基于Web的切削过程动力学远程仿真系统的研究开发

在介绍数控加工过程动力学仿真技术和Java Web应用开发的基础上,详细阐述了基于Web的切削过程动力学远程仿真系统的研究开发。该系统利用Java EE Servlet和Applet技术,为数控加工过程中合理切削参数的选择,提供了一种基于Internet和Web的远程仿真工具和方法,整个系统的主要功能在实际数控加工中已经得到了相应的验证。     

基于Python语言金属切削仿真平台开发

在ABAQUS软件环境下,采用Python语言对金属切削过程进行二次开发,建立了金属切削仿真平台,实现了金属切削加工过程快速建模和仿真结果的自动化输出。基于所建仿真平台,进行正交切削仿真,将仿真结果与切削试验数据对比,验证了切削仿真模型.建立了变硬度材料切削仿真模型,并分析了变硬度材料的切削加工规律,探究了斜角切削时刀具前角和刃倾角对切削力的影响规律。本文研究将为切削加工机理分析和切削参数优化提供良好和高效的分析平台。     

细长轴加工误差预测与补偿方法研究

在前期对车削加工过程仿真研究的基础上,开发了一套车削加工仿真系统,根据车床本身的运动误差及切削参数,对其加工过程进行仿真,并建立了综合误差模型来预测其加工误差．预测结果与实际的测量值具有较好的一致性．     

薄壁零件高速铣削振动影响因素研究

铣削振动埘薄壁零件的加工过程有很人的影响.进行了薄壁件动态特性分析工艺试验,在不同走刀顺序、小同切削参数下进行了振动位移动态信号分析,对试验结果进行了讨论;研究了几种切削参数对薄壁零件加工颤振的影响,通过对比,得到了系列有益的结论:为了保证薄壁零件加工过程的平稳和加工质量,应采用火径向切深、小轴向切深的切削方式、选择合适的每齿进给量和切削速度等,为进一步研究薄壁件切削加工动态特性、进行切削参数优选奠定了基础.     

航空框类整体结构件铣削加工变形研究

为了揭示结构件数控加工的变形机理,提出了基于有限元的航空整体框类结构件铣削加工过程仿真方法.通过将零件的加工工艺信息转化为有限元仿真计算信息,采用建立的有限元模型对双面框类结构件进行了铣削加工过程的数值模拟.数值模拟综合考虑了材料毛坯初始残余应力、切削载荷、加工顺序和走刀路径等因素.在同样条件下进行了加工实验,实验结果与模拟结果比较吻合,验证了建立的有限元模型的正确性.研究表明,数值模拟方法是研究航空整体结构零件铣削加工变形的有效方法,可正确预测零件的加工变形.     

动态激励下多参数对不落轮轮对车削稳定性的影响

为了解决不落轮轮对车床加工过程中车削系统工艺参数的变化直接影响车轮踏面加工的稳定性问题,首先,建立了以动态车削力作为激励下的车削系统动力学模型,分析模型来确定影响不落轮轮对踏面车削稳定性的因子,并求出递推求解算法和实例仿真进行验证模型的正确性。最后,通过实例仿真确定车削振动工艺参数刚度系数、主轴转速、刀具几何参数等对车削颤振系统稳定性的影响规律。分析结果表明：通过调节这些参数可以有效地控制车削加工中的稳定性,从而有效地提高加工效率和精度。     

基于VERICUT的数控车床宏程序仿真应用

本文提出的数控车削加工教学实验仿真,对数控加工仿真的若干关键技术进行了研究,以此为基础建立了数控加工仿真系统并应用到教学中。学生利用此系统可以在计算机上模拟加工环境和在VERI-CUT平台上实现数控车削模拟仿真加工的过程,校验整个机床加工过程和加工程序的准确性,来帮助学生清除编程错误和优化切削参数,从而提高加工效率。     

基于MATLAB/SIMULINK的超声波振动加工过程仿真研究

在建立超声波振动加工过程中“刀具—工件”系统的动力学模型的基础上,应用MATLAB软件中的Simulink建立了该系统的控制系统模型,并对振动加工过程中工件的运动规律进行了仿真分析.仿真结果表明,超声波振动加工方法能够极大地降低普通切削过程中工件的振动,对提高工件的加工表面质量和加工精度具有重要意义,是实现精密切削加工的一种有效方法.     

刀具前角对螺纹铣刀铣削性能影响的仿真分析

为合理选择刀具前角,提高刀具使用寿命和螺纹加工效率,对某可转位螺纹铣刀铣削加工45号钢进行研究。借助金属切削工艺有限元软件AdvantEdge对铣削加工进行模拟仿真,得到加工过程中切削力和温度随时间的变化关系,对比分析了不同刀具前角对切削力和切削温度的影响,进而优化选择合理的铣刀前角,为实际螺纹铣削加工刀具前角的选择提供参考。     

基于物理学的铣削过程仿真关键技术

为了预测零件加工变形，基于铣削加工有限元理论，构建了基于物理学的铣削加工过程仿真环境，研究了刀位轨迹离散、材料去除、网格自适应生成及动态网格数据维护等关键技术的处理.针对刀具的每次进给运动，系统自动检测刀具和工件毛坯网格相交的区域，通过网格自适应求精、粗化和删除以及有限元分析计算，模拟真实的铣削加工过程.该仿真环境可综合考虑加工参数、刀具路径等因素对零件加工变形的影响，优化加工工艺，保证加工精度.     

