基于三角形二叉树LOD模型的自由曲面实时加工仿真算法

为提高自由曲面数控加工仿真的效率和精度,提出一种基于层次细节模型(LOD)控制的自由曲面数控加工仿真新方法.本算法采用Z-map模型表达工件,设计并实现了基于三角形二叉树的切削算法.采用了基于三角形二叉树的LOD模型控制数控加工实时显示过程中渲染的多边形数量,减少不必要的计算时间,从而在满足给定精度的基础上,提高仿真的速度和效率,达到较好的实时仿真效果.最后通过实验验证了算法的有效性和可行性.     

一种基于硬件在环的可重构数控系统验证方法

作为一种开放式控制器,可重构数控(Computer numerical control,CNC)系统充分利用先进的控制技术、硬件产品等有利资源,提高系统功能的自适应性与快速响应能力。针对可重构CNC系统的验证过程复杂、硬件环境依赖性强等特点,采用硬件在环的设计方法,由仿真系统模拟数控机床的加工制造过程。给出面向可重构CNC系统的硬件在环仿真环境设计方法:采用现场总线连接数控系统与仿真环境,满足实时性、动态性等测试要求;建立机床驱动设备的仿真功能单元,完成数控加工指令的控制操作;实现数控机床的加工过程仿真,采用图形方式显示工件的切削成形过程。结合S曲线插补算法以及三轴数控铣床的仿真实例,对可重构CNC系统的加工控制过程进行测试,并且与实际加工样件进行对比分析,说明硬件在环技术在可重构CNC系统测试过程中的可行性与有效性。     

基于中间消息语言和Qt库的刀具轨迹系统的设计与实现

刀具轨迹系统作为数控系统的重要组成部分，加工前可以在计算机上模拟显示实际加工全过程，实际加工时对刀具进行实时监控。介绍了基于蓝天新型数控系统的刀具轨迹系统的设计与实现，包括中间消息语言通信机制的研究和Qt库的裁剪。     

面向运动控制的调度抖动问题的研究

通用处理器以其优异的性能已经越来越广泛地应用到实时控制系统中，但其所采用的体系结构会引起指令执行时间的不确定性，导致基于它的实时系统存在调度抖动问题,调度抖动是实时控制系统的重要性能指标之一，本文讨论了抖动测试和分析技术，并介绍了减少抖动的补偿技术．     

面向硬实时系统的容错调度算法研究

目前基于软件容错模型的调度算法大部分都是针对如何提高主版本可执行性的预测精度,很少考虑如何提高主版本的完成率.基于这一问题,本文提出一种基于软件容错模型的实时调度算法(kernel),该算法有选择地重新执行某些失败的主版本并允许其运行在更高的优先级别上,尽最大努力地提高了主版本的完成率,改善了输出结果的计算精度.仿真实验表明,与同类算法相比,kernel算法在提高系统容错能力方面更为有效.     

一种开放式数控系统刀具运动轨迹验证方法

为了更准确的仿真五轴数控机床各运动轴的运动情况,提出一种开放式数控系统刀具运动轨迹验证方法.本方法从运动控制组件中采集运动控制数据,利用五轴机床机构运动学模型,将运动控制数据转换为工件坐标系下刀具的运动轨迹,并以三维线框方式显示.通过CNC系统与CAD系统STL模型数据的交换,实现了刀具运动轨迹与CAD设计模型的分析比较,并设计了轨迹误差计算模型,可以定量分析仿真的刀具运动轨迹.最后通过实验验证了方法的正确性.     

通用刀具扫描体隐式曲面建模方法

提出五轴加工仿真中基于隐式曲面理论的通用刀具扫描体建模方法。为了提高布尔减运算时间性能,采用隐式曲面能够高效判断扫描体与工件体素数据场点集的位置关系,避免耗时的空间相交计算。定义通用刀具体的隐式曲面模型;根据刚体运动框架理论,建立工件框架与刀具框架的映射关系,利用逆向运动法确定曲面边界范围,将刀具体线性位移和旋转角度作线性插补,推导出工件框架中刀具扫描体的隐函数曲面方程;在分析刀具各部分扫描体方程实数根情况的基础上,给出基于隐式曲面的扫描体构造算法。以典型刀具和运动类型为例,分析扫描体构建过程,试验结果验证方法的正确性和较好的时间性能,方法应用于数控系统中的材料去除仿真。     

涤锦复合纤维织物超临界二氧化碳染色研究

超临界流体染色可以实现无水染色,从源头上解决染色工业废水问题。染色时不添加助剂,无需清洗和烘干。采用分散红15在自行研制的超临界染色设备上上染涤纶/锦纶超细纤维织物,染色时间为60 min,通过分析红外光谱探讨了染料对织物的上染作用,并用K/S值表征分散红15对混合纤维的上染效果。试验结果显示:在温度为110℃,压力为22 MPa的条件下,K/S值最大,染色效果最好;染色后,织物并未引入新的基团,保持了原有的性能;染色牢度均达到了4～5级,符合标准要求。     

基于中间消息语言和Qt库的刀具轨迹系统的设计与实现

刀具轨迹系统作为数控系统的重要组成部分,加工前可以在计算机上模拟显示实际加工全过程,实际加工时对刀具进行实时监控。介绍了基于蓝天新型数控系统的刀具轨迹系统的设计与实现,包括中间消息语言通信机制的研究和Qt库的裁剪。