数控弯管加工过程仿真中的碰撞检测研究

基于自行开发的导管加工仿真系统(TBS)中导管的分段表示，提出了基于仿真指令的碰撞干涉模型和导管扩展OBB树(XOBB)的碰撞检测算法，碰撞干涉模型剔除了加工环境中明显不参与碰撞测试的物体及导管段，实现了导管加工过程仿真中碰撞检测物体对的初级过滤。导管扩展OBB树把变形导管的碰撞检测问题转化为已成形导管段的碰撞检测问题，避免了导管变形所引起的OBB树结点的重新生成。最后，提出了一种三角形求交的代数方法——基于非线性规划的三角形求交算法。     

虚拟轴机床数控加工过程的计算机模拟

分析了最新研制的5-UPS-PRPU并联虚拟轴机床机构的特点,建立了虚拟轴机床的三维实体模型,并得到了并联机构的运动学逆解表达式;介绍了基于三维CAD软件SolidWorks2000,通过OLE接口技术开发虚拟轴机床数控加工过程计算机模拟系统的方法。实例表明,该方法简单、可靠;开发的仿真系统完全满足了实际的需求。     

集成激光制造系统加工过程计算机模拟

激光制造是一种有别于传统方式的先进制造系统.针对集成激光制造系统,在分析其结构组成及激光加工特点的基础上,得到了机器人运动学逆解表达式,提出了一种基于碰撞检测的三角网格简化算法,设计并建立了模拟系统的模块化结构.基于VC开发环境并使用OpenGL图形接口技术开发了集成化激光制造系统加工过程计算机模拟系统,为工艺规划和优化提供有效支持,并实现了系统的通用性、易维护性和可扩展性.     

数控加工物理仿真关键技术的初探

数控加工仿真是CAD／CAM领域的重要研究内容。目前数控仿真工作主要是几何仿真，几何仿真与真正的实际数控加工还有差距。鉴于几何仿真技术的发展和完善，提出数控加工物理仿真，从而将数控加工仿真技术的研究推进一步，并提出物理仿真具有的功能，即有视觉、听觉、触觉；物理仿真的实现，即建立机床、刀具、夹具、材料、粗糙度和精度、随机性事件的模型库，以力学分析实现力学仿真；指出了物理仿真的难点，进行了物理仿真的展望。     

双刀架数控车削仿真系统关键技术研究

研究了双刀架数控车削仿真系统中的NC代码反读技术，将数控代码翻译为刀具加工信息、运动信息及其它指令，作为仿真系统的输入信息。研究了车削仿真中的关键技术，推导出其计算公式，并以火车车轮轮箍的车削加工为例，阐述了干涉校验、工步规划评估和中断评估的方法，实现了车削加工一次试切成功。     

基于混合式八叉树模型的数控加工几何仿真

将混合式八叉树数据结构引入数控加工的几何仿真算法,并在简单的层次数据结构基础上加入了曲面的边界信息;叙述了从零件实体的CSG模型或B-Rep模型转换为相应的混合式八叉树数据结构过程中采用的方法,且在这一混合式八叉树模型的基础之上完成了仿真过程;最后通过一个零件数控加工几何仿真实例验证了所提出的算法的可行性和有效性。     

基于CFD技术的数控电解加工流场数值模拟

电解加工中阴极流场设计合理是保证加工正常进行的前提.针对数控展成电解精加工整体叶轮时使用的直线刃阴极流场设计,通过对阴极几何模型的建立,导出了数值模拟时所需要的数值模型.由电解加工过程中电解液运动为湍流状态,确定了采用标准 k-ε模型对稳定加工状态时电解液流道中的流场进行了数值模拟,分析了流道结构对电解液流动速度的影响,其结果与试验结果基本吻合,表明采用流体动力学方法对电解加工中阴极流场设计进行理论指导是可行的.     

一种导弹弹体与目标碰撞检测的仿真模型

提出了一种导弹攻击的仿真模型，建立了一种有效的单一弹体与目标的碰撞检测算法，给出了碰撞检测所需的各种判据。该算法适用于任意复杂凸面形状的活动目标，可应用于各种武器攻击仿真。     

基于神经网络的数控超声加工效果建模与仿真

为精确地预测数控超声加工效果,应用神经网络理论建立了数控超声加工切削率BP、RBF两种神经网络模型。根据实际情况,进行了网络结构设计,比较了不同特征参数时网络模型的性能,并对所建模型进行了仿真验证。验证结果表明,预测数据与实测数据有较好的一致性,RBF网络数据比BP网络数据稳定,性能更优,当RBF网络中分布密度spread取2时,性能最优。说明可以使用神经网络模型对数控超声加工切削率进行预测。     

