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.     

基于混合八叉树模型的电火花数控加工仿真研究

首先将混合式八叉树数据结构引入电火花数控加工的几何仿真算法,接着提出了一种实用的电极损耗补偿算法,同时在加工仿真中考虑了放电间隙;然后叙述了从零件实体的CSG模型或B－Rep模型转换为相应的混合式八叉树数据结构的过程,并在这一混合式八叉树模型的基础之上完成了仿真过程,最后通过一个零件加工几何仿真实例验证了所提出的算法的可行性和有效性。     

基于动态规划算法的刀具轨迹优化及实验验证

针对数控加工大型复杂毛坯件过程中出现的效率低下问题,指出空行程走刀也是其效率重要影响因素之一,提出一种基于动态规划算法调整走刀轨迹行程优化数控程序,采用仿真软件验证以提升总体效率的方法。以某型号机车转向架构架数控加工为例,创建机床MVR40的仿真模型,在虚拟加工平台上完成利用算法优化后轨迹的验证,通过对优化前后路径走刀时间的对比,缩短了整体加工时间;通过对优化后数控加工程序现场测试,验证了轨迹优化可以提高总体加工效率,为提升大型多加工面工件的加工效率提供了参考与借鉴。     

实时数控系统三维加工仿真的研究与实现

本文介绍了实时数控系统软件结构与实时工作原理,根据数控系统铣削加工的特点和计算机仿真几何建模方法,给出了适用于数控铣削加工仿真的毛坯离散细分方法和数据结构;为了加快处理速度和增强仿真效果真实感,提出了一种实时数控系统三维加工仿真的逻辑设计算法,即在单CPU机器单线程程序中使用普通软件循环和定时器模拟实现多线程,该算法可以在微机上动态显示高质量的铣削加工过程刀具的运动,材料的去除和毛坯形状的变化等数控加工三维仿真效果。     

基于UG&VERICUT一体化数控仿真加工平台的研究

论文结合UG的三维建模功能和VERICUT三维运动仿真功能,构建了UGVERICUT数控仿真虚拟加工平台,利用UG中的CAD模块建立了数控仿真机床、被加工对象及毛坯的参数三维模型,同时实现在CAM模块中完成了对被加工零件的刀具轨迹生成,并运用后处理模块生成了可被机床直接执行的数控G代码;在VERICUT环境里,创建机床三维仿真运动结构,机床各部分结构以及被加工对象的STL模型都由UG输出并导入VERICUT中,同时调入数控加工G代码的,实现了数控加工过程动态仿真,对刀具轨迹了正确性进行验证,并同时进行加工质量检验,实现了数控加工的动态仿真和加工过程的检验的一体化全过程,保证了数控程序的正确性,从而缩短生产时间,提高生产效率。     

基于特征加工技术在自动数控编程中的应用

应用MasterCam软件的FBM Mill和FBM Drill两类基于特征加工功能,实现实体零件的自动数控编程.首先.在Solidworks软件中完成实体零件的特征建模,将模型导入至MasterCam软件;然后,设置零件的毛坯尺寸及FBM参数,在指定的机床上自动生成所有特征零件加工部分的二维刀具路径:最后利用数控加工仿真验证了自动生成的基于特征的NC刀具轨迹.采用基于特征加工技术消除了实体零件铣削和钻削编程操作中所涉及的特征识别的手动工艺流程,大大提高了编程效率与编程灵活性,是实现自动数控编程的一种有效方法和手段.     

基于UG/ISV的数控加工仿真系统的设计

以快速建立加工工艺系统模型进行加工环境动态实体仿真为目的，构建了基于UG／ISV的数控加工仿真系统。在此基础上着重对系统涉及的建模方法进行讨论，并详细阐述了加工工艺系统模型的建立过程。最后，通过具体实例，验证在该系统下实现数控加工仿真的便捷性和有效性。     

数控仿真系统三维建模技术研究

针对数控机床的外型结构、实际加工特点以及仿真动画形式,综合分析并应用了几种三维建模方法.根据结构实体几何法(CSG)建模思想,采用层次化、结构化的建模方法,构建了机床本体(包括刀具)模型;采用基于三角网格的离散方法,有效地解决了毛坯的变形动画仿真问题,实现了车削、铣削加工过程动态仿真;基于粒子系统的建模策略,实现了不规则物体(如冷却液)的物理动画仿真.基于上述方法所开发的数控仿真系统,具有较好的真实感和动画仿真实时性.     

虚拟环境下加工过程描述算法的研究

在虚拟加工环境的制造过程中，以三维实体的数据结构和加工仿真的逐步成型算法为研究重点，根据虚拟加工环境的特点和毛坯成型的要求，分析了毛坯数据结构的特点、离散化方法和毛坯文件的存储格式等，给出了一种虚拟环境下的实体模型数据结构，利用该数据结构制定的算法能使产品模型在加工过程中准确地表示被加工件的成型过程，同时记录相关的加工信息，在虚拟加工环境中得到了成功应用。最后结合实例构建一个完整的虚拟产品模型系统。     

基于数控加工工艺验证的仿真方法研究

分析了基于数控加工工艺验证的仿真方法--播放式仿真方法,并将其应用到数控车床仿真系统中.介绍了数控仿真系统的总体结构、工作过程及经典的数控加工仿真方法;设计了车削工艺验证模块,提出了加工过程中刀具选择和切削用量选择的合理性判断原理及其程序实现方法.为支持数控加工工艺验证,对NC代码解释的程序结构和毛坯建模数据结构做了相应修改.从而使系统具备了工艺合理性判断的功能,使数控仿真软件更能真实的模拟数控机床.     

