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虚拟制造技术在凸轮轴模具加工中的应用

闭磊  
【摘要】:随着现代制造业的发展,对制造企业的要求也越来越高。为了应对日趋激烈的市场竞争,企业必须在尽量短的时间内开发符合市场需求的产品,缩短产品研制和生产周期。本课题尝试以虚拟制造的技术和概念为基础,结合各种计算机技术,以快捷科学地确定凸轮轴成型模具及轴类件的优化切削工艺参数为目标进行研究。 首先按实际加工条件建立刀具和工件切削系统的计算机三维模型,刀片的建模将按照实际使用刀片GB规定的几何尺寸进行,这项工作以CAD软件Pro/E完成。然后将建立的模型导入有限元分析软件Deform进行分析,分析过程将模拟刀具在工件上的切削过程,获取在不同的加工工艺下刀片所受的三向力数据。通过切削力的试验和切削模拟仿真对比分析,本课题的研究表明按照切削加工实际构建精确的物理模型,和建立合理的仿真模拟边界条件,能够获得比较精确模拟结果。 在试验设计的基础上,利用模拟的切削力结果,通过回归技术,建立的切削力元模型。同时建立凸轮轴成型模具切削工艺优化的数学模型,利用遗传算法进行优化计算,获取此轴类件的高效加工参数。同时本课题将建立基于Matlab的切削力回归分析和优化计算的用户界面系统,达到提高工艺制定的效率和生产效率的目的。 计算机技术的发展使虚拟制造技术的应用越来越广泛,然而虚拟技术的应用主要集中于产品的开发过程,即研发符合市场和制造要求的产品,在工艺改进方面的应用还不完善。本课题应用虚拟制造的技术和概念于凸轮轴模具生产的加工,经过模拟及优化工作,获的满足要求的优化加工参数。


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