复杂曲面五轴数控加工误差分析及控制

总结了数控加工误差的类型,分析了五轴数控加工的走刀运动误差和残留高度误差,并提出了相应的实用控制方法,最后给出了两个实例。     

基于铣削特征的刀具轨迹生成

介绍了一种面向铣削特征的刀具轨迹生成方法。用户在特征库的支持下对所要加工的零件进行特征描述,形成零件的描述文件,系统根据描述的特征信息自动生成面向加工中心的加工工艺和数控加工程序,生成铣削加工的刀具轨迹;并利用工功能强大的仿真模块对生成的数控代码进行仿真检验,实时显示刀具中心位置、切削用量等参数,若发现数控加工程序有误,可及时方便地修改。     

基于铣削特征的刀具轨迹生成

介绍了一种面向铣削特征的刀具轨迹生成方法.用户在特征库的支持下对所要加工的零件进行特征描述,形成零件的描述文件;系统根据描述的特征信息自动生成面向加工中心的加工工艺和数控加工程序,生成铣削加工的刀具轨迹;并利用功能强大的仿真模块对生成的数控代码进行仿真检验,实时显示刀具中心位置、切削用量等参数,若发现数控加工程序有误,可及时方便地进行修改.     

基于Cimatron的自由曲面数控加工

为了提高自由曲面数控加工的工件成型质量,文中基于C im atron软件CAD/CAM集成环境下,对反向工程中重构出的自由曲面CAD模型进行数控加工编程的方法和原则进行了讨论,提出通过“WCUT”和“SRFPKT”的数控编程加工方法可以获得较高的成型质量和加工效率。并用实例验证了其有效性。     

逆向工程在船舶结构件曲面加工中的应用

船舶复杂结构件通常含有大量的曲面,且多采用硬质合金材料,加工精度要求高。因此,船舶结构件的加工难度大,采用传统的加工方式很难满足复杂结构件的加工要求。逆向工程是根据结构件的三维模型的参数,生成CAD模型,并进行曲面重构和数控加工的一个加工方式,可以显著提高复杂曲面结构件的加工效率。本文充分利用逆向工程技术,对船舶复杂结构件的加工过程进行系统介绍,包括复杂曲面的加工参数、结构件造型、刀具轨迹生成等方面。     

自动产生型腔刀具轨迹的算法

描述了能自动产生任意形状型腔的加工轨迹的算法,该算法基于Voronoi图的曲线偏置能够避免传统偏置所面临的问题。讨论了一种Voronoi图基础上带有弧岛的任意形状型腔加工轨迹的简单有效的算法。     

自动产生型腔刀具轨迹的算法

描述了能自动产生任意形状型腔的加工轨迹的算法,该算法基于Voronoi图的曲线偏置能够避免传统偏置所面临的问题.讨论了一种Voronoi图基础上带有孤岛的任意形状型腔加工轨迹的简单有效的算法.     

大型船用螺旋桨四轴曲面数控加工技术

研究大型船用螺旋桨四轴曲面数控加工技术,提升螺旋桨曲面加工质量。通过层切法确定螺旋桨粗加工区域;利用三次均匀B样条曲线插值,在粗加工区域内获取螺旋桨曲面的控制顶点。依据控制顶点,计算四轴曲面数控加工的刀具轨迹;按照刀具轨迹生成粗加工刀具路径,完成螺旋桨粗加工。利用密切法计算粗加工后螺旋桨四轴曲面数控加工的刀位点,将刀位点转换成四轴数控机床中各轴的运动坐标,设计数控机床加工主程序,依据该主程序完成螺旋桨曲面的精加工。实验证明：该技术可有效确定粗加工区域,生成粗加工刀具路径。该技术可有效精加工螺旋桨曲面,且精加工后螺旋桨的表面光滑度较佳。该技术可降低螺旋桨曲面加工的过切量,提升螺旋桨曲面加工质量。     