基于VERICUT数控机床仿真系统的建立与应用

数控仿真是数控加工在虚拟环境中的映射,它为产品的可制造性分析提供关键数据.本文基于VERICUT虚拟制造软件平台,以数控加工中心为例详细介绍了在VERICUT上建立仿真系统的过程,并通过设置毛坯,指定刀位轨迹文件,配置相应参数,成功实现了加工过程的仿真.     

汽车灯罩冲压工艺分析及有限元数值模拟优化

采用基于动力显式算法的板料成形非线性有限元分析软件Dvnaform对某轿车灯罩的拉深成形过程进行了数值模拟仿真.研究了不同坯料形状及应用实际拉延筋时压边力对零件冲压成形的影响,通过FLD和成形结果对比,对坯料形状和压边力大小进行了调整,并得到了优化的拉深件坯料尺寸和压边力,为同类零件的生产起到了指导作用.     

基于智能算法和数值模拟协同的凸轮轴锻造优化

为了解决凸轮轴热锻过程中的材料浪费和成型载荷较大的问题,基于遗传算法、克里金预测和数值模拟的动态协同技术,提出了将填充、折叠作为约束的热模锻坯料优化策略。在优化过程中,克里金模型用于构建局部区域的梯度信息,并用数值模拟对克里金模型进行动态矫正,遗传算法控制设计变量的进化方向。用凸轮轴锻件作为优化案例,并对凸轮轴锻件的形状进行分析,设计了一种坯料形状并选用其3个尺寸参数作为优化参数。优化结果表明：该方法能够优化3D成型问题,可显著减少下料体积、节省大约27.81%材料。优化后的坯料能够满足充填完整约束、无折叠约束,并且优化后的成型载荷降低了大约71.43%左右,优化后的设计变量取值为D₁=40.6,D₂=60,D₃=16.6。     

基于改进蚁群算法的电液伺服系统跟踪控制

针对经典蚁群算法只能用于解决特定组合优化问题的缺点,提出了改进的蚁群方法。该算法首先对时间和控制变量实施离散化,以一组整数编码的蚁群路径表示可行控制策略,进而应用蚁群寻优操作搜得离散问题的最优控制策略。它能逐步收缩搜索域并迭代以消减离散化带来的偏差,不断改善寻优结果,增强算法的稳健性。最后将改进的蚁群算法应用于电液伺服系统的跟踪控制,仿真实验的结果显示此方法是可行的、有效的。     

匀质条带五块布局方式及其生成算法

针对矩形毛坯无约束二维布局问题,提出一种匀质条带五块布局方式。这种布局方式将板材划分为5个矩形块,每个块由包含同种毛坯的匀质条带组成。构造五块布局方式的生成算法:首先采用动态规划方法生成所有可能尺寸的块中匀质条带的最优布局;然后采用隐式枚举和分支定界技术考察板材所有可能的五块划分方式,按照板材布局价值最大原则确定板材的最优五块划分,得到最终的五块布局方式图。数值实验结果表明,这种算法能有效地提高板材布局价值。     

渗碳浓度梯度的简洁实时仿真

化学热处理的渗层浓度梯度仿真是计算机在扩散问题上的成功应用。能在工业现场的微控制器测控系统中实现渗层浓度梯度的实时仿真更具有实际意义。本文介绍的在MCS-51微控制器渗碳控制系统进行的仿真,采用动态调节的“显式”格式计算,点阵液晶屏曲线显示。软件的简要化、智能化和硬件的精密化,使之早现出相对空用、方便与简洁的特征。     

基于神经网络的压边力可变分区控制算法设计与实现

针对1000kN四柱液压机可变分区压边力控制系统研制过程中,分区压边力控制同步性要求高,参数结构复杂,难于建立精确的数学模型,常规的PID不能满足实时控制要求的特点,提出了一种基于BP神经网络的PID控制算法。这种控制算法有效地解决了各分区压边力同步控制的问题,并在盒形件拉深实验中取得了良好的控制效果。     

用蜂群算法实现动态作业车间调度

目前多数作业车间调度算法考虑的是静态调度,但在实际生产中车间总是处于动态变化中.文章研究利用蜂群与环境交互的模型来进行动态调度,提出了有关的算法,仿真实验结果表明这种方法适用于多批次以及各批次工件到达时间不定的情况下的作业车间调度.     

一种新型活塞环内外圆车床的可行性分析

活塞环的内外圆都是异形表面,且尺寸精度要求高.本文首先从活塞环截面数据的特点入手,分析活塞环加工的技术难点,进而提出了采用交流伺服电机驱动滚珠丝杠的机械结构来完成活塞环的数控车削的方案,并对主要环节进行设计计算和仿真,最后还提出了数控编程时数据的补偿办法.理论计算和仿真表明该方案是可行的,可以达到活塞环生产对加工精度和效率的要求.     

轴对称塑性成形过程数值模拟的可视化

本文将塑性有限元法及计算机可视化动画技术应用到轴对称件塑性成形加工过程的数值模拟中 ,用颜色的改变表示金属毛坯内部各区域的应力或其它场变量值在成形过程中的变化情况 ,实现了在计算机的屏幕上以动态变化的图像来模拟塑性加工中金属毛坯的变形过程 ,取得了良好的效果。