基于映射方法的柔性制造系统建模及仿真程序设计

介绍了基于映射思想的柔性制造系统(FMS)的着色Petri网建模及仿真程序的设计方法.根据FMS硬件系统的组成,将FMS硬件单元分为五大设备类;各类信息及信息传递分别映射为相应的Petri网的库所、变迁状态;包含不同信息类型的库所、变迁映射为仿真程序的数据成员及成员函数.采用这种映射机制对FMS系统的建模容易理解、易于实现,且能使仿真程序的编制更加方便.该方法使得对复杂的柔性制造系统的分析和设计变得更加清晰、直观.     

NC代码检错与仿真系统的开发研究

利用正则表达式建立了数控程序的词法、语法规则,结合Boost Regex类库,提出了一种NC代码正确性检查的方法。基于Visual C++6.0为平台结合数控程序的仿真方法和OpenGL技术,开发了NC代码检错与仿真系统。该系统能够快速、准确地实现数控程序的错误检查和实现加工轨迹的三维仿真。系统采用模块化设计思想,具有良好的可扩展和二次开发性,为通用数控程序编译器的开发奠定了基础。     

数控车削仿真系统NC程序编译器的研究与开发

介绍数控加工仿真系统NC程序编译器的功能、编译器总体结构及其实现方法;阐述编译器对数控加工程序进行检查的解释-编译算法及其实现过程;探讨基于VisualC＋＋环境下的数控加工仿真系统对NC程序编译的实现过程和NC程序加工仿真的实现过程以及两者之间的接口问题。该编译器不仅能满足数控加工程序正确性检查的需要,而且具有良好的实用性。     

数控车削仿真系统NC程序编译器的研究与开发

介绍数控加工仿真系统NC程序编译器的功能、编译器总体结构及其实现方法 ;阐述编译器对数控加工程序进行检查的解释-编译算法及其实现过程;探讨基于Visual C++环境下的数控加工仿真系统对NC程序编译的实现过程和NC程序加工仿真的实现过程以及两者之间的接口问题.该编译器不仅能满足数控加工程序正确性检查的需要,而且具有良好的实用性.     

结构-运动特性矩阵的NC程序验证及效果

提出一种基于微机实现加工中心运动仿真的有效方法 ,使几何验证环境按照由简到繁的层次化建模方式来实现 .给出用于实现 5轴数控加工中心运动仿真的二叉有向构造图 ,以及结构运动特性矩阵 .将加工中心的几何结构信息和运动方式信息 ,有效地统一在一个矩阵中 ,方便了运动仿真算法对数据的处理 .又给出了基于该环境的运动仿真实例和复杂曲面 NC程序验证效果 .运行结果表明 ,该解决方案是在微机上实现复杂曲面 NC程序验证的有效方法 ,能拓展 NC程序验证系统的应用范围 .     

NC代码在PC上仿真的研究

现代数控系统的发展导致数控代码形式的多样性,因此数控代码的正确性检验成为一项极其重要的工作。计算机技术的高速发展,使得使用计算机来仿真NC代码的运行成为可能。本文以C 语言为工具,以NC代码的仿真运行为目标,就NC数控程序的读取,代码分析、代码存取,以及加工过程演示方面做了一些探讨。     

虚拟制造技术在高速铣削加工中的应用研究

虚拟制造技术在高速铣削加工中的应用研究是一种新的方法。文章结合研究单位的应用实践,介绍了虚拟仿真系统的建立、NC程序仿真和切削参数优化,以及使用优化的NC程序进行典型零件高速铣削的成效。实践证明,两者有效地结合可以大幅度提高加工效率、改善加工质量及降低生产成本。     

基于NX和VERICUT的四轴数控加工仿真研究

根据复杂四轴数控加工的方法和特点,建立四轴数控加工刀具轨迹数学模型,通过NX对一个旋转槽类零件进行四轴铣削仿真加工,生成数控加工刀路及NC代码。利用NX和VERICUT良好的交互性建立机床模型,对加工过程机床仿真,并对相应程序进行检验和优化,得到更加合理的NC程序,对实际的数控加工具有指导意义。     

机电一体化创新实验柔性平台软件开发

在Windows环境下,采用Visual Basic以及面向对象、模块化的程序设计方法,研究开发了柔性实验平台的软件控制系统.根据实验平台的控制要求,将软件系统划分为客户机模拟实验系统、主控机实验管理系统和教学维护系统三大主要模块.利用WinSock控件实现主控机与客户机间局域网通信,采用纯软件方式编译数控机床NC代码,采用CAN总线实现上下位机之间的通信,结合OpenGL技术实现实验平台执行机构运动过程的三维仿真.经实际应用证明,该软件系统准确地完成了对实验柔性平台的控制,为培养不同层次的数控技术人才提供了理想的实验环境.     

