文档介绍：摘要分析切削加工过程的理论,本文提出了一种集成几何仿真与物理仿真功能的数控工作。本文研究成果,对切削仿真系统物理仿真功能与几何仿真功能的集成化研维图形编程功能,建立了加工仿真环境,研究了一种加工过程动态显示对数控加工程序解析及轨迹控制原理进行了深入探讨,并分别对数控程关键词:数控仿真,,组件,图形显示,代码解析针对目前数控加工仿真局限于几何仿真的现状,基于技术和有限元切削加工仿真系统构建方案,并实现了系统的基本功能,完成了主要模块的设计究具有一定的指导意义,对切削仿真系统进一步形成实用软件的应用研究具有重要的参考价值。论文的主要研究内容如下:对仿真系统进行了总体分析,提出了一种模块化的数控切削加工仿真系统构建方案,并完成了主要模块功能和系统界面的设计;以为软件开发平台,应用面向对象的设计方法,将涉及的某跏蓟僮鹘辛朔庾埃7⒘送夹蜗允咀件。深入探讨了数控加工仿真环境的建模理论,利用技术强大的三的算法,使动画显示精度与仿真计算不关联,实现了仿真切削过程的动态显示:序错误检查、解释分析、仿真计算驱动数据生成进行了研究,实现了数控加工代码的解析。本文研究的仿真系统界面友好,使用方便,具有可移植性和扩充性,符合数控加工仿真的最新发展方向。
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第一章绪论数控加工仿真技术概述数控加工仿真是指数控加工过程在虚拟环境中的映射;是疌的重干涉现象,能有效减少实际数控加工时间,提高生产效率,数控仿真长时间一直发展和完善,随着仿真技术逐渐为人们重视、发展、研究和使用,随着计算机仿真学学科性不断增强,尤其是几何造型平台的出现,数控加工仿真技术具有了独几何仿真在物理仿真中关键是建立加工过程的数学模型。切削加工过程是复杂的多输入和多输出系统,涉及到的参数众多,会受到各种干扰因素的影响,且参数之间互相耦合。因此,建模时如何综合考虑这些参数和干扰因素,使加工过程模型一要组成部分,它能有效保证疌生成的数控代码的正确性,无过切和碰撞等与系统捆绑,没有独立发展空间。然而随着数控加工仿真自身技术不断立发展空间。目前,数控仿真系统按照是否有物理因素的介入分为几何仿真和物理仿真】:几何仿真方法的发展是随着几何摸型的发展而发展的。几何仿真不考虑切削参数、切削力及其它物理因素的影响,只仿真机床一刀具一工件几何体的相对运动。几何仿真的关键是构建数控机床的三维几何模型和确定有效的仿真算法的。通过几何仿真可以检验数控程序控制的刀位轨迹是否符合加工要求,有无过切或欠切,又可检验干涉和碰撞,以减少或消除因程序错误而导致的机床损坏、夹具或刀具折断、零件报废等问题。物理仿真物理仿真是几何仿真功能的完善和扩充,揭示了加工过程的物理本质。物理仿真将切削过程中的各物理因素的变化映射到虚拟制造系统中,在实际加工过程进行之前分析与预测各切削参数的变化及干扰因素对加工过程的影响,能够揭示加工过程的实质。物理仿真的主要内容包括:切削力仿真,加工误差仿真,切屑生成过程仿真,刀具磨损仿真,数控机床的振动和温度仿真,加工表面完整性表面粗糙度、加工硬化、残余应力等庸の蟛詈图庸ぞǘ确抡娴取方面正确反映切削实际,另一方面又能反映参数变化及干扰因素对切削过程的影响,是切削过程建模的关键。
#坏鹿岢龅牟捎肅枷蠓抡嫦电ひ芄皇侗鸪绦虻拇蟛糠滞夹数控加工仿真的研究状况国外从世纪年代开始,在数控仿真方面进行了广泛的研究和开发。模技术引入程序检验,并利用P妥髁艘桓鍪匝橄低常籘亦在同年提出了一种在专用硬件设备上的快速观察切削过程的方法;年数据结构,可视化设计和智能管理概念开发了Ⅷ系统【”,它可以有效地进行上世纪年代末以来,国内在数控几何仿真技术方面进行了较深入的研究。形显示生成算法没有建立光照模型,真实感效果不是很好。同时该系统仍然是运行在工作站上,不能在微机上做到实时动态显示真实感图形。东北大学的葛研军【】等研究开发的基于光线跟踪的数控车床加工仿真系统,他们用简化的光照模型生成具有良好真实感的加工仿真图形。其缺点是计算时间太长,无法进行实时动态仿真的图形显示。车床的仿真显示本身较数控铣床要简单,引入了光照模型的计算后仍然不能做到实时动态显示真实感图形,可见国内在数控仿真方面的研究就着手研究铣削力的数学表达式。但是由于切削机理复杂、建模难度大,涉及因素多等原因,进展比较缓慢。、刀具形状等其它诸多因素。提出了球头刀铣削力学模型。甋.”】研究出动态铣削过程铣削力仿真系统,用仿真出的切削力可以进一步预测刀具破损,铣削振动,也可以控制进给率选择,优化切削参数。在几何仿真研究方面:和两人于和最早将实体建】和将曲面离散技术引入到数控仿真,从而解决数控仿真速度问题;上世纪九十年代中期,日本的ぱг菏状我肓嗣嫦蚨韵错误,从而改善编程质量,并且可以加工中