计算机仿真技术在工艺优化设计中的应用new

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第22卷第2期沈阳工业大学学报Vo122No22000年4月JournalofShenyangUniversityofTechnologyA0r．2000文章射一一圳。‘计算机仿真技术在工艺优化设计中的应用。72002)杜尚俭丁尸弓7／71I一⋯(沈用工韭太学机槭工程学院，辽宁沈阳110023)靴蝴一TP391工翩切薪力=j7哪pI工卑记～豫计算机辅助工艺设计(CAPP)是设计和制造形动态模拟零件加工的全过程，显示刀具轨之间的的桥梁，有着很好的应用

2、前景，但是由于迹，直观显示刀具与工件、刀具与夹具之间的位工艺设计受到具体制造环境及传统经验和习惯的置关系．根据切削参数．对加工状况、加工时间进影响，要制定完善的CAPP工艺生成决策规则，行仿真．及时发现错误，井对错误进行提示，从难度很大；同时，这些规则在应用中依赖于具体而避免加工过程中诸如刀具碰撞等错误，提高系的企业框架和生产条件，其通用性差和集成性统的安全性，部分或全部替代试切过程．提高技等．离广泛应用还有较大距离．本文针对工率．图l表示了CAPP系统和仿真之问的关系．艺规程的合理性，运用计算

3、机辅助工艺设计和工辅工工艺助装工艺设计应用图形学技术，对零件的加工工艺进行计算机芑C应生工程序厦工具J荜AA用成艺仿真．根据切削参数检验工艺的合理性，动态显DD于于设子子系示各加工阶段毛坯的形状变化，显示刀具运动轨系计系系统统于工统统迹，判断是否存在碰撞和过切现象．系工具工统襞袭包计算机生成的工艺规程或者工艺师设计的工cAPP设计甲台艺规程是否正确、可靠，需要实践的检验．检验的CAPP=吐程管理厦图形仿真过程称为“试切”，试切往往造成原材料报废．刀具损伤，给经济带来损失，甚至延误工时．因此．工艺

4、设计DB一1仿真D弓在加工人员试切之前，用计算机把“试切过·程演示一遍，这样试切不用对实际材料进言8哿嵩行，井通过观察计算机动态演示试切过程，可了解到工艺规程的缺陷，返回CAPP系统，对工艺进行修改．计算机利用图形学技术动态显示零图ICAP,"系统结构图件的加工过程．称为零件工艺的图形仿真．I．I系统的总体框架和开发平台本仿真系统与工艺设计模块既相互联系又相1加工工艺的图形仿真互独立，图形仿真可用工艺设计模块生成的输加工工艺的图形仿真就是用图形对零件的加出为输人(工艺设计模块采用Access设计

5、，与本工过程进行动态演示．在计算机屏幕上用二维图系统独立，本文不再详细叙述)，也可以由用户抽收稿日期：I998—12—3o作者崎升杜尚fI96B一)’男'辽宁鞋山凡t博士生维普资讯http://www.cqvip.com92沈阳工业大学学报第22卷立输入工艺规程．在切创过程中，y=y+@d，@的值为本系统采用AutoCADR12作为软件开发环fL-4(。+(—y0境，AutoCAD中的ADS软件包作为开发工具，与CAPP部分的接口采用AutoCAD的ASE．：'ASI接OOSO=lxlX21+L

6、口，能运用SOL语句访问Access，得到满足条件L@一L,'cos0的数据存放到文件中，AutoCAD的ADS接口读圆心(d．6)的计算公式如下取这个文件得数据，进行处理，供仿真之用．系统总体框架如图2所示．f(一Ⅱ)2+(6)2一R：l(．一Ⅱ)。+(y．6)。一R在运算过程中，xY坐标满足下式(一Ⅱ)+rY一6-(R+aJ其中R的值为(一Ⅱ+r6=R!1．3初始化模块的设计初始化模块为仿真建立坐标系．显示毛坯的形状，确定工件的定位基准和度量基准，并输入幽2CAPP糸筑兰占于句幽零件的尺寸参

7、数．1．3．1建立坐标系】．2切削函数图形初始化后，系统屏幕左上角为坐标原切削函数包括车圆拄、车圆锥、车弧锥、倒点，横向向右为正x轴．为了方便零件图和毛坯角、园角、车端面、孔加工、螺纹加工等．的显示，由用户自行设置新的坐标原点0(切削函数功能实现对需切削区域的切削．)，横向向右为正轴，纵向向上为正y轴，切削函数具有以下功能：形成新的坐标系．新坐标系内任意一点((1)显示刀具运动轨迹：在屏幕上用指定画出刀Y)，对应于系统坐标．y)具的运动轨迹；Ix—x。+x(2)参数约束：根据用户输入的切削深度，

8、系~-YAA切削数据文件中选择相应的切削速度和进给量，LY一+Y使二者与切削深度具有一致性；13．2毛坯形状及基准的确立轴类零件的毛坯一般为棒料．在2D坐标系(3)刀具和夹具的碰撞检验：每次走刀结束时，判断刀具终点坐标是否藩在夹具的边界线内或边内即表现为轴对称图形．原点O即为毛坯最左端中心点，轴即为对称轴．在显示毛坯形状时，一界线上；(4)过切检验：每次走刀时，判断用户选择的切般要求用户输入毛坯长度和直径，系统自动绘出削程度是否超过零件的尺寸和公差要求；毛坯形状．毛坯中心线(X轴)为轴类零件的定