基于体素模型的多坐标铣削加工仿真

生产自动化是先进制造技术的研究方向，而可靠的数控程序是实现生产自动化的重要保证，针对当前数控仿真算法的不足，提出了基于体素的多坐标加工仿真，在精度要求范围内对工件和刀具进行近似表示，简化了布尔运算过程，从而在微机上实现了多坐标数控铣削过程仿真，并提高了仿真速度。     

基于OpenGL的刃磨加工仿真模型的建立方法

仿真模型的建立是数控加工过程仿真的核心部分.本文通过对旋转锉刃磨加工过程的分析,以OpenGL为开发工具,通过由刀具形状和刀具轨迹产生的刀具扫描体与离散的工件模型进行布尔运算的方法来建立仿真模型,并给出了仿真结果.     

VOXEL模型样本在ICT仿真中的应用

仿真检测样本模型的研究是CT仿真成像系统研究的一个重要方面,以往所应用的简单体素定义方法和CAD软件造型定义方法等在一定程度上不能够完全满足目前多种多样的零件类型和材料类型,因此本文将基于体素（VOXEL）模型的功能梯度材料（FGM）建模方法引入ICT仿真系统的样本模型研究中,建立了基于VOXEL的非均质材料仿真样本模型,使之能够在当前复合材料等新型材料广泛应用的前提下,较真实地模拟现实中的检测样本,并在CBVCT仿真原型软件中加以应用,取得了较好的结果。     

基于压缩体素模型的Marching Cubes优化算法

等值面的提取是科学可视化的重要一环,面显示算法中经常使用的是Marching Cubes算法。针对经典Marching Cubes算法遍历Cube需时较多且占用大量计算机资源的缺点,提出基于压缩体素模型的Marching Cubes优化算法,其利用材料变化信息直接在位于物体表面的体素模型中提取表面三角网格,省略了物体外部全空和内部全实的体素,提高了表面提取的效率。此算法已应用于虚拟油泥造型系统中,取得了很好的效果。     

快速成型中基于布尔运算的层厚细分方法

为了减小快速成型数据处理中的台阶效应,提高成型件的表面精度,提出了基于布尔运算的层厚细分方法。该方法通过二维相邻层轮廓数据间的布尔运算,计算得到细分层台阶效应部分的数据,在成型过程中对细分层该部分区域成型,从而减小了台阶效应。实验结果表明:在快速成型中,采用该层厚细分方法能有效地提高成型件的表面精度。     

电弧增材制造中空间曲面等距路径规划算法

基于曲面分层的增材制造是目前研究热点之一. 相比于平面路径规划,在曲率任意变化的复杂空间曲面上进行路径规划算法研究较少,尤其是等距路径规划算法. 提出了一种基于体素化和曲线积分思想的空间曲面等距路径规划算法,算法主要包括体素化模型、计算体素点到源曲线的测地距离、生成增材路径等步骤. 该算法精度可控,其精度主要由模型体素化密度决定;与扫描线法相比,从根本上避免了平移路径时由于局部和全局自相交生成的无效环,提高了计算效率. 最后,选取3种典型曲面,分别为由平面组成的简单曲面、圆柱曲面、B样条曲面,进行空间曲面等距路径规划,已验证算法的适用性,并在圆筒试件上进行曲面分层GMAW电弧增材验证试验. 结果表明,该算法可以满足电弧增材制造的精度要求.     

STL模型的自动镂空算法及其在快速成形中的应用

提出了一种基于二级体素表达方法的STL模型镂空算法，与以往的算法相比，它适应于各种复杂的STL模型，能进行任意厚度的等壁厚镂空而不会出现干涉等错误现象。通过引入二级体素的方法其内存占用量可控制在传统体素表达方法的1／10。该算法已在快速成型领域获得成功应用，节约了大量昂贵的快速成型材料并提高了加工速度。     

热轧带钢宽展预报的人工智能方法

针对传统宽展计算模型的固有缺陷,提出一种基于人工智能方法建立的“多层感知器”神经网络模型,离线仿真结果表明,神经网络模型预报精度优于传统方法。     

基于刚柔耦合的水轮机修复机器人导轨误差分析

为了探究导轨式水轮机修复机器人在打磨过程中末端打磨精度问题,提出刚柔耦合仿真方法模拟导轨变形对机器人末端打磨精度的影响。以工业机器人PUMA560为本体建立机器人虚拟模型,并推导机器人正逆运动学解,借助MATLAB和ANSYS完成机器人轨迹规划和导轨柔性化。基于ADAMS仿真环境,模拟刚性体和柔性体导轨条件下的机器人末端打磨轨迹。对比发现导轨变形对机器人末端打磨精度的影响,及启动前期的不稳定状态,为后期导轨式水轮机修复机器人控制研究提供了依据。     

冲裁件图形输入系统功能模块的设计

提出了面素拼合辅以线输入法。其中所设计的每一项基本面素均以参数化定义方式存在于用户界面，而以数字模型方式存在于计算机内。在面素的拼合运算（布尔运算）中，提供交，并，差等３种形状算子。参加布尔运算面素可为２个封闭的二维（２Ｄ）任意多边形，其交点可有多个（２个以上）。同时提供以逐条线段输入图形的方法。从而提高了系统的工作效率及输入复杂图形的能力。     

先序遍历动态四叉树碰撞检验算法的研究

为了改善数控仿真过程的显示效果,提出基于先序遍历的动态四叉树碰撞检验算法.运用此算法,碰撞检验的数据运算量大幅减少,改善了数控仿真显示效果及流畅性.并通过一个零件加工仿真实例验证了该算法的可行性和有效性.     

