并行化數(shù)控編程和加工仿真關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、數(shù)控編程及其相關(guān)技術(shù)是CAD/CAM技術(shù)中最能明顯發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益的環(huán)節(jié)之一.該文在國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)專題、江蘇省重大科技攻關(guān)項(xiàng)目和江蘇省青年科技基金項(xiàng)目的支持下,對(duì)并行化數(shù)控編程和加工仿真的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的研究,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了數(shù)控銑削加工專用CAM系統(tǒng)WebMill.該文主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:①在B/S結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上引入P2P思想,設(shè)計(jì)了WebMill的體系結(jié)構(gòu),將該單位自主研制的機(jī)械CAD/CAM系列軟件中的銑削數(shù)控編程和加工仿真

2、兩個(gè)單元軟件在Web環(huán)境中高效緊密集成,為系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).②提出了在Web環(huán)境中利用并行計(jì)算技術(shù)提高數(shù)控編程效率的方法.深入研究基于消息傳遞接口的并行計(jì)算技術(shù),成功地將它應(yīng)用于數(shù)控加工編程,實(shí)現(xiàn)了并行化數(shù)控編程算法,提高了Web環(huán)境下數(shù)控編程的效率.③提出了進(jìn)行三角網(wǎng)格模型局部重繪的頂點(diǎn)搜索法.三角網(wǎng)格模型的局部重繪技術(shù)是影響三角化離散法動(dòng)態(tài)仿真速度和效果的關(guān)鍵因素,通過(guò)對(duì)緊致性、保守性和評(píng)估效率的分析,提出并完善了頂點(diǎn)搜索法

3、,大幅度提高了材料去除過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真的速度和效果.對(duì)比測(cè)試的結(jié)果表明,該文研究和實(shí)現(xiàn)的加工仿真軟件在動(dòng)態(tài)仿真速度和效果兩方面接近于國(guó)外領(lǐng)先的商業(yè)仿真軟件.④采用擴(kuò)展Z&N方法,克服了傳統(tǒng)的Z&N方法在零件的某些部位驗(yàn)證結(jié)果不準(zhǔn)確的缺點(diǎn).并通過(guò)快速建立設(shè)計(jì)模型中三角片的區(qū)域索引,提高了精度驗(yàn)證計(jì)算的效率.⑤提出了基于仿真數(shù)據(jù)的銑削加工多目標(biāo)變參數(shù)優(yōu)化的方法,適用于切削條件變化較大的復(fù)雜零件銑削加工過(guò)程,且優(yōu)化目標(biāo)能靈活地反映實(shí)際生產(chǎn)中復(fù)雜多

4、變的需求.引入時(shí)段組合的概念,將連續(xù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成離散問(wèn)題,將變參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化成多參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題,建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,并給出簡(jiǎn)化求解的方法.在以上研究成果的基礎(chǔ)上,將并行計(jì)算技術(shù)與數(shù)控加工編程技術(shù)在Web環(huán)境中有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了并行化銑削數(shù)控編程軟件;研制了功能齊全的銑削加工仿真軟件,不但能進(jìn)行材料去除過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真,而且全面實(shí)現(xiàn)了干涉檢查、精度驗(yàn)證和工藝參數(shù)優(yōu)化等功能;以上述兩個(gè)單元軟件為基礎(chǔ)構(gòu)建了數(shù)控銑削加工專用CAM系統(tǒng)WebMill