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【摘 要】本文针对修复件的仿真系统需要对异形零部件进行建模,采用了基于模型融合理论的建模技术来对异形修复件建模,再综合通用件虚拟加工仿真技术,实现对修复件的虚拟加工.
【关 键 词 】修复件；异形回转类；混合建模；虚拟仿真
一、引言
修复件,顾名思义就是翻修件,一些零件在使用过程中由于磨损等原因损坏,其中一部分通过修复加工是可以再利用的,成本低于新品很多.
目前,针对普通零件（轴类零件）的数控加工模拟技术研究的比较多,技术相对成熟,而对于修复件的虚拟仿真研究的相对比较少,因为修复件尤其是异形件建模相对比较复杂,应用的建模技术也比较多,本文就异形修复件的建模及虚拟仿真通过实例进行了初步探讨.
二、异形修复件建模原理
异形（不是规则的轴类零件）修复件的仿真系统需要对异形零部件进行建模,采用基于模型融合理论的建模技术来解决；建立后的模型,包含VRML格式部分和基于特征建模的回转（轴类）部分.其中,VRML格式部分用来形成仿真零件的异形部分或者仿真零件的基体；而基于特征的建模部分则用来实现对需加工部分的仿真.建模原理如图1所示,包含特征层结构设计和零件层结构设计.
1.特征层结构设计
特征层结构设计以构成零件的工艺特征为设计对象,对其进行详细结构设计和制造信息集成的设计过程如图2.特征层的设计活动通过对特征层统一数据模型的操作来实现对工艺特征的相关制造活动（如特征加工工步生成,特征自动数控编程）的关联驱动,同时特征层的设计也是零件层设计的基础.特征层结构设计主要包括以下内容：
（1）特征库的建立,包括基本特征库和构造特征库；
（2）基本特征参数输入和参数修改；
（3）特征的详细结构设计,如倒角、倒圆等；
（4）构造特征的结构设计与制造信息关联,参数特征由二维轮廓参数化设计系统来完成.零件层设计是在特征层结构设计基础上用回转类零件的工艺特征以及异形部分来表达零件的完整构造,表达零件特征构成、各特征间的约束关系以及零件整体的制造要求.
图1异形零件混合建模过程的实现
2.零件层结构设计
零件层结构设计主要包括以下内容：
（1）对特征的编辑操作：如特征的插入、删除、零件调头等；
（2）特征间的圆角过渡计算；
（3）特征表达模型向统一轮廓表达模型的转换；
（4）零件技术信息输入,主要包括零件名称,编号,绘图比例,生产批量,毛坯类型及尺寸,材料,热处理等信息.
图3和图4为对一个曲拐形异形轴建模的过程,图中可以将该轴分为三部分,两个回转轴类和异形部分.在2个回转轴类中,分别包含圆柱、倒角和螺纹等特征.
四、结束语
在建立上述特征后,便可将目前回转类零件仿真技术应用到异形修复件的加工仿真加工过程中,在仿真过程形成一个与真实形状相一致的零件,虚拟机床在收到加工指令后,虚拟机床将根据被加工零通过引入混合建模技术,综合目前成熟的回转类零件数控加工仿真技术,可以实现对异形修复件的数控加工仿真.