基于特征建模的数控车削加工仿真算法研究

发布时间：2021-09-19 06:33

　　数控加工过程由NC程序驱动,NC程序的编写很容易出错,且错误率会随着加工零件复杂度和加工工艺复杂度的增加而升高,为了有效检验NC程序的正确性,引入了数控加工仿真技术,其中仿真算法是系统能够真实准确地模拟实际加工过程的关键技术。本文以数控车削加工为对象,在Delphi开发环境下,利用其中的GLScene控件构建了数控车削加工仿真系统。分模块建立了系统的结构模型,分析了各模块的功能,并对各模块进行了详细的设计,最后对系统的切削算法进行了研究。首先,针对目前数控机床种类繁多、结构复杂,对其静态建模缺乏灵活性的问题,提出了基于面向对象技术的数控机床库和刀具库的动态建模技术。根据机床和刀具的装配结构,建立对应的结构描述文件,进而动态生成具体的机床模型和刀具模型。此方法相比于静态建模具有更大的柔性,提高了仿真环境的建模能力,并且使形体模型的建立不受其结构复杂程度的影响。其次,针对常用零件几何建模数据量大、真实性差的缺点,选用特征建模来建立工件的模型。对零件进行特征分析,建立车削加工零件的特征库,对基本特征进行描述,并采用基于三角面片的离散建模方法表达基本特征,通过调用特征库中的基本特征组合形成零件... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１数控车削仿真系统结构图??Ｆｉｇ．２－１?ＮＣ?ｔｕｒｎｉｎｇ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??

面也有很大的便利。在模拟加工过程时，系统能够准确地读取数控代码，从而控??制刀具与工件运动，利用基于ＯｐｅｎＧＬ的ＧＬＳｃｅｎｅ图形库流畅清晰地显示加工过程??动画。根据如上所述，对车削仿真系统进行建模，结构如图２－１所示。??数控车削仿真系统??＿?｝空虚?虚加管??Ｓ?拟?拟工理??＿?Ｗ?机?刀形功??｜?＃?床?具体能??图２－１数控车削仿真系统结构图??Ｆｉｇ．２－１?ＮＣ?ｔｕｒｎｉｎｇ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??上图为车削仿真系统结构图。系统由控制器、ＮＣ代码编译器、虚拟机床、加??工形体和虚拟刀具组成，另外系统还具有管理功能，用来管理刀具、毛坯、卡具??等。下面对各模块进行简单的介绍。??（１）?ＮＣ代码编译器??ＮＣ代码编译器负责对ＮＣ程序进行读取、查错和编译。首先能够正确读取并存??储ＮＣ代码，然后根据数控车削系统的编程规则对ＮＣ代码进行词法、语法和语义的??检查，提取出刀具运动信息，最后将其翻译成仿真系统可以识别的数据信息［３６］。??如图２－２所示。它的输入是ＮＣ程序，输出是ＮＣ代码错误信息或刀具运动信息。??８??

?语法分析?语义分析??图２－２?ＮＣ代码编译器??Ｆｉｇ．２－２?ＮＣ?ｃｏｄｅ?ｃｏｍｐｉｌｅｒ??控制器??虚拟车床的控制器控制着整个车床的运动，它接受经ＮＣ程序编译器处理提取??出的刀具信息、毛坯信息以及车床运动信息，将这些信息作为运动指令输出，传??递给执行机构。??（３）


本文编号：3401208