基于数控加工工艺验证的仿真方法研究

分析了基于数控加工工艺验证的仿真方法--播放式仿真方法,并将其应用到数控车床仿真系统中.介绍了数控仿真系统的总体结构、工作过程及经典的数控加工仿真方法;设计了车削工艺验证模块,提出了加工过程中刀具选择和切削用量选择的合理性判断原理及其程序实现方法.为支持数控加工工艺验证,对NC代码解释的程序结构和毛坯建模数据结构做了相应修改.从而使系统具备了工艺合理性判断的功能,使数控仿真软件更能真实的模拟数控机床.     

数控切削过程仿真系统的研究

针对数控加工三维仿真系统的开发,研究了系统的构成,加工过程仿真,三维几何模型的构建、运动轨迹的确定、仿真过程的实时动态显示以及仿真真实感实现的具体方法.根据数控车削加工的特点,提出了一个基于构造单元的工件分解表达模型,利用此模型与刀具实体模型做布尔减运算,来实时模拟工件材料的去除加工过程及验证加工结果;采用三维图形接口标准OpenGL和Visual C 结合作为工具,处理有关计算和图形算法,以获得理想的真实感效果和仿真速度.在此基础上,根据再生性切削力是切屑厚度函数的原理,提取几何仿真中的切削层参数,并将其应用于切削力计算和加工参数优化中,建立起集成CAD/CAM的几何仿真和物理仿真系统.     

基于神经网络的数控加工物理仿真的研究

为描述数控加工过程的物理现象及其规律,提出数控加工物理仿真内容体系结构,综合考虑多种影响因素运用人工神经网络分别建立起刀具磨损、切削力、温度场、切屑形态和切削振动的仿真模型,该模型大大地提高了数控加工仿真的真实性.最后指出了物理仿真的发展趋势.     

基于物理仿真模型的螺旋立铣刀建模

加工过程仿真是验证加工程序正确性、预测加工过程表现及产品质量的一种有效手段,它由几何仿真和物理仿真组成.但是现今的CAD/CAM软件几乎没有提供实用的物理仿真功能.文章针对现有数控加工仿真中物理仿真的功能不准确的问题,提出了能满足物理仿真要求的刀具的建模理论和方法.在该理论的指导下,利用Visual Basic6.0和OpenGL建立了螺旋立铣刀支持参数库和铣刀模型,并成功的嵌入了天津大学数控铣床的仿真软件中.     

面向虚拟制造的数控加工仿真系统的研究与实现

结合虚拟制造技术对数控加工仿真系统进行了研究。通过对加工系统三维几何模型、运动模型、物理模型的构建，以及数控代码解释和加工过程仿真等模块的设计，开发了面向虚拟制造的数控加工仿真系统软件。该系统在NC代码的驱动下运行，可直观地观察加工过程中数控机床部件运动和零件的成形过程，验证代码的正确性，防止实际加工过程中的干涉、碰撞等故障的发生。仿真效果真实感强、实时性好。     

数控加工物理仿真技术研究

数控加工物理仿真研究是数控加工仿真技术研究的核心内容，反映了加工过程的实质。文章介绍了物理仿真的研究现状、研究内容，提出了数控加工物理仿真系统的体系结构，讨论了物理仿真各种模型的建模方法，最后指出了物理仿真研究的发展趋势。     

基于混合八叉树模型的电火花数控加工仿真研究

首先将混合式八叉树数据结构引入电火花数控加工的几何仿真算法,接着提出了一种实用的电极损耗补偿算法,同时在加工仿真中考虑了放电间隙;然后叙述了从零件实体的CSG模型或B－Rep模型转换为相应的混合式八叉树数据结构的过程,并在这一混合式八叉树模型的基础之上完成了仿真过程,最后通过一个零件加工几何仿真实例验证了所提出的算法的可行性和有效性。     

基于VERICUT的双转台五轴数控微型铣床建模和仿真

数控加工仿真可以形象直观地模拟数控加工的全过程,进行数控程序的检验,分析零件的可加工性和工序的合理性,从而缩短产品的研制周期.在UG软件中建立了五轴数控微型铣床的三维模型,采用CAM模块产生了人脸加工模型的五轴联动数控加工程序.基于VERICUT软件构建了双转台五轴数控微型铣床仿真环境,进行了人脸模型的加工模拟,并且通过实际加工对该虚拟仿真进行了验证.可以在该数控微型铣床虚拟平台上进一步开展五轴数控加工技术的研究.     

VERICUT下的大型气缸体的数控加工仿真的研究

VERICUT由美国CGTECH公司开发的专业数控加工仿真软件,它具有强大的三维加工仿真、验证、优化等功能.通过对大型气缸的数控加工仿真,完成了对各种可能发生情况的检查.基于软件的Optimath分析模块,可以对数控程序进行优化,从而提高加工效率.基于AUTO-DIFF分析模块,可以通过对比仿真加工后的模型和现实的设计模型进行过切和欠切分析.这对于保证了气缸的加工质量,降低了现场操作人员的劳动强度,提高了企业的生产率是非常有益的.     

