论了有关建模的问题，分析了用于机器人足球比赛的几何建模和动态建模的主要方法，本文开发的机器人足球比赛仿真系统SimuroSot已经被国际机器人足球联盟采纳，并作为世界杯机器人足球比赛仿真比赛的平台。     

Accurate tool position for five-axis ruled surface machining by swept envelope approach

This paper presents a swept envelope approach to determining tool position for five-axis ruled surface machining. The initial tool position is traditionally located to contact with two directrices of a ruled surface. The swept profile of the tool is then determined based on the tool motion. By comparing the swept profile with the ruled surface, the tool position is corrected to avoid machining errors. The cutter's swept envelope is further constructed by integrating the intermediate swept profiles, and applied to NC simulation and verification. This paper presents the explicit solution for the swept profile of a taper-end cutter in five-axis ruled surface machining. The relation of the ruled surface geometry, the tool motion and the machining errors is developed. Therefore, the error sources can be detected early and prevented during tool path planning. The explicit swept envelope indicates that the machined surface is not a ruled surface in five-axis ruled surface machining. Manufacturing industries should take extra care in high precision ruled surface machining. Computer illustrations and example demonstrations are shown in this paper. The results reveal that the developed method can accurately position tool location and reduce machining errors for five-axis ruled surface machining.     

数控加工仿真技术研究综述

数控加工仿真技术可以形象、直观地模拟数控加工的全过程,为验证数控加工程序的可靠性及预测切削加工过程提供了强有力的工具。介绍了数控加工仿真的关键技术——几何仿真技术、物理仿真技术和图像可视化技术,并分别对此3个数控加工仿真关键技术的研究成果进行分析评述,最后提出了数控加工仿真技术的发展趋势。     

基于D-H 修正标记法的五轴加工后处理研究

在工业生产中,需要将CAD/CAM 软件生成的CL 数据通过后处理程序转换为NC 加工代码。针对自由曲面五轴加工的数据转换问题,应用D-H 修正标记法开发五轴加工机床后 处理程序,对D-H 修正标记法的参数定义过程进行了描述并提出改进,针对DMU 80 monoBlock 型五轴加工机床开发了专用后处理程序,最后通过VERICUT 进行了加工仿真,验证该程序的 正确性。该程序对提高自由曲面五轴加工数据后处理的效率具有重要意义。     

五轴数控31/21/2轴倾斜面加工算法

针对五轴机床对带倾斜面类零件加工时编程难度大且精度较低的问题,采用31/21/2轴加工方法,通过定义可以简化加工编程的空间特性坐标系建立了任意结构五轴机床31/21/2轴加工的运动学模型.利用齐次变换矩阵和正向、逆向运动学相结合的方法详细论述了基于特性坐标系的适合三种典型五轴机床的31/21/2轴加工算法.此算法把31/21/2轴加工的空间编程问题转化为倾斜面平面编程问题,不仅简化编程而且可提高机床加工能力和生产效率.通过仿真实验验证了该算法的可靠性和高效性.     

基于仿真技术的数控实验平台构建及应用

利用计算机图形学技术仿真数控加工系统，无论是在实验教学还是在生产培训上，都越来越受到重视。针对初次操作数控机床的学生培训事故率高、对机床刀具设备损坏大、教学培洲效率低的状况，构建基于仿真技术的数拧实验平台来进行数控教学和培训。介绍了数控仿真系统的应用原理、构建要素以及数控加工过程的动态图形仿真技术。结合零件加工实例阐述了数控仿真实验平台的运行过程。实例表明，数控仿真技术的应用，提高了学生的数控编程能力、数控机床操作能力以及数控系统的维护能力。     

Complete swept volume generation — Part II: NC simulation of self-penetration via comprehensive analysis of envelope profiles

