基于平面扫描的五轴数控加工全局干涉检测算法研究

提出了一种新的五轴数控加工全局干涉检测算法,这种算法能将每次加工后的工件毛坯形状的改变考虑进去.它分为两个阶段来进行干涉检测,首先用分层包围球法找出发生干涉的最小级的包围球,然后利用平面扫描算法对这些包围球的分层面进行干涉检测以确定这些部位是否真的发生干涉.该算法可以应用于各种类型的五轴数控机床.     

复杂曲面五轴加工全局干涉检测

针对环形铣刀五轴加工复杂曲面的全局干涉问题,提出了一种基于参数曲面网格划分与刀具包围盒的全局干涉检测算法。首先将加工参数曲面沿参数方向进行网格划分,得到若干离散网格点;然后将环形铣刀的圆柱面用六个平面包围形成刀具包围盒,并通过曲面离散点与形成刀具包围盒的六个平面的位置关系判断曲面离散点是否落入刀具包围盒内;最后判断落入刀具包围盒内的曲面离散点是否在环形铣刀的圆柱体内,若曲面离散点在环形铣刀的圆柱体内则存在全局干涉,否则不存在全局干涉。该方法与传统方法相比极大的提高了全局干涉的检测效率,通过实例验证该方法是可行的。     

五轴数控刀具半径补偿算法研究与数控仿真

针对五轴数控机床中的刀具三维半径补偿,结合刀具二维半径补偿原理和空间坐标变换公式,推导出刀具三维半径补偿算法。利用UG获取人脸复杂曲面的刀路轨迹文件,根据补偿算法编制出后处理程序,通过转换刀路轨迹文件得到数控加工代码;对其进行加工仿真和精度分析,以验证该刀具半径补偿算法的实用性。结果表明,该算法简单、正确,能满足复杂曲面精密加工的要求。     

五轴数控加工仿真研究

针对DMC60TR五轴数控机床,介绍使用Vericut数控仿真软件构建数控仿真平台进行研究的过程,在构建DMC60TR数控机床五轴虚拟加工系统的基础上,通过对加工仿真过程的结果分析及观察动态切削过程,来检查干涉、过切、碰撞和超程等问题,及时发现工艺问题,能进一步提高零件的加工效率和机床的利用率,达到提高产品质量的目的。     

用环形铣刀五轴加工自由曲面的全局干涉检测

针对环形铣刀五轴加工复杂曲面的全局干涉问题,提出了一种基于曲面二重网格划分的全局干涉检测算法。首先将加工曲面沿参数方向进行初始网格划分,得到离散网格点并快速排除不与刀具发生全局干涉的网格点;然后分别计算剩余的网格点到刀轴线段的最短距离,找到离刀轴线段距离最近的初始网格点;最后以该网格点为中心的邻域进行局部网格划分找到满足精度的离刀轴线段距离最近的网格点,确定该点的位置及与刀轴线段的最短距离,判断是否发生全局干涉。若存在全局干涉,进行刀具姿态调整。与传统方法相比,该方法极大提高了全局干涉的检测效率,并通过实例验证了该方法具备可行性。     

基于UG的整体叶轮五轴数控仿真研究

整体叶轮是发动机的关键部件,叶轮加工是影响发动机性能的一个重要环节。叶轮加工常常是对在一个毛坯上的叶片和轮毂进行整体加工,其加工难点在于流道和叶片,而且对刀具空间、刀尖点位和刀轴方位也要精确控制,并合理使用刀具。针对整体叶轮数控加工的特点和难点,本文系统地提出了基于UG的数控仿真方案及其步骤,对整体叶轮进行数控加工刀具轨迹仿真,成功获得无干涉刀具轨迹、实体仿真结果和五轴数控加工的NC程序。     

五轴数控工具磨床虚拟检测及磨削仿真技术的研究

给出了可转位刀片在线测量的数学模型,建立了五轴数控工具磨床虚拟检测及虚拟磨削环境,对可转位刀片磨削前和磨削后的测量过程进行了虚拟仿真。最后以带修光刃正方形刀片为例,借助虚拟检测和磨削仿真技术对其进行生产制造的前期验证工作,检验了自动生成数控加工程序的正确性,同时完成了机床干涉判断。整个研究对测量规划可行性及数控程序可靠性的评估分析有较高的参考意义。     

五轴数控加工材料去除过程仿真方法的研究

针对现行五轴数控加工仿真方法存在的问题,提出了一种平行于机床Z向的四棱柱体模型.基于该模型和仿真的精度对工件毛坯进行了细分,得到了毛坯体的类.结合加工过程中刀具与四棱柱体间的可能位置关系,最终提出了一种适合于五轴加工仿真的材料去除过程仿真方法.仿真实例表明所提出的方法是切实可行的.     

面向特征的整体叶轮五轴数控加工技术

基于特征制定整体叶轮数控加工工艺,同时兼顾叶轮的工作要求和加工刚度,利用UGNX3.0提供的Interpolate方式规划流道特征的开粗加工和精加工轨迹,Swarf方式规划叶片特征的侧铣加工轨迹.经过仿真验证加工轨迹的合理性,最后使用配有HNC-22M数控系统的五轴加工中心VMC-1100成功加工了整体叶轮.     

