复杂零件的逆向重构及数控加工仿真

复杂零件的数控加工通常根据零件三维模型数据进行编程、加工。但由于技术保密,很多时候需要根据零件实物完成三维模型和加工程序。针对此问题,提出了一种对零件实物逆向重构及数控加工仿真的方法,通过逆向工程技术对零件实物进行数据采集,将采集的零件点云数据导入到Geomagic软件中进行处理,最后导出STL格式的数据,接着使用UG软件进行逆向重构,关键部位的尺寸结合千分尺、卡尺等量具进行测绘,对逆向重构完成的三维模型数据和STL数据进行3D比较,对于关键部位的尺寸采用点偏差分析,实际测量和虚拟测量相结合的方法,分析逆向重构的三维模型数据与实际模型的误差,评估逆向重构完成的模型精度,以确保逆向重构的数据的质量。满足精度要求后再将UG逆向重构完成的零件三维模型导入到JDSoft SurfMill9.5软件中进行编程、加工仿真,验证了编写程序的正确性。证明了将Geomagic、UG、JDSoft SurfMill9.5软件相结合以实现复杂零件逆向重构制造的方法简单,而且缩短了零件研发周期,为其他缺少三维模型数据的实物进行逆向重构及加工提供了参考。

面向数控车床的切削加工仿真方法

针对现有数控加工仿真系统中存在的加工过程动态仿真效果差、切削加工仿真类型有限以及系统交互性不足等问题,结合加工工件的几何外形和成形特征,采用基于二维边界表示法(B-rep)模型生成算法,实现回转体工件模型的快速生成和更新。在虚拟数控车床上的应用实验表明,该方法能够高效地生成和更新工件模型,满足实时监控的要求。基于布尔运算的二维B-rep多边形切削算法实现了内径加工、外径加工和螺纹加工3种切削类型的加工模拟,提升了系统的仿真能力和灵活性。

面向五轴数控加工仿真的机床运动位姿算法研究

数控加工仿真是制造业发展过程中数字化与智能化的集中体现,然而现有研究在机床运动位姿计算精度上还存在不足,如未考虑数控系统指令模式、加减速控制以及机床几何误差等约束条件。针对上述问题,本文对五轴机床仿真运动算法进行研究,首先对五轴数控机床拓扑结构、模型和坐标系进行了完整定义,在此基础上探索了基于数控系统指令模式的刀具轨迹仿真密化以及相应的时间标记计算方法,并结合五轴数控机床几何误差模型,得到了更符合实际几何状态的机床模型运动位姿。通过对仿真机床实例的拓扑结构建模、刀位轨迹仿真密化以及机床模型位姿计算,对所提出的机床运动位姿算法进行了验证,证明该算法的可行性和有效性。

基于虚拟现实技术的数控加工仿真系统开发分析

深入解读虚拟现实技术和数控加工仿真系统,针对系统的开发进行深层次分析。伴随着社会发展的日新月异,工业化进程不断加快,信息技术也得到了前所未有的发展,将信息技术与制造业高度融合是现代工业化社会发展的必然要求。数控加工技术是制造业发展的一项关键技术,随着科学技术的进步,数控加工系统也需要不断更新,跟随时代脚步,以满足制造业发展所需。

负压力角弧齿离合器铣齿机关键结构设计与加工仿真

负压力角弧齿离合器因承载能力强、啮合性能好、传动可靠性高等优势,被广泛应用于重型卡车驱动桥主减速器总成中。对负压力角弧齿离合器加工用的专用铣齿机的关键部件设计技术进行研究,构建铣齿加工数学模型,根据加工特点开展刀具箱、工件箱的结构功能分析,基于仿真软件建立等效机床模型,编制加工程序完成凸面齿与凹面齿的加工仿真与分析,验证了铣齿机设计方案的正确性。

基于EDGECAM和NCSIMUL的复杂结构件数控编程及加工仿真应用

薄壁复杂结构件在航天制造业的应用越来越广泛,传统手工数控编程不能胜任,效率低、易出错,难以在高端复杂设备上实现程序的精准输出。针对一种典型的薄壁复杂结构件,运用EDGECAM软件进行数控编程和NCSIMUL软件进行加工仿真模拟,解决传统手工编程难度大、易出错、准备周期长等问题,实现零件的高效高速加工,保证产品质量,为解决同类问题提供借鉴。

