基于STEP-NC车削仿真的关键技术探讨

基于STEP-NC的智能化数控系统开发的一部分,以车削仿真为研究对象,重点探讨了STEP-NC车削数控系统中仿真模块实现的几个关键技术,为STEP-NC车削数控系统智能化的实现提供了一定的理论依据。

基于Deform的Inconel 718车削仿真与分析

镍基高温合金Inconel 718因其具有优异性能而被广泛应用于发动机热端部件,然而其可切削加工性低,切削力大、切削温度高等使得工件质量得不到保障。基于有限元分析软件Deform_3D模拟镍基高温合金Inconel 718的车削过程,研究其车削过程中切削力和切削温度的变化以及切削速度、进给量、背吃刀量对切削力和切削温度的影响规律,结果表明:背吃刀量对切削力影响最大,其次是进给量,切削力随背吃刀量和进给量的增大而增大,随切削速度的增大而减小;切削速度对切削温度的影响较大,切削温度随切削速度和进给量的增大而增大,随背吃刀量的增大先增大而后减小。

基于OpenGL车削仿真系统的开发与研究

针对数控车削试切,检测NC代码引起的低效高耗的问题,分析数控车削特点,以Visual Studio 2015为平台,采用OpenGL开放图形库为工具,研究开发了数控车削仿真系统。将系统按功能分块,着重阐述了各模块实现的原理及方法,提出以矩阵的转换的方法实现图形的显示;分析NC栈代码的特点;规定刀具的运动轨迹;为加强系统的适用性以及扩宽性,实现了stl模型的显示,根据栈的原理达到刀具与工件的独立运动的效果;通过离散法解决毛坯形状的实时变化,以实现车削加工的仿真效果。该系统具有良好的实用性、三维图形显示能力以及良好的扩宽性。

考虑多场耦合作用的航空薄辐板齿轮热处理后辐板车削变形研究

薄辐板齿轮拥有质量轻、结构与受力相匹配等诸多优点,常应用于航空航天等重要场合。然而,薄辐板齿轮本身的刚度较小,工艺过程复杂且涉及应力场、温度场等多个物理场的耦合作用,难以对其进行精确变形及加工精度的控制与预测。以薄辐板齿轮件为研究对象,针对齿轮辐板的热处理及车削加工工艺过程,建立了零件的工艺参数与其应力场间的映射模型,并通过试验验证了该模型的正确性;基于该模型,分析了不同的工艺参数、工艺路线以及零件的装夹方式等对航空薄辐板齿轮辐板的热处理后车削加工变形的影响,明确并优化了导致零件产生变形的主要因素。

基于有限元仿真的机车轴桥车削工艺参数优化

通过设计轴桥的车削正交试验,由EA4T车轴钢车削时的切削力计算公式,得到不同切削速度、进给量、切削深度下切削力的大小。建立轴桥的三维模型,并用Ansys仿真软件得出多个位置的切削变形值。运用MATLAB优化算法在保证其加工质量的同时,以提升机车轴桥的车削效率为优化目标,最终得到切削三要素的最优组合。结果表明:轴桥车削时切削速度取280 m/min,进给量取0.25 mm/r,切削深度取1.093 mm时,金属切削率取得最大值,且最大值为7.584 5×104mm3/min。既能保证加工质量,又使得金属切削率最大。

基于Deform 3D的金属车削过程仿真

基于材料变形的弹塑性理论、热力耦合理论以及Usui磨损模型,采用有限元仿真技术,利用三维仿真软件Deform对车削过程进行仿真,得出了在不同切削用量下切削力的变化规律、切削过程中刀具中切削应力的分布情况以及刀具表面切削热的分布情况。仿真结果为生产实践中切削用量的优化选择提供理论依据。

数控车削三维仿真插补算法

分析了数控加工插补的原理,设计了数控车削三维仿真系统;根据直线插补的原理,在仿真系统的直线插补中引入直线夹角的正切值,构造了直线插补算法;引入增量角驱动圆弧插补,圆弧起始角、终止角作为作为插补边界条件,构造了圆弧插补算法;利用C++语言,在visual C++平台中,借助OpenGL图形库实现了插补算法,经实例验证,插补算法效率高、插补准确。

基于Pro/E的数控车削加工仿真

以某高速电转轴中的转轴为例,利用Pro/Engineer 5.0中的Pro/NC模块对其进行模拟车削加工仿真,将传统的二次装卡应用到自动编程中,完成数控刀路文件(.ncl文件)和G代码(.tap文件)的创建,并通过屏幕演示和在VERICUT中的模拟仿真验证可行性,最后经过后处理器Gpost生成可在FAUNC数控车床上运行的G代码,有助于优化数控车削加工工艺。

