数控机床三维建模与加工仿真技术研究

采用实体几何法建模思想,建立机床（刀具）模型,采用基于三角网格的方法对工件毛坯建模,构建数控仿真系统的虚拟加工环境。运用VC＋＋与三维图形库软件Open Inventor编程,进行机床运动仿真及切削仿真。     

基于Matlab的串并联机床空间误差建模及补偿**!

构建了5-DOF串并联机床的正解和逆解误差运动方程。基于Matlab程序对正解运动方程进行编程,根据原始误差参数仿真出机床空间误差补偿前刀具切削模型,根据隐含误差参数仿真出机床空间误差补偿后刀具切削模型。对比补偿前和补偿后模型的面形误差,结果表明:补偿前和补偿后模型的面形误差均呈现四周大中间小,通过误差补偿可有效减小机床空间误差。     

基于OpenGL与VC++的虚拟数控车床加工仿真研究

虚拟数控技术是虚拟制造的支撑技术之一。运用OpenGL技术,以Visual C++6.0为开发工具,采用实体几何建模思想,建立机床以及加工模块的三维模型,构建数控仿真系统的虚拟加工环境;运用MFC框架与OpenGL编程,进行机床运动仿真及加工切削仿真。以上海机床厂CK0632型车床为原型,建立的虚拟数控车床系统包括机床场景模块、NC代码解析模块、虚拟切削模块、刀具及毛坯选择模块和操作面板等模块。实验表明,仿真效果达到了预期要求,具有较好的现实意义。     

基于HSC的数控铣削系统装备及编程的研究

分析高速切削(HSC)的数控铣削系统装备及编程要点.提出高速数控铣削机床结构,刀具系统及基于CAM的高速数控铣削编程的策略,实践证明,效果良好.     

基于UG的多轴联动几何仿真技术

以一典型五轴联动机床作为研究对象,介绍了在UG平台上构建数控仿真系统的一般过程.通过建立虚拟机床、虚拟机床控制器、虚拟毛坯、虚拟刀具、坐标系以及虚拟夹具等,建立了多轴数控程序仿真环境,实现了基于NC代码的多轴联动切削过程的几何仿真,并通过切削对比试验验证了该仿真系统的可行性.     

双圆弧弧齿锥齿轮的三维虚拟仿真加工

基于空间啮合原理,通过分析双圆弧弧齿锥齿轮的加工原理和加工机床的运动关系,选择GB12759-91齿形作为基本齿廓,建立了切齿啮合方程;在此基础上,得到切削刀盘参数及加工机床运动参数。基于VERICUT仿真加工软件平台,建立了三维虚拟仿真加工模型,对一对给定参数的齿轮进行了几何参数,刀具参数及机床运动参数的计算,并进行了虚拟仿真加工,验证了三维虚拟仿真加工模型的正确性。     

多轴加工数控仿真模拟技术应用研究

对于4轴或4轴以上的数控编程、数控加工来说,由于编程人员无法预测程序的正确性,即无法预测在程序的运行过程中是否会有"过切"和"欠切"现象以及刀具与零件及机床部件的干涉和碰撞,因此,数控程序的模拟仿真是必不可少的、重要的一个环节。本文以DMU125P5轴机床、西门子840D数控系统及球面零件切削为例,详细阐述5轴仿真的制作过程及模拟仿真的实际应用。     

基于VERICUT虚拟五轴机床建模及应用

设计出可供机构运动模拟的五轴机床模型,并利用此机床模型来执行NC刀具路径的计算机仿真。首先由Pro/ENGINEER设计出五轴机床的机构模型,接下来由Power MILL设计五轴加工NC码,再经由VERICUT NC切削加工仿真软件整合前两者的数据并建立刀具数据后,即可开始进行五轴切削仿真,透过这样的方式将Pro/ENGINEER、Power MILL及VERICUT三种软件中五轴机床资料整合为一,让使用者可以了解五轴机床机构运动仿真的情形及切削模拟的结果,也让使用者在NC加工程序设计完成后可以更简易、更快速地得到切削仿真的结果。     

基于机床运动模型的走刀步长计算方法

为提高五坐标数控加工刀具轨迹生成的精度和切削效率,通过特定机床结构运动建模,对自由曲面刀具轨迹规划中的走刀步长计算方法进行研究。针对刀具摆动与工作台转动类型的非正交结构五坐标机床,在建立机床运动传递关系的基础上,实现任意刀轴方位的机床各轴运动坐标分解,构建机床运动模型。基于此,分析切削误差产生机理,推导出非正交结构的机床实际运动误差估计公式。利用切削误差对比关系,迭代计算满足精度要求的最大走刀步长。算例表明,在相同的允许误差条件下,本文算法较之传统变步长方法,最大误差降低了37.01%,而平均步长相对于等步长方法,增加了8.91%,说明基于机床运动模型的走刀步长计算方法能够有效控制切削误差,并提高自由曲面五坐标加工的刀具轨迹质量。     

