摘要：为实现与产品模型数据交换标准兼容的数控数据接口在数控系统中的应用,开发了STEP-NC译码器。阐述了译码器的工作原理,将译码器按照逻辑关系分为六个功能模块,介绍了各个模块的功能和实现方法。详细论述了STEP-NC译码器实现中的三项关键技术:类库设计、刀轨规划参数读取方法和STEP-NC坐标系转换。最后,结合一个STEP-NC程序实例,利用所开发的STEP-NC译码器,规划出该程序实例的完整刀具轨迹,通过STEP-NC铣削仿真系统对刀具轨迹及零件模型进行切削仿真。仿真结果表明,所开发的STEP-NC译码器是正确可行的。

摘要：提出一种对无规则点云进行三角网格重构的区域增长算法.重构网格从初始三角形开始,通过2个采取不同生长策略的生长阶段完成生长.第1阶段生长点分布均匀并且密度相对较高的区域,剩下的部分在第2阶段生长;还提出了一种空间划分方法和选择新点生成三角形的方法,并采用了附加三角形提高拓扑操作的可靠性.实验结果说明该算法是快速有效的.

摘要：为了保证水导激光微细加工中会聚激光与水束光纤的耦合效果,建立了由一个高精度耦合对准检测调整系统和一个特殊结构耦合装置组成的新的耦合系统,并提出了新的耦合对准方法。由于激光要经过空气层、玻璃层、水层进入水束光纤,因此根据计算结果,采用激光烧斑法来确定会聚透镜与水束光纤起始端(喷嘴孔)的距离;研究了激光在水束光纤中发生全反射的最大入射角;通过流体动力学仿真,设计了腔内流场分布均匀的耦合装置,保证了直径0.12 mm的水束光纤的高耦合品质;研究了激光能量在水束光纤中的衰减,采用特定波长和脉冲能量的激光和特殊过滤的去离子水来减小激光能量在水束光纤中耦合的损耗率。实验结果表明,水束光纤导光长度超过100 mm;采用该耦合技术能够在0.2 mm厚的硅基晶片上以2 mm/s速度切割出缝宽为0.12 mm的均匀窄缝,且几乎无裂纹、无热影响区。该耦合技术能够很好地满足水导激光微细加工的要求。

摘要：目的分析不同孔隙结构和孔隙率骨组织工程支架的力学性能,并对支架的孔隙结构进行改进设计使其性能提高。方法利用SolidWorks软件进行方形孔、球形孔和圆柱形孔3种结构55%~75%孔隙率的支架建模,计算得到各结构的表面积体积比;利用ANSYS Workbench软件进行结构受力的有限元计算,得到支架结构的应力分布和等效压缩模量;根据应力分布的特点,将方形孔的支架结构改进为长方形孔隙结构和长方体单元结构两种支架。结果随着孔隙率的增加,3种结构的表面积体积比均增大,对于相同的孔隙率,方形孔和球形孔的表面积体积比较大,圆柱形孔最小;3种结构的最大压应力总体趋势是随着孔隙率的增加而增大,对于同一孔隙率的3种结构,方形孔的最大压应力最小;3种结构的模量和孔隙率近似呈线性关系,方形孔和圆柱形孔的模量值相近;60%孔隙率的方形孔及两种改进结构应力分析表明,两种改进结构的平行于应力方向的4条棱侧壁应力可减小约15%。结论方形孔的表面积体积比和力学性能比相同孔隙率的球形孔和圆柱形孔结构要更有优势,而改进的两种结构又可以提高方形孔的力学性能,两种改进的孔隙丰富了组织工程支架的结构,研究结果为两种支架的临床应用提供力学依据。

摘要：提出了一种将三角网格模型划分为多边区域的启发式算法.先基于法向量对模型进行初始区域划分,经过区域清理及采样后,再基于欧几里德距离进行二次区域划分,调整后的区域顶点度数(与该顶点相连的区域边界的数量)全部为3或4,并且大部分区域为四边区域.试验结果表明该算法得到的区域划分大小合理,能够自动适应模型几何特性并很好地匹配模型的凹、凸特征.

摘要：以修正齿丝锥的攻丝成形原理为理论基础,利用I-DEAS软件为开发平台,建立了修正齿丝锥的结构模型并模拟了攻丝过程,解决了修正齿丝锥设计的盲目性。通过攻丝试验证明:与标准丝锥相比,修正齿丝锥是解决高温合金GH4 16

摘要：采用宏/微结合双驱动进给系统能使系统在大行程范围内具有较高的定位精度。本文设计的宏/微结合双驱动进给系统,由交流伺服电机驱动滚珠丝杠作为宏动机构,压电陶瓷驱动柔性铰链工作台作为微动机构。分别对宏动机构和微动机构进行了数学建模。采用双伺服环控制策略,由宏动机构跟踪输入信号,由精密光栅尺检测宏动机构的实际位移进行反馈构成内伺服环;微动机构将宏动机构的跟踪误差作为输入信号,实时进行补偿,构成外伺服环,实现了宏/微结合双驱动进给系统的连续跟踪控制。最后进行了仿真研究,仿真结果表明跟踪幅值为1mm频率为0.4Hz的正弦曲线,采用宏/微结合双驱动进给系统比只采用宏动机构跟踪误差由±1.6μm减小到了±6nm。

摘要：为履行创新型国家的人才培养使命,面向机械专业,提出四年教学全程强化工程创新能力培养的改革目标,在原有的实践教学基础上进行了深层次开拓性的改革与建设,集中体现于一项顶层设计、两种教学方法和三个实践平台,教学实践证明其是卓有成效的教学改革成果,获国家级教学成果二等奖。

摘要：为解决目前数控机床使用G代码所带来的诸多问题,提出了建立STEP-NC数控系统的方案。整个方案分为控制软件和硬件两部分。控制软件采用模块化设计,分为译码模块、人机接口、任务协调器、轴组和轴模块。译码模块针对STEP-NC加工程序面向对象的特点,将加工特征规划为加工单元路径集合。其他模块根据单元路径以有限状态机为行为模型,最终控制伺服系统实现加工。硬件部分采用开放式体系结构和不同厂商的产品,通过串行实时通讯系统总线连接到一起。经过加工试验,实现了规定的加工特征,证明译码模块工作正确,数控系统稳定可靠。

摘要：STEP-NC是STEP向数控领域的扩展。STEP-NC使CNC与其它CAX系统之间实现了信息的双向流通,丰富了数控程序的信息含量,提高了CNC的智能化水平。文章利用VisualC++编程语言及OpenGL图形库实现了一个基于STEP-NC的数控铣削仿真系统,构建了基于STEP-NC的软件,规划了其体系结构,论述了STEP-NC类库的设计过程。随后,给出了系统各功能模块的实施细节,分析了各模块实现的关键技术,着重介绍了系统各功能模块的设计与实现,并给出了程序算法及相关流程图。验证了STEP-NC数据模型的可行性。