基于Deform 3D的42CrMo钢车削加工仿真研究

42Cr Mo钢是一种应用广泛的高强度合金结构钢,为了研究42Cr Mo钢的车削过程,应用Deform 3D软件进行车削加工仿真,结合仿真结果分析了车削过程中切削力和切削温度的变化规律,为42Cr Mo钢实际车削加工切削力和切削热研究提供理论参考。

基于布尔运算的多边形车削加工仿真探讨

在布尔运算和多边形布尔运算的基本理论的基础上,通过对工件构造和刀具形状以及走刀路线的综合考虑,实现了SSINCT系统的布尔运算模块,为车削仿真提供了一定的借鉴。

SiCp/Al复合材料薄壁件车削力的仿真研究

应用有限元分析软件ABAQUS对Si Cp/Al复合材料薄壁件车削力进行了仿真研究,得到了切削用量对切削力的影响规律,并结合文献的实验成果对相应规律进行了分析。仿真结果表明:在Si Cp/Al复合材料薄壁件车削过程中,随切削速度的增大,三向切削分力(轴向力Fx、径向力Fy、切向力Fz)均增大,但径向力Fy增幅很小;随进给量的增大,三向切削分力都有增大的趋势;随背吃刀量的增大,三向切削分力均显著增大;背吃刀量是影响切削力的主要因素。

基于分布式的虚拟车削加工仿真系统的设计与实现

根据分布式的虚拟车削加工仿真系统的功能要求,确定了软件系统结构,选用CORBA作为开发方法,利用VC++语言和OpenGL技术相结合成功地开发了一个基于分布式的虚拟车削加工仿真系统。同时对程序的运行机理进行了分析。

面向数控系统的高效车削加工仿真算法的研究

为了提高车削加工仿真算法的时间和空间性能,实现数控系统中三维实体实时材料去除模拟,提出一种高效的车削加工仿真算法.首先,改进传统二维dexel工件模型为dual dexel(简称为D-dexel)模型,并归类车削刀具,建立刀具统一的显式表达方式;其次,在布尔减运算中采用定位机制.最后,通过实验表明该算法具有较好的时间和空间性能.

基于Visual C++与OpenGL的数控车削加工仿真系统研究

介绍了在Windows XP环境中,以数控车削加工作为研究对象,利用Visual C++与OpenGL综合开发了一个可视化数控车削加工仿真系统。此系统界面友好,交互性较强,实现了数控加工轨迹的模拟仿真,并较好地完成了对数控程序的正确性检查。

基于正交试验的25CrMo钢切削力有限元仿真研究

25Cr Mo钢具有良好的综合机械性能,在高压管件及各种渗碳零件制造中应用广泛。研究25Cr Mo钢切削过程中切削力的影响因素及变化规律对于保证加工质量、提高设备可靠性具有重要意义。采用正交试验安排试验方案,基于Deform 3D软件进行25Cr Mo钢车削加工仿真,结合仿真结果分析了不同切削用量对主切削力的影响规律;应用matlab软件对试验数据进行计算,获得切削力经验公式,为25Cr Mo钢切削参数选择及切削力预测研究提供理论参考。

基于AdvantEdge FEM的Ti6242钛合金切削力仿真与试验研究

研究切削用量对车削Ti6242钛合金的切削力的影响。首先进行Ti6242钛合金的车削仿真,然后建立车削Ti6242钛合金主切削力的二次响应面回归数学模型并进行试验验证。结果表明,车削Ti6242钛合金的主切削力随着切削速度的增加缓慢降低,随着进给量和切削深度的增加显著上升。

基于数控加工工艺验证的仿真方法研究

分析了基于数控加工工艺验证的仿真方法——播放式仿真方法,并将其应用到数控车床仿真系统中。介绍了数控仿真系统的总体结构、工作过程及经典的数控加工仿真方法;设计了车削工艺验证模块,提出了加工过程中刀具选择和切削用量选择的合理性判断原理及其程序实现方法。为支持数控加工工艺验证,对NC代码解释的程序结构和毛坯建模数据结构做了相应修改。从而使系统具备了工艺合理性判断的功能,使数控仿真软件更能真实的模拟数控机床。

计算机模拟仿真在机械加工过程中的应用

介绍了数控车削和铣削加工过程的计算机模拟技术的发展现状,提出了在机械加工过程中仿真模拟存在的问题,并对机械加工过程中计算机模拟仿真的发展趋势进行了分析。

数控车削模拟编程系统的研究

介绍了自主开发的数控车削模拟编程系统。该系统根据数控车削加工的特点实现了数控源程序编辑、代码检验解释、加工过程仿真等功能,在计算机上实现了数控车削编程和仿真加工的全过程。