基于VERICUT的数控加工仿真及优化

利用CATIA的Design模块获得CAD模型,通过加工工艺分析,设定加工参数,实现自动编程,获得VERICUT加工仿真所需的NC程序.本文通过"轴锥齿轮粗加工"的典型实例,展现了在VERICUT6.1.2环境下数控加工仿真优化的全过程,并运用机械设计的优化机理,说明其在仿真优化方面的优越性.     

基于VERICUT的数控加工的优化

VERICUT由美国CGTECH公司开发,可运行于windows及UNIX平台的计算机上,具有强大的三维加工仿真、验证、优化等功能.基于VERICUT系统的优化设计方法,通过实例分析了基于VERICUT的优化设计全过程,取得了较好的优化效果,使该零件的加工工时比优化前节省了59%,从而提高刀具寿命和加工效率,这对于高速加工、高精度加工无疑也是有益的.     

基于VERICUT的数控加工优化的研究与应用

介绍了数控仿真软件VERICUT的主要功能,分析了基于VERICUT建立数控加工仿真的工作流程;通过对其刀具轨迹优化原理进行了探索性研究,建立最优化数学模型。最后通过一个“电话上盖凹模加工”实例实现刀具轨迹的优化。     

基于VERICUT的数控加工运动学仿真

介绍了运用VERICUT软件实现数控加工运动学仿真的过程及方法.通过加工实例实现了从三维建模、刀具管理、数控程序导入到加工运动仿真,得到了一种较理想的仿真方法.基于软件的Optimath分析模块,可以对加工程序进一步优化,提高加工效率.AUTO-DIFF分析模块通过对比仿真模型和设计模型实现仿真加工过程的过切和欠切分析.     

基于VERICUT软件对程序切削参数的优化

通过对数控程序的VERICUT仿真,介绍了使用VERICUT软件对数控程序进给速度参数的优化,以及优化后数控程序的比较与分析,最终得出加工效率较高的数控程序。     

基于VERICUT的零件虚拟仿真加工研究

在将UG软件的CAM功能与VERICUT的仿真优化功能相结合的基础上,首先建立了配备FANUC系统的虚拟三轴数控加工中心及其刀具库;其次应用UG软件建立了支座零件、虎钳工装的参数模型,并生成了刀具加工路径及数控程序;然后应用VERICUT软件真实模拟零件的加工状态,并对零件的刀具路径及加工参数进行优化;最后通过零件实际加工情况与仿真结果的比较,验证了数控仿真加工可以有效提高零件加工效率,且数控程序经优化后零件可获得更好的表面光洁度和尺寸精度。     

基于Pro/E和VERICUT的数控加工仿真

零件程序的检验方法有两种,一是让机床"空运行",二是"试切".这些只能对机床运动是否正确及有无干涉、碰撞做粗略估计且效率低.用Pro/E来实现对零件的自动编程和加工参数优化,然后用VERICUT进行加工仿真.通过对零件加工刀具轨迹和机床运动的加工仿真,可直观地看到NC程序中刀具路径的刀具动作和材料切除,验证加工质量和正确性,同时也直观地看到设计中产生的错误和加工过程中的冗余动作,有助于NC程序和加工工艺的优化.     

板类工件切削参数优化分析与实验验证

基于VERICUT软件,以一种板类工件加工为例,研究了工件仿真加工与切削参数优化分析的全过程。应用VERICUT强大的仿真功能,实现刀轨仿真和机床仿真的同步显示,形象逼真地展现出机床加工的真实环境。经过分析加工切削参数,在软件内的程序优化模块进行相应参数设置,根据切削体积、切屑厚度的改变而改变走刀进给速度,实现加工程序的优化。优化后程序通过加工验证,使得工件整体加工时间缩短29.1%,加工出的零件也完全满足设计要求。为提高板类工件加工效率提供了一种有效方法。     

基于NX6和VERICUT的叶轮五轴车铣复合加工技术研究

研究在五轴车铣复合加工中心上,利用NX6.0和VERICUT软件实现整体式叶轮加工的工作流程及刀轴方向控制、程序仿真及后处理等关键技术.着重介绍如何通过NX6.0软件的刀轴插补功能和VERICUT软件的自动对比功能,以避免发生加工干涉与过切.     