In this paper the swept volume with self-penetration (or self-intersection) of the cutter is presented. The complete swept volume (SV), which describes the side and bottom shape of a milling cutter undergoing self-penetration, is generated by using the Gauss map method proposed in the authors’ previous paper [Lee SW, Nestler A. Complete swept volume generation—part I: swept volume of a piecewise C¹-continuous cutter at five-axis milling via Gauss map. Computer-Aided Design 2011; 43(4): 427–41]. Based on the Gauss map method, the comprehensive analysis of envelope profiles of the tool is accomplished. Through the analysis the necessary condition of the self-penetration of the cutter at five-axis movement is identified. After having classified movement types of the milling cutter in an in-depth manner, the topologically consistent boundary of SV is generated by trimming the invalid facets interior to the SV. To demonstrate the validity of the proposed method, a cutting simulation kernel for five-axis machining has been implemented and applied to cavity machining examples such as intake ports of automobile engines and so forth where the self-penetration occurs. The proposed method is proved to be robust and amenable for the practical purpose of the NC simulation.     

直线与刀具扫描体求交算法及其应用研究

直线与刀具扫描体的交点问题是数控图形验证，加工过程仿真技术中的核心问题，本文根据五坐标联动机床的运动特点，把刀具扫描体表达成几组简单曲面的组合，利用直线与这几类曲交点来求解直线与刀具扫描体的交点。利用该算法，我们开发了一个用于检验五坐标铣削加工精度的计算机领导具软件。加工与仿真的实践证明，该算法计算正确正确，对进一步研制开发加工过程仿真系统有重要意义。     

An accurate and efficient approach to geometric modeling of undeformed chips in five-axis CNC milling

Many important and complex parts, such as aero-engine compressors and automotive punch dies, are often machined in five-axis computer numerically controlled (CNC) milling. To machine the parts with accurate dimensions and shapes and low machining costs it is necessary to construct 3D models of the finished parts in the geometric simulation and in-process workpiece models of the parts in the physical simulation of their five-axis milling. A kernel technique of the geometric and the physical simulations is to accurately and efficiently model the geometry of the workpiece material removed at every moment of the machining, which is the instantaneous, undeformed chip geometry. Although in the past decades much research has been conducted on modeling cutter swept volumes in CNC milling to represent the finished part geometry in the geometric simulation, it is very time consuming to calculate the instantaneous, undeformed chip geometries using the cutter swept volumes. Besides, the existing method of modeling undeformed chip geometry in three-axis milling cannot be used for that in five-axis milling. To address this problem, our work proposes an accurate and efficient approach. In this article, a generic theory about the boundary of the area covered by the instantaneous cutting edges on a workpiece layer at any moment is established, which is called the boundary theory. A simple diagram of determining the boundary is invented, which is called boundary construction diagram. This approach lays a theoretical foundation for the geometric and the physical simulations of five-axis milling and will significantly promote them for high performance machining in industry.     

五轴联动数控加工中的微小程序段插补方法

针对五轴联动数控系统在加工微小程序段时频繁启动/停止导致机床产生剧烈振动的问题,提出一种五坐标微小程序段插补方法.该方法能够对多个微小程序段进行统一加减速处理,在保证加工精度的同时,实现对微小程序段的连续加工.五轴联动数控系统上的仿真实验结果表明该方法减少了加工微小程序段时的加减速频率,提高了加工速度.     

基于B-rep的工件表面动态几何模型

在NC（Numerical Control）仿真中,工件三维图形处理是一项关键技术。既要实现几何造型的显示功能,又要求三维图形具有可加工性、加工成品的信息具有可记录性。为此,采用B-rep（边界表示法）模型和面向对象技术相结合的方法,设计一种记录NC仿真中工件形状数据变化信息的数据结构,构建NC仿真系统中工件表面动态几何模型。实现NC仿真中每个数控刀位工件加工表面的生成与判断。NC仿真完成后,可以判断零件的加工表面与非加工表面,进而分析零件表面加工质量（表面粗糙度）。