数控加工仿真中螺旋立铣刀的建模

针对现有数控加工仿真中物理仿真功能不准确问题，讨论了满足物理仿真要求的刀具建模理论和方法；阐述了螺旋立铣刀的建模过程；提出了统一的立铣刀轮廓模型、精确的切削刃表达方法和粗略的刀具表面模型；建立了不同截面螺旋线的通用方程；并用计算机语言加以实现．此模型可为切削加工仿真过程准确提取铣刀瞬时切削刃的长度、切削点的坐标和局部刀刃的几何形状．     

基于Web数控加工3D几何仿真技术

基于网络浏览器,构建了同、异构环境下数控加工3D几何仿真网络结构·基于Web图形、图像传输机制,建立了NC加工仿真Web发布结构·通过仿真与标识实例,进一步说明基于Web数控加工3D几何仿真技术在任意平台及系统环境下,可用来验证NC代码的正确性,为网络环境下NC加工奠定可靠基础     

数控车刀仿真建模

为了提高数控的操作技能及加工精度,在此提出了刀具仿真系统并开发车刀仿真建模系统。通过对主流软件的分析和比较,确定出车刀的模型结构,它主要结构形式有数学模型,几何模型、物理模型。确定完刀片几何模型、物理模型之后即而又确定其车刀刀柄的几何模型,从而建立车刀的仿真建模系统,提高了仿真系统的精确性和优越性。     

数控车刀仿真

为了提高数控的操作技能及加工精度,在此提出了刀具仿真系统并开发车刀仿真建模系统。通过对主流软件的分析和比较,确定出车刀的模型结构,它主要结构形式有数学模型、几何模型、物理模型。确定完刀片几何模型、物理模型之后即而又确定其车刀刀柄的几何模型,通过实际考察生产运用类型,分别确定出各类型刀柄几何参数;从而建立车刀的仿真建模系统,提高了仿真系统的精确性和优越性。     

面向网络交互设计的扩展CSG模型构造

针对网络虚拟设计中三维模型数据流量大，实时交互难的关键问题，提出了一种扩展CSG模型以减少数据传输流量．首先建立了模型的形体表征及操作结构，并对传统CSG树进行语法扩充以构造操作历程树，从而将产品模型分离为表现模型和表示模型等几部分．表现模型完成网络前端的交互设计，表示模型作为加工制造工程的模型重构基础，两者通过核心模型联系并集成，从而提出了一种基于扩展CSG模型的全新网络设计模式．然后基于ACIS几何引擎，开发了相应软件系统，并结合具体产品设计的应用验证表明，该模式提供了一种开展网络设计的可行途径．     

数控加工过程三维动态仿真系统的研究

本文着重研究了数控加工过程的三维动态仿真,包括几何仿真和物理仿真。利用面向对象的编程方法建立了一个比较精确的数控加工动态仿真系统。     

Mini-TIPS:小型机上运行的三维几何造型系统

三维几何造型是CAD/CAM系统的核心. Mini-TIPS系统是在小型机PDP-11/23上运行的三维几何造型系统.它的主要对象是机械零件的几何形状特性.系统采用建立在集合论基础上的专用语言对零件形状加以描述.内部数据结构是非树结构的构造实体几何方式(CSG方式)结构,是个三维网格信息结构的几何数据库(GDB).它由T1LIST,T1MESH和M3LIST等数组构成.它的建立,为在各个领域,如绘制轴测透视图、断面图,有限元网格自动生成,数控全自动编程以及机器人仿真、数控加工仿真等方面的应用程序的开发工作提供了良好的基础.     

曲面加工刀具轨迹的仿真技术研究

本文针对数控铣削加工中刀具的走刀轨迹进行研究,对毛坯体建模时,采用的是三角面片离散法,实现了3轴数控铣床实体切削加工时离散矢量与刀具扫描体的几何求交算法,建立了铣削运动模型,通过不断更新毛坯数据信息来模拟刀具的切削过程,从而生成加工轨迹和走刀路径。以Visual C＋＋6．0为编程环境,用OpenGL作为图形开发工具,动态仿真刀具加工曲面的加工轨迹和走刀路径。     

三轴数控平面磨床几何精度分析与稳健设计

为了经济合理地分配三轴数控平面磨床零部件几何精度,提出了一种几何精度分析设计的方法.针对磨床具体结构,基于多体系统理论和齐次坐标变换方法,建立了磨床几何误差传递模型,并通过试验验证了该模型具有理想的预测性能;根据误差传递模型,运用正交试验设计和参数试验的试验设计方法分析识别了影响磨床加工精度的11项关键几何误差因素;基于稳健设计理论,在成本分析和误差溯源基础上,建立了11项关键几何误差因素下的磨床成本-质量模型,并运用该模型对关键几何误差因素的公差进行了稳健设计.研究结果表明:上述方法能实现对磨床几何精度的经济合理的分配.     

虚拟制造中数控加工仿真的研究与开发

通过分析虚拟制造中数控加工仿真的相关技术,利用对加工系统三维几何模型和加工过程仿真等模块的设计,进行了面向虚拟制造的数控加工仿真系统的研究.在Visual C 6.0开发环境下,开发了以铣削某零件为例的数控加工仿真系统,直观实时性显示了零件的加工过程.     