数控滚齿运动误差补偿的建模、仿真和应用

讨论了滚齿运动误差的来源，建立起描述该误差变化规律的数字模型， 采用了最小二乘参数估计算法，并有效地解决了数学模型的非线性问题，提出了在数控滚齿加工中进行误差采样和实时补偿的方法。仿真结果和实际应用表明，该补偿方法有效，实用。     

薄壁管NC弯曲加工中芯轴的设计与运动学仿真

在薄壁管的NC绕弯加工中,最小弯曲半径由芯轴的结构特点和连接方式确定,弯曲半径的值决定了芯轴块间是否发生碰撞干涉.通过分析芯轴的解析几何模型,建立了发生碰撞干涉时最小弯曲半径的数学方程,采用Matlab对方程进行求解得到最小弯曲半径的值.同时建立芯轴的运动学仿真模型,并基于OBB二叉树算法快速准确的完成碰撞干涉检测.芯轴的运动学仿真结果与Matlab的计算结果具有很好的一致性.     

基于ObjectARX的车铣复合数控机床虚拟加工仿真研究

以优化产品的制造工艺过程、保证产品的制造质量、制造周期为目标的虚拟加工技术通过对以真实加工条件为依据的加工过程进行实时动态模拟,检验产品的可制造性、加工方法和工艺的合理性.针对由两个回转运动构成的新型多功能车铣复合数控机床,应用AutoCAD二次开发工具ObjectARX,根据机床切削加工的数学模型、插补算法及运动控制原理,研究开发了的加工仿真软件系统,实现了AutoCAD造型与CNC仿真的有机结合,完成高效NC代码驱动的实时加工过程仿真.     

面向综合性能检验的双刀架车削仿真技术研究

为了实现对双刀架车削数控加工程序综合性能检验的目的，提出了加工工艺模型建立、仿真数据生成，以及程序校验策略等双刀架数控车削仿真技术。通过模拟实际机床、刀夹具的装配，用部件单元组合方法构建了仿真工艺系统模型；经对数控程序编译，并经以加工时间为基准的刀具位置数据匹配，生成仿真加工驱动数据；通过由轨迹图、工艺数据表和加工直方图组成的校验文件分析，实现了对数控鳊程正确性和合理性的综合检玲。所有技术方法均通过编程实践检验，证明是实用、可行的，所编数控程序实现了车削加工一次试切成功。     

论过程系统仿真环境

本文讨论了过程系统仿真环境的概念、必要性和研制技术关键。提出了仿真环境的总体框架结构以及若干实施策略     

模具粗加工的自适应层切算法仿真研究

分析了基于层切法的零件模具数控粗加工方法,提出了以层面间台阶最大差值为自适应参量的自适应模具数控粗加工方法;对约束条件进行了详细说明,阐述了自适应层切方法的具体步骤及算法流程图。利用已开发的层切法仿真软件平台,进行了三维模型层切法实例仿真分析。分析结果表明,应用该方法可以进一步减少层切法粗加工残留材料体积,对提高层切法模具数控粗加工效率具有实际意义。     

化工过程的仿真模型建立

本文以一具体化工过程为的，描述了建立化工过程仿真模型的基本要求、所需参数、以及建模的一般方法。     

玻璃钢定向器热弹性能数值仿真与分析

玻璃钢定向器在火箭弹和高温燃气流作用下,呈现出热弹耦合的复杂力学特性。采用有限元法对某型号玻璃钢定向器进行燃气流场和热弹耦合数值仿真与分析,掌握了燃气流场的分布及对定向器的影响情况,得到了玻璃钢定向器热-结构耦合的各数值结果和热弹特性,了解了物理特性参数变化对定向器热弹性能参数的影响规律。结果表明燃气流对定向器热作用非常强,定向器经热传导从内到外温度呈梯度分布,经5分钟后,管体温度逐渐和周围空气介质温度趋于一致,物理特性参数变化对定向器热弹性能参数值产生一定的影响。本仿真研究为玻璃钢定向器的热性能设计和结构设计提供了理论依据和重要参考。     

过程系统仿真中的分离技术

首先阐述了过程系统建模与仿真发展的现状,并就目前过程系统建模与仿真的智能化,集成化的需要,阐述了过程系统建模与仿真中的管线与设备分离,算法与数据分离,环境与模型分离的设计思想,最后,给出了应用系统的体系结构。