● 摘要
在现代数控加工中，数控仿真技术已成为能够预测加工过程现象、产品质量及加工效率的一种有效方法。随着生产加工过程高效率、高精度和高智能化的要求不断提高，单纯的几何仿真已经不能满足现代生产的需要，在实际应用中，需要借助于动力学仿真技术来有效地获得切削速度、进给量、切削深度等重要的加工工艺参数。而随着Internet技术的普及，远程仿真技术开始得到发展，它具有访问方便、操作简单的特点。对于铣削过程动力学仿真而言，远程仿真技术的引入，不但使得仿真系统更易于使用，并且能起到保护源代码、收集仿真数据的作用，亦具有与数据库系统相结合，开发新型的基于动力学仿真技术的切削数据库的能力。本论文结合数控加工过程动力学研究和远程仿真技术，以实现铣削加工过程的动力学远程仿真为目标，在动力学仿真算法的基础上，开发出了一套基于Web的铣削加工过程动力学远程仿真系统SimuCut Web。该软件的开发以J2EE Web开发技术Servlet/JSP为开发平台，并使用了基于MVC设计模式的Struts框架来搭建系统的基础结构，充分利用了Servlet/JSP技术具有J2EE企业应用结构支持、便于实现组件复用，以及Java Applet技术能在客户端完成图形绘制并响应用户操作的优点，其界面友好，仿真功能强大，与用户的交互性能好；而基于MVC设计模式的系统架构，使得系统各模块之间互相独立，模块内部各部分之间也是松散耦合，可以通过简单的配置来进行修改调整，这些特性使得SimuCut Web系统便于修改，易于扩展，可配置性强，十分符合系统对于功能可扩展性的要求。论文首先对选题的背景与意义，以及国内外的研究状况进行了介绍，然后介绍了整个系统的开发方案和总体设计，接着再对系统各模块共用的基础部件、铣削过程时域仿真模块、颤振稳定域仿真模块的设计思路和开发过程进行了详细的介绍，最后通过两个具体的系统应用实例来展示系统的功能，并通过与Matlab下的仿真结果相比较验证了系统的正确性。SimuCut Web系统可以快速、有效地仿真铣削加工过程中刀具的瞬时铣削力、主轴功率、主轴转矩等物理量，同时在模态实验下可以计算出整个系统的稳定切削区域，为数控机床工艺参数的合理、有效选择提供了有益的指导和理论依据。基于Web的方式使得系统可以方便的访问数据库，为在动力学仿真技术基础上建立新型的切削参数数据库提供数据和实现手段，而基于MVC设计模式和Struts框架的基础结构使得系统可以方便的实现功能的扩展和添加。