錢九娟　崔巖　孫志杰

【摘 要】本文針對修復(fù)件的仿真系統(tǒng)需要對異形零部件進(jìn)行建模，采用了基于模型融合理論的建模技術(shù)來對異形修復(fù)件建模，再綜合通用件虛擬加工仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對修復(fù)件的虛擬加工。

【關(guān)鍵詞】修復(fù)件；異形回轉(zhuǎn)類；混合建模；虛擬仿真

一、引言

修復(fù)件，顧名思義就是翻修件，一些零件在使用過程中由于磨損等原因損壞，其中一部分通過修復(fù)加工是可以再利用的，成本低于新品很多。

目前，針對普通零件（軸類零件）的數(shù)控加工模擬技術(shù)研究的比較多，技術(shù)相對成熟，而對于修復(fù)件的虛擬仿真研究的相對比較少，因?yàn)樾迯?fù)件尤其是異形件建模相對比較復(fù)雜，應(yīng)用的建模技術(shù)也比較多，本文就異形修復(fù)件的建模及虛擬仿真通過實(shí)例進(jìn)行了初步探討。

二、異形修復(fù)件建模原理

異形（不是規(guī)則的軸類零件）修復(fù)件的仿真系統(tǒng)需要對異形零部件進(jìn)行建模，采用基于模型融合理論的建模技術(shù)來解決；建立后的模型，包含VRML格式部分和基于特征建模的回轉(zhuǎn)（軸類）部分。其中，VRML格式部分用來形成仿真零件的異形部分或者仿真零件的基體；而基于特征的建模部分則用來實(shí)現(xiàn)對需加工部分的仿真。建模原理如圖1所示，包含特征層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

1.特征層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

特征層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以構(gòu)成零件的工藝特征為設(shè)計(jì)對象，對其進(jìn)行詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造信息集成的設(shè)計(jì)過程如圖2。特征層的設(shè)計(jì)活動通過對特征層統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型的操作來實(shí)現(xiàn)對工藝特征的相關(guān)制造活動（如特征加工工步生成，特征自動數(shù)控編程）的關(guān)聯(lián)驅(qū)動，同時(shí)特征層的設(shè)計(jì)也是零件層設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。特征層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容：

（1）特征庫的建立，包括基本特征庫和構(gòu)造特征庫；

（2）基本特征參數(shù)輸入和參數(shù)修改；

（3）特征的詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如倒角、倒圓等；

（4）構(gòu)造特征的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造信息關(guān)聯(lián)，參數(shù)特征由二維輪廓參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)來完成。零件層設(shè)計(jì)是在特征層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上用回轉(zhuǎn)類零件的工藝特征以及異形部分來表達(dá)零件的完整構(gòu)造，表達(dá)零件特征構(gòu)成、各特征間的約束關(guān)系以及零件整體的制造要求。

圖1異形零件混合建模過程的實(shí)現(xiàn)

2.零件層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

零件層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容：

（1）對特征的編輯操作：如特征的插入、刪除、零件調(diào)頭等；

（2）特征間的圓角過渡計(jì)算；

（3）特征表達(dá)模型向統(tǒng)一輪廓表達(dá)模型的轉(zhuǎn)換；

（4）零件技術(shù)信息輸入，主要包括零件名稱，編號，繪圖比例，生產(chǎn)批量，毛坯類型及尺寸，材料，熱處理等信息。

圖3和圖4為對一個(gè)曲拐形異形軸建模的過程，圖中可以將該軸分為三部分，兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸類和異形部分。在2個(gè)回轉(zhuǎn)軸類中，分別包含圓柱、倒角和螺紋等特征。

四、結(jié)束語

在建立上述特征后，便可將目前回轉(zhuǎn)類零件仿真技術(shù)應(yīng)用到異形修復(fù)件的加工仿真加工過程中，在仿真過程形成一個(gè)與真實(shí)形狀相一致的零件，虛擬機(jī)床在收到加工指令后，虛擬機(jī)床將根據(jù)被加工零通過引入混合建模技術(shù)，綜合目前成熟的回轉(zhuǎn)類零件數(shù)控加工仿真技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對異形修復(fù)件的數(shù)控加工仿真。