Octree-to-BRep conversion for volumetric NC simulation

User-friendliness such as ease of creation and modification and system-friendliness such as space and time complexities, accuracy etc. are two important criteria for the selection of a solid representation scheme. No single solid representation scheme fully meets all the requirements of user-friendliness and system-friendliness. Hence, any practical CAD/CAM system maintains the geometry of the objects in more than one solid representation scheme simultaneously. Therefore, it is often required to convert one solid representation scheme to the other. The authors have developed a volumetric NC simulation system in which the instantaneous blank is represented as an octree as its space and time complexities are independent of the number of NC blocks. However, since octree does not lend itself readily for operations such as arbitrary transformations, rendered display etc., it is not directly usable for downstream applications such as animated display, verification and optimization. Boundary representation is suitable for these downstream applications. Therefore, it is required to convert octree of the instantaneous blank into BRep. An efficient algorithm for this conversion is presented in this paper. This algorithm essentially splits the octree into three quadtrees that store the geometry along the three principal directions. This algorithm is fast as it involves only tree-traversals.     

数控加工过程仿真系统的研究

在数控加工过程仿真系统中,传统的基于功能的结构化方法因功能的扩充,删除及修改困难,导致仿真系统可扩充性和可维护性差,已无法满足数控加工过程仿真系统开发的要求,而面向对象技术的数据封装,继承和多态机制满足了仿真系统的可重用性,可扩充性的要求,使数控加工过程仿真系统能对不同的仿真对象进行仿真。本文运用面向对象方法对数控机床的功能,结构和组成进行了分析,建立了数控加工过程仿真系统对象模型,体系结构和仿真     

薄壁零件数控加工变形仿真

介绍用COSMOS软件仿真数控加工变形的实例 ,为优化数控加工工艺参数 ,减小加工变形 ,提高加工质量提供了一种途径     

一种基于真实预切削的三维数控加工仿真系统

介绍了一个基于真实“预切削”的三维数控加工过程仿真系统的设计与实现原理。该系统能定义毛坯、刀具和夹具,模拟切削工件的全过程,仿真完成后可得到与实际加工情况完全一致三维零件图。为了提高系统适应性,文中提出并应用了数控功能代码的概念。系统在AutoCADObjectARX平台上开发实现,文中给出了运行实例。     

数控加工可视化仿真系统研究与开发

在简述数控加工仿真的研究现状和存在问题的基础上，提出研究与开发将数控加工几何仿真和物理仿真两者相结合的数控加工可视化仿真系统。并详述NC程序的计算机分析与处理方法、数控加工可视化仿真环境建模技术以及数控加工过程可视化仿真的实现原理。建立了零件表面误差数学模型，预测三维零件的表面加工质量，实现了仿真结果的可视化。     

NC加工过程的仿真显示的研究与实现

介绍了一个数控铣削加工过程的仿真显示系统。系统采用了一种独特的切削模拟及三维图形显示方法，可以在微机上动态模拟出刀具切削运动轨迹，采用三维图形和多视图模拟数控加工的全过程，文章详述了系统的实现方法。     

自由曲面数控加工动态仿真研究

在VC++6.0平台上采用OpenGL技术开发一种自由曲面数控加工过程仿真系统。该系统可根据自由曲面的不同造型,规划出适当的刀位轨迹,生成G代码;实现交互控制,完成设计曲面的成型加工,并动态显示加工路径。     

加工过程物理仿真研究的现状及展望

加工过程仿真是虚拟制造的底层关键技术,同时也是数字化制造系统的重要组成部分,而物理仿真是其中的研究重点和难点。总结了物理仿真的当前研究内容和方法,指出了物理仿真的难点,进行了物理仿真的展望。     

数控加工仿真技术的研究

以Windows 2000为开发平台,以Visual C 6．0软件及三维图形软件标准接口OpenGL为开发工具,建立了数控加工仿真系统中的几何模型和运动模型并阐述了煽程原理,对去除材料仿真的理论和方法进行了研究和探索。在此基础上．开发了一个切实可行的数控加工仿真系统,即NCMS系统,该系统能够比较好地实现数控加工过程的仿真。     

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。     

虚拟加工系统研制与加工误差分析

面向数控车削加工过程研制了一个虚拟数控加工系统。该系统以Windows2000为开发平台，以Visual C 6．0为开发工具，基于OpenGL技术实现了数控车削加工过程3维仿真。该系统能够有效地仿真数控车削过程，具有更接近实际车削加工过程的特点。同时在仿真研究中，分析了加工过程中由切削力导致的加工误差，实现了对虚拟车削工件加工误差的预测。     

