三次NURBS曲线轮廓数控加工刀位数据计算

在给定具体型值点的条件下 ,通过平方根法计算得NURBS曲线的节点矢量 ;采用deBoor -Cox递推公式分别计算得一次、二次和三次基函数 ;构造边界条件反求得控制顶点。构造出三次NURBS曲线的参数方程。采用等距离偏移计算得曲线轮廓加工刀位轨迹 ,为NC代码的生成提供数据。

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。

驱动桥总成综合性能试验台加载方式设计

台架试验中车辆所承受载荷的模拟方法有3种情况:汽车承受的垂直载荷采用液压油缸通过杠杆沿载荷方向直接加载来模拟,对于变结构驱动桥垂向加载时施以当量载荷;车辆以最大牵引力行驶时用电流激励磁粉制动器加载模拟路面阻力矩;进行紧急制动时设计一飞轮,以其转动惯量模拟整车平动惯量。试验表明这些加载方式可以较准确地模拟车辆在实际道路上行驶时所承受的载荷,从而评价驱动桥的综合性能。

越野路面不平度与车轮跳离路面量间的关系

为提高越野汽车的平顺性,研究了典型越野路面不平度与车轮跳离路面量间的关系。以采石场路面高程样本为研究对象,估算得到路面功率谱密度。把路面不平度作为输入,在设定悬架质量、车轮质量、阻尼和悬架弹簧刚度等条件下,建立了车轮突然失去支承时车轮向下加速度方程。利用仿真技术考察了不同尺寸凹坑作用下车轮的跳跃。结果表明,如果凹深较小时,有无减振器影响不大。当凹深达到一定值时,对没有阻尼作用的汽车,车轮不会从路面跳离。有阻尼作用时车轮开始跳离路面。该结果可以用来指导典型越野路面上行驶的汽车悬架设计。

坐姿力分布在汽车座椅骨架靠背设计中的应用

阐述了基于坐姿受力状况和计算机辅助几何设计技术相结合的汽车座椅分离式骨架靠背设计方法。首先在保证腰弧曲线的正常形状和保证肩靠与腰靠的正常高度与宽度的前提下,设计了骨架靠背的中心脊线轮廓和边界轮廓线;利用中心脊线和边界线上取等比例点并构造样条线的方法,设计了横向断面线。然后运用双三次混合Coons曲面构造得到靠背的型面方程,并对型面进行详细设计。冲压生产得到靠背并完成座椅总成装配后,通过试验得到座椅的幅频响应特性。结果表明,该座椅骨架靠背的设计方法是合理的,可以有效降低频率响应,改善乘坐舒适性。

用切触线法加工曲线轮廓

用切触线近似表示满足正则条件的曲线,将切触线沿法向偏移刀具半径大小位置,以计算得到曲线轮廓数控铣削的刀位轨迹,简化了常用的隐式方程或参数方程形式计算刀位数据的过程。分析了误差影响的因素并提出了控制方法;以摆线的轮廓加工为例,阐述了该算法的正确性与高效性。该方法可移植到运算能力较强的数控系统中,并可作为乘积型曲面刀位点数据计算的基础。

变形路面上越野汽车悬架优化的仿真分析

为了提高越野汽车的平顺性,研究了不同类型越野路面变形程度与悬架振动参数之间的关系.应用载荷沉陷理论建立了地面非线性离散模型.综合动态轮胎力、悬架动挠度、越野地面沉陷等因素建立了简化越野车辆模型的动力学方程.通过改变土壤类型和越野路况,对松软路面上悬架参数与车身垂向加速度的关系进行仿真.以平顺性为目标,分析了松软路面不同变形程度对优化的悬架阻尼值的影响.仿真结果表明,增大系统刚度比可以显著减小车身垂向加速度,但刚度比不宜超过临界值;在变形较大的路面上行驶时,应采用较大的悬架阻尼以改善平顺性.

