精密剪切设备虚拟开发的理论与应用研究

• 作者: 李有堂 芮执元 袁占亭 韦尧兵
• 来源期刊: 数字制造科学
• 关键词: 精密剪切设备 虚拟技术 建模技术 虚拟装配 仿真技术
• 年，卷（期）: 2003,（1_4）
• 字数: 12321字
• 语种: 中文

摘要

在中国国家科技攻关计划和甘肃省科技攻关计划资助下，以精密剪切设备创新设计为研究对象，研究创新产品虚拟开发的理论，开发精密剪切设备虚拟设计平台。通过该平台，已研发出具有自主知识产权的创新产品——精密剪切及自动送料装置，该产品获中国国家专利。根据精密剪切技术的概念和技术特点，定义出精密剪切方式工程性约束——径向夹紧剪切、轴向加压剪切、青脆温度热剪切和高速剪切。认为径向夹紧剪切方法应用范围广，以径向夹紧精密剪切设备为开发目标。 探讨精密剪切设备的特殊性，该设备具有承受载荷大，需具备力封闭结构，重要零件受力状态复杂等特性。 总结精密剪切设备传统设计存在的问题，传统设计方法存在设计时间长，难以达到结构最优，重要零件的应力状态难以确定等问题。 分析虚拟制造的模型抽象，将其表述为由虚拟物理模块、虚拟信息模块和虚拟控制模块组成的系统；对3类虚拟制造——以设计为核心的虚拟制造、以制造为核心的虚拟制造和以控制为中心的虚拟制造进行统一考虑。 探讨精密剪切设备虚拟开发的灵境环境，提供从产品概念的形成，涉及制造全过程的三维可视化人机交互的灵境环境，实现产品的功能及可加工性等在该环境中的运行，通过计算机模拟进行产品性能的评估。