基于OpenGL的数控成形铣齿加工过程仿真的研究

对某数控科技有限公司生产的SKXC-3000/20型高速数控铣齿机展开研究,深入分析成形法铣齿加工过程,以OpenGL和Visual C++为开发工具,开发一个数控铣齿加工虚拟仿真系统。在虚拟加工仿真系统界面中输入齿轮参数、刀具参数,经处理得到对应数控加工代码,并对代码进行检验和翻译得到加工运动数据和状态数据,由运动数据驱动虚拟机床部件的运动。通过刀具扫描体模型与离散工件模型进行布尔运算实现材料切除过程,发现铣齿加工过程中部件间的干涉碰撞等现象,有效的检验NC程序的正确性。     

基于UG的数控编程及加工过程仿真

以固体火箭发动机阳球体为例,介绍了如何在UG/CAM环境下进行数控编程和加工过程仿真,如何消除刀具与零件间的过切、欠切,以及如何避免机床运动部件及刀具之间的干涉和碰撞,从而达到提高编程的精度和效率,缩短生产周期的目的.     

基于加工质量预测与分析的数控铣削过程仿真系统研究与开发

本文以曲面产品的数控铣削为研究对象,介绍了用于数控铣削加工预测与分析的仿真系统,并着重就系统的结构和有关具体实现问题进行了讨论。     

Integration of Milling Process Simulation with On-Line Monitoring and Control

This paper describes the practical integration of solid modelling with milling process simulation, on-line monitoring and supervisory control. Extensions to the ACIS solid modeller parse the NC program file, determine the tool/workpiece immersion geometry for each motion, and then subtract the tool swept volume to update the part shape. The immersion geometry is then used with a mechanistic milling process model to schedule optimal feedrates, to provide on-line reference data for monitoring, and to calculate departure paths so that, if unexpected events require it, the tool can be moved smoothly away from the workpiece. The additional information is embedded into the original NC program. This information is recognised by a supervisory control computer that monitors the process, and uses the information to react intelligently to tool wear, breakage, or chatter. Experimental results are presented to demonstrate the validity of the technique.     

曲面造型及数控加工刀具轨迹生成方法的研究

依据双三次均匀B样条曲面造型理论 ,运用等参数线加工方法 ,给出一种较为简便的曲面造型及数控加工刀具轨迹的生成方法     

数控加工仿真中毛坯数据模型

在NC仿真中,毛坯的三维图形处理是一项关键技术.一方面要实现几何造型的显示功能,另一方面还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.设计了一种能够记录毛坯(工件)形状变化信息的数据结构,有效地实现了NC仿真中毛坯形状动态数据管理.     

数控加工半实物仿真系统的研究与开发

介绍数控加工半实物仿真系统的设计思想与开发方法.该系统由软件和硬件两部分组成.硬件包括一台PC计算机和一个半实物数控操作面板,用于模拟对数控机床的操作控制;软件系统以VC 6.0以及OpenGL为平台开发而成,可通过三维图形方式仿真出机床在切削中的各种运动与过程.与传统的纯软件仿真模式相比较,该半实物仿真系统提高了实践性,具有更加真实的操作性.     

麻花钻加工过程有限元仿真分析

通过有限元仿真Deform-3D软件,采用预先在CAD软件中画出的标准麻花钻实体模型,运用刚塑性有限元法及关键技术对麻花钻钻削机理进行研究,预测了加工工艺的部分结果和影响因素,为实际钻削加工过程参数的正确选择提供参考。     

Kinematical performance prediction in multi-axis machining for process planning optimization

This paper deals with a predictive model of kinematical performance in 5-axis milling within the context of high-speed machining. Indeed, 5-axis high-speed milling makes it possible to improve quality and productivity thanks to the degrees of freedom brought by the tool axis orientation. The tool axis orientation can be set efficiently in terms of productivity by considering kinematical constraints resulting from the set machine tool/NC unit. The capacities of each axis as well as NC unit functions can be expressed as limiting constraints. The proposed model relies on each axis displacement in the joint space of the machine tool and predicts the most limiting axis for each trajectory segment. Thus, the calculation of the tool feedrate can be performed, highlighting zones for which the programmed feedrate is not reached. This constitutes as an indicator for trajectory optimization. The efficiency of the model is illustrated through examples. Finally, the model could be used for optimizing process planning.