基于遗传算法-多智能体的FMS 工件调度研究

针对柔性制造系统（ FMS）一般调度方法的不足,提出基于全局黑板的多智能体调度系统,该系统建立多智能体交互过程,通过多智能体的合作快速建立调度模型,并通过优化模块对调度模型进行求解,从而获得非劣调度方案。在设计优化模块时,采用遗传算法,针对柔性制造系统调度问题的特点,改进并扩展了基于工序的编码方法,引入工序-机器的关系矩阵,从而实现解和染色体的一一对应关系,并设计算法的适值函数、选择方法、交叉和变异方法。仿真结果表明,该调度系统在求解时收敛速度快、精度较高。最后通过10个经典的柔性job-shop调度算例,与单纯使用遗传算法和禁忌搜索算法进行比较,目标值平均改善2.21％和1.04％。     

NC-401数控车床与微型计算机的通讯研究

分析了录音磁带记录数据的萨斯城（Kansas）标准和Intel Hex数据记录格式及其在NC－401数控车床上的具体应用。通过解析NC－401数控车床的数据传输格式，实现了用通用声卡在计算机上砘取程序，从而代替了原机床用录音机存取程序，大大提高了程序存贮的速度和可靠性，为该机床的离线编程、调试及加工过程仿真创造了条件。     

NC系统的可靠性及NC机床的利用系数

本文应用概率论对NC系统的可靠性概念、可靠性分布函数、NC系统的联接方式以及NC机床的利用系数等实际问题进行了理论的探讨;并在分析研究的基础上指出了提高NC系统可靠性和NC机床利用系数的具体途径和方法。     

基于模型组件技术的通用离散事件动态系统仿真模型

针对传统离散事件动态仿真软件可重用性差的缺陷，提出了基于组件技术的设计方法，给出了基于组件技术的离散事件动态系统通用的模型接口及原型实现，开发了类似Matlab的离散事件动态系统仿真环境，该仿真工具通过拖放创建模型，联线建立模型间逻辑联系，并在炼钢连铸车间物流仿真中得到了运用。该设计方法还可以推广到其他柔性制造系统的仿真应用中。     

基于五轴加工的严格插值刀具轨迹生成中刀位的优化

多轴铣削加工的NC代码生成过程中,干涉的避免是一项非常重要的环节,它直接决定了多轴机床是否完全发挥它的功用。目前,CAM系统在生成刀具轨迹的过程中,并不考虑多轴机床的机床运动。在生成NC机床代码的时候,使用NC后置处理器将顺序排列的刀位(刀尖坐标+刀轴向量)处理成某种机床专用的NC代码。因为后置处理的过程一般是批量处理的模式,所以NC编程器无法知道机床的运动过程,机床运动部件之间极易发生干涉。目前,获得加工过程中机床干涉信息的唯一方法是进行机床试切或是使用机床仿真系统进行仿真。     

一种基本的柔性制造系统任务分配方法

柔性制造系统(FMS)以其灵活性成为现代企业非常重要的生产方式,但如何均衡分配各设备的负荷以提高系统的利用率一直没能很好地解决．本文简述了柔性制造系统的基本组成及调度控制方法,给出一种考虑瓶颈工作站负荷,进行设备负荷均衡的任务分配方法,通过仿真算例验证了该方法的有效性．     

数控强力刮齿自动编程系统的开发

针对强力刮齿加工数控编程困难的问题,基于刮齿技术加工原理,对加工走刀路径进行规划,建立了刮齿加工的数学模型。分析了自动编程系统的功能模块,利用Qt跨平台开发框架进行界面设计,C++编程语言编写后台逻辑程序,以sqlite数据库作为数据支撑,开发了一种数控强力刮齿自动编程系统。实现了NC代码生成、参数计算、数据库管理等功能,通过VERICUT仿真系统模拟加工,验证了NC代码准确性,表明了该系统编程效率高,所生成数控程序错误率低。     

基于VB数控铣削仿真系统的实现

以VB语言为开发平台,利用计算机的高速度、大存储、较强的图形功能,开发了数控铣削仿真系统,并对其数控程序进行了图形仿真验证,检验了数控程序和加工方法的正确性.调试结果表明,该系统能采用仿真的图形检查铣削刀具路径,动态模拟数控加工的全过程,不仅避免了干涉碰撞的发生,而且能节约数控加工仿真过程中大量的财力和时间,产生较好的经济效益;该系统界面友好,使用方便,交互性好,实现了数控铣床编程与仿真加工.     

动车轮辐板孔数控加工编程技术研究

文章研究了人机交互界面的设计以及数据信息的采集与处理、零件加工工序规划和FANUC数控系统的NC代码的自动生成,并对生成的NC代码进行图形模拟.该编程系统的工程应用简单,生成的NC代码程序简洁、高效,程序校验也十分方便,是一种受用户欢迎的编程工具.     

面向大型航空结构件的混联柔性制造系统概念设计与性能评估

为实现大尺寸弧形航空结构件的高效加工与快速装配,设计了一种弧形导轨加并联操作模块的新型混联柔性制造系统。首先,运用虚拟样机技术设计了柔性制造系统的结构方案。其次,建立了系统的运动学模型,推导了运动学逆解的解析表达,并分析了并联模块的奇异性;在此基础上,提出了一种基于"分层切片"思想的工作空间搜索方法,进而绘制了系统的可达工作空间。再次,采用子结构综合法建立了系统的弹性静力学模型,分析了典型位姿下并联模块在重力作用下的弹性变形,并对其进行了数值仿真验证。最后,提出了一种表征全局静力学性能的指标——平均位移指标,并用其评估了系统工作全域内的静力学性能。研究结果表明:该混联柔性制造系统兼具弧形串联机构工作空间大和并联机构刚度高、承载强的优点;在设计该混联柔性制造系统时,需特别关注重力效应引起的构件变形,且应着力提升并联模块沿x轴方向的抗弯能力和绕y轴方向的抗扭能力。     

动态柔性制造系统仿真平台

针对通常柔性制造系统（FMS）仿真方法在体现制造系统动态变化特性方面的不足，开发了一种FMS的可视化、分布工仿真平台。该平台模拟真实FMS的运行，较好地体现了离散事件动态系统的特性，可以作为调度、控制算法的测试平台。作为示例，在该平台上成功地实现了一种基于遗传算法的FMS动态调度算法，解决了FMS实时运行中各种突发事件下的再调度问题。