CNC铣齿机床加工曲线齿锥齿轮仿真系统的研究

从空间占位角度对曲线齿锥齿轮加工过程进行了分析，得出了建立CNC铣齿机床加工仿真系统的基本思想。以AutoCAD为开发平台，建立了简化后的刀具和齿轮毛坯实体零件库；同时，将CNC铣齿机床各轴运动转化到刀具和齿轮毛坯的相对位置调整，通过刀具和齿轮毛坯的相减布尔运算实现了仿真切齿过程。最后给出了加工仿真实例和实际加工结果，验证了加工仿真方法的正确性。为设计和制造都很复杂的曲线齿锥齿轮加工提供了一个非常形象的加工仿真工具。     

螺旋锥齿轮差曲面模型的建立与仿真

根据六轴五联动数控螺旋锥齿轮磨床结构,应用多体系统理论、齿轮啮合理论建立了螺旋锥齿轮的差曲面,仿真了砂轮在沿X、Y轴平移和绕C轴转动时的差曲面,并由此分析了磨床主轴各运动副误差对螺旋锥齿轮齿面生成的影响.结果表明,砂轮绕C轴旋转对齿面误差影响较大.此研究对提高螺旋锥齿轮的加工精度和误差补偿提供了理论依据.     

基于虚拟碰撞体的弧齿锥齿轮网格实体构建算法

为提升拖拉机后桥生产自动化、智能化水平和生产效率,构建了基于虚拟碰撞体的弧齿锥齿轮网格实体进行拖拉机后桥人机交互虚拟仿真试验.结合格里森制弧齿锥齿轮加工过程,分析圆弧直齿轮的加工工艺,运用运动学建立弧齿锥齿轮成型工艺的数学模型;运用微分法和插值法对齿轮曲线和曲面进行拟合,求解出弧齿锥齿轮轮廓点集,构建弧齿锥齿轮的网格实...     

基于CATIA V5的圆柱齿轮虚拟加工研究

以共轭齿面包络原理为理论基础,布尔运算为方法,商用三维实体软件为工具,研究了磨前滚刀加工圆柱齿轮的计算机虚拟加工问题,利用CATIA V5的二次开发功能构建出磨前滚刀加工圆柱齿轮的虚拟仿真加工系统.对仿真系统虚拟加工的齿轮齿廓进行了曲面重构,得到了精确齿轮实体模型,通过分析模型的公法线误差,验证了该方法的正确性.为基于包络制造原理的曲面零件的数字化制造提供了一种有效方法.     

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.     

基于虚拟制造的法向直廓圆柱蜗杆加工仿真

利用虚拟制造技术建立直廓圆柱蜗杆虚拟加工仿真系统,研究硬齿面直廓圆柱蜗杆的加工方式.系统包括虚拟加工仿真模块和加工精度预测模块,其中虚拟加工仿真模块可以对锥面砂轮磨削直廓圆柱蜗杆过程进行仿真,精度预测模块对锥面砂轮磨削直廓圆柱蜗杆的理论误差进行分析.     

基于虚拟样机技术的齿轮啮合动力学仿真研究

齿轮传动是机械装备中重要的传动装置。运用Pro/E建立齿轮的三维实体模型,结合MATLAB编程生成齿形线,基于ADAMS建立了齿轮啮合传动模型和虚拟样机模型。针对传统计算方法难以获取全齿面接触力的局限性,将Hertz接触理论嵌入仿真模型,运用曲线接触实现了齿轮离散齿及连续齿啮合的动态实时仿真。基于虚拟样机仿真研究了齿轮偏心、轴偏心、轮齿磨损等缺陷对啮合力的影响,为深入研究齿轮传动系统动态特性提供了理论参考依据。     

滚刀刀齿运动轨迹精确建模与仿真研究

针对仿真中由于模型简化而带来的仿真精度问题,提出了基于实体造型的滚齿加工仿真方法。重点解决了滚刀刀齿空间运动轨迹精确建模问题,提出了基于时间驱动的滚齿加工运动矢量建模方法,获得了刀齿运动轨迹点位置矢量与速度矢量;指定速度矢量为一阶导矢、位置矢量为节点坐标进行样条曲线插值,得到刀齿运动轨迹曲线。分析轨迹曲线在不同数量插值轨迹点下的插值精度,优选出最佳插值轨迹点数量。将插值轨迹曲线应用于所开发的滚齿加工仿真系统,齿轮端面仿真齿廓与理论渐开线齿廓比较,验证了所提出方法的合理性与准确性。     

基于VTK/Hoops的圆柱齿轮三维可视化方法研究

结合VTK和Hoops的建模特点提出了一种渐开线圆柱齿轮的精确建模方法。采用参数化建模方法,确定了齿轮的基本参数和结构参数。将齿轮模型划分为轮齿、腹板和轮毂三个子模型并利用VTK实体建模原理分别构建上述子模型的实体模型。推导出旋转拉伸角计算公式以保证螺旋角的精确度。通过对vtk Poly Data和Shell数据结构的研究,实现了VTK模型和Hoops模型的转换。利用Hoops的布尔运算实现了各子模型的实体拼接,从而得到了完整的齿轮模型,并通过Hoops的B-Rep表示法进行显示。分析并说明了齿轮副模型在三维场景中的啮合过程,实现了齿轮副模型的自动啮合。     

并联机床虚拟样机建模与加工过程动力学仿真

为了实现并联机床性能的真实预测,确保加工过程的安全性,提出了基于Adams的并联机床加工过程的动力学仿真方法。在包括螺旋副在内的仿真模型的各个运动关节加载了摩擦力,实现了仿真模型与实际机床的高度仿真;根据NC文件和切削参数,建立并联机床加工过程的切削力模型和运动控制模型,实现了机床加工零件全过程的动力学仿真。对5-UPS/PRPU并联机床的加工过程进行了仿真分析,仿真结果准确的预测了实际加工中可能出现的问题。该方法简单、准确、可靠、实用性强。     

数控铣、滚齿复合机床虚拟样机机电异构仿真

机电异构建模与仿真技术是数控机床动态性能分析的难点和重要方法之一.以带负载的电动机数学模型为基础,以数控铣、滚齿复合机床水平进给系统为研究对象,借助ADAMS/Controls模块将ADAMS动力学模型与MATLAB控制模型结合起来,建立机电异构系统的虚拟样机.在MATLAB7.0中对虚拟样机进行仿真,利用仿真结果分析了交流伺服电机在带负载情况下的控制力矩特性,为数控机床机械与电气参数匹配的研究奠定了基础.     

