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弯管加工过程仿真应用

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通过TBS仿真系统操作界而可以完成对弯管机床的弯管加工设置定义,NC文件的选择,仿真所用模胎具的选择,仿真速度的控制,加工控制(床头归位,运动仿真,暂停仿真,停止仿真),并且具有数据显示(夹头位置显示,小车位置显示,弯曲角度显示),仿真速度显示的功能.数控弯管加工过程某瞬时状态的仿真结果如图7所示.所用弯管机床为欧凯机械矢量数控弯管机.发生碰撞的导管段和机床体变为红色.

为比较基于碰撞干涉模型和扩展XOBB碰撞检测算法的效率,欧凯机械在PC机(CPUP42.8GHZ,内存1Q显卡 Radeon9600Series,显存128M)数控弯管加工虚拟场景下 对该算法进行了测试,并将其与基于物体空间的层次方向包围盒树(OBB)的经典算法RAPID(RAPID系统的源代码开放)进行了比较.在三个测试场景中,参与碰撞检测的导管段的三角而片总数分别为153,280和1438,结果表明, 基于碰撞干涉模型和扩展XOBB碰撞检测算法的性能明显超过了 RAPID.

5结论

管料的数控弯管加工是一种先进的管弯曲塑性加工技术,其弯管加工过程的实现方式与数控切削类加工有着明显的不同.基于数控弯管机结构组成特点和静动态特性,讨论了实现数控弯管加工仿真的几项关键技术.加工过程仿真着眼于NC编程的正确性检验及加工过程中各运动部件之问的碰撞检测,导管成形仿真由于采用分段的参数化方法,提高了系统的运行速度;导管扩展的OBB树通过增加根结点的度而减小 OBB树的高度,采用这种扩展树易于计算导管段的OBB包围盒和实现导管弯管加工过程中导管OBB包围盒树的更新,提高了系统的碰撞检测速度,较好的模拟了数控弯管加工过程以中小型三维CAD软件SolidWorks2003作为仿真图形平台,通过COM接口技术开发的TBS系统具有开发难度低,投入小,开发周期短,实用性强等特点.组件化,而向对象的编程方法使系统具有良好的可扩展性和通用性.

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