三维模型参数化设计与数控加工仿真的实现

以圆柱凸轮为例,介绍了三维模型参数化设计到数控加工仿真的过程.首先使用SolidWorks及其插件CamTrax进行零件的参数化设计,然后将三维实体导人Mastercam中进行刀具路径设置,最后实现零件的自动编程和加工仿真.     

虚拟仿真技术在多轴机床后处理定制中的应用

对FIDIA五轴立式加工中心后处理的定制过程进行研究,并利用虚拟仿真技术对后处理的正确性进行验证。通过NX软件的后处理构造器定制了适用于FIDIA C1系统的后处理。为了验证后处理的正确性,在NX中建立简化的机床几何模型,将机床各部件以STL格式文件导出至VERICUT软件中,在VERICUT中进行相应的配置,完成虚拟仿真环境的构建;以鼠标模型作为加工对象,在NX加工模块中创建刀具轨迹,通过定制好的后处理将刀轨源文件转换为机床能够识别的NC代码,在虚拟仿真环境中进行模拟加工,验证无误后传输至机床进行零件的实际加工。结果表明:虚拟仿真技术可以有效避免由于后处理定制不当而导致的机床碰撞,确保机床安全、高效地运行。     

几何仿真在数控车削加工过程中的应用

叙述了数控加工中NC代码的传统验证方法及几何仿真的目的和意义,着重讨论了数控车床几何仿真的系统结构以及NC代码验证程序的流程,最后分析了几何仿真中欠切与过切的布尔差算法。通过几何仿真,可以预见机械加工中的许多问题,从而降低设计与制造的成本,提高加工效率。     

数控编程技术及其典型应用研究

文章分析了数控编程技术的系统组成,探讨了CAD/CAM及数控加工仿真技术在数控编程中的角色和作用,同时分析了后处理技术的作用及关键问题,并进行了数控编程实例研究,通过CAD技术设计出产品模型,利用工艺知识及CAM功能编制生成刀具轨迹,对刀具轨迹文件进行后处理产生NC程序,并借助数控加工仿真软件系统对NC程序进行仿真、检验及优化,提高了NC程序的安全性和高效性.     

大型壳体零件的数控加工工艺分析及研究

合理地规划工艺可有效地提高加工质量和数控机床利用率。以某采煤机摇臂壳体C0N00301为例,通过分析摇臂壳体的结构特征及加工技术要求,确定了机床设备,设计了在KCR160加工中心上的定位装夹方案、数控加工工艺路线、加工刀具、切削参数以及不同加工特征的走刀路线等,并在VERICUT数控加工仿真系统中进行了虚拟加工仿真验证,证明设计的数控工艺能够满足零件的加工要求。     

对数螺旋锥齿轮数控自动编程与加工研究

介绍一种基于Pro/E NC模块的对数螺旋锥齿轮数控加工自动编程方法。利用在Pro/E中创建的精确三维模型,在Pro/E NC的CAM模块中,通过设置制造参数、加工数据及程序,生成刀具路径,进行仿真加工。然后,利用Pro/E NC后置处理功能,生成数控加工程序,使用德吉玛五轴数控加工中心加工出成品。为实现复杂齿轮或曲面由设计到加工提供了参考。     

基于UGNX/IS&V的数控加工仿真

在介绍CAD/CAM开发软件UGNXIS&V的基础上,构建了基于UGNX/IS&V的数控加工仿真系统。实现了对刀具路径及机床运动的精确仿真,真实反映和再现了实际加工过程,减少甚至取消了机床的试切,极大地提高了生产机床的使用效率并降低了企业成本。通过具体实例实现了对铣削加工过程的实时仿真,获得较好的真实感效果。     

虚拟加工设备的建模和加工过程物理仿真

介绍了虚拟加工设备建模的常用软件，并对虚拟数控机床和刀具的建模进行了讨论。着重研究了虚拟加工过程物理仿真，利用有限元（FEM）法建立了切削力仿真模型，利用多体系统运动学理论建立了虚拟数控机床的运动模型。最后，提出虚拟加工物理仿真技术发展中存在的问题以及未来的研究方向。     

工程陶瓷磨削加工物理仿真平台研究

为了降低工程陶瓷的加工成本,提高磨削后的表面质量,依据陶瓷磨削机理,提出开发物理仿真平台的方法.通过人机交互界面设定各种加工参数,可进行加工效果的预测和工艺参数的优选.本文采用模块化设计方法,规划了该平台的功能结构,并介绍了其实现的工作流程,分别采用VB与ACCESS开发软件界面和后台数据库,实现了对磨削过程物理仿真软件的支持.