工业元宇宙中铣削操作的基于物理的模拟制造技术

公开了用于模拟通过材料去除来制造零件的系统和方法。模拟模块基于工件材料的稀疏体素化以及工具表面点的离散化集合来执行切削工具去除材料的模拟。体素化模块生成工件材料的稀疏体素化以及工具表面点的离散化。工具物理模块基于经标记的工具表面点的集合和经标记的材料体素来计算反作用力，并且计算所得的温度升高，使用该温度升高来预测在材料去除步骤的过程中所得的工具磨损。使用反馈回路将工具磨损信息导出到模拟模块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本申请涉及数字孪生。更具体地，本申请涉及工业元宇宙中的制造操作中的加工材料的基于物理的模拟。

技术介绍

1、人们可以将“工业元宇宙”描述为一组实现创建现实世界产品和过程的数字孪生的技术。数字孪生是产品或过程的虚拟复制品，其被用于预测物理实体在其整个生命周期中将如何表现。在数字环境中，可以快速发现、分析并修复问题。理想地，可以在出现问题之前发现它们。工业元宇宙的目标是实现全新水平的协同，使协同方之间的距离无关紧要并且团队可以跨越国家和大陆一起工作，好像就在同一房间里在相同的机器或物体前面一样。数字孪生可以允许实时地交互，看起来像真实的机器，并且表现得好像就在真实环境中，受到温度和与材料物理接触带来的摩擦的物理影响。

技术实现思路

1、在本公开中，一种系统和方法将具有gpu加速工具的通用场景描述（usd）平台应用于计算机辅助设计（cad）和计算机辅助制造（cam）数据，该数据与用于在制造的工件上进行材料去除的工业机器相关联。该机器组件被数字化，并且切削工具和物体材料被转换成适用于模拟材料去除操作（诸如铣削、研磨、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于模拟通过材料去除来制造零件的系统，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，还包括：转换器，被配置为将材料去除机器的计算机辅助设计（CAD）表示变换成通用场景描述（USD）模式扩展，并且将与所述切削工具的运动相关的计算机辅助制造（CAM）数据变换成标准化G代码格式，其中，所述模拟模块使用经变换的CAD表示和经变换的CAM数据来执行模拟。

3.根据权利要求1所述的系统，还包括：转换器，被配置为将关于所述切削工具和所述工件材料的计算机辅助设计（CAD）信息变换成USD对象网格数据，其中，所述体素化模块使用所述USD对象网格数据来生成所述稀疏体素化。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于模拟通过材料去除来制造零件的系统，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，还包括：转换器，被配置为将材料去除机器的计算机辅助设计（cad）表示变换成通用场景描述（usd）模式扩展，并且将与所述切削工具的运动相关的计算机辅助制造（cam）数据变换成标准化g代码格式，其中，所述模拟模块使用经变换的cad表示和经变换的cam数据来执行模拟。

3.根据权利要求1所述的系统，还包括：转换器，被配置为将关于所述切削工具和所述工件材料的计算机辅助设计（cad）信息变换成usd对象网格数据，其中，所述体素化模块使用所述usd对象网格数据来生成所述稀疏体素化。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述模拟模块接收工件材料特性的通用场景描述（usd）模式描述，由所述模拟模块使用该模式描述来生成切屑形成信息，并且基于所述切屑形成信息来预测切削偏差。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述稀疏体素化被存储为具有一系列体素大小的稀疏体素结构以节省gpu内存，并且所述稀疏体素结构的数据以单指令多线程格式存储在可执行线程或线程束中。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述工具物理模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿希什·古普塔，斯科特·科尔布，陈俞瑾，帕特里克·里巴斯，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：

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