切屑卷曲和折斷過程的虛擬現(xiàn)實.pdf

1、現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向是自動化、無人化，即實現(xiàn)計算機(jī)控制的數(shù)控機(jī)床(CNC)，柔性制造單元(FMC)，柔性制造系統(tǒng)(FMS)和計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)。實現(xiàn)這些理想過程的關(guān)鍵問題之一就是切屑控制問題。到目前為止，很多柔性制造還只是加工鑄鐵件，其主要原因是鋼或其他難加工材料的切屑控制問題尚未得到解決。所以，為了使這些先進(jìn)的加工手段得到實現(xiàn)，解決切屑控制問題是當(dāng)務(wù)之急。傳統(tǒng)研制開發(fā)具有斷屑槽型刀片的方法，存在很多問題。例如：研制開發(fā)

2、周期長，耗材量較大，工作效率低，加工成本高。針對這些問題，提出將虛擬現(xiàn)實與仿真引入到機(jī)械加工中來的研究。 在VC++6.0開發(fā)平臺下，鏈接虛擬現(xiàn)實開發(fā)工具軟件WTK和開放式圖形庫OpenGL；分析和研究斷屑原理，建立切屑形成、卷曲和折斷的數(shù)學(xué)解算模型；利用C++語言編寫數(shù)學(xué)模型解算程序，開發(fā)出切削加工的桌面虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的引入，能模擬針對不同的槽型，當(dāng)輸入不同的加工條件時，切屑的形成和折斷過程的不同變化。研究開發(fā)的虛

3、擬現(xiàn)實系統(tǒng)，能夠大大縮短刀片研制開發(fā)周期，減少材料的損耗，提高工作效率，降低加工成本；同時，能通過比較不同槽型產(chǎn)生的不同屑型，確定合適的槽型，實現(xiàn)槽型優(yōu)選。 該課題開發(fā)的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)優(yōu)于傳統(tǒng)的切削加工過程仿真系統(tǒng)。主要在三個方面能夠體現(xiàn)。一方面是，該虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)不僅僅仿真出主軸、刀具和工件的相對運動，還形象逼真地仿真出切屑形成和折斷過程這一“材料去除”現(xiàn)象；二方面是，建立起切削參數(shù)和槽型參數(shù)對切屑形狀的影響關(guān)系，依據(jù)程序運行，使