基于OpenGL和Visual C++的虚拟加工系统的研究

论述了基于OpenGL和Visual C++的虚拟加工系统的设备建模、设备仿真的实现方法。实现了加工设备的场景布局以及在NC代码驱动下所有加工设备的动态仿真。建立了在一夹一顶的装夹方式下,由切削力作用引起工艺系统的综合变形模型,以及对所建场景实现三维实时漫游进行了研究。

SiCp/Al复合材料切削参数多目标优化方法

为了探究高体积分数SiCp/Al复合材料的切削加工性,进行了多目标切削参数优化。确立了基于最佳表面粗糙度、最高加工效率和最小切削功率的切削参数优化目标。设计了基于刀尖圆弧半径、切削深度、进给量和切削速度的正交实验方案;通过探针式粗糙度仪测量表面粗糙度,通过压电式测力仪测量切削力,材料去除率通过计算获得;利用方差分析法对各输出变量进行切削参数的显著性检验,并通过灰度关联法进行了切削参数多目标优化。

数控代码识别及检验系统的研究

在使用Visual C++和OpenGL开发了数控车床仿真系统的基础上,分析了数控代码的识别及检查系统,并且根据不同系统可以相应的扩充,它能够满足数控加工程序正确性检查和加工几何仿真的需要,具有良好的实用性。

基于CATIAV5的工业机器人运动学仿真研究

机器人三维运动仿真是当前机器人研究领域中重要的研究方向之一。利用高端三维CAD软件对六自由度M_6iB机器人建立三维运动仿真模型。采用D-H参数法建立了连杆坐标系下的机器人运动学模型,并利用Matlab编写了运动学方程的变换矩阵,最后利用软件对机器人的运动进行分析。研究了运动学方程的求解,基于CATIA V5的DUM中的部分模块,对工业机器人运动学进行仿真,并对仿真进行结构、干涉和碰撞等分析,验证出各关节角运动函数的正确。

基于三维实体的加工仿真系统中插补计算的一种解决方法

当今社会科学技术日新月异,对制造加工技术的要求也越来越高,虚拟制造技术应运而生,并且成为当先制造领域的新热点。在仿真系统开发的时候,往往会涉及到插补计算问题,目前有很多关于插补计算的算法,但考虑到仿真速度,主要是影响实时仿真时的图象显示速度,这些算法都各有优缺。本文针对三维实体加工仿真中的插补问题提出一种实现算法,即采用刀具轨迹算法,该方法采用间接逼近的方法,难免存在一定的误差,但在允许的情况下,赢得了仿真时的图象显示速度,所以该方法可用于目前虚拟制造仿真系统中的插补计算。

以解决复杂工程问题为核心的综合切削实验教学改革

为了培养学生识别、分析、解决"复杂工程问题"的能力,分析了"机械制造技术基础"和"公差与技术测量"课程实验目前存在的问题,设计了一个综合切削实验。实验内容包括:确定基于加工质量、效率和成本的切削参数优化模型;根据新型材料的力学性能确定切削参数及其水平;根据田口法设计正交实验方案;利用虚拟仿真实验平台,掌握实验仪器的使用方法和实验平台的搭建方法,并进行切削实验;利用工具软件进行切削参数的敏感性分析,建立经验公式,并进行最优切削参数预测。

基于连续性损伤理论对P91钢蠕变的损伤研究

P91钢是火力发电、核电等工程领域中广泛应用的耐高温材料,评价其蠕变损伤特性对材料寿命的评估有重要的工程价值。基于连续性损伤理论建立了P91钢材料在620℃下的损伤曲线,并研究了蠕变εc对损伤的影响。结果表明:在同温同载荷下,随着εc的增加损伤呈线性增长规律,损伤曲线可以完整地模拟蠕变过程,损伤值与实验值吻合较好,说明运用损伤理论可以更准确地评估剩余寿命。

P91钢高温蠕变数值模拟与实验研究

P91钢是火力发电机组中高温部件的重要材料,研究其蠕变性能对高温部件的寿命评估有重要意义。研究了P91钢在实验温度为620℃,试验应力分别为145,155和164 MPa下的蠕变曲线,基于损伤力学的方法建立了Kachanov-Rabotnov蠕变本构模型。通过对Norton方程、Kachanov-Rabotnov蠕变本构模型与实验数据比较得出:两者预测的P91钢断裂寿命与实验数据相差不大,最大误差小于7%;Kachanov-Rabotnov本构模型蠕变曲线要优于Norton方程得到的蠕变曲线,并且Norton方程所得到的蠕变曲线要比试验曲线偏低,预测的蠕变过于保守。