汽车玻璃塑料包边注射成形中的传热建模与试验研究

对汽车安全玻璃进行包边塑料注射成形时,玻璃作为嵌件会出现与塑料结合不紧密而脱落等情况,为此,研究了包边塑件注射成形过程中的传热情况。首先建立了由模腔分别向玻璃与模壁之间传热的简化模型和传热方程,然后利用试验方法测量得到从注射填充结束到冷却完成时间段内的温度曲线,结果显示,塑料表面和动静模表面的温度变化有一定的时间差异,且均有小幅的温度回升。利用传热模型计算得到包边成形过程的焓变曲线,得到温升滞后时间与焓变极值之间的关系。传热分析结果揭示了包边塑件脱模以及与玻璃包紧的传热过程,从而为模具结构设计和成形工艺设计提供参考。

面向平顺性仿真的越野汽车动态模型

首先根据越野汽车的结构特点和平顺性试验方法建立越野汽车静态模型;然后把平顺性虚拟测试过程视为变化的系统,从集合观点建立其动态模型,并把多种越野路面包括在模型中。测试结果表明,该建模方法可以用来表征不同越野车型随时间和空间变化的激励与响应特征,扩大了越野汽车平顺性虚拟测试系统的适用范围。

汽车玻璃塑料包边成型的溢边影响因素研究

针对汽车塑料包边玻璃在注塑中易产生溢边缺陷的问题,定量研究了溢边产生的原因和控制方法。以塑料溢边简化模型为基础,建立了溢边长度与塑料材质和工艺参数之间的定量关系;以试验模型为对象,在不同成型参数下分别进行注塑试验,测定了不同工况下产生溢边的气孔处压力和温度分布以及溢边的几何尺寸;分析了成型参数和气孔参数与溢边形成之间的函数关系。结果表明,溢边长度与气孔间隙平方成正比,而温度和压力等参数的影响较小。

车削仿真干涉校验中两种曲面求交法

为实现在车削仿真中高效地进行干涉校验,提出了隐式方程求交法和参数方程求交法两种车削仿真干涉的校验计算方法,并从精度和效率两方面进行了比较.在隐式方程求交法中,应用C limb法则讨论线性方程组解的存在性以判定刀具后刀面和工件表面是否存在干涉;在参数方程求交法中采用在参数定义域内讨论方程组的解以判定是否存在干涉.仿真结果表明:隐式方程求交法的计算效率较高,但精度受工件廓形复杂程度的影响;参数方程求交法对后刀面为规则曲面的组合曲面时较有效,实时性较好,一般情况下可作为系统仿真的首选算法.

多维曲面拉深件工艺与模具设计间的特征映射

提出多维曲面拉深件工艺与拉深模具设计之间的特征映射模型 ,应用该技术实现了在已获得必要的几何信息和工艺信息的基础上 ,使用户对数据拥有较大限度控制权与修改权 。

汽车前保险杠防撞梁本体拉深成形压边力计算

为避免复杂型面的汽车前保险杠防撞梁本体拉深成形中易起皱和拉裂等缺陷,提出了以微元离散圆形拉深的方法计算弧长方向的压边力变化曲线。首先分析了工件的几何物理性质和技术要求,在此基础上建立了塑性方程。然后对拉深成形过程进行近似假设,建立拉深的某一瞬间凸缘起皱后的波纹表面模型,建立压边力的方程,并获得沿弧长方向的分布曲线。结果表明,该压边力计算方法可以有效避免自由曲面拉深中的缺陷。

驱动桥运转试验机虚拟样机开发关键技术研究

阐述驱动桥试转和虚拟样机的体系结构,分为总体方案设计、子系统布局设计、样机建模、虚拟装配、样机运行仿真与分析评价等个子系统。研究各子系统的构成、功能和实现方法,并推导了飞轮转动惯量计算公式和气缸夹紧力的计算公式。结果表明,根据该虚拟样机技术开发的驱动桥运转试验机可以较真实地模拟驱动桥的工况,从而获得接近真实的驱动桥性能参数。

