基于ACIS/HOOPS的三轴数控加工仿真和精度验证技术研究与实现

admin · 发表于 2022-9-19 16:08:15

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数控机床因其加工精度高、生产效率高、能够加工复杂形状零件等特点在航空航天、汽车、造船等领域得到极为广泛的应用。随着信息技术的迅速发展，借助计算机图形技术及其强大的计算能力来模拟数控加工的实际过程，并对零件加工精度进行定量分析与评价已成为工程实践中的强烈需求。本文对数控加工仿真技术和精度验证技术进行了深入研究，并在此基础上完成了北京立科新兴数字化有限公司的计算机辅助制造软件LKCAM的仿真模块的开发。本文采用基于三角网格离散仿真的方法对数控加工仿真系统进行建模，通过建立毛坯的ZMap模型，实现了对多种轨迹类型和多种毛坯类型的仿真。针对HOOPS平台数据结构的特点，对仿真模型进行了分区优化，以实现局部刷新技术来提高切削仿真的效率。本文在对国内外已有的精度验证方法研究分析的基础上，结合LKCAM系统的特点，采用了基于三角化离散仿真的法向误差验证算法。在ACIS平台上对设计模型进行三角化离散作为设计模型信息，通过仿真切削获取仿真模型信息，对设计模型信息和仿真模型信息在采样点处进行比对，并对验证失真区域的结果进行了修正。在验证过程中采取了三角片区域划分的方法提高计算效率。验证结果以云图显示并能输出精度数据报告。针对三角网格离散仿真算法的不足，本文还讨论了基于实体建模的仿真方法，通过对仿真模型进行八叉树建模，可以进行近似实体的切削仿真。在对Marching Cubes算法进行深入研究的基础上，实现了实体切削仿真中体素表面提取和渲染的核心算法。

基于ACIS/HOOPS的三轴数控加工仿真和精度验证技术研究与实现

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