S曲线加减速模式下的加工轨迹效率评价

建立了高速加工轨迹中的直线段、圆弧段、NURBS曲线段等基本曲线的几何模型,并在常用的、具有无柔性冲击特点的S曲线加减速控制模式下,以最短时间为优化目标,建立了约束条件下的速度规划方程组,给出了统计加工总时间的软件算法,从而为高速加工轨迹的效率评价提供了客观依据.同时,在完成速度规划之后,给出算法流程,计算每条直线段、圆弧段、NURBS曲线段所需要的加工时间,从而统计加工总时间,作为高速加工轨迹效率评价的技术指标.     

基于SolidWorks弧面分度凸轮的参数化三维实体造型方法

以VB6．0为开发工具,基于SolidWorks进行二次开发,实现了弧面分度凸轮的三维实体造型．运用参数化和数字化相结合的成型方式,通过对凸轮的主要几何尺寸及构成不可展工作轮廓面上点的坐标值计算,在SolidWorks环境下自动生成弧面分度凸轮三维实体,为零件加工分析和数控编程提供了重要依据．     

面向超精密元件柔性生产线重构的虚拟环境

对支持超精密元件柔性生产线重构的虚拟车间环境构建技术进行了研究和探讨.针对超精密元件柔性生产线(UPCFML)的特点建立了其形式化模型和面向超精加工虚拟环境的基本构架;针对物理重构和逻辑重构分别建立了相应的对象模型,即实体模型和基于OOTPN的流程控制模型,在此基础上实现了虚拟环境和重构系统的构建.经仿真证明,该技术为超精密元件柔性生产线的重构方案进行建模和分析提供了有效的手段和工具.     

Carbon Emission Modeling and Analysis in Manufacturing Process for Numerical Control Machine Tools

Reducing carbon emissions（ CEs） is the urgent demand all over the world. In order to realize the low-carbon numerical control（ NC） machining, the evaluation model of a part＇s manufacturing carbon emission with NC machine tools was built by considering the influences of the cutting tool geometrical parameters.The manufacturing CEs were produced by electric power,cutting tools,and cutting fluid consumed in manufacturing process. The parameters of cutting tools affected not only the CEs,but also the machining quality. Then the actual constraint models of the machine performance,machining quality were given in order to optimize the cutting parameters and achieve the low-CEs. Finally,a case was given to analyze the influences of the cutting tool angles on the manufacturing CEs. The results show that the CEs decrease as the rake angle and edge angle increase under the constraints of the machine specifications and machining quality.     

基于剪切层扇形分层模型的射流声传播分析

通过计算流体力学建立一种扇形分层剪切层速度模型,并以此为基础用几何声学方法推导整个射流结构的声传播模型.以实际开口式风洞为研究对象,用数值仿真给出射流结构速度分布.建立速度随角度均匀变化的扇形分层剪切层速度模型.用声折射理论推导不同速度层之间的声传播.以声漂移量为指标对射流声传播模型进行声学风洞试验验证,证明本模型对声漂移量的预测精度更高,在高风速、剪切层较厚的情况下,优势尤为明显.     

可控电解珩磨准稳态加工去除规律模型参数的确定

可控电解珩磨的本质就是实时变化电场控制的电化学机械复合加工方法,以微机实时控制电解珩磨过程中工件表面的电解电场强度,从而调控各点金属去除速度,获得工件要求几何形状精度。针对建立的准稳态加工条件下去除规律的基本模型,通过实际加工中去除实验的分析与综合,利用最小二乘拟合方程确定基本模型中的相应参数,建立了一定加工条件下去除规律的实用数学模型。     

复杂结构件端铣加工过程仿真及表面误差预测

针对复杂结构件端铣加工变形问题,用理论与实验相结合的方法进行端铣加工过程仿真及误差预测.用实验方法对修正的端铣切削力理论模型进行验证,将理论计算与有限元方法相结合,采用加工过程离散与载荷等效的方法将瞬态切削载荷动态施加于工件的有限元模型上,应用热-力耦合分析方法,模拟复杂结构件的端铣加工过程,预测工件被加工表面变形误差.实验及仿真结果验证了所提出的仿真预测方法的可行性与有效性.     

在数控加工中心上实现二次曲面钻头的成形加工

为了拓宽数控加工的路径和研究新的复杂曲面加工方式,通过一些较为先进的加工刃磨设备(例如数控加工中心等),利用其计算机数控(CNC)技术中的函数计算功能精确插补用数学表示的曲线的技术,实现在二次曲面麻花钻的“点磨削”成形研究中的成形插补,通过另一个角度来解决二次曲面麻花钻钻头的数控加工刃磨这个实际的问题,这种插补方法对其它场合的曲面成形加工也有一定的参考价值。     

基于直线电机伺服系统的数控铣削自适应控制系统的数学建模

针对生产中的精加工与半精加工对加工质量的要求,选择声发射为反馈对象,以西门子611D驱动系统为实例,建立了基于直线电机数控伺服系统的控制系统数学模型;为以后研究和开发针对高速小切削量加工过程的数控系统自适应控制方法提供一定的理论依据。