凸輪軸數(shù)控磨削加工過(guò)程動(dòng)態(tài)優(yōu)化仿真的研究及軟件開(kāi)發(fā).pdf

1、凸輪軸是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件之一，其加工精度直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。隨著虛擬制造技術(shù)的深入發(fā)展和應(yīng)用，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于制造業(yè)的工藝制定、設(shè)備評(píng)估以及新產(chǎn)品設(shè)計(jì)。為了進(jìn)一步提高凸輪軸磨削的加工質(zhì)量、加工效率，降低加工成本，有必要開(kāi)展凸輪軸數(shù)控磨削過(guò)程動(dòng)態(tài)優(yōu)化仿真的研究，并開(kāi)發(fā)凸輪軸數(shù)控磨削過(guò)程仿真優(yōu)化軟件。 本文首先對(duì)課題研究背景、國(guó)內(nèi)外凸輪軸磨削現(xiàn)狀及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在磨削和凸輪軸磨削中的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析。隨后根據(jù)

2、凸輪軸恒線速加工數(shù)學(xué)模型對(duì)加工過(guò)程中凸輪軸轉(zhuǎn)速優(yōu)化仿真進(jìn)行了研究，利用三次樣條函數(shù)擬合插值的方法對(duì)轉(zhuǎn)速曲線進(jìn)行了人機(jī)交互選點(diǎn)優(yōu)化，能夠顯著簡(jiǎn)化用戶操作過(guò)程，提高操作效率及曲線光順程度，同時(shí)有效降低凸輪軸頂圓加工速度以及數(shù)控程序生成時(shí)對(duì)機(jī)械及數(shù)控系統(tǒng)響應(yīng)能力的要求。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，優(yōu)化過(guò)后的速度曲線用于加工凸輪時(shí)零件完全合格。之后利用GLScene控件建立了一個(gè)完整的凸輪軸虛擬加工三維場(chǎng)景平臺(tái)系統(tǒng)，能用于凸輪軸數(shù)控磨削加工過(guò)程的動(dòng)態(tài)虛擬再現(xiàn)，

3、并實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng)用戶真實(shí)感體驗(yàn)和提高用戶操作效率的交互功能；利用GLScene控件的動(dòng)態(tài)引擎GLCadencer對(duì)凸輪軸磨削加工過(guò)程實(shí)時(shí)三維動(dòng)態(tài)仿真進(jìn)行了參數(shù)化設(shè)計(jì)，用戶可以從各個(gè)角度直觀、全面的觀察整個(gè)加工過(guò)程及加工細(xì)節(jié)，判斷加工中是否存在碰撞和干涉現(xiàn)象，以此來(lái)對(duì)產(chǎn)品工藝方案的可行性、工藝規(guī)程的合理性進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測(cè)，可以代替過(guò)去實(shí)際生產(chǎn)中的試切加工來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。 凸輪軸數(shù)控磨削加工過(guò)程動(dòng)態(tài)優(yōu)化仿真軟件模塊以C++ Builder6.