虚拟加工系统研制与加工误差分析

面向数控车削加工过程研制了一个虚拟数控加工系统。该系统以Windows2000为开发平台，以Visual C 6．0为开发工具，基于OpenGL技术实现了数控车削加工过程3维仿真。该系统能够有效地仿真数控车削过程，具有更接近实际车削加工过程的特点。同时在仿真研究中，分析了加工过程中由切削力导致的加工误差，实现了对虚拟车削工件加工误差的预测。     

零件工艺信息的提取与加工过程的三维动态仿真

通过分析虚拟制造中数控加工仿真的相关技术,建立相关数学模型,进行了面向虚拟制造的数控加工仿真系统的研究,在VisualC++6.0开发环境下,基于DXF文件中的工艺信息,开发了以车削为主的数控加工程序自动编制系统,并基于OpenGL三维显示机制,编制了数控车削过程的三维动态仿真系统,实现了由AutoCAD二维几何模型自动编制数控加工程序,并实现三维动态仿真的一体化。利用本系统可以实现自动编制数控加工程序,并可直观、实时地检验数控程序的正确性,观察加工过程。     

GH4169三维车削力与温度有限元仿真

针对航空难加工材料GH4169高温合金加工过程切削力大且加工易变形的问题,对其车削加工过程中的温度与切削力进行研究。通过对有限元仿真关键技术的讨论,应用Abaqus有限元分析软件,对GH4169材料建立了三维车削模型,对车削过程中的温度场和应力场进行分析;在同样切削条件下,分别得到了三维仿真切削力、实验切削力以及二维切削力,通过切削力的对比分析,验证了三维切削仿真模型的正确性。应用所建立的三维模型模拟出不同切削参数下的切削力,得到了不同切削参数对切削力的影响规律。     

虚拟数控车削加工系统结构初探

根据实际加工情况提出了一种虚拟NC车削加工系统的设计方法及实现原理。系统在Visual C 平台上进行开发，利用OpenGL技术建立虚拟加工机床数字化模型；用C 语言实现几何仿真指令的建立并完成物理仿真相关的各个数学模型的建立，在虚拟环境下进行数控车削加工的几何仿真及物理仿真，实现产品的虚拟车削制造。     

数控车削加工仿真技术的研究

研究了数控车削仿真的关键技术。根据数据车削加工过程的特点,实现了加工轨迹仿真,加工过程实时仿真和加工过程的干涉碰撞检查,探讨了数控车削NC坐标信息处理方法,对数控车削仿真系统中文本和图形显示进行了开发,提出了实现各种刀具轨迹仿真的可行算法。     

虚拟制造中的数控车削过程仿真系统研究

介绍了虚拟制造技术的背景、意义、系统模式及研究现状，分析了在虚拟制造中占有重要地位的车削加工过程仿真系统研究现状，提出了数控车削加工过程仿真的系统功能和系统结构。     

基于C＋＋Builder的切削力预测

在自动化生产中,切削力既是优化刀具几何参数,制定合理切削用量的依据,又是检测机床工作状态的重要参数。对车削加工过程中的切削力进行仿真具有重要的理论研究与实际应用价值。为此,基于C＋＋Builder软件仿真了工件的实际加工过程,并对切削力进行了动态仿真。为数控车削中切削力仿真的进一步研究提供了理论指导及重要的前提条件。     

绿色制造中硬车削技术的研究及应用

硬车削作为一种新型的绿色制造中的干切削加工技术,不仅能避免切削液对环境的污染,而且能大幅度降低产品的生产成本,它已成为金属车削加工发展的趋势之一.主要分析和研究了硬车削的定义、特点、加工条件及其实际应用.     

数控车削加工仿真系统的研究

以数控车削加工过程仿真为对象,综合产品参数建模技术、优化方法、计算机图形学及计算机动画技术等,开发出"数控车削加工仿真系统".通过VRML建立虚拟数控车床的三维实体模型、机床运动模型来仿真数控车床的操作、加工过程,提供了真实感较强的虚拟操作加工的检测及培训环境.     

数控加工三维实时仿真系统的研究

针对数控加工三维实时仿真系统的开发,研究了加工过程三维几何模型构建、仿真过程的实时动态显示以及基于全局光照明的加工环境光照计算的具体方法。根据数控车削加工的特点,提出了一个基于构造单元的工件分解表达模型,利用此模型与刀具实体模型做布尔减运算,来实时模拟工件材料的去除过程及验证加工结果;同时,采用全局光照明模型建立了数控加工的三维仿真环境。实际应用表明,上述模型可以获得理想的真实感效果和仿真速度。     

基于ADAMS的行星齿轮系统的仿真计算

传统的机械产品设计制造过程是基于实际样机的设计验证过程,设计周期长、成本高、质量提高困难。为克服这些困难,应用UG软件对行星齿轮传动系统进行三维实体参数化建模,应用仿真分析软件MSC.ADAMS对行星齿轮传动系统模型进行仿真模拟及运动学分析。实现了用虚拟样机来代替实际样机进行验证设计,提高了设计质量和效率。     

