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。     

NC车削加工仿真体系结构研究及实例设计

在Visual C 平台上利用OpenGL技术建立虚拟数控车削加工环境,用C 语言把NC代码转换为计算机易于处理的数据信息,并将切削过程中各个物理因素的变化映射到虚拟制造系统中,通过用SQL Server建立的多个数据库支持几何仿真的图形算法与物理仿真的数值计算,进行虚拟环境下数控车削加工的几何仿真及物理仿真.和以往的仿真系统相比,可以全面实现刀具尺寸磨损、刀具受热变形、加工误差、表面粗糙度的预测及冷却液和屑形的模拟.     

虚拟加工物理仿真中的误差分析研究

基于虚拟制造的理论与方法,模拟真实加工条件,建立了面向虚拟数控车削加工环境的加工精度分析系统。该系统基于有限元方法,用有限元法计算刀具-工件在切削要素（切削力、夹紧力、切削温度等）作用下的变形,通过求工件-刀具的布尔差集获取切削后的工件轮廓;利用MATLAB优化工具箱,分析工件轮廓,预测零件加工误差。     

虚拟数控车削加工误差建模技术研究

对虚拟数控车削加工中影响加工误差的因素进行了分析,并建立了加工误差模型。在VisualC++6.0平台上结合OpenGL图形库对该模型进行了分析验证,结果表明该模型可以有效地计算虚拟数控车削加工中的加工误差,为多重复杂因素物理仿真打下了基础。     

虚拟数控车削加工系统结构初探

根据实际加工情况提出了一种虚拟NC车削加工系统的设计方法及实现原理。系统在Visual C 平台上进行开发，利用OpenGL技术建立虚拟加工机床数字化模型；用C 语言实现几何仿真指令的建立并完成物理仿真相关的各个数学模型的建立，在虚拟环境下进行数控车削加工的几何仿真及物理仿真，实现产品的虚拟车削制造。     

数控车削加工误差整体数学模型的建立

数控加工的精度是制造业所最终追求的目标和判别零件加工合格与否的重要指标之一,对形成数控车削加工误差的相关因素进行了分析,在误差敏感方向上,将多种影响加工精度的单项误差叠加起来,建立一种预测数控车削加工误差的算法,并在实际数控车削加工中得到应用。     

基于Open GL的虚拟数控加工场景快速几何建模技术研究

本文通过对虚拟数控加工关键技术的研究,提出了一种基于Open GL的虚拟数控加工场景快速几何建模方法。为验证其有效性,在Visual C++6.0平台上利用该方法建立了虚拟数控车削加工场景的几何模型,结果表明该方法效率较高,所建立的虚拟加工系统具有良好的独立性。     

基于网络的虚拟数控车削系统研究

文章提出了基于网络、模块化、分布式结构的虚拟车削加工平台.运用虚拟现实建模语言(VRML)和Java语言建立了一个基于网络的虚拟数控车削系统,并描述了其系统体系结构框架和主要功能的实现.使用者可以很容易地在本地网络或异地网络建立其加工环境和系统参数,通过InternetExplorer(IE)浏览器界面进行对虚拟数控车床操作访问,并可以通过网络资源来评价和优化加工工艺.     

零件工艺信息的提取与加工过程的三维动态仿真

通过分析虚拟制造中数控加工仿真的相关技术,建立相关数学模型,进行了面向虚拟制造的数控加工仿真系统的研究,在VisualC++6.0开发环境下,基于DXF文件中的工艺信息,开发了以车削为主的数控加工程序自动编制系统,并基于OpenGL三维显示机制,编制了数控车削过程的三维动态仿真系统,实现了由AutoCAD二维几何模型自动编制数控加工程序,并实现三维动态仿真的一体化。利用本系统可以实现自动编制数控加工程序,并可直观、实时地检验数控程序的正确性,观察加工过程。     

基于蒙特卡罗的数字化加工误差预测方法研究

以薄壁套筒类零件的车削加工为研究对象,分析了影响加工精度的各种主要因素,基于加工成型原理,建立了加工误差预测数学模型,在该模型中融入了工艺系统中存在的随机误差因素。针对加工误差预测函数中有随机变量的问题,给出了一种基于蒙特卡罗的求解方法,由于预测结果是一个概率分布,提高了加工误差预测的有效性。文章最后给出了验证实例。     

数控车削加工仿真系统的研究

以数控车削加工过程仿真为对象,综合产品参数建模技术、优化方法、计算机图形学及计算机动画技术等,开发出"数控车削加工仿真系统".通过VRML建立虚拟数控车床的三维实体模型、机床运动模型来仿真数控车床的操作、加工过程,提供了真实感较强的虚拟操作加工的检测及培训环境.     