数控铣床加工真实感仿真的实现

给出了基于Z向离散化的数控铣诃加工仿真的实现方法。通过对离散后的数据结构进行布尔运算来显示工件加工成型过程,对三维图形进行消隐和肖照处理使加工仿真更具有真实感,并在此基础上实现了三轴联动机床的真实性仿真运动。     

数控5轴龙门机床的虚拟加工系统开发

针对新研制的龙门移动式数控5轴车铣复合机床XKA2780结构复杂,已有成熟虚拟加工系统灵活性差,必须要系统厂家深度开发方能实现的问题,文章提出了一种灵活可控的虚拟加工方法,首先基于大型工程软件开发平台ACIS/HOOPS,采用组件结构树的建模方法,建立了机床各组件之间的运动学关系并开发了相应的运动控制模型;其次通过扫描包络技术研究了刀具扫描包络体生成算法;然后以刀具轨迹为引导,将生成的刀具扫描包络体与工件进行布尔运算,实现了仿真环境中工件的虚拟切削;最后,通过对典型航天零部件的加工代码仿真和现场机床切削试验,验证系统的可靠性。实践结果表明,该系统可以对加工代码进行有效验证,且运动控制可兼容各种构型数控机床。     

基于位移控制的型材2D张臂式拉弯加载轨迹设计及数控代码生成

针对Cyril Bath公司数控型材2D张臂式拉弯设备,提出了型材拉弯过程中轴向拉伸变形量的控制方法,解决了位移控制模式下型材拉弯夹钳加载轨迹较难设计的问题,为通过有限元模拟进行夹钳运动轨迹的优化奠定了基础。同时研究了拉弯设备的数控代码格式,给出了由夹钳运动轨迹自动生成数控代码的方法。通过实例验证了所提出算法的有效性和可靠性。     

轴类零件NC自动编程及加工仿真系统

数控自动编程是当前数控加工中编程方法的主流，它具有编程速度快、周期短、质量高、使用方便等一系列优点。文章主要研究轴类零件计算机辅助编程及仿真系统，它集成了数控加工仿真模块，可以检测输出代码的正确性，从而提高编程质量，减少出错率，加快编程速度。     

CAD/CAM技术在医疗康复中的应用

医疗康复与医学治疗中,医学图象的三维重建是一个重要的组成部分.文章应用CAD的自由形状实体建模技术, 借助于先进的CAD/CAM软件(Pro/Engineer)和五轴数控加工机床(DMU 70V),在医学图象三维重构的复杂曲面制造中,综合运用曲线拟合、曲面构造、实体造型、数控编程、数控加工仿真、数控加工等技术,加工出高质量、高精度的满足实际需要的复杂曲面的产品(如片断的大腿骨等).     

航空发动机整体叶盘数控砂带磨削变形行为及其试验研究

针对航空发动机整体叶盘结构复杂，铣削后表面纹理明显，粗糙度和型线精度无法达到设计要求，手工抛光后叶盘表面质量和型面精度难以满足工艺要求的现状，开展整体叶盘数控砂带磨削变形行为及其试验研究。分析整体叶盘数控砂带磨削全型面磨削过程，阐述整体叶盘数控砂带磨削的变形机理，提出一种新型开式数控砂带磨削方法。进行基于ANSYS的磨削变形仿真分析，提出带有压力反馈的磨削压力控制系统方案，实现磨削变形的控制。用磨削试验装置进行整体叶盘精密数控砂带磨削试验，结果表明:整体叶盘数控砂带磨削后，表面粗糙度小于0.4 μm，型线精度高于0.05 mm，能够很好地适应叶片变形，实现数控砂带磨削替代手工抛光，提高磨削效率，满足设计要求。      

基于VERICUT的多轴联动数控加工仿真

采用多轴联动数控机床加工时,NC程序编写和检测难度较大。为了验证NC程序的正确性和保证加工质量,需构建虚拟加工仿真系统。利用VERICUT先进的数控加工仿真功能,以DMC60TR为原型,构建五轴数控虚拟加工仿真平台;针对机床建模仿真中的技术难点提出相应的解决方案,实现了加工过程的仿真。结果表明:通过数控仿真验证了NC程序的正确性,提高了加工效率,为多轴联动数控机床的建模仿真提供了指导。     

数控机床伺服系统的模糊自整定PID仿真研究

以数控机床进给伺服系统为研究对象,结合模糊控制和PID调节的各自优点,分析研究模糊PID控制器的实现方法。运用MATLAB建立应用模糊PID控制的伺服系统仿真模型,对模糊PID控制器的设计方法与应用效果进行了研究探讨。仿真实验结果表明模糊PID控制器能够很好的弥补常规PID控制整定不良、性能欠佳和适应性差的缺点,有效地减少了系统响应的超调,具有良好的动态特性。