数控车床虚拟制造环境技术研究-【新闻】锁紧垫圈

数控车床虚拟制造环境技术研究

摘要：提出数控车削特征参数化造型方法，实现含整个数控车削加工环境的全景仿真。基于切屑形成的几何形状及位置建立屑型判别式。基于屑型单体造型特征，利用特征体参数化方法实现加工过程切屑仿真。提出“三瞬心”成形法及“误差集聚法”，可模拟车削加工实际成形过程，预测加工误差趋势，为加工质量仿真提供图形可视化支持。

关键词：数控车床；虚拟制造环境；全景仿真；切屑仿真；加工质量仿真

目前CADö CAM 集成化系统受软件模型封闭性及刚性化限制，难于解决数控机床的高效、高功能与用户使用的低效、低功能的矛盾，更不适应虚拟制造系统高度拟实要求。主要表现为①几何仿真的“仿”而难“真”——数控加工图形仿真实体去除由布尔减运算实现，由于运算量大，仿真环境只能对单个工件进行操作，无法实现含整个工艺系统的数控加工全景仿真，因此不能正确断定刀轨干涉与碰撞，更不能对用户产生虚拟现实所需的沉浸感[ 2 ]；②加工过程仿真的不“仿”不“真”——数控加工仿真忽略 了“过程”，没有考虑工艺系统中物体相互作用时各种几何现象与物理现象 ，即对加工过程不进行实质性仿真[ 2 ]；③加工质量仿真的“真”而难“仿”——几何造型系统基本元素均由理想形状几何形体构成，不包含任何物理性质，不可能由工件切削机理出发获得工件实际形状，因此仿真结果失真。误差对加工精度影响的研究工作尚处于定性、离散状况，研究成果难以在实际生产中推广应用[ 3 ]。为解决上述问题，我们选择量大面广的数控车床作为研究对象，围绕虚拟制造基础——数控加工过程仿真开展研究工作，使虚拟制造这一学科前沿研究与我国数控机床技术问题结合起来，为数控加工过程仿真开辟一条新途径。

2 数控车削几何仿真

2. 2 数控车削特征体参数化造型方法

目前数控加工仿真图形一般由CSG 体素、B- rep 及特征造型等方法表示。由于CSG 体素的形体边界几何元素 隐含在体素中，故显示与绘制体素需很长时间，而B- rep 表示法数据结构复杂，需大量数据存储空间，因此

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