基于Vericut的机床能耗建模与仿真

为实现数控加工制造过程的能耗预测与仿真,采用比能耗法建立了基于Vericut Force模块的机床能耗模型,并结合UG CAM模块与Vericut Force模块搭建了CAD-CAM-ECS能耗仿真平台,实现零件在加工过程中能耗的仿真。结果表明,基于Vericut中过程毛坯(IPW)条件的机床能耗模型可有效预测零件在加工过程中的机床能耗状态,CAD-CAM-ECS能耗仿真平台可实现加工过程能耗仿真并准确映射能耗高的设计特征,为零件的设计及工艺的优化提供依据。     

化工企业能耗仿真软件的设计与开发

化工企业生产与能耗耦合仿真系统软件旨在模拟化工生产过程和能源消耗情况,为企业节能减排提供参考和软件工具。论文首先介绍仿真系统中的建模,然后介绍仿真的思路和方法,最后对实际的某氯碱化工厂进行了模拟计算,取得较为准确的模拟计算结果。论文依赖于C#程序开发语言,基于NET平台和ILOG控件,数据的存储则是用SQL Server2005,开发工具是Microsoft Vi-sual Studio．Net2005。     

虚拟环境下并联机床建模与仿真

并联机床具有刚度大,精度高响应快,。功能强等优点,但因关节空间与操作空间的非线性映射关系,故设计工作较为复杂,必须依赖计算机完成,文章以３－ＨＳＳ并联机床为对象,在虚拟环境下进行了样机实体建模和运动学仿真,为机床的一次性设计成功提供了可靠的保证。     

基于UG的虚拟机床运动学建模与仿真

数控机床的运动学建模是实现数控机床虚拟加工的一个底层关键技术.基于UG强大功能模块,通过对数控机床及系统的运动学建模从而实现数控加工过程的虚拟仿真,为检验数控加工程序的正确性提供了新的方法.     

基于UG与Vericut的复杂曲面加工仿真

现代制造过程中,复杂曲面产品增多,加工工序复杂,加工周期变长,数控程序的好坏直接影响数控加工的质量与效率。为了对计算机辅助编程生成的数控程序进行适合特定机床的验证和优化,不仅需要对刀路进行模拟,还需要对机床的运动进行仿真。本次研究以一件自由曲面工艺品的模具为例,首先在UG数控加工模块中对模具进行编程,然后利用UG和Vericut建立机床模型并导入模型G代码进行验证,最后根据机床和刀具参数对G代码进行优化。实例和结果表明,将UG加工编程与Vericut机床仿真相结合,能减少废品率,大幅度的提高加工效率。     

基于虚拟样机的机床设计与仿真研究

为了提高机床的设计水平,将虚拟样机技术引入机床的设计开发过程,通过虚拟样机技术的使用辅助设计人员进行方案分析.利用三维造型软件SolidWorks实现虚拟样机模型的建立,应用对象的链接与嵌套技术进行数控加工仿真、刀具轨迹显示、自动换刀和毛坯的自动设计,采用仿真软件ADAMS实现了该机床的动力学分析和仿真.将上述方法应用于并联机床的具体设计中,计算机仿真结果验证了理论模型的合理性,进而验证了设计的正确性和可靠性.     

典型切削机床能耗模型的研究现状及发展趋势

机床作为机械制造行业的"母机",数量大、能耗高、效率低。近年来,学者们为建立精确的机床能耗模型已做大量工作。针对典型切削机床能耗的建模现状,从切削单元能耗、加工阶段整机能耗、工艺单元能耗三个层次进行综合分析。进而从节能优化、产品绿色性评估、企业资源配置、机床绿色设计四方面对机床能耗模型的应用进行论述。目前,机床能耗的建模逐渐面向高端数控机床,建模的目标性更加明确,与工业应用的结合也使得模型的实用价值不断提升。     

基于灰色残差修正模型的机床切削力预测与仿真

介绍了一种基于灰色残差修正模型的机床切削力预测的建模方法。仿真结果表明,这种新的建模方法具有较高的精度,为高度复杂的非线性模型化提供了一条新途经。此方法利用某一机床厂具体的数据进行硷验,得到了满意的结果。     

虚拟轴机床运动学仿真的建模与开发

对最新研制的 5 UPS PRPU虚拟轴机床机构进行了分析 ,建立了机床的运动学模型 ,并得到了机构的运动学逆解表达式。详细阐述了基于三维机械CAD软件SolidWorks2 0 0 0平台 ,应用VisualBasic编程语言实现该机床实体运动学仿真的方法。为机床的一次性设计成功 ,提供了可靠保证     

基于虚拟样机技术的折剪两用机床主机建模与仿真

采用虚拟样机这一全新技术对折剪两用机床进行设计分析,应用动力学仿真软件ADAMS构建折剪两用机床主机虚拟样机模型,并进行了仿真分析,缩短了研发周期,降低了研发成本,提高了设计质量和可靠性.     

