数控加工中心切削过程仿真系统的研究与开发

论文题目: 数控加工中心切削过程仿真系统的研究与开发

论文类型: 硕士论文

论文专业: 机械制造及其自动化

作者: 张泉

导师: 王太勇

关键词: 虚拟制造,几何建模,换刀装置,四叉树

文献来源: 天津大学

发表年度: 2005

论文摘要: 科学技术的高速发展,加速了制造业的变革。数控技术成为现代制造技术的核心技术,虚拟制造技术作为数控技术得以推广普及和发展的必要补充,成为众多科研工作者关注的一个方向。本文在分析和研究现有研究成果的基础上,应用虚拟仿真技术针对于立式加工中心的特点,主要对以下几个方面进行了深入的研究。1.本系统设计了虚拟数控系统,采用层次化建模方式,将机床分解成部件、零件和基本体素,组成机床的多级装配树,实现机床的几何建模。根据机床的实际结构构建自动换刀装置(ATC)几何模型和换刀控制系统。2.研究NC数控程序代码的分析处理方法和编译原理,并结合数控系统的编程规范设计了虚拟数控系统的NC数控程序代码编译器。3.在分析刀具和零件特点的基础上,利用Microsoft Active Data Objects (ADO)数控库知识,实现了对刀具零件的管理功能,能够快速完成对刀具、零件的查找、编辑、添加和删除。4.创新的提出Z向变化自相似动态四叉树( Z-Quadtrees )除料算法,来建立零件模型和刀具仿真模型。

论文目录:

中文摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 虚拟制造

1.2.1 虚拟制造系统的构成与组成结构

1.2.2 虚拟制造系统国内外研究现状

1.3 数控加工仿真研究与发展的现状

1.4 课题的提出和主要内容

1.4.1 课题的提出和意义

1.4.2 课题的主要内容

1.5 本章小结

第二章 数控加工中心仿真系统的总体结构与方案论证

2.1 引言

2.2 系统需求分析和功能模型

2.2.1 系统需求分析

2.2.2 系统功能模型和基本流程

2.3 数控加工中心仿真系统的总体结构

2.3.1 总体结构设计的依据

2.3.2 系统的总体结构

2.4 实现数控加工中心仿真的几种方案

2.5 方案的比较及结论

2.6 本章小结

第三章 数控加工中心的几何建模与运动建模

3.1 引言

3.2 加工中心的组成

3.3 加工中心的几何建模

3.3.1 几何建模方法的确定

3.3.2 加工中心的几何建模

3.4 加工中心的运动控制模型的建立

3.5 自动换刀装置(ATC)的设计

3.5.1 刀具库的设计

3.5.2 换刀机械手的设计

3.6 自动换刀运动的实现

3.7 本章小节

第四章 数控NC 代码编译器的研究

4.1 引言

4.2 数控代码编译器的种类

4.3 数控仿真系统中实现NC 代码处理方式

4.4 虚拟数控系统NC 编译器的设计

4.4.1 虚拟数控系统编译器的结构

4.4.2 虚拟数控系统编译器的功能和原则

4.5 错误处理模块

4.6 代码数据处理模块

4.7 本章小结

第五章 刀具数据库的设计与管理

5.1 引言

5.2 刀具库

5.2.1 刀具数据管理的框架结构

5.2.2 刀具库数据库的建立

5.3 工件数据库

5.4 夹具库

5.5 本章小结

第六章 切削加工过程动态仿真的研究

6.1 引言

6.2 目前常用的对于工件毛坯建模的算法

6.3 切削过程仿真模块的总体结构

6.4 Z 向变化的动态自相似四叉树实体建模（Z-Quadtrees）

6.4.1 毛坯模型的建立

6.4.2 切削刀具模型的建立

6.5 仿真模块的基本思想及实现方法

6.6 实例

6.7 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

在攻读硕士期间参加的科研项目和完成的学术论文

致谢

发布时间: 2007-04-17

参考文献

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• [4].基于五坐标数控加工中心的CAD/CAM技术的应用研究[D]. 于文鹏.山东大学2005
• [5].高速数控加工中心虚拟现实教学系统的开发[D]. 朱文杰.陕西科技大学2015
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• [8].精密数控加工中心整机特性分析[D]. 张彬.大连理工大学2012
• [9].数控加工中心仿真系统研究与开发[D]. 江笑龙.浙江大学2014
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• [10].虚拟制造中加工中心切削过程仿真系统的研究与开发[D]. 李鹏.天津大学2004

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