刀具旋转五轴数控机床后置处理算法研究

多轴机床主要是在三个直线轴的基础上增加旋转轴,刀具旋转五轴机床依靠多自由度能够加工复杂形状的零部件,多轴机床的优势在切削过程中能够通过变换刀具姿态适应待加工零件形状,实现满足精度要求的下的最大效率切削。五轴机床数控加工程序需要后置处理算法生成,本文主要针对刀具旋转五轴数控机床后置处理算法进行深入研究,分析刀具姿态变换过程中验算过程,便于更好的了解多轴机床的工作原理及编程原理。     

基于VERICUT的虚拟数控加工刀具轨迹优化

虚拟物理数控加工仿真主要研究加工过程中切削力、切削热、机床运动误差、加工系统颤振以及负载变化引起加工结果变化的预测问题,目前已成为虚拟制造最具魅力的地方。通过在VERICUT下的电吹风外壳模盖的虚拟数控加工刀具轨迹优化研究,为复杂曲面零件的加工生产提供了有效参考。     

闭式叶轮的虚拟制造技术研究

基于VERICUT软件,对闭式叶轮的虚拟制造技术进行了研究.该技术涉及到多体运动学系统建模、机床数字结构建模、切削系统结构建模、数控系统仿真等多项虚拟制造系统的关键技术.实践证明,该技术降低了闭式叶轮的制造成本,提高了制造效率,具有很强的现实意义.     

弧齿锥齿轮成形三维虚拟仿真研究

通过分析弧齿锥齿轮加工原理及加工机床的结构和运动关系,并基于空间啮合理论,建立了刀刃锥面方程和啮合方程,应用图形变换原理,推导了弧齿锥齿轮NC机床运动参数的计算方法。基于VERICUT软件平台,建立了弧齿锥齿轮NC机床模型及弧齿锥齿轮三维虚拟仿真加工模型,对一对具体的弧齿锥齿轮进行了几何参数、刀具参数和NC机床运动参数的计算,并在VERICUT环境下进行了虚拟仿真加工,验证了弧齿锥齿轮NC机床模型及三维虚拟仿真加工模型的正确性。     

基于ADAMS的机床高速主轴虚拟设计系统研究

针对高速主轴在数控机床中的推广应用问题,以加工中心高速主轴系统结构设计和性能分析为重点,应用虚拟设计原理、有限元分析和优化设计技术,对加工中心高速主轴系统在ADAMS环境下进行了动态仿真研究,开发了专用于机床主轴系统设计分析软件系统,给出了部分运行实例。该系统能提高产品的设计质量和设计效率。     

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。     

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.     

Development of a virtual reality wire electrical discharge machining system for operation training

Wire electrical discharge machining (WEDM) uses a metallic thin wire to cut a programmed profile with high strength having sharp edges such as extrusion dies and blanking punches. However, the cost of purchasing and maintaining of WEDM equipment is very high for both the industry and general education institutions. Therefore, there are potential demands to reduce the expensive machine operation training cost, provide off-line collision-free simulation verification of the tool path, and examine the correctness of the programmed wire cutting NC codes. This paper presents the development of a virtual reality-based WEDM full machine simulation system which can emulate major functions of a real controller related to operation training and education. These functions include the tool path simulation, NC program interpretation and processing, kinematics of the machine mechanism, workpiece origin setting, etc. To demonstrate the developed system and illustrate the adopted method, the system capability is explained and shown in this paper. The research result can be used as a cost-effective interactive 3D digital tutoring system that has the benefits of improving on the inefficient, dangerous, and costly drawbacks in traditional learning and training for operating the real WEDM machine.     

仿真软件VNUC在数控技术教学中的运用

数控技术实训是中高职数控人才培养的重要环节。VNUC是一款虚拟计算机数控加工的仿真软件,采用了虚拟的控制器,虚拟的机床本体,虚拟的控制面板,具备数控机床的所有功能,并且能够全面仿真数控机床的加工过程,可以满足《数控机床操作与编程》的实训教学需要。．     

并联机床数控加工过程仿真方法的开发

针对六自由度数控铣床－并联机床的数控加工,本文提出一种新的加工过程仿真算法。该算法基于观察坐标系,利用扫描线算法在精度范围内表示工件和刀具,从而将复杂的三维布尔运算简化的一维布尔运算。笔者在微机上利用ＶＣ＋＋,根据这种新算法,开发出并联机床数控加工过程仿真系统,实现了并联机床数控加工过程仿真。