正交车铣等距型面的运动建模及仿真

为了深入研究正交车铣等距型面的切削过程,通过矢量分析,建立了描述正交车铣加工等距型面运动的矢量模型,并给出了矢量表达式.在此基础上,对其运动轨迹进行了计算机仿真,分析了主要切削参数对运动轨迹的影响.结果表明,增大转速比可减小表面粗糙度,选用较大的偏心量更容易得到光滑的加工表面.采用正交车铣能够实现等距型面的精加工.     

航空整体结构件铣削加工变形预测研究

为了揭示航空框类整体结构零件铣削加工的变形行为，提出了一种基于接力计算模型的航空整体框结构零件铣削加工全过程物理仿真方法，阐述了接力计算的基本原理，设计了接力计算系统的完整框架.基于以上接力计算系统，通过将零件加工工艺信息转化为有限元仿真计算信息，采用有限元模型对整体框结构零件进行了铣削加工全过程数值模拟.模拟综合考虑了材料毛坯内初始残余应力、切削载荷、加工顺序和走刀路径等因素.通过铣削加工实验验证了建立的有限元模型的正确性.研究结果表明，基于接力计算的数值模拟方法是研究航空整体结构零件铣削加工变形的有效方法，可正确预测零件加工变形.     

Web模式切削数据库与专家系统研究

在金属切削过程中,刀具牌号和切削用量参数的合理选择对降低加工成本、提高生产效率具有重大意义.主要对切削数据库与专家系统进行开发,该系统基于Web模式采用ASP（active server page）技术开发,可根据实际加工条件合理推荐刀具和切削用量参数,并具有刀具对照查询和故障诊断等功能.系统可网络访问,满足企业多车间、跨地区资源共享.采用该系统可提高企业经济效益.     

基于虚拟加工的数控车削过程优化

为了优化车削加工过程,提高加工效率,提出基于虚拟加工技术预测实际切削参数,采用数控程序优化实现数控切削过程优化的方法.应用轮廓多边形的工件模型表示法,研究车削过程中瞬时切削深度和切削速度的获取算法,进一步利用优化算法和数控程序修正,实现数控车削过程的优化.实际切削实验和分析对比表明:加工时间显著缩短,充分利用了机床加工能力,优化后的切削过程得到了改善,提高了加工效率。     

基于特征的汽轮机叶片参数化设计软件

为了给叶片专用加工软件提供可用的叶片基础模型,开发了基于特征的叶片参数化设计软件.针对汽轮机叶片的结构特点,将叶片分为叶根、根面、叶冠、冠面和叶身5个特征,而叶身又可以分成背弧曲面、进汽边圆弧曲面、内弧曲面和出汽边圆弧曲面4个特征.软件可根据用户输入的叶片参数,对各个特征分别造型,生成可用于开发叶片专用加工软件的叶片三维模型.仿真结果表明:用该方法生成的叶片模型,可分别对叶身的不同部分赋以不同的切削速度和进给量,从而避免过切.基于特征的叶片参数化模型可为叶片加工提供实用的基础模型.     

面向数控机床运行状态的切削稳定性预测研究

切削加工过程中出现的颤振失稳现象,是限制机床加工质量和加工效率的主要因素。传统切削稳定性预测模型大多基于机床静止状态下的动力学特性,并采用恒定的切削力系数表征不同的切削条件。但在加工过程中,系统动力学特性和切削力系数会随着主轴转速等影响因素而变化,导致预测的切削稳定性叶瓣图在实际工程运用中出现偏差。针对机床运行状态下切削稳定性的准确预测问题,提出一种切削稳定性叶瓣图修正方法。该方法以刀具系统动力学特性与切削力系数为研究对象,首先建立主轴转速样本信息,将考虑转速效应的主轴轴承运行刚度写入机床有限元模型中,获取刀尖频率响应函数及其对应的各阶模态参数,以此结合模态拟合法和插值算法重构任意转速下的刀尖频响函数,同时以各切削参数为变量构建切削力系数响应面预测模型,进而将与转速对应的刀尖频率响应函数和不同切削条件下的切削力系数作为传统切削稳定性预测模型的输入,并通过结合自适应粒子群算法共同求解各转速下的极限切削深度,从而在全转速范围内绘制切削稳定性叶瓣图。将该方法应用于1台3轴立式加工中心的实际工序中,采用多组预测的无颤振切削参数进行切削实验,并通过切削力信号的频谱分析判定切削过程中未出现颤振,验证了稳定性叶瓣图修正方法的有效性,为无颤振切削参数的合理选择奠定了技术支持。     

基于Auto CAD的数控线切割仿真加工系统

开发了一种基于AutoCAD平台的数控线切割加工系统 .该系统可检验数控代码的正确性 ,避免因试切法产生的浪费 ,为CAD/CAM的集成提供了一条途径 .     

虚拟加工系统运动仿真的研究

分析了在虚拟制造中占有重要地位的机械加工过程仿真方法．以HAASVF-1加工中心为例，对虚拟加工系统的运动仿真进行了研究和探讨．利用UG强大的运动分析功能实现了虚拟加工系统的运动仿真．该运动仿真使人们直观感受加工过程，能对加工过程中出现的碰撞和干涉进行检测，并提供报警信息．