虚拟数控车削加工精度预测研究

加工质量预测是虚拟制造实用化的重要标志之一。基于虚拟数控加工环境研究车削加工直径尺寸形成机理，简化工艺系统尺寸链得出三瞬心法预测工件加工精度的理论模型；在对工艺系统运动误差和切削力变形误差检测与辨识的基础上，给出了可视化交互式的仿真界面，实现对虚拟数控车削加工精度在线预测；通过试验验证了预测模型的有效性。该研究方法可以用于其他切削加工方式的加工精度预测。     

图形输入式车—铣制造单元

图形输入式车—铣制造单元是基于先进制造技术理念,在普通数控设备和制造单元系统软件的支持下,利用信息技术、网络技术、自动化技术等组成的动态、高效、适度自动化、柔性的机械零件切削加工单元,可将以往制造过程中相互独立的工程设计、工艺准备、生产管理、切削加工等过程以及数控车削、铣削加工集成化。制造单元的计算机控制系统符合分散型控制系统DCS的特点,既可独立运行也可作为复杂产品制造系统的子系统。制造单元获得高效率的主要因素是制造信息流的高效性,特别是在制造信息源的生成与管理中运用了图形输入方式。     

PDM and ERP integration methodology using digital manufacturing to support global manufacturing

Global manufacturing companies must implement manufacturing engineering with proper consideration given to the manufacturing process and resources that are appropriate for the particularities of each manufacturing site. Particularly for effective enterprise resource planning (ERP) system implementation under a global manufacturing environment, the product data management (PDM) integration for product data is one of the important keys to success. For such product data integration, engineering bill of materials (EBOM) needs to be transformed to manufacturing bill of materials (MBOM), but the MBOM transformation must be done in such a way as to fit the particularities of each manufacturing site. In this process, a methodology appropriate for integration and transformation is required. This paper proposes digital manufacturing as the key tool of data integration between PDM and ERP. Digital manufacturing, as a technology possessing the physical and logical computer modeling and simulation technique for actual manufacturing, provides the methodology for transforming EBOM to MBOM that fits the particularities of each manufacturing site, based on the process and resource models which reflect the particularities of each manufacturing site. It also provides the methodology for MBOM verification and the process and resource model integration. Using such method, the MBOM and the process and resource data, verified and appropriate for each manufacturing site, can be sent to the ERP system.     

虚拟产品制造规划中仿真优化技术的研究与应用

论述了制造系统的仿真与优化技术在规划中所起的巨大作用,提出了将工艺计划和生产计划的集成规划置于制造系统仿真的多级优化环境框架,并对仿真优化的目标进行层次分类,最后通过生产线系统设计实例,验证了本文的部分核心思想,为工程师进行产品制造规划提供了有力的前瞻性预测工具。     

STC100valve数控阀门专用机床设计

针对阀门（闸阀）制造业阀门体的制造工艺要求,作者根据多年设计机床经验开发设计了一种高性能、高效率的数控阀门专用机床,并将模块化设计理念贯穿到专机设计中。该机床在分析市场需求及零件加工工艺的基础上进行设计,将镗床平旋盘技术成功地应用到车床上。可实现阀门行业阀门体零件的一次装夹,多工序复合化加工的要求。样机试制完成后,证明该数控专用机床可以很好地解决阀门加工效率和质量稳定性问题,设计是成功的。     

基于OpenGL的数控车削动态仿真过程及图形显示

针对数控车削虚拟仿真系统,介绍了数控车削动态仿真的计算过程及图形显示.首先根据译码结果提取加工信息,然后运用插补运算得到加工轨迹坐标从而控制刀具与工件的相对运动,并在这个运动过程中快速进行刀具与毛坯的布尔运算,根据运算结果重新绘制场景.最后利用OpenGL的双缓存技术在计算机屏幕上显示工件的动态切削过程.     

Workpiece representation for virtual turning

In order to stay competitive with international markets, companies must deliver new products with higher quality in a shorter time with a broader variety of versions at minimum costs. Virtual manufacturing (VM) is quickly becoming an interesting strategy for product development. Primarily aimed at reducing the lead times to market and costs associated with new product development, VM offers a test-bed for the time-consuming and expensive physical experimentation. In this paper, several key issues for developing a virtual turning test-bed by using virtual manufacturing technology are discussed, i.e., representation of a workpiece with the capability of transferring error data used for machining accuracy prediction and reflecting the machining accuracy, representation of the swept volume of a tool for simulating turning process with high efficiency. The construction of surface topography, a basic model for machining accuracy prediction is also highlighted. The representations and relevant algorithms discussed in this paper are implemented in a virtual turning test-bed. A virtual machining and inspection system (VMIS) for ultra-precision diamond turning is presented and experiments are carried out to demonstrate it.