复杂曲面产品的逆向建模和数控虚拟加工仿真

【目的】在现代制造过程中,复杂曲面产品日渐增多,使得加工工序变得复杂,加工周期延长,传统的设计制造方法难以适应先进制造技术日新月异的发展。【方法】笔者以人像自由曲面为例,通过使用三维扫描仪获取人像点云数据,将点云数据文件导入Geomagic Studio进行逆向建模,并在UG中进行实体生成及数控编程,最后在VERICUT软件中进行虚拟仿真加工验证。【结果】将逆向建模、数控编程及数控虚拟仿真加工结合,应用于复杂曲面产品的整个加工过程,实现了对产品的二次设计制造。【结论】逆向工程技术能大幅度缩短新产品的设计周期,减少废品率,降低成本,提高加工效率,快速反应市场变化,对现代制造业具有重要现实意义,同时还可以修复破损的雕像、雕刻等文化产品,实现对传统文化遗产的开发和保护。

细分曲面切削加工仿真技术

为了使细分曲面建模方法在更广泛的工业领域中得以应用,研究学者广泛地关注细分曲面数控加工技术。数控加工仿真是数控加工技术的关键环节,对工件的加工效率和加工质量均有重要的影响。数控加工仿真技术不仅可以验证刀具轨迹是否正确,还可以对毛坯进行加工误差分析。以细分曲面数控加工仿真技术为主要研究对象,研究细分曲面数控加工毛坯模型构建、切削刀位点判断和误差分析等关键环节。并且,通过实际加工试验,验证了该方法的可行性和实用性。

非圆齿轮的实体建模方法与线切割加工仿真

非圆齿轮因其节曲线为非圆形,设计计算复杂,加工仿真困难.根据非圆齿轮的设计和线切割理论,主要介绍运用Pro/E中的绘图模块创建非圆齿轮实体参数模型的方法,根据制造模块对非圆齿轮进行线切割加工.创建非圆齿轮加工刀具路径,进行刀具及工艺参数设置,模拟刀具加工过程,后置处理过程分析,生成数控加工程序.对加工进行仿真分析验证,表明非圆齿轮的实体建模方法与线切割加工仿真正确且精度高,解决了非圆齿轮实体建模和加工仿真难的问题.

基于VERICUT数控加工仿真及优化的实现

VERICUT是目前少有的一款既能实现仿真又能进行较好优化的三维CAD/CAM 软件。可实现刀具轨迹仿真和机床仿真的同步显示:还可通过调整各个工序的进给率优化NC代码。结合一个“锤子加工”的典型实例展现了VERICUT4.4版本环境下数控加工仿真及优化的全过程,并通过分析其优化机理说明该软件在仿真及优化方面的优越性。

数控加工仿真系统的研究与应用

介绍数控加工仿真系统的整体设计,提出格栅voxel三维实体建模方法,刀具扫描体的生成算法,实现了刀具切削工件过程的动态仿真,并对碰撞检查算法进行了初步的研究.基于以上方法,建立了蓝天数控系统的加工仿真系统,在加工前对加工程序进行验证,在加工时对刀具轨迹的执行、工件的切削过程等进行实时监控.

切削加工仿真建模技术研究

切削加工仿真是计算机仿真技术在机械制造业的重要应用领域之一。该技术对减少制造成本、缩短产品制造周期和提高产品质量意义重大。仿真模型的建立是实现切削加工仿真的关键环节,也是评价仿真系统优劣的重要指标之一。目前存在的切削加工仿真建模方法主要有三种:解析法、有限元法和分子动力学法。重点介绍了上述建模方法的实现原理和发展现状,并对其优缺点和适用范围加以评述。在此基础上,对切削加工仿真建模技术发展趋势做了进一步探讨。

