之内不大于０．０２ ｍｍ；对于曲轴各主轴颈的同轴度，小型 高速曲轴为０．０２５ ｍｍ；中大型低速曲轴为０．０３～０．０８ ＡｕｔｏＣＡＤ的绘制。
ｍｍ：
行，以及企业管理水平的提高。在产品设计阶段利用计算 机仿真技术在虚拟环境下优化产品结构和过程设计，可
以大大缩短产品开发周期，降本增效。。 仿真技术的应用范嗣涉及到汽车的整个生命周期，
而中间的动画过程则由电脑完成，动画场景创建完成后， 通过”渲染输出”参数设置区设置输出文件的路径、格式、 设备等参数，得到升降设备的动画视频，专业人员或者受 训人员都可以很好地检测到设备的运行状况，为后续的 加工制造提供了第一手资料。
图５转臂轴的应力云图 ３车间输送设备一升降机的虚拟动画 仿真技术使得优化系统规模，包括缓存区大小验证
［参考文献］ ［１］王行ｆ：，文传源，李伯虎，等．我国系统建模与仿真技术的发展
（编辑启
迪）
作者简介：马士伟（１９８１一），男，讲师，研究方向机械制造。
收稿日期：２０１４—０７—０７
机械工程师２０１４年第１１期ｌ
１ ５９
万方数据
的二维图的建立如图３。
制造业信总化
源，提升了生产线设计和时间安排。 借助三维仿真技术工程师可以准确地模拟汽车制造 过程的每一个环节，这样可以在大大提高生产效率的同 时，减少生产事故，而在汽车制造环节中，汽车升降设备 是必不可少的一环，对于升降设备的动画模拟目前在汽
车行业中已经非常普遍。 图６为利用３ＤＳ ＭＡＸ软件对汽车生产线的升降机
—ｌｌｌＩ—＿＿ＩｌＩＩｌＩｌＩ＿ｌ＿＿ｌ＿＿＿ｌＩ—ｌ●ｌｌ＿＿＿＿ｌＩ＿＿＿Ｉｌｌ—■＿仿一／ｍｉｌｌ，ｃＡＤ，ｃＡＭ，ｃＡＥ，ｃＡＰＰ Ｅ盈盈图叠墨互蕊盈ｌ誓盈互墨团暑岛Ｉ口
制造业信息化
基于汽车制造过程的计算机仿真技术的应用
马士伟。林法 烟台汽车工程职业学院，山东烟台２６５５００
摘要：介绍了发动机曲轴的三维建模过程，对转向臂进行三维建模和应力分析，利用３ＤＳ ＭＡＸ软件对汽车生产线的 升降机构进行建模与动画模拟视频的场景，验证了发动机零部件的稳定性和结构合理性： 关键词：仿真技术，优化设计．虚拟动画 中图分类号：ＴＰ
ａｒｅ
ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｍｏｔｉｏｎ ｐｉｃｔｕｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｖｉｄｅｏ
ｓｃｅｎｅ．Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅ ｓｐａｒｅ ｐａｒｔｓ
ｖｅｒｉｆｉｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｏｐｔｉｍｕｍ ｄｅｓｉｇｎ；ｖｉｒｔｕａｌ ｍｏｔｉｏｎ ｐｉｃｔｕｒｅ
摘要：以车削加工为例．分析在数控加工零件时产生直径误差的原因，阐述了几种在数控车削加工中保证零件精度要 求的方法及应注意的事项，特别对如何正确使用刀具的磨损补偿进行了说明。 关键词：车削刀具磨损：补偿 中图分类号：ＴＧ
６５９
文献标志码：Ａ
文章编号：１００２—２３３３（２０１４）１１—０１５９—０２
Ｃａｕｓｅｓ ｏｆ Ｄｉａｍｅｔｅｒ Ｅｒｒｏｒｓ ｉｎ Ｃｕｔｔｅｒ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｏｆ ＮＣ Ｔｕｒｎｉｎｇ ＤＵ Ｊｕｎ’，ＺＨＡＮＧ Ｒｕｉｐｉｎ９２ （Ｉ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ，Ｗｕｈａｎ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ ４３０２０５，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｗｕｈａｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ａｄｖｉｓｏｒｙ Ｂｏａｒｄ，Ｗｕｈａｎ ４３００１４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ
构进行建模与动画模拟视频的场景，通过建模将产品简 单的升降结构以及运行情况创建出来，再通过渲染功能 将最终的建模与仿真转化成视频，清晰地展现在设计者
ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ零件图的生成可以分为３个步骤：１）根 据ＡｕｔｏＣＡＤ的二维图，在软件中生成摇臂轴；２）摇臂轴 是一个装配件，通过旋转生成轴，通过拉伸生成齿扇结 构；３）在轴的两端或尺寸突变处加上倒角特征。通过以上 步骤生成图４的三维零件图？
３９１ ７
文献标志码：Ａ
文章编号：１００２—２３３３（２０１４）１
１一０１５７一０３ Ｐｒｏｃｅｓｓ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ａｕｔｏｍｐｂｉｌｅ
Ｍａｎｕｆａｔｕｒｉｎｇ
ＭＡ Ｓｈｉｗｅｉ，ＬＩＮ Ｆａ
（Ｙａｎｔａｉ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｙａｎｔａｉ ２６５５００，Ｃｈｉｎａ）
ｐｒｅｃａｕｔｉｏｎ
ｉｔｅｍｓ．Ｔｈｅ
ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ
ｔｈｅ
ｗｅａｒ
ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｉｓ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．
ｗｅａｒ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｕｒｎｉｎｇ ｐａｎｓ；ｃｕｔｔｅｒ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ；ｃｕｔｔｅｒ
ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ
０引言
值如图２所示。
加工一批零件后，刀
在数控车削加工过程中，首先要根据数控加工程序 中建立的工件坐标系所选用的指令采用相应的方法进行
高度３４；２）偏置并拉伸曲线，拉伸距离３６，偏置７．５；３）创
建凸台，参数：直径１００，高度１．８。
的系统信息来指导实践。在更广泛的意义上，仿真技术是 通过模型对定义的目标试验进行准备，实施以及分析。仿
真技术可以让用户独立于现有生产系统之外，或者是在 真实系统建立之前的设计规划阶段，就进行各种试验及 假设性场景分析。 ２汽车典型零部件的仿真应用
２０１０：２２—２４．
根据Ｎ０１Ｇ５０Ｘ８０２６０调整刀架，使刀位点Ａ处于图 ｌ所示位置，离ｊｒ件端面中心Ｘ８０２６０处，此时机床坐标 ４结语 发动机曲轴、动力转向系的转向臂机构、升降机设备
是汽车生产过程中重要的零部件及输送设备，通过对三 者的建模仿真、结构分析及场景模拟，充分体现了计算机 仿真技术在汽车制造业中已经是非常重要的一环。
ｐｒｅｖｅｎｔ ｔｕｒｎｉｎｇ ｐａｎｓ ｅｒｒｏｒ
ａｓ
ａｎ
ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ
ａｓ
ｃａｕｓｅ
ｏｆ ｄｉａｍｅｔｅｒ
ｅｒｒｏｒ
ｉｓ
ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｓｅｖｅｒａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｃｏｒｒｅｃｔｌｙ
ｕｓｉｎｇ
ａｒｅ
ｐｒｏｐｏｓｅｄ
ｃｕｔｔｅｒ
ｔｏ
ｔｈｅ
ｐａｎｓ
ｆｒｏｍ
ｔｕｒｎｉｎｇ
ｗｅｌｌ
ａｓ
３）各连杆轴颈的位置度不大于＋２０’＝根据技术要求进行 图２是发动机曲轴的三维建模与运动仿真，建模过
程根据平面图分为３个步骤：１）创建圆柱，参数：直径１００，
它可以在汽车生产设备、＿Ｔ装和模具，甚至样车的设计之 前，很容易地对生产系统和丁艺过程进行建模、修改、分
析及优化。 １仿真技术综述 仿真技术是通过借助一个可以实施各种试验的模 型，从而对一个系统的动态流程进行模拟，最终获取重要
０引
言

度为Ｒａｌ．２５～ＲａＯ．６３。轴颈长度公差等级为ＩＴ９～ＩＴＩＯ。轴
仿真技术进入到汽车制造业后，给汽车制造业带来 的最大变化就是缩短了研发时间和减少了加工制造成 本，依据相应的参数分析，能够对产品产生过程作出可靠
的模拟及计算，大大促进了产品设计、材料分析、过程运
颈的形状公差，如圆度、圆柱度控制在尺寸公差之半。２）位 置精度，包括主轴颈与连杆轴颈的平行度，一般为１００ ｍｍ
机械工程师２０１４年第１１期ｌ
万方数据
１ ５７
翳瑟西墨墨墨墨墨盈Ｅ墨墨墨嚣殛嚣鄹ｆｒｉｌｌ／建壤，ｃＡＤ，ｃＡＭ，ｃＡＥ，ｃＡＰＰ＿ｌｌｌ＿ｌ曩嚣＿＿Ｉｌｌｌｌ＿＿圈霞霸Ｉｌｌｌｌ＿＿Ｉｌｌ＿霞圜曩—●＿＿ｌｌｌ＿嚣圜囊一
面不渗碳，其余表面渗碳层深度为０．８～１．２ ｍｍ。表面硬度 为５８～６３ＨＲＣ。转向臂是转向系的核心零件，其ＡｕｔｏＣＡＤ
没有误差，此时理想刀
位点Ａ位于如图５所示 机床坐标值处。
再运行程序加工第
二个零件，其直径为３８，
有误差，其值为２，等于
ｘ输入的磨损参数值。 ２误差原因 加工第一个零件 前，没有刀补，理想刀位
［Ｊ］．系统仿真学报，２００９（２１）：６６８３—６６８８． ［２］刘新宇．循环球式动力转向器的没汁［Ｄ］．青岛：山东科技大学，
面前，设计者可以以此为基础进一步修改自己的设计创 意以及设备的整体结构，这样在很大程度匕节省了时间， 提高了效率，加快了新产品从设计到加工制造的步伐，使
其在最短的时间内面世。
２．２．２应力分析 对建好的三维模型进行应力分析，通过与所选材料
的需用应力相比较，使零件的设计达到最优化设计。
图５为转臂轴采用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ软件进行三维建模并 对其进行应力分析，通过应力云图可以清楚地看到，在受 到瞬态动力冲击时，转向摇臂轴对载荷的随机响应，转向 摇臂轴齿扇齿的应力盯＜１９５．４ Ｎ／ｍｍ２＜［盯。］＝５４０
Ｎ／ｒａｍ２，
三维建模完成后利用３ＤＳ ＭＡＸ软件的关键帧对整 个场景做动画模拟，这样更加直观地将整个场景展现出
来。关键帧动画是指制作ｍ几个关键时间段的场景，比如
升降机的起始点、货物运行开始点，货物输送完成点等，
此时转臂轴所受的应力与材料的需用应力之间的关系， 为材料的进一步选取，结构方面的进一步优化起到很好 的帮助作用２。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅ ｃｒａｎｋｓｈａｆｔ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐｉｔｍａｎ ａｒｍ
ａｒｅ
ｓｔｒｅｓｓ
ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ．３ＤＳ ＭＡＸ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｉＳ ｕｓｅｄ ｉｎ
发动机曲轴、转向臂结构是汽车最具代表性的典型