虚拟企业模式

虚拟企业正伴随着经济全球化和信息技术的不断发展,成为许多企业的现实选择。主要介绍了虚拟企业的涵义和主要特征,对这种全新的企业运作模式进行了深入的探讨,并指出了实际应用中应当注意的问题。

虚拟制造技术概述

虚拟制造是近年出现的一种先进制造技术。介绍了虚拟制造技术的含义和研究状况;展望了虚拟制造技术的发展趋势,以期推动虚拟制造技术研究与应用的进一步发展。

虚拟企业——一种全新的企业运作模式

虚拟企业正伴随着经济全球化和信息技术的不断发展,成为许多企业的现实选择。文章主要介绍了虚拟企业的涵义和主要特征,对这种全新的企业运作模式进行了深入的探讨,并指出了实际应用中应当注意的问题。

SiCp/Al复合材料切削参数多目标优化与预测

为了在保证复合材料切削加工质量的同时降低切削过程中的碳排放,设计了以切削速度、进给量、背吃刀量、刀尖圆弧半径为输入参数的正交实验,探究切削参数与表面粗糙度、加工效率和切削碳排放三个优化目标之间的关系,同时对最优切削参数组合进行优化。首先,通过粗糙度测量仪和电能质量分析仪测得复合材料表面粗糙度和加工过程中的切削功率,并通过计算获得材料去除率与切削碳排放量。然后,通过方差分析确定切削参数对优化目标的影响程度。最后,通过灰度关联法和田口法进行了切削参数多目标优化与预测。

基于能耗效率的SiCp/Al复合材料切削参数多目标优化

为了提高加工质量,降低切削过程中的能源消耗,开展SiCp/Al复合材料切削加工参数的多目标优化研究。首先,确立以刀尖圆弧半径、切削深度、进给量、切削速度和刀具主偏角为输入参数,以最小表面粗糙度和最大功率系数为优化目标的优化方案。然后,通过仪器采集表面粗糙度、切削力和功率的实验数据,基于加权灰色关联和最小二乘拟合方法进行多目标优化,建立多目标预测模型。最后,利用主效应分析法来确定加工参数对功率系数、表面粗糙度和多目标模型的影响。研究结果表明:多目标预测模型能够获得最优参数组合,优化后可显著提高加工质量和功率系数。

6-PSS并联机构的刚-柔耦合动力学建模及仿真

主要对一种新颖的6-PSS并联机构进行刚-柔耦合动力学建模以及仿真分析。并联机构主要包括动平台、静平台、定长杆、滑块和冗余容错驱动装置等。以此机构为研究对象进行运动学分析,得到逆运动学方程。首先利用有限元理论对柔性杆进行离散处理,运用拉格朗日方程和动力学相关理论建立单元的弹性动力学方程及刚性子结构的动力学方程;推导出系统的弹性动力学方程。其次利用ADAMS软件和ANSYS软件建立6-PSS并联机构的刚-柔耦合体模型,对该模型进行仿真分析,与全刚体模型进行比较。仿真结果表明两类模型运动和受力曲线吻合,同时在短时间内,平台位置和受力误差趋于某一波动范围,模型各驱动力与系统负载相比较小;建立的刚-柔耦合体模型正确,机构的驱动性能较好。

手持式铠装电缆剥线器侧板的拓扑优化设计

手持式铠装电力电缆剥线机具有结构简单、操作方便以及效率高等特点。侧板是该机器的一个重要固定装置,由于尺寸较大,所以减重具有很大意义。采用SolidWorks simulation2019 仿真对侧板进行拓扑优化设计,实现了减重33.4%目标,具有很大的实际设计指导意义。

数控加工物理仿真技术研究

目前数控仿真工作主要集中于几何仿真,几何仿真与真正的实际数控加工还有差距。鉴于这种差距,数控仿真正在向物理仿真逐渐深入。总结了物理仿真的当前研究内容和方法,指出了物理仿真的难点,对物理仿真的未来进行展望。