复杂曲面零件的逆向建模及数控加工仿真的研究

通过对逆向工程技术及CAD/CAM技术的分析,结合鼠标曲面自身特点,采用三坐标测量机对其扫描得到点云数据,利用Imageware强大的点云处理和曲面建模功能进行点云数据处理、曲线处理、曲面处理,重构曲面模型并进行误差分析。采用UG/CAM模块对Imageware生成的CAD模型进行数控加工自动编程,并通过后置处理操作得到能被机床控制器所识别的NC代码。最终经VERI-CUT实现数控加工过程仿真以验证数控程序的正确性。证明了将Imageware、UG、VERICUT结合以实现复杂曲面零件的逆向制造的方法不仅软件兼容性好、而且操作便捷,从而大大缩短了产品的设计开发周期,并提高了加工效率,为复杂曲面零件的仿制加工提供了依据。

基于UG的整体叶轮数控加工仿真研究

整体叶轮是由复杂空间曲面构成的五轴加工零件,其广泛的应用于航空航天的发动机、汽轮机、液压泵等设备,存在加工困难、加工质量难以保证等问题。为提高整体叶轮的加工效率和加工质量,在UG NX 8.0环境下进行整体叶轮的刀轨规划并生成刀轨文件,并在UG Post Builder模块中设置专用的后处理器以生成NC代码。研究结果为提高UG软件在多轴加工领域的应用,为合理规划整体叶轮加工工艺,提高叶轮的加工效率和加工精度提供了实际参考。

失配渐开线圆柱蜗杆传动的弹性啮合分析、加工仿真及相关技术的理论与试验研究

综合应用多项先进技术,进行失配蜗轮副的理论与试验研究,包括虚拟制造蜗杆蜗轮,齿接触的计算机三维动态模拟,应用弹性啮合原理进行载荷变形下的齿接触分析,应用人工神经网络和基因遗传法优化传动参数,试验验证模拟和分析结果。以提出符合失配蜗轮副啮合特性,适于实际应用的强度分析和优化设计方法。研究对象以渐开线圆柱蜗杆蜗轮为主。并对渐开线失配圆柱蜗杆传动的传动效率和工作温度试验结果进行了分析,说明了失配蜗轮副优于线接触蜗轮副的原因。

基于UG的数控机床加工仿真与编程系统的研究

在对UG/IS&V模块进行研究的基础上,构建了基于UG/IS&V的NEXUS_410B四轴联动加工中心加工仿真系统,详细阐述了数控加工仿真模型的建立过程。并在此基础上以UGNX PostBuilder为环境,对后处理模块进行研究,开发出NEXUS_410B机床加工代码的自动输出系统,从而可以提高零件编程的效率及准确性,缩短生产周期,提高机床的利用率和加工效率。

基于多开发平台的内摆线加工仿真

通过对刀尖内摆线轨迹数学模型的深入研究,探讨了利用内摆线实现工件和刀具连续旋转分度加工的基本思想;在此基础上提出了调用多个商用软件资源库的混编开发模式。通过对通用软件开发模块的整合和无缝连接,快速地构建出内摆线加工仿真系统,并实现了内摆线加工仿真。仿真的结果既验证了内摆线加工原理的可行性,又证明了基于多开发平台混编开发模式的有效性。

基于VERICUT的异型石材罗马柱数控加工仿真

应用VERICUT及UGNX软件,对新开发的八轴双五联动数控异型石材多功能复合加工中心进行虚拟建模,并使用VERICUT软件对异型石材典型制品——罗马柱进行加工仿真研究。通过仿真检测出由UGNX软件自动生成的程序中存在的过切、干涉等问题,并对加工程序进行修改,改善数控加工工艺。通过此法不仅提高了数控机床加工功能和效率,而且降低了生产成本。

车削中心数控加工仿真系统程序检查模块的开发

本加工仿真系统以Ｗｉｎｄｏｗｓ９５为平台，利用Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋６．０开发工具进行程序编制。其中程序检查模块能够检查出用户ＮＣ程序中的大多数语法错误，然后将ＮＣ程序代码翻译成仿真需要的加工数据并存储到中间双向链表数据结构中传递给仿真运行模块。详细论述了程序检查模块功能的具体实现。

六轴联动叶片型面砂带磨削方法及加工仿真研究

依据砂带接触轮与叶片型面的最佳接触条件,提出了叶片型面六轴联动砂带磨削加工方法,并进行了叶片砂带磨削的刀位点计算;采用VERICUT构建了虚拟数字机床并进行了仿真加工实验,验证了叶片型面砂带磨削加工刀位点以及轨迹计算的正确性。