包边注塑的浇口位置对黏合撕裂强度的影响

针对汽车玻璃塑料包边成型生产中易出现黏合撕裂强度不足的问题,文章研究了浇口位置的设定方法,根据生产中玻璃的形态和塑料包边断面的变化情况,建立包边注塑通用简化模型;根据玻璃嵌件的物理特性,设定熔体与玻璃、模具之间的边界条件,建立传递方程;分别运用数值计算和试验方法得到沿流道方向和包边横截面上的温度和压力分布,分析不同浇口位置对黏合撕裂强度的影响。结果表明,在综合考虑玻璃几何形状的前提下,在位于曲率变化较大的位置附近设定浇口,有利于保障压力平衡且减少注射和保压阶段温度的波动,对包边注塑的浇口设计和工艺、模具设计有指导作用。

鞋楦分组中底部封闭曲线的相似性判别

针对鞋楦刻制时待刻鞋楦与坯料鞋楦之间的相似性识别较困难的问题,提出了基于封闭自由曲线的外包多边形相似识别方法。首先利用等角度旋转方法求得封闭曲线的包络矩形集,利用矩形集对应边的交点得到曲线的外包多边形。然后根据多边形各边的连接方式和多边形特征得到待比较多边形构成元素之间的拓扑关系,利用加权平均方法求得两多边形之间的相似度并对鞋楦分组。以某休闲鞋的衍生类型为例,阐述多类型鞋楦相似识别和分组方法。结果表明,利用该分类方法可以较快捷地把多类型鞋楦分组,为快捷地在库中找到与之相似的已知鞋楦提供依据。

轮胎花纹块模具型腔曲面构造及数控加工

为了实现轮胎模生产中花纹块模具型腔曲面的构造和高效精加工,提出了一种型腔侧壁曲面拟合算法.分析了花纹平面轮廓展开长度不变的原理,并计算了弯曲后的花纹轮廓.结合精度要求,把胎顶、胎底轮廓和型腔侧壁斜截线离散为若干点,并应用混合有理Bézier曲面拟合算法,构造了型腔侧面参数方程.通过计算型腔曲面最小曲率半径,确定精加工时球头刀的最大允许半径;应用等距偏移曲面法计算出型腔曲面数控精加工刀位数据.试验结果表明,该曲面拟合算法可以控制加工精度,改善表面质量,适用于构造和加工花纹型曲面.

Vericut在少齿转子四轴精铣加工仿真中的应用

仿真技术能够减少试切时间,降低加工成本,提高加工效率;能避免干涉,确保机床和刀具的安全。仿真技术还是虚拟制造技术的基础和核心,所以本栏目本期以仿真技术为主题,精选了几篇有关仿真技术的文章,希望能引起广大读者的共鸣。 本文是其中的第一篇,主要介绍的是Vericut软件的一个具体应用案例。文章从Vericut的工作流程、少齿转子的特点和编程方法开始,从建立毛坯模型、定义机床、定义刀具一直到得到加工过程仿真结果,内容详尽,有一定的参考价值。关于Vericut软件应用方面的文章,本栏目在以前也刊登了一些,有兴趣的读者请登录CAD世界网:www.icad.com.cn。

松软路面突变性对车辆垂向振动的影响

为了在越野行驶车辆平顺性仿真系统中实时动态反映车辆的振动特性,提出了基于小波变换的松软越野路面突变性描述方法并分析突变性对车辆垂向振动的影响。通过小波变换对路面奇异点进行测定和定位,把越野车辆平顺性仿真系统看作是在有限时间内受到随机载荷激励的动力系统,分析其受路面突变载荷的车辆的垂直振动响应方差。结果表明,小波变换能较准确地判定路面奇异点并对其定位,可为越野车辆平顺性虚拟测试系统提供路面随机输入。