基于SOM-Kmeans的机床能效等级评价方法

机床能效等级评价是提高能源效率的基础。现有机床能效评价方法多运用能量利用率和比能等指标评价特定加工过程能效,未考虑加工能力对机床能效评价的影响,致使无法综合评价机床能效等级。为此,从机床加工能力和能耗特性角度构建机床能效等级评价指标,提出基于自组织映射神经网络-K均值(SOM-Kmeans)的机床能效等级评价方法。首先,分析机床加工能力特性和时段能耗特性,构建机床加工能力指标和多时段能耗特性指标;其次,运用SOM-Kmeans对机床能效信息进行聚类分析,并采用主成分分析法(PCA)对机床能效等级进行综合评价;最后,通过实际案例验证了所提方法的有效性和实用性。     

基于创成设计思想的可重构机床模块设置方法

建立合理的功能模块群是实现可重构机床方案重构的关键,基于创成设计方法建立了以镗铣加工为主的机床结构形态方案图谱,解决了机床模块划分时机床结构形态方案不足的问题。通过对机床结构形态方案的分析,划分出机床概念结构模块群;依据可重构机床模块功能自治原则,建立了机床概念功能模块群;将机床的概念功能模块、运动功能及被加工零件的工艺方案联系起来,建立了以工艺方案为依据的可重构机床功能模块群设置方法,并以某变速箱壳体件加工为例验证了该方法的可行性。     

数控机床多能量源的动态能耗建模与仿真方法

机床能量消耗过程的评估和分析是机床能效优化研究的基础。现有研究提出的机床能耗模型主要是静态能耗模型,少数对机床动态性能耗的研究又主要集中在机床运行状态的动态性的建模,缺乏对机床能量源特别是数控机床多能量源的动态性能耗的研究。针对数控机床能量源多、加工任务及加工参数动态变化等特点,提出了一种数控机床多能量源的动态能耗建模与仿真方法。对数控机床能耗过程的动态性进行分析;在此基础上,结合面向对象着色赋时Petri网(Colored timed object-oriented Petri net,CTOPN)和虚拟部件方法建立数控机床多能量源动态能耗模型,其中CTOPN模型用于描述数控机床能耗过程机床和多能量源运行状态的动态特性,虚拟部件方法用于描述数控机床多能量源受加工参数影响的动态特性;通过CTOPN中"变迁"蕴含的信息来驱动虚拟部件模型实现对数控机床多能量源的动态能耗特性的建模。案例分析结果证明了该方法的可行性,上述模型可为数控机床动态能耗的预测、综合的能耗特性分析以及定量的能耗影响因素分析提供一种基础支持,具有较广阔的应用前景。     

基于RTLinux开放式虚轴机床数控系统研究

给出了一种在RTLinux上实现开放式软件型数控系统的软硬件模型，该系统的软件是由一开放式CNC内和功能模块所组成的，给出了这一CNC内核的组成部分以及各组成部分之间的依赖关系，用户可利用这一内核，开发所需的各种功能，构成高性能数控系统，给出了该系统的功能模块，明确了各模块之间的关系以及各模块和CNC内核之间的关系，该系统的硬件是由一台PC机和I／O接口卡组成，可通过网络与外界通讯。     

一种基于能量守恒原理的数控车削能耗模型

根据机床系统的能量守恒原理,提出了一种数控车床加工过程能耗精确评估方法。参照机床系统的能量流分布,分离各能量分支的功耗,对各分支分别独立建模,最终建立数控车床系统能耗与主轴转速、进给量和材料去除率之间的函数关系。由于各分支系统建模的独立性,使得能耗模型不仅适用于数控车床系统稳定切削阶段,也适用于稳定的待机、空转和空切阶段。实验结果显示,车削过程能耗评估精度超过98%。在该方法的基础上,进一步提出改进型的机床系统单位体积能耗模型。     

机床能量效率测试方法的多场景综合评价研究

机床量大面广,能耗总量巨大,提升机床能量效率已经成为发展绿色制造的重要内容。如何选择合适的机床能效测试方法是支撑机床设计、用户采购、运行优化和节能改造等场景下提升机床能量效率的基础性问题。为此,首先总结和比较了八种能效测试方法的内涵和特点,包括参考样件法、参考过程法、比能法、组件定标法、ISO 14955-3标准、GB/T 40735标准、固有能效潜力评估法和固有曲面法。然后,从五个场景(指导高能效机床优化设计、评选高能效机床制定能效标签等)和七个维度(操作耗时程度、操作难易程度、机床对比适用度等)评价机床能效测试方法。其中,运用层次分析法(AHP法)确定特定场景下七项评价指标的权重因素和各项评价指标下八种能效测试方法权重因素,并通过一致性检验来验证评价结果的有效性和准确性。     

数控机床误差元素建模技术

根据建模理论和工程判断针对数控车床各误差元素的不同特性,将误差元素分为三种不同形式,并对于不同的误差元素给出了不同的数学模型建立方法.理论分析与补偿试验充分证明了这种分类方法及由此建立的数学模型的合理性和正确性.     

重型数控机床热误差建模及预测方法的研究

重型数控机床的热误差已经成为影响其加工精度的一个关键问题。针对一台典型的重型落地铣镗床,以机床热误差测量试验为依据,分析该类机床温度场的特点;据此提出一种旨在完成高效温度测点优化的改进系统聚类方法,该方法使用一种兼顾欧氏距离和相关系数的系统聚类准则,可以有效地降低优化后温度测点之间的共线性。基于优化后的温度测点,利用多元线性回归分析,构建了机床的热误差预测模型。现场试验数据表明,该方法可以将热误差预测的均方根误差降低到10μm以下,相较于其他方法有着更高的热误差预测精度,有望在其他重型数控机床的热误差建模和预测研究中得到更大的推广应用。     

基于状态空间模型的数控机床热误差建模

为了减小机床运行参数变化导致的机床热误差变化对模型预测精度的影响,提出了状态空间建模算法,该算法可根据机床运行参数的变化而自动调整模型,从而使模型对机床运行参数的变化具有良好的自适应性。通过实验比较了模型对机床处于不同条件下的热误差预测精度,并基于状态空间模型在Leaderway V-450型数控机床上进行了平面切削的热误差补偿实验。实验结果表明：与传统热误差建模算法相比较,所提算法的预测精度提高了58.12%,稳健性也得到了有效提升,且实际热误差补偿效果显著。