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数控弯管仿真系统的设计与开发

一、引言管料塑性加工是以管料作为毛坯 ,通过塑性加工手段 ,制造管料零件的加工技术。管塑性加工由于能容易满足对产品轻量化、精确化、强韧化和低消耗方面的要求 ,已成为先进塑性加工技术面向 2 1世纪研究与发展的一个重要方向[1] 。管塑性弯曲成形是管塑性成形技术的重要组成部分。用管材制造的弯曲零件 ,无论是平面弯曲件 ,还是空间弯曲件 ,在航空航天、汽车、石油化工工业中作为气体、液体的输送管路和结构件 ,得到了广泛的应用。数控弯管工艺是传统弯管工艺结合数控技术和机床工业的发展而出现的高效率的先进弯管工艺 ,自动化程度高 ,适合于快速精确制造包括复杂空间弯曲件在内的弯管零件。工业发达国家已研制成功许多先进的数控弯管机床 ,近年来国内一些大型企业从国外重金引进了这些先进设备。但是数控弯管工艺中模具参数和工艺参数交互作用的复杂性 ,使得人们对其没有完全了解和掌握 ,而国外在这方面又对我国保密 ,致使实际生产中针对不同的弯管件还得进行大量...  (本文共3页) 阅读全文>>

中南大学
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基于UG环境的数控弯管自动编程与工艺仿真

数控弯管是一种先进的管材弯曲加工方式,目前已被广泛应用于车辆、航天、石化及军工产品的制造。弯管数控编程过程较为复杂,弯管三维CAD模型几何信息未得到充分利用,难以进行弯管产品的集成化设计与制造。本文开展基于UG环境的数控弯管自动编程与工艺仿真研究,以实现弯管数字化设计、数控编程与工艺仿真的集成。深入开展了数控弯管自动编程与工艺仿真基础理论研究。在建立弯管空间几何信息描述方法的基础上,推导了面向数控弯管的控制点坐标向加工坐标转换的数学表达式。针对数控弯管干涉检测问题,设计了一种基于三维弯管线面相交的弯管碰撞干涉快速检测算法。针对数控弯管动态仿真需要,采用插入中心线临时控制点以及控制点处的加权因子的方式,建立了一种用于描述弯管中心线动态变化的贝塞尔曲线方程。以上工作为数控弯管自动编程与工艺仿真提供了理论依据和方法支持。针对数控弯管编程需人工计算输入几何参数的问题,采用基于UG环境的OPEN API二次开发技术,实现了任意弯管三维CA...  (本文共87页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
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基于三维FEM模拟的数控弯管质量控制

数控弯管工艺在航空、航天工业的薄壁管弯曲成形中占有重要地位,但传统的基于经验和试验的工艺设计方法限制了数控弯管工艺优势的发挥。本文着重采用计算机数值模拟,并与理论分析相结合,对数控弯管进行了三维有限元模拟研究,同时自主开发了基于数据库技术的数控弯管仿真系统(NCTBS),初步实现了数控弯管从设计、仿真到数控生产的工艺规程系统化和规范化,对有效实现数控弯管工艺的质量控制具有重要意义。主要内容和结果如下:通过对数控弯管工艺受力状态的分析,建立了对应的力学模型,推导了应力应变场与能量公式,为数控弯管的三维有限元数值模拟奠定一定的分析基础。基于ANSYS软件编制了数控弯管三维有限元数值模拟程序,对其中的关键技术问题作了处理;以此程序为核心,基于数据库技术自主设计开发了数控弯管仿真系统(NCTBS),集成了数控弯管CAD/CAPP/CAE/CAM子系统,通过考核验证了系统的可靠性,实现了广义的计算机辅助数控弯管工艺设计和质量保证系统。通过...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
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数控弯管过程运动仿真与工序规划技术

弯管是以管材作为毛坯,通过塑性加工手段,制造管类零件的加工技术。弯管零件具有产品轻量化、强韧化和低耗、高效等优点,是航空、航天以及民用工业中管道系统的重要组成部分。数控弯管是基于矢量弯管原理而发明的,数控弯管的应用大大提高了管件的加工效率和质量。管件在弯曲过程中,具有较大的空间运动范围,随着弯头的增加,空间形状更为复杂,与自身及周围物体发生碰撞的几率急剧增加。因此,在实际加工过程前,需要对数控弯管工序进行规划,以避免加工碰撞的发生。目前对于数控弯管的工序规划,主要集中在利用弯管仿真进行碰撞检验的研究上,对于数控弯管工序的规划目前主要采用从两端顺序弯曲的方法,对于管形复杂的弯管零件,这种简单的规划方法往往不能满足要求。论文在分析数控弯管加工过程的基础上,建立了基于数控弯管过程运动仿真的工序规划体系结构,并设计了数控弯管工序规划的运行流程。论文在分析弯管工序及工序规划的基础上,对数控弯管工序规划方法进行了研究,通过工序集计算、发生干...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
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数字化弯管系统及关键技术研究

在国内航空企业中,大直径薄壁导管弯曲成形是尚未解决的技术难题,长期以来制约着我国民用飞机的研制,本文提出建立数字化弯管系统,实现导管设计制造的全数字量传递,用数字量传递的导管设计制造体系代替传统的用模拟量传递的导管设计制造体系,提高导管的成形质量与制造效率,加速解决大直径薄壁飞机导管数控弯曲难题。本文详细的研究了数字化弯管系统的总体模式与体系结构,对数字化弯管系统的体系结构、功能模块、运行流程、数据流程等作了详细的规划与设计,并提出了数字化弯管系统的实施应用方案及注意事项;分析了弯管知识的特点,设计了数控弯管知识库,对数控弯管知识库的功能、结构、工艺知识表以及各知识表之间的逻辑关系做了详细的设计;研究了导管三维建模以及与后续的接口技术、管形检测技术、导管展开与增量弯管程序的编制技术。本文基于VC++6.0和CATIA开发了数字化弯管快速设计系统和数字化弯管模型预处理系统,实现了导管零件的快速设计和参数特征的快速提取;基于CBR原...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
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基于三角形算法的数控弯管信息转换及仿真

本文在对目前弯管工艺国内外的研究现状进行综述的基础上,针对弯管图纸关键点坐标数据不是数控弯管机所使用的“增量管形数据”(DDP数据)的具体情况,介绍了矢量弯管原理、特点及其模型,分析了基于矢量弯管原理的管形数据转换算法机理,并在推导了方向余弦算法和平面方程算法求解DDP数据的全过程的同时,提出了基于三角形的DDP数据信息转换算法。通过运用VC++6.0编制计算软件,选取三角形算法作为弯管数据转换的计算准则,系统软件求解出DDP数据,作为半自动化数控弯管机弯制管件的数据信息。本文还结合三维数控弯管模型仿真的实现过程,分析并推导了在不同坐标系下坐标点数据信息转换计算方法,建立了管件规整化中心线交点坐标值的求解模型;同时还利用计算机图形学原理,对管件外圆表面直线段、弯曲段的三维绘制进行处理分析。然后利用VC++6.0完成参数化界面设计,通过VC++与OpenGL的接口程序,调用OpenGL绘图函数绘制三维弯管模型视图,完成了对三维数控...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>