基于压缩Voxel模型的整体涡轮叶盘五坐标数控电火花加工仿真验证

提出了基于压缩Voxel模型的整体涡轮叶盘五坐标数控电火花加工仿真、验证新方法.该方法首先构造整体涡轮叶盘仿真工件、成型电极压缩Voxel模型,再根据数控加工轨迹构造成型电极扫描体,最后在三维虚拟空间完成加工过程仿真.利用Marching Cubes方法提取仿真工件表面三角网格,增强了仿真工件显示质量和速度.通过仿真工件压缩Voxel模型与标准CAD模型的三维对比实现了仿真结果分析验证.该方法在某航天火箭发动机整体涡轮叶盘五坐标数控电火花加工编程仿真与验证中得到了应用,效果良好.     

整体涡轮盘电火花加工电极设计及运动研究

论述了带叶冠扭曲叶片整体涡轮盘的几何造型的方法 ,提出了利用微分几何中曲率干涉的概念及 GBS外推法设计无干涉整体涡轮盘电火花精加工电极计的算法 .根据流道曲面创成中形成共轭曲面的基本条件 ,研究了电极在创成流道曲面中的运动轨迹和位姿确定 .通过实例验证了所提出的流道曲面创成思想的正确性及精加工电极设计的可行性     

整体涡轮叶盘五坐标数控电火花加工编程

大扭曲叶型带冠整体涡轮叶盘结构复杂,五坐标数控电火花加工中成型电极与加工工件极易发生干涉,成型电极进给轨迹复杂.针对上述问题,采用逆向搜索算法搜索成型电极进给轨迹.利用通道内相邻叶盆曲面、叶背曲面设计成型电极,由逆向搜索算法平移和旋转成型电极,再进行干涉检测;若无法得到合理加工轨迹,可减小成型电极厚度,重复该过程,直至成型电极安全退出,同时得到成型电极最优厚度.控制成型电极平移及旋转步长,生成密度合理的NC加工轨迹.系统验证表明,生成的NC加工轨迹优化、密度合理,成型电极厚度优化.     

基于Linux的五轴联动电火花加工数控系统

针对多轴联动电火花加工数控系统的设计要求,开发了一种基于PC和Linux开放式平台为上位机、可编程运动控制器(PMAC)为下位机的五轴联动电火花加工数控系统.利用Linux开源性好的特点,设计了环境友好的人机交互操作界面以及各类完成非实时任务的程序模块等;基于PMAC系统开发了伺服进给回退运动、主轴高速抬刀运动、五轴联动及各类摇动程序等.通过将数控系统应用于五轴联动电火花加工机床,进行了闭式整体涡轮叶盘样件以及窄缝窄槽等典型零件的加工实验,取得了良好的加工效果.     

整体涡轮盘电火花加工电极设计及运行研究

论述了带叶冠扭曲叶片整体涡轮盘的几何造型的方法，提出了利用微分几何中曲率干涉的概念及GBS外推法设计无干涉整体涡轮盘电火花精加工电极计的算法，根据流道曲面创成中形成共轭曲面的基本条件，研究了电极在创成流道曲面中的运动轨迹和位姿确定，通过实例验证了所提出的流道曲面创成思想的正确性及精加工电极设计的可行性。     

电火花线切割加工参数对加工效率的影响

为了科学、合理地设定电火花线切割加工参数,采用正交设计实验分析法,研究了电火花线切割电加工参数与加工效率的关系,确定了合理的加工参数范围.结果表明:功率管数Ip对加工效率的影响程度最大,占空比q的影响次之,脉冲宽度ti的影响最小;功率管数Ip在3～5,占空比q在1/3～1/4,脉冲宽度ti在18～30μs时,能够获得较好的加工质量.该研究为实际生产中加工参数的快速选取提供了参考.     