基于VERICUT的多轴参数编程加工仿真

介绍了VERICUT7.0.1软件的作用、功能及优点,通过实例,实现手动参数编程四轴联动的数控程序与仿真加工的一般步骤,阐明运用VERICUT软件在手动多轴数控编程与仿真加工中的实用性与重要性。     

Modeling cutting machining process using symbolic regression \alpha -\beta

An analysis of a cutting machining process is made by manipulating equations generated by means of symbolic regression $\alpha $ - $\beta $ . This regression approach can generate mathematical models of any process considering only measured data. Usually a mathematical model is preferred over other approaches like linear regression or neural networks. As a practical case, a cutting machining process of Titanium 6Al-4V is modeled considering the absence and existence of cooling. An analysis of the surface of response is made to visualize the effects of the machining parameters on roughness. These plots could be useful to establish the machining parameters when a desirable roughness is expected. On the other hand, the mathematical models can be useful for prediction, simulation and optimization.     

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。     

TC4钛合金电火花小孔加工多目标优化试验研究

为提升电火花加工TC4钛合金的表面加工质量和加工效率,选取紫铜圆柱电极开展TC4钛合金电火花小孔加工试验,采用正交试验法,以电极相对损耗率、表面粗糙度、工件材料去除体积为工艺指标,分析峰值电流、维持电压、放电脉宽对工艺指标的影响重要性。采用RBF(Radial basis function)神经网络对已有试验数据进行训练,建立放电参数与工艺指标之间的数学预测模型。以该预测模型为适应度函数,将遗传算法与Skyline选择算法结合进行多目标优化仿真,得到最佳工艺指标,最后开展多目标优化验证试验。结果表明：当峰值电流为14 A、维持电压39 V/42 V、放电脉宽102μs/108μs时能够取得最优的加工结果,优化值与试验值误差较小。     

基于仿真的数控铣削加工参数优化研究

针对数控铣削加工参数优化问题,通过加工仿真,计算每一走刀步的切削深度和切削宽度并划分区间。在每一个由组合划分区间内所有刀步构成的一个加工特征组合段上建立了多目标优化模型,模型采用遗传算法对每一加工特征组合段的加工参数进行优化,自动修改NC程序中的加工参数并反映优化结果。应用实例证明,提出的多目标优化模型和优化求解算法正确、有效。     

复杂曲面环形刀五轴端铣加工的刀具轨迹规划方法

为了降低复杂曲面类零部件加工的刀具路径,减小刀具路径条数,提高加工效率,提出了一种新的复杂曲面环形刀五轴端铣加工刀具轨迹优化方法。在局部可铣性基础上对刀轴矢量角进行自适应优化,采用新型加工带宽计算方法——等残留高度算法,给出了等残留高度算法的刀具轨迹生成具体步骤。仿真结果表明:与传统等残留高速算法相比,刀具轨迹优化算法的刀具路径更短、条数更少,能够有效提高复杂曲面加工效率。     

CAM加工仿真优化实验的设计与初探

Vericut是一款既能仿真又能优化的CAD/CAM软件,不仅能够实现刀具轨迹仿真和机床仿真的同步显示,而且能进行仿真优化,改进切削效率,而目前高校中加工仿真优化方面的实验甚少,本文选择一典型航空零件-大飞机角架零件设计Vericut环境下的数控加工优化实验,使高校教育跟上时代步骤,即提高学生数控编程能力和数控机床的利用率,又符合目前数控技术的发展方向,培养适应市场的工程人才。     

Multi-objective optimization of machining parameters considering energy consumption

This paper deals with multi-objective optimization of machining parameters for energy saving. Three objectives including energy, cost, and quality are considered in the optimization model, which are affected by three variables, namely cutting depth, feed rate, and cutting speed. In the model, energy consumption of machining process consists of direct energy (including startup energy, cutting energy, and tool change energy) and embodied energy (including cutting tool energy and cutting fluid energy); machining cost contains production operation cost, cutting tool cost, and cutting fluid cost; and machining quality is represented by surface roughness. With simulation in Matlab R2011b, the multi-objective optimization problem is solved by NSGA-II algorithm. The simulation results indicate that cutting parameters optimization is beneficial for energy saving during machining, although more cost may be paid; additionally, optimization effect on the surface roughness objective is limited. Inspired by the second result, optimization model eliminating quality objective is studied further. Comparing the non-dominated front of three-objective optimization with the one of two-objective optimization, the latter is proved to have better convergence feature. The optimization model is valuable in energy quota determination of workpiece and product.     

电子齿轮箱精度控制与实验研究

研究了电子齿轮箱的实现原理及其在数控系统中的实现方法,从几何角度分析了齿轮展成法加工误差产生的原因,并推导出电子展成误差的计算公式。建立了电子齿轮箱仿真模型,通过对模型的仿真分析和优化,计算得到了该控制模型的电子展成误差。将该模型用于六轴数控系统实验平台,在空载条件下分析了电子展成误差。最后将自主研发的带电子齿轮箱的滚齿数控系统应用于YS3118数控滚齿机,通过齿轮加工及检测证明了该电子齿轮箱的控制精度满足齿轮的加工要求。