基于PMAC的SLS数控系统研究

从选择性激光烧结 (SLS)的工作原理出发 ,提出以PMAC、PC机及步进电动机为主体的数控方案 ,系统地阐述基于PMAC的控制体系的软、硬件设计及软件结构模块划分     

球头刀铣削过程动力学模型

建立了考虑刀杆柔性的球头铣刀铣削振动模型,探讨了交变轴向力对刀杆固有频率的影响。考虑刀具动态变形和工件表面波纹对切削厚度的再生反馈,建立了球头刀铣削动力学模型,对铣削中的动态铣削力和刀杆振动进行了仿真,证明了离线仿真可以对铣削过程动特性做出预测。     

考虑刀杆柔性的周铣加工表面创成模型—实验验证

以圆柱螺旋铣刀周铣加工过程为研究对象，在考虑主轴偏心以及刀杆的静，动态变形等影响因素的前提下，建立一种考虑刀杆柔性的周铣加工表面创成模型。基于该模型，用相应的高效数值仿真算法，对给定稳态和非稳态两种切削条件下的铣 加工表面形貌进行仿真，并与实测加工表面进行对比，用以验证该模型的有效性。     

基于预偏移的激光拼焊板焊缝优化补偿方法

激光拼焊板成形时,由于两侧母材性能不同会产生焊缝移动现象,造成实际焊缝与设计焊缝位置不符。利用增量有限元解算工具,针对激光拼焊板的拉深成形过程,提出一种基于预偏移的激光拼焊板焊缝补偿方法。建立激光拼焊板成形有限元分析网格模型,通过对比成形前后设计焊缝和实际焊缝之间的差异,推导拼焊板焊缝偏差评价模型。以毛坯焊缝节点的位移预偏移量作为设计变量,以成形后的焊缝位置与设计焊缝位置的偏差最小作为优化目标,建立优化设计的数学模型。利用坯料网格的变形实现焊缝的预偏移,自定义外部优化程序实现预偏移策略。通过有限元迭代求解,补偿拼焊板成形过程中的焊缝移动,使成形后的焊缝位置与设计焊缝位置保持一致,对所提方法的有效性进行实例验证。     

考虑刀杆柔生的铣削过程动力学模型

针对目前数控加工中心整体刚性较好的特点,首先提出一种新的适合于长径比（长度和直径之比）,较大的立铣刀铣削过程动力学模型,然后基于力学变分原理建立了该模型的振动微分方程并且给出广义力和位移的边界条件,最后对给定铣削力条件下刀杆的响应进行了计算机仿真,为后续的动态铣削过程仿真以及加工表面形貌预测奠定了基础。     

快速成形中层片填充路径的优化处理

快速成形机直接处理的是二维层片数据,其中层片填充数据是工艺要求的填充信息。填充数据按照扫描线的顺序,通过计算扫描线与多边形的交点来确定。对于扫描线与顶点相交的异常情况,采用合并相同点和剔除相同点2种方法处理。通过以上数学分析,采用十字形扫描方式,并用Z字扫描对填充路径进行优化。基于Windows操作系统,应用VC++6.0和ObjectARX开发了AutoCAD环境下该算法的运行程序,可以快速求出CAD模型的任一层轮廓的填充路径。     

启发式算法及其在工程中的应用

启发式算法利用与所求问题有关的某些特殊信息来控制搜索状态空间的过程。对于某些难于理论方法解决的问题,启发式算法可以起到独到的作用。分析了启发式算法在人工智能和运敌学领域内的研究现状,指出了各自研究的特点,提高应强各学科在启发式算法问题研究上的合作。充分利用启发算法已有研究成果,是解决工程实际问题中某些难题的有效方法。     

虚拟快速原型系统的构建与实现

基于Java和VRML,建立了虚拟快速原型系统.该系统能够实现成形仿真和成形过程评估,为用户选择合理的加工参数提供依据.将其反馈结果直接用于改进成形方案和优化工艺参数,从而提高制件质量,缩短试制时间,降低制作成本,并将制件的虚拟原型以VRML格式输出,实现用户间的有效交流.     

无模铸型制造工艺造型设备的开发

根据无模铸型制造工艺原理，在公理化设计理论和功能方法学等现代设计理论的指导下，对其基本工艺过程进行分解，建立了造型工艺过程与造型设备机械系统之问的关系。在此基础上完成了无模铸型制造工艺设备的研制。     

一种新的螺旋刃球头铣刀铣削力模型

为提高铣削加工的安全性和生产效率，有必要在加工实际进行之前准确地预测切削过程的物理信息，如铣削力、刀具振动等。给出了球头铣刀丸线几何模型，采用理论削力分析与实验--系数识别相结合的方法建立了新的螺旋刃球头铣刀的铣削力模型。对不同切削条件下的铣削力进行了仿真，与实验测量数据吻合良好，证明离线仿真可以对铣削力做出较准确的预测。