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。     

基于加工动力学模型的工艺可靠性仿真方法

大型数控装备具有单件加工周期长、加工成本高等特点,一旦其发生加工故障将会给企业带来巨大经济损失.为此,从数控装备加工过程动力学建模的角度出发研究了工艺可靠性仿真方法.首先建立了数控装备铣削加工过程的非线性动力学模型,以分析不同工艺条件下数控装备铣削加工性能. 在此基础上,采用支持向量回归机,建立了数控装备铣削加工性能映射模型及其工艺可靠性仿真模型. 最后,以数控七轴五联动车铣复合加工机床为对象开展了实例仿真分析.仿真结果表明该方法能够较好地识别数控装备加工过程中不同工艺参数的调整对其工艺可靠性的影响.     

借助CSIMAN系统仿真，选择加工车间机床群中的关键设备及最佳配置方案

详细地叙述了利用ＣＳＩＭＡＮ仿真系统的ＮＱ（Ｉ）和ＮＲ（Ｉ）调整ＭＲ（Ｉ）以实现机床群的合理配置的方法。根据资源利用率和实体排队长度，选择加工车间机床群中的关键设备并确定机床群中各种机床台数的最佳配置方案.     

并行离散事件仿真集成开发环境的设计与实现

大规模并行仿真往往包含大量的实体模型,如何对这些实体模型进行灵活重组、高效集成、初始化设置和任务分发是并行仿真应用需要解决的重要问题之一.针对目前并行仿真应用开发的实际需求,设计实现了一个可视化的并行仿真系统集成开发环境,该环境以树型结构可视化地显示数据库中可供选择的对象模型,支持用户以"拖拉"方式选择需集成的对象,支持仿真对象初始化参数和分发方式的可视化设置,并能根据用户设置自动生成程序运行框架、初始化参数文件及工程文件.     

基于UML-ARENA的建模与仿真方法研究

为开发出便于复用、扩展的离散事件仿真系统,提出了一种新的建模与仿真方法——UML-ARE-NA。该方法利用统一建模语言UML对系统建模,利用仿真软件ARENA对所建模型进行仿真。该方法不仅规定了仿真系统的开发步骤,还设计了对象模型转换规则以及ARENA映射规则。整个开发过程分为建模与仿真两个阶段。在建模阶段,首先通过对系统进行概念分析,设计出系统的功能模型和动态模型。然后利用对象模型转换规则将功能模型和动态模型转化为对象模型。在仿真阶段,利用ARENA映射规则将对象模型转化为ARE-NA仿真程序。通过飞行保障过程的一个仿真实例对该方法的有效性进行了检验。     

面铣刀铣削表面微观几何形貌仿真

应用计算机仿真可以预测被加工表面微观几何形貌和表面粗糙度,为切削参数及刀具的合理选择提供依据.以面铣刀为研究对象,通过建立了面铣刀加工数学模型,给出了面铣刀铣削表面微观几何形貌仿真算法,并开发了相应的铣削表面形貌仿真系统.基于该仿真系统,研究了面铣刀铣削参数及刀具几何角度对被加工表面微观几何形貌及粗糙度的影响规律,得出了对一些对实际加工具有指导意义的结论.     

大区域虚拟战场环境中仿真平台的设计

针对大区域虚拟战场环境中作战仿真的特点，为联邦开发者提供了建立在RTI之上的仿真平台，该平台将RTI的部分接口函数和通用仿真实体模型封装到一起，实现了联邦成员之间自动数据通信和实体模型与通用实体数据结构之间的通信接口功能，大大减少了联邦开发所需要编写和维护的代码量，降低了开发新的联邦成员的复杂度，并成功的应用于防空作战仿真系统中。     

利用CSIMAN仿真系统的NQ(Ⅰ)和NR(Ⅰ)调整MR(Ⅰ)实现机床群的合理配置

本文详细地叙述了利用ＣＳＩＭＡＮ仿真系统的驻留在队列Ⅰ中的实体数ＮＱⅠ和资源Ⅰ处于忙状态的单元数ＮＲ（Ⅰ）来调整资源Ⅰ的单元数ＭＲ（Ⅰ），以实现机床群中各种机床台数的合理配置的方法。根据资源利用率和实体排队长度，选择加工车间机床群中的关键设备并确定机床群中各种机床台数的最佳配置方案。     

基于变采样周期方法的网络控制系统协同设计

提出了一种基于变采样周期的动态调度策略,通过实时调整控制系统的采样周期以适应网络中信息流的变化,改善网络中时延、丢包等问题.采用动态调度策略的NCS为一个变采样周期系统,考虑时延的影响,通过等效变换将时延和采样周期的不确定性转化为系统参数的不确定性,从而将NCS建模为一类具有参数不确定性的离散时间系统,并给出了系统D-稳定的控制器设计方法,实现NCS的控制与调度协同设计.最后通过数值仿真验证了所提出的方法的有效性.