并行化數(shù)控編程和加工仿真關(guān)鍵技術(shù)的研究與實現(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)濟效益的環(huán)節(jié)之一.該文在國家重點科技攻關(guān)專題、江蘇省重大科技攻關(guān)項目和江蘇省青年科技基金項目的支持下,對并行化數(shù)控編程和加工仿真的關(guān)鍵技術(shù)進行了深入的研究,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.該文主要研究內(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)計了WebMill的體系結(jié)構(gòu),將該單位自主研制的機械CAD/CAM系列軟件中的銑削數(shù)控編程和加工仿真

2、兩個單元軟件在Web環(huán)境中高效緊密集成,為系統(tǒng)的開發(fā)奠定堅實的基礎(chǔ).②提出了在Web環(huán)境中利用并行計算技術(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算技術(shù),成功地將它應(yīng)用于數(shù)控加工編程,實現(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提出了進行三角網(wǎng)格模型局部重繪的頂點搜索法.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態(tài)仿真速度和效果的關(guān)鍵因素,通過對緊致性、保守性和評估效率的分析,提出并完善了頂點搜索法

3、,大幅度提高了材料去除過程動態(tài)仿真的速度和效果.對比測試的結(jié)果表明,該文研究和實現(xiàn)的加工仿真軟件在動態(tài)仿真速度和效果兩方面接近于國外領(lǐng)先的商業(yè)仿真軟件.④采用擴展Z&N方法,克服了傳統(tǒng)的Z&N方法在零件的某些部位驗證結(jié)果不準(zhǔn)確的缺點.并通過快速建立設(shè)計模型中三角片的區(qū)域索引,提高了精度驗證計算的效率.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)雜零件銑削加工過程,且優(yōu)化目標(biāo)能靈活地反映實際生產(chǎn)中復(fù)雜多

4、變的需求.引入時段組合的概念,將連續(xù)問題轉(zhuǎn)化成離散問題,將變參數(shù)優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化成多參數(shù)優(yōu)化問題,建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,并給出簡化求解的方法.在以上研究成果的基礎(chǔ)上,將并行計算技術(shù)與數(shù)控加工編程技術(shù)在Web環(huán)境中有機結(jié)合,實現(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,不但能進行材料去除過程的動態(tài)仿真,而且全面實現(xiàn)了干涉檢查、精度驗證和工藝參數(shù)優(yōu)化等功能;以上述兩個單元軟件為基礎(chǔ)構(gòu)建了數(shù)控銑削加工專用CAM系統(tǒng)WebMill