基于加工仿真的數(shù)控銑削力和尺寸預(yù)測(cè)方法研究.pdf

1、數(shù)控加工仿真是一種數(shù)控程序運(yùn)用于實(shí)際機(jī)械加工前的先驗(yàn)手段，它能夠有效反映加工工況、保證數(shù)控加工的正確性和可靠性，因而被廣泛關(guān)注和應(yīng)用。然而，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)數(shù)控仿真的研究將重心放置于幾何仿真部分，對(duì)其中的物理仿真關(guān)注度稍顯不足。本文結(jié)合數(shù)控仿真的發(fā)展現(xiàn)狀，以數(shù)控仿真中的幾何仿真為基礎(chǔ)，對(duì)銑削力及仿真結(jié)果的尺寸預(yù)測(cè)進(jìn)行了研究，其主要研究?jī)?nèi)容有：
　　本文首先對(duì)比三種工件建模方法，選擇Z-Map模型作為研究對(duì)象，在此基礎(chǔ)上完成了幾何加工仿

2、真。分析了Z-Map建模方法特點(diǎn)，并完成了虛擬工件的建模；探究了NC程序解釋方法，實(shí)現(xiàn)了從NC程序到離散刀位數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換；建立了仿真環(huán)境，完成了數(shù)控銑削過(guò)程的仿真。然后，針對(duì)Z-Map模型研究了基于加工仿真的銑削力預(yù)測(cè)方法。針對(duì)立銑加工，基于離散微元法和經(jīng)驗(yàn)公式法建立了銑削力預(yù)測(cè)模型；針對(duì)Z-Map模型研究了加工仿真過(guò)程中切削用量的提取方法，實(shí)現(xiàn)了瞬時(shí)銑削力和平均銑削力預(yù)測(cè)。再次，改進(jìn)了二維圖像處理算法，提出適用于Z-Map模型的尺寸預(yù)測(cè)

3、方法。通過(guò)截面處理實(shí)現(xiàn)仿真結(jié)果從三維空間模型到二維模型的轉(zhuǎn)換，進(jìn)而使用Freeman鏈碼通過(guò)基于回溯判斷的邊界跟蹤、提取算法完成仿真結(jié)果的邊界信息提?。煌ㄟ^(guò)判斷所提取封閉邊界鏈上各點(diǎn)的曲率變化程度實(shí)現(xiàn)了角點(diǎn)的識(shí)別，并對(duì)角點(diǎn)相鄰的邊界輪廓采用基本曲線圖元進(jìn)行擬合；隨后經(jīng)膨脹運(yùn)算得到截面的邊界尺寸信息，實(shí)現(xiàn)了基于Z-Map仿真結(jié)果的尺寸預(yù)測(cè)。最后，開(kāi)發(fā)了集加工仿真、銑削力預(yù)測(cè)及尺寸預(yù)測(cè)功能于一體的數(shù)控銑削仿真系統(tǒng)。驗(yàn)證結(jié)果表明，基于加工仿真