基于ANSYS的高速五轴数控加工中心球头铣刀切削温度仿真研究

以VMC656高速五轴数控加工中心为研究对象,研究了采用球头铣刀进行切削时,切削热所产生的温度对工件加工精度的影响。基于传热学和金属切削理论,建立了数控加工中心高速切削铝材时球头铣刀温度场数学模型,利用有限元软件ANSYS,仿真分析了球头铣刀在典型工况不同切削参数条件下温度场分布及变化规律,以及切削速度、切削厚度、进给量等参数对切削温度的影响。研究结果表明,在金属切削过程中,切削温度对刀具寿命和工件加工精度都有很大影响,因此必须采取措施,降低切削温度,有助于提高刀具寿命和加工质量。     

基于空间分层索引模型的数控加工碰撞检测法

文章提出了一种基于微机的用于实现数控加工碰撞检测的新方法。该方法的基本思路是：建立机床最大加工范围的分层空间索引模型;在各层内,将刀具截面收缩为刀轴上一点,同时相应放大碰撞检测另一方的截面,使两物体之间的三维碰撞问题转化成判断二维平面内一点与一封闭轮廓曲线相对位置的问题。文中举例说明了该方法在ＮＣ验证系统中的应用。     

NC铣削加工的计算机三维仿真系统

基于光线投射,采用刀具与工件离散的方法,实现 Ｎ Ｃ 铣削加工过程的三维动态仿真。该方法不仅能检测出加工中可能出现的干涉与碰撞,修改原加工数据文件,且能验证刀位轨迹对理论曲面的逼近误差。算法已成功地应用于 Ｎ Ｃ 铣削的动态仿真系统中,取得了令人满意的效果。     

五轴数控加工叶轮轮毂曲面刀位轨迹的规划

对整体叶轮轮毂面的刀位轨迹排布进行了研究.首先运用分层的思想和旋转法得到均布于等长叶片叶轮轮毂面上的刀位轨迹;并在其基础上采用区域划分法对交错叶片叶轮轮毂曲面的刀位进行规划,得到C1连续的刀位轨迹.     

基于VERICUT的全过程数控加工仿真研究与应用

加工仿真是虚拟制造的基础技术之一，同时也是企业进行产品可制造性分析的重要手段。在对比分析不同仿真类型的基础上，阐明了全过程数控加工仿真的概念并探讨了它的特点和优势。基于VERICUT6．0环境，结合实例描述了全过程数控加工仿真的内涵及实施过程，并指明了它在实现制造业信息化方面的作用和意义。     

基于实体的数控车削碰撞仿真的研究与应用

为了避免在加工时刀具的运动干涉，主要对碰撞检测问题作了研究。分析了目前碰撞检测的主要方法，结合数控车削加工的特点，用仿真的方法构造实体的单元模型。采用剖面相交的三维投影算法判断碰撞发生．简化了碰撞模型，提高了仿真运行的速度。     

大型螺旋桨五轴加工中基于方向包围盒层次树的全局干涉碰撞检测

针对大型螺旋桨五轴加工中重叠区存在的全局干涉碰撞，构建了一种基于动态OBB层次树的检测算法：建立螺旋桨和特殊铣刀头的方向包围盒层次树，利用多刚体系统的运动学理论，获得螺旋桨和特殊铣刀头在每个加工位置处包围盒的动态坐标变换矩阵，根据分离轴理论，实现每个加工位置的全局干涉碰撞检测。通过包围盒分组以及运动趋势判断，提高了全局干涉碰撞检测算法的效率。     

MATLAB与UG实现复杂型面数控加工技术的研究

在当前的数控加工技术中,三轴数控加工技术已得到普遍应用且已相对的成熟。但随着五轴加工技术的发展与推动,五轴加工技术所拥有的高效率,短周期,高质量,低成本等优越性逐渐凸现出来,是一种重要的加工技术。在工件加工过程中,工件3D模型的建立是数控加工中至关重要的环节。对类似于马鞍这种具有复杂型面的工件,通过MATLAB软件对鞍形曲面数学模型进行编程运算,生成数学模型的关键点。将关键点以dat的格式导入UG中,并利用UG中通过点生成面的命令完成鞍形曲面精确的三维实体模型的建立。在工件模型的基础上,进行数控加工工艺路线的规划及仿真,实现了MATLAB、UG相结合的数控加工方法,大大缩短了复杂型面数控加工的生产周期。     

数控车削虚拟加工环境全景仿真技术

指出目前数控加工仿真的缺陷并提出解决方法 ,实现含有整个数控车削加工环境的全景仿真 ,可表达几何仿真、加工过程仿真及加工质量仿真。作为基层关键技术 ,为解决当今切削加工仿真及其运行模式所存在的问题提供了一条有效的新途径。     

面向数控加工仿真的产品模型变型设计研究

针对"三维模型下车间"的需求,提出并设计了面向数控加工仿真的产品模型变型设计系统(MO-VDS)。系统利用微软的Microsoft Visual C++2008作为开发语言,Pro/Toolkit作为开发工具,结构设计模型作为开发对象,实现了用于数控加工精确模拟的工艺参考模型生成。研究了设计模型、工艺参考模型和动态工艺模型的定义及内在逻辑关系。详细阐述了工艺参考模型的构建步骤及实现方法。同时,对设计模型、工艺参考模型和动态工艺模型在PDM中存储过程进行了描述。最后给出了系统的应用实例。     

复杂装置环境侧装装校系统碰撞检测

分析了复杂装置环境侧装系统所装校的在线可替换单元装校过程的特殊性,建立了基于区域划分的侧装系统的方向包围盒,运用包围盒的闵可夫斯基和基础上的分离轴优化组合理论与碰撞的局部性原理,构建了一种动态的方向包围盒层次树检测方法,经过我国大型高功率激光装置侧装系统的装校仿真实践,结果表明适合我国装置特点及国情的实时连续检测方法高效可靠。