2中不对象间的碰撞干涉进0于论。推导了相灰的检验算法该体系将几何极咽与物理模5糊反映了特种回转面刀具数控加工的实际情况,提出了新的高效判交算法,可有效地提高检验效率。
随着汽车模具等制造行业的快速发展,不仅对多品种小批量特种回转面刀具的需求日益增加,而且要求缩短产品开发周期和交货期。但在实际数拧加工中,为了验证所产生的数控代码的正确性。常常需要进行反复试切直至确认数控代码能够完成预定操作不仅效率低下,占用了机器资源,而且有可能弓起刀几碰撺而造成大的经济损火。汕过对,拟制造环境中特种回转面刀具磨削加工仿真系统的研究,能有效地竹省资源,快,经济地制造出山场所需要的产品。
2仿真系统的体系结构通过对特种回转面刀具磨削加工过程中的各种操作进行模拟与预测,我们建立了面向虚拟制造的特种回转面刀具磨削加工仿真系统。该仿真系统包括几何仿真与物理仿真两方面的内容几何仿真包括刀位轨迹验证工件与机床刀具的碰撺干涉精度检验加工过程成形仿真等;物理仿真包括对切削参数的优化砂轮磨损的监控面质1和切削力的柠制等。通过将几料仿真与实际加工过程中的物理仿真相结合,能更加真实地反映数控磨削加工特种回转面刀具的实际情况。达到更为精确的仿真效果。
仿真系统的结构1.
3仿真体系的关键技术碰撞干涉检验1仿真休系中。碰撞干涉检骑是其关收稿曰期2,年4月键技木,特别贵1要进深入糸统的研究,仿真结果下几技凇在数控磨削特种回转面刀具时。,有可能发生碰撞干涉的区域是砂轮与机床主轴之间砂轮与夹,之间砂轮与被加1工件之间以及砂轮头架与夹具之间。由于砂轮与各部件大都为回转构件,在进行碰撞千涉检验时有很多类似之处,限于篇幅,本文以砂轮与特种回转而刀具之间的碰撞1涉检验为例进行分析,余可类推。
建立之所不的机床坐标系又上上由于砂轮轮廓是由条母线绕回转轴形成该母线由形成砂轮人端面上的条径线和形成砂轮锥面的直线两部分组成。因此采用下列步骤求得砂轮曲面上的点坐标首先在砂轮局部坐标系中,将母线按定的密度取点,以坐标点,7.7,0,7记泌;其次,将坐标点绕回转轴按等步距旋转360离如36,00为步距,用度;*后,将坐标点转化到机床坐标系。33为离散后的砂轮。
同+氧特种回转面刀具面单位法矢也米用这样。碰掎下涉检验可通过先粗判可能发生干涉的区域洱精判干涉量的大小几个步骤来进行判断砂轮与特种回转面刀具可能发生碰撞十涉的区域若砂轮上点,7=心;满足下列条件则有4能发生碰撞需要进步进行判断;否则。砂轮上该点不会与特种回转而刀具发生碰掎。式2刀位时特种回转而刀,各坐标分量的讼小*大值。
依据刀位信息对可能发生干涉的区域作进步裁减,将十涉测试范围减到*小芯当前刀位时砂轮面上各点的坐标为,2,前刀位时砂轮面上各点的坐标为此时两刀位所对应的砂轮实体有部分重合。
若在重合区域前刀位砂轮而上的点尸,为无碰撞涉点,那么当前刀位砂轮面包含在前刀位砂轮实体内的部分也不会与特种回转面刀具发生碰撞干涉。
精确判断是否发生十涉以及干涉量的大小面刀具面的法矢是否有交点,芯有交点,则计算法矢残余长度。如果法矢残余长度为负,则明砂轮的该点过切刀具;如果法矢残余长度为止,则明少切;如果法欠长度为零,则满足加丁要求离散后砂轮上点的单位而法矢可用下式进行计算金属切削加工切屑形状参数的量化计算大连铁道学院6028施志辉许立王启义葛研军量化计算,为切削加工过程仿真提供依据。
1引言在金属切削加丁过程中,切,形状千变万化,要实现切屑形成过程仿真,必须将切肩形状参数化。并根据加工条件计算这些参数值。
多年来,国内外学者对切屑形状及其形成进行了大量深入研究,建立起十几种切肩形成模型,在切屑流动方向切屑卷曲机理及切屑折断方式等方面取得了重耍成果1.但于切肩问极为复杂,许多研究尚属定牲分析。特别是对切,横向卷曲还没,量化讣算的方法。
响切1形状各因素的士次程度,建立数学模型。实现国家863,3主资助项目编号86359430收私1曰期2000年9月对切屑形状参数量化计算,为切屑造型提供数据。
2切屑形成及形状参数刀具切入工件时。被切金,层经剪切面发生塑忡滑移变形成为切肩,苒经刀具卷屑槽卷曲变形,形成个等螺距螺旋形切肩,其形状可由螺旋外径29螺距户螺旋面与轴的夹角0确定1.切,流出后受工件刀只及机床等阻碍引起再度变形或折断。从而产生各种类型的切屑。因此。其它类型切,均可视为螺旋切肩的演变和组介。
4当砂轮上所有在可能干涉域内的点都满足法矢残余长度为正为零或没有交点。则叨砂轮在该刀位加工特种回转面刀具时没,发生碰撞干涉,可以将该刀位点写入刀位文件反之,若有个法矢残余长度为负,则明砂轮与回转体刀具相交,即发生了碰撞,涉,需要进行刀位修正。
具数控磨削加工仿真系统的体系结构将几何仿真与物理仿真相结合。较真实地反映了实际加工情况;键技术碰撞干涉检验进行了讨论。针对问转体总,迎过先粗判后精判的系列裁减运算。将碰撞干涉域限定在*小范围内。涉及到的只是代数计算。
有效地提高了算法效率和稳定牲。
该加工仿真系统及所提出的算法同样适介于其它回转体零件的数控加工。
2黄雪梅,高国利,王启义。拟实制造的机械加工过程仿3谭广宇,袁哲俊等。数控加工碰撞干涉检验的新方法。
编辑胡红兵