微细电火花加工装置及其控制技术

设计开发出了具有四轴三联动的微细电火花加工装置.针对该装置,对微细电极的制作控制技术、成型加工的伺服控制和微三维结构加工过程中电极损耗的补偿控制等进行了深入研究.在充分分析伺服机构性能的基础上,提出针对不同加工目的采用不同的伺服控制策略,不仅解决了伺服机构在微位移进给过程中存在的爬行问题,同时也较好地解决了电极制作过程中存在的伺服振荡问题;对电极损耗的补偿控制技术进行了深入的研究,进而提出了电极损耗的在线补偿策略,该补偿策略作为微细电火花加工控制系统的一个组成部分,使电极损耗的补偿与微细铣削加工的CAD/CAM系统分开,大大提高了微细电火花进行三维微结构加工的实用性.实验加工出最小直径为6 μm的微细轴以及最小直径为10 μm微细孔,并实现了外径为4 mm、具有24个叶片的微型涡轮盘以及直径为150 μm微小半球的加工.     

《上海交通大学学报》2007年总目次

论文名·自动化技术、计算机技术·作者期·(页)基于Pro/E、ADAMS和ANSYS的齿轮减速器一体化开发平台王秀山,杨建国,吴昊……………1·(0001)支持并行协同产品开发的广义鲁棒设计方法…………………………………胡洁,彭颖红,熊光楞,等1·(0005)带冠整体涡轮盘电火花加工专用CAD/CAM系统开发………………………李刚,赵万生,王振龙,等1·(0010)一种多层次语义视频对象分割算法汤志平,杨树堂,李建华……………………………………………1·(0015)车载柔性储液结构动态仿真方法………………………………………………李政,金先龙,申杰,等1…     

基于可编程运动控制器的电火花加工高速抬刀控制系统

针对电火花加工高速抬刀控制系统的设计要求,设计了基于可编程运动控制器的电火花加工高速抬刀控制系统,并将其应用于DK7140型商用电火花成形加工机床.结果表明,利用所设计的高速抬刀控制系统实现了主轴最高速度达200 mm/s、最大加速度约9.68 m/s2的稳定高速抬刀运动.进一步通过窄槽加工实验,取得了窄槽加工最大深度与加工效率的成倍提高,并验证了高速抬刀控制系统的控制与加工性能.     

功能电极电火花诱导烧蚀加工模具钢Cr12实验研究

针对电火花加工效率低的问题,提出了利用功能电极向加工区域通入高压水和氧气,在电火花放电加工中引入金属在氧气中燃烧产生的化学能,蚀除金属材料.通过采用圆柱电极和功能电极对模具钢Cr12进行常规电火花加工和电火花诱导烧蚀加工实验,研究了电参数及非电参数对电火花诱导烧蚀加工的影响规律.结果表明：正极性烧蚀加工模具钢Cr12的加工效率达178.12 mm3/min,是相同条件下常规电火花加工的20.2倍,并具有明显的极性效应.烧蚀加工的加工效率MRR随脉宽和加工电流的增大呈近似线性增大趋势;随气压与液压之比的增大呈现先增大后减小的趋势;随着电极转速的增大呈现先增大后略有下降的趋势.     

计算机辅助多轴箱箱体孔系的加工

本文对组合机床多轴箱箱体孔系的计算机辅助制造系统（ＢＣＡＭ）进行了研究和开发。该系统与计算机辅助多轴箱设计系统（ＢＣＡＤ）组成一个ＣＡＤ／ＣＡＭ系统，它利用ＣＡＤ系统的设计结果，采用专家系统的推理方法，生成多轴箱箱体的孔系加工工艺和数控加工指令。     

船舶CAD／CAM在大连理工大学的研究与进展

介绍了大连理工大学在船舶ＣＡＤ／ＣＡＭ方面开发成功的一系列软件系统和目前正在蔟关的一些船舶ＣＡＤ／ＣＡＭ软件，这些软件已经投入到造船厂和研究所等设计单位中使用，取得了一定的经济效益，在船舶ＣＡＤ／ＣＡＭ科研方面，采用软件工程的基本理论与开发技术，研究了软件系统的总体设计、国外优秀工程数据库和ＣＡＤ／ＣＡＭ核心软件的二次开发，船舶专用ＣＡＤ／ＣＡＭ支撑平台，优化方法，仿真技术，专家系统和人智能方法在     

