凸輪軸數(shù)控磨削加工過程動態(tài)優(yōu)化仿真的研究及軟件開發(fā).pdf

1、凸輪軸是汽車發(fā)動機的關(guān)鍵零件之一，其加工精度直接影響發(fā)動機的動力性能。隨著虛擬制造技術(shù)的深入發(fā)展和應(yīng)用，計算機仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于制造業(yè)的工藝制定、設(shè)備評估以及新產(chǎn)品設(shè)計。為了進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，有必要開展凸輪軸數(shù)控磨削過程動態(tài)優(yōu)化仿真的研究，并開發(fā)凸輪軸數(shù)控磨削過程仿真優(yōu)化軟件。 本文首先對課題研究背景、國內(nèi)外凸輪軸磨削現(xiàn)狀及計算機仿真技術(shù)在磨削和凸輪軸磨削中的應(yīng)用情況進行了分析。隨后根據(jù)

2、凸輪軸恒線速加工數(shù)學(xué)模型對加工過程中凸輪軸轉(zhuǎn)速優(yōu)化仿真進行了研究，利用三次樣條函數(shù)擬合插值的方法對轉(zhuǎn)速曲線進行了人機交互選點優(yōu)化，能夠顯著簡化用戶操作過程，提高操作效率及曲線光順程度，同時有效降低凸輪軸頂圓加工速度以及數(shù)控程序生成時對機械及數(shù)控系統(tǒng)響應(yīng)能力的要求。經(jīng)實驗驗證，優(yōu)化過后的速度曲線用于加工凸輪時零件完全合格。之后利用GLScene控件建立了一個完整的凸輪軸虛擬加工三維場景平臺系統(tǒng)，能用于凸輪軸數(shù)控磨削加工過程的動態(tài)虛擬再現(xiàn)，

3、并實現(xiàn)了增強用戶真實感體驗和提高用戶操作效率的交互功能；利用GLScene控件的動態(tài)引擎GLCadencer對凸輪軸磨削加工過程實時三維動態(tài)仿真進行了參數(shù)化設(shè)計，用戶可以從各個角度直觀、全面的觀察整個加工過程及加工細(xì)節(jié)，判斷加工中是否存在碰撞和干涉現(xiàn)象，以此來對產(chǎn)品工藝方案的可行性、工藝規(guī)程的合理性進行評估和預(yù)測，可以代替過去實際生產(chǎn)中的試切加工來指導(dǎo)生產(chǎn)。 凸輪軸數(shù)控磨削加工過程動態(tài)優(yōu)化仿真軟件模塊以C++ Builder6.