五轴数控工具磨床磨削仿真算法研究

发布时间：2024-03-31 17:28

　　虚拟仿真是实际数控加工前进行数控代码验证的一种有效手段,也是当今虚拟制造中的重要研究内容,该技术通过对数控加工过程进行模拟仿真,验证数控代码的正确性,以缩短验证周期和降低验证成本。虽然虚拟仿真技术在数控铣削加工仿真中得到快速发展和广泛应用,但国内在数控磨削加工仿真技术方面的研究不够全面,不够深入。本文针对五轴数控工具磨床的磨削仿真过程,对数控工具磨床五轴联动解算、砂轮扫掠体生成算法和磨削加工仿真算法进行了研究,并研发了磨削仿真原型系统,实现了磨削加工过程的几何仿真。本文主要研究内容与研究贡献如下:(1)基于多体运动学建立了五轴数控工具磨床拓扑结构,实现了磨床运动仿真。采用实体模型表达法中的CSG法对虚拟磨床几何模型进行了表达,基于多体运动学实现了虚拟磨床各部件的拓扑联系,实现了虚拟磨床的运动学建模,通过解析数控代码中的运动指令,并以此为输入解算出虚拟磨床各运动部件的运动量,实现了磨床的运动仿真。(2)建立了常见标准砂轮的通用模型并提出了一种通用的砂轮扫掠体生成方法。通过对常见砂轮模型共性的归纳,建立了基于参数驱动的通用砂轮模型,通过简化其几何模型和砂轮扫掠母体,并基于包络理论,计算出了...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1线框模型的二义性

?帜Ｐ捅泶锓ǎ合呖蚰Ｐ捅泶锓ā⒈砻婺Ｐ捅泶锓ê褪堤迥Ｐ捅泶锓āＵ馊?种表达法均包含了模型的形状信息，故在一定条件下可相互转换。(1)线框模型表达法线框模型是用一些顶点和轮廓线来描述空间形体的模型。线框模型含有较少的数据量，其数据结构和处理方法也相对简单，对计算机的配置没有过高要求....

图2-2表面模型组成结构

西南交通大学硕士研究生学位论文第9页息，用空间形体的表面、轮廓线以及顶点的集合来表达和处理空间形体。表面模型表达法强调空间形体外表面细节，也详细地记录了所构成空间形体的所有几何信息与拓扑信息，能满足切分剖视图、面与面求交、表面积计算、线与面消隐以及明暗色彩图等要求，也便于对形体模....

图2-3边界表示法的结构

西南交通大学硕士研究生学位论文第10页边→点”的层次结构进行记录，如图2-3表示一个长方体用边界表示法的层次结构。图2-3边界表示法的结构B-rep法的优点是：都是由显示表达的面、边、点等几何元素来构成空间形体，能快速地绘制空间形体，且易判断几何元素之间的拓扑关系；便于在其数据结....

图2-5某磨床拓扑结构链

西南交通大学硕士研究生学位论文第13页图2-5某磨床拓扑结构链该磨床拓扑结构链能准确地表达磨床装配体各个部件之间的相对运动关系，为了使磨床拓扑结构链能更加清晰地对应具体的磨床几何模型，采用树状结构对磨床拓扑结构链进行存储与管理。树状结构是一种重要的非线性数据结构，其数据结构可描述....

本文编号：3944272