舰船螺旋桨四轴曲面数控加工刀位模拟规划分析

由于传统方法对船舶螺旋桨的加工刀位规划精度不高的现象,提出舰船螺旋桨四轴曲面数控加工刀位模拟规划分析。根据螺旋桨四轴曲面的结构特点,确定螺旋桨的轴向基准,对刀位进行模拟计算,生成数控加工刀位轨迹,以HOOPS为平台,对螺旋桨数控加工进行模拟,实现螺旋桨四轴曲面刀位规划。仿真实验结果表明,数控加工规划法比传统规划方法的螺旋桨加工精度高16.3%,具备有效性。     

非均匀来流中加工误差螺旋桨的轴承力数值模拟

  目的  为研究复合材料螺旋桨的加工误差在非均匀来流中引起的轴承力问题,  方法  基于统计法,人为改变螺旋桨主桨叶沿坐标轴平移和旋转等6个自由度方向的加工误差量。在非均匀来流条件下采用SST k-ω模型和滑移网格技术对具有参数误差量的DTMB P4119螺旋桨进行螺旋桨轴承力计算,通过分析,得到螺旋桨各参数加工误差量对螺旋桨轴承力影响的基本规律。  结果  研究表明：随着各自由度方向加工误差量的增加,垂向和横向轴频轴承力呈近似线性增加的趋势,一阶叶频轴承力变化较小;桨叶在直径、螺距方向的加工误差对螺旋桨轴频轴承力影响较大。  结论  所得结果可以帮助准确预报螺旋桨性能,并为提出更为详细的螺旋桨加工精度准则奠定基础,为该领域后续的研究提供借鉴与参考。     

非均匀介质中宽带信号的混响仿真

提出了一种非均匀介质中宽带信号的混响仿真模型,给出了简要的理论介绍、具体的实现方法和相应的仿真结果.它是基于声波的射线传播理论和单元散射理论,通过模拟海面、海底以及体积混响的物理形成过程实现混响仿真.     

非缓坡非均匀流场中多向不规则波传播数学模型的建立

根据线性波动的叠加原理和波浪方向谱理论,在文献[1]的非缓坡非均匀流场的规则波基本方程的基础上,推导出了非缓坡非均匀流场中的多向不规则波传播变形的偏微分方程,并使用有限差分方法建立了数学模型。该模型避开了求解波动势函数的困难,直接求解波动能量的空间分布,可采用简单的有限差分数值方法求解,对空间步长没有限制,适合非缓坡复杂地形及存在流场的情况下大面积波浪场(波高和波向)的计算。     

板壳模型中采用刚性区加载非均匀载荷的探讨

结合120t固定门式起重机门架结构分析,讨论其非均匀载荷的施加方法,指出了等效节点载荷作用方法的局限性,通过运用ANSYS程序中“刚性区”的功能特性,提出了新的施加载荷的方法,该方法可以处理各种板壳单元模型中的非均匀载荷作用的一般方法。     

基于无限元方法预报非均匀流中螺旋桨的流噪声

为了系统地研究非均匀流场中螺旋桨流噪声的特点,采用CFD与声学无限元方法结合的方式,对螺旋桨的频域噪声进行数值预报。通过采用大涡模拟方法对非均匀流场中的螺旋桨水动力性能进行计算,然后运用ACTRAN软件的声学无限元方法,对螺旋桨的无空泡噪声进行数值模拟,并对特征点进行频域分析。流场计算结果显示:非定常计算得到的螺旋桨水动力系数与试验值吻合良好,LES模拟得到的流场初值是可信的;通过分析噪声分布云图及特征点频谱曲线得出:非均匀流场中螺旋桨的辐射噪声主要集中在低频段,且该频段的噪声主要由偶极子组成,同时噪声衰减速度随频率增大而减小,螺旋桨轴向声压级高于径向两侧,验证了计算结果的可靠性,为螺旋桨的水下噪声预报提供了一种新的方法。