CAD／CAM并行集成系统的研究

随着ＣＩＭＳ的发展，并行工程已成为当今机械工程领域的研究热点，ＣＡＤ／ＣＡＭ集成是实现ＣＩＭＳ的基础和关键。介绍了基于并行工程思想的ＣＡＤ／ＣＡＭ集成系统，并详细地分析了实现集成系统的关键技术。     

数控刻楦机加工鞋楦的方法

描述了鞋楦ＣＡＤ／ＣＡＭ的系统结构,并介绍了系统输出设备－数控刻楦机的加工原理。着重分析了利用直接数字定义进行加工编程的方法,对圆整误差和步进电机的运行频率作了特别处理,不仅避免了误差的累积,而且使步进电机始终运行在最佳工作频率段上,从而提高了鞋楦的加工精度和速度,并保证了步进电机的使用安全。     

热轧型钢轧辊孔型样板的CAD＼CAM一体化系统

论述了轧辊孔型ＣＡＤ／ＣＡＭ一体化系统的意义并给出了系统的设计思想和体系结构图，分析了在穿孔机与计算机之间引入硬件接口，在３Ｂ或４Ｂ语言与ＣＡＲＤ系统之间引入软件接口的关键技术，详细地介绍了轧辊孔型样板ＣＡＤ／ＣＡＭ一体化系统的实现技术。     

二维零件数控加工图形自动编程技术

图形自动编程技术是CAD CAM系统集成的主要内容之一。本文分析了二维零件轮廓数控加工图形自动编程的实现过程 ,讨论了图形自动编程的图形数据采集、实体数据结构建立、实体排序与处理、零件数控加工程序的形成等技术。借助于图形软件AutoCAD ,可开发出二维零件轮廓数控加工的图形自动编程软件。     

MBCADAM软件包开发研究

在将液压技术同计算机辅助技术、三维图形技术、动画技术、数控加工技术、工艺设计技术同人工智能理论和专家系统技术相结合的基础上，对集成式液压系统中的关键零件－液压集成块从设计到加工制造全过程的集成化软件包－ＭＢＣＡＤＡＭ。     

虚拟制造环境下的CAM集成技术研究

ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ／ＭＰＳ（加工过程仿真）是虚拟制造的关键技术。本系统针对非回转体零件,基于ＳＴＥＰ标准,利用商品化ＣＡＤ／ＣＡＭ软件——Ｐｒｏ／Ｅ为平台,在完成ＣＡＭ与ＣＡＤ、ＣＡＰＰ、ＭＰＳ信息集成的基础上,利用Ｐｒｏ／Ｅ的加工功能实现加工过程的自动化,并为加工过程仿真与ＮＣ代码仿真提供信息需求。本ＣＡＭ系统通过获取ＣＡＤ的零件建模信息,ＣＡＰＰ的工艺规划信息,对Ｐｒｏ／Ｅ的ＣＡＭ信息获取进行重新设计,对Ｐｒｏ／Ｅ的加工功能进行二次开发,实现ＣＡＭ与ＣＡＤ、ＣＡＰＰ、ＭＰＳ的无缝集成,完成零件的自动加工过程仿真,大大减少了工程技术人员的工作量。实际应用表明：此方法集成度高、柔性大。     

CAD/CAM系统集成化技术研究

在建立集电火花加工与常规加工于一体的CAD/CAM系统体系结构的基础上,讨论系统中CAD与CAM系统集成的相关技术.系统采用基于特征的分层式模型结构,建立了适合多种方法的工艺设计信息通用模型;建立模块化的CAPP系统实现CAD与CAM系统的连接;构建CAD/CAM一体化数据库管理系统.