直纹空间曲面零件的虚拟加工系统

文章研究了空间直纹曲面虚拟零件的实现原理、数据模型和实现方法,针对加工实际中出现的各种具体情况,研究了相应的算法,用三维真实感图形实现空间直纹面零件的虚拟动态加工过程,用人工神经元网络实现零件的虚拟加工效果,使整个系统与实际加工过程更接近,用于四轴线切割机床加工前的校验或自动编程系统的仿真.     

基于VC和OpenGL实现虚拟数控铣床及加工过程

提出将虚拟现实技术应用于数控铣削加工仿真系统中,以Visual C 为开发平台,在虚拟场景中,根据数控铣床的结构特点和主要组成单元,以FANUC数控系统为背景,利用OpenGL技术构建出三轴数控铣床的三维虚拟模型,并设计出相应的数控铣削加工仿真系统,详细介绍人机交互界面和数控加工程序执行过程的实现方法,并给出逼真的仿真实例,效果较好,可以应用于数控加工程序的验证、数控技术的教学和培训等场合.     

基于VRML的数控机床的虚拟操作研究

虚拟环境下加工设备虚拟操作和虚拟加工是虚拟制造的一个重要研究内容。本文通过对数控机床的虚拟操作的研究,阐述了在VRML的虚拟现实应用平台上建立数控机床的虚拟操作系统的方法,提出了利用VRMLJavaAppletJavaScriptHtml多方相互通信的办法对VRML人机交互功能进行增强与扩展,从而满足数控机床虚拟操作的功能要求。实验结果表明,这种增强办法不仅使VRML原有的人机交互能力得到进一步的增强,并且为VRML添加了接收与处理文本信息以及读写文件等交互能力。此外,文中还提出了一种利用SolidWork与PolyTrans相互结合而实现的在虚拟环境下的数控机床的快速建模方法,并取得令人满意的效果。本系统不但可应用于异地制造、数控机床加工仿真,还可应用于基于WEB的数控机床操作、编程与加工培训等方面。     

高精度圆体成形车刀的基于特征参数化CAD系统

根据成形车刀的设计理论,综合运用UG/OpenMenuScript、UG/Open UIStyler、UG/Open API和VisualC++6.0等UG二次开发工具,开发出了基于WindowsXP和UG二次开发平台、以VC为编程工具的成形车刀CAD系统。该系统利用自动截形法获得成形车刀"零误差"刀刃廓形;利用最小半径控制点技术实现了圆体成形车刀的基于特征参数化设计;使用数据库技术实现成形车刀的切削角度、结构尺寸的参数化设计;编程实现了工程图的尺寸标注功能及圆体成形车刀剖视图的建立;解决了原来成形车刀设计的设计精度和效率低等问题。借助该系统可直接快速、准确地生成高精度圆体成形车刀工程图以及廓形的数控车床加工程序。     

高真感虚拟车削加工系统中工件模型的建立

提出对虚拟车削加工中工件物理信息处理的问题，使用扫描体方法实现了实时虚拟加工。同时提出了工件的形状误差和表面误差模型以及切屑生成模型。此方法实现了虚拟车削的高真感仿真，克服了以往的代码校验软件中无工件物理信息和工件的成品信息的缺陷，同时增强了软件的沉浸感。     

基于UG的高精度棱体成形车刀CAD系统

根据成形车刀的设计理论,开发出了一种基于Windows XP和UG二次开发平台、以VC为编程工具的成形车刀CAD系统.该系统利用自动截形法获得成形车刀"零误差"刀刃廓形,利用最小半径控制点技术实现了棱体成形车刀基于特征的参数化设计,使用数据库技术实现成形车刀的切削角度、结构尺寸的参数化设计,解决了原来成形车刀设计的设计精度和效率较低等问题,彻底消除了双曲线误差.借助该系统可直接快速、准确地生成高精度棱体成形车刀工程图以及廓形的数控线切割加工程序.