[发明专利]用于钢轨轧制孔型的仿真设计方法

摘要

本发明公开了一种用于钢轨轧制孔型的仿真设计方法，属于钢轨轧制设备设计制造技术领域。提供一种操作方便、自动化程度高，既能提高仿真分析精度，又能避免出现错误的用于钢轨轧制孔型的仿真设计方法。通过开发一套包含有CAD孔型设计模块、CAE孔型优化模块和CAM孔型加工代码生成模块的仿真设计软件，并分别通过所述的模块调用相应的数据库资料，先完成钢轨各轧制道次的轧制孔型设计，后完成不同规格尺寸孔型的有限元网格的划分以及相关边界条件模型的建立及修改，最后生成各轧制道次对应轧辊的轧制孔型的CAM代码。由于该钢轨轧制孔型的设计、优化以及CAM加工代码的生成均通过软件完成，简化了操作，提高了效率，降低了生产成本。

主权项

一种用于钢轨轧制孔型的仿真设计方法，其特征在于：包括以下步骤，a)设计软件开发，开发包含有CAD孔型设计模块、CAE孔型优化模块和CAM孔型加工代码生成模块的仿真设计软件；b)轧制孔型设计，利用步骤a开发的仿真设计软件的CAD孔型设计模块，通过底层调用现有孔型系统参数化数据库的相应参数，自动生成钢轨各轧制道次的全部轧制孔型设计图和相应轧辊的轧制孔型图，完成钢轨各轧制道次的轧制孔型设计，并保存各轧制道次对应轧辊的轧制孔型和对应轧制件的各关键点的坐标；c)轧制孔型优化，利用步骤a开发的所述仿真设计软件的CAE孔型优化模块，根据步骤b中保存的各轧制道次对应轧辊的轧制孔型和对应轧制件的各关键点的坐标，通过底层调用现有ANSYS前处理，实现无需人工操作的后台分网，完成各轧制道次的轧制过程模型网格划分，并生成相应的轧制孔型和相应轧制件的有限元仿真模型，在此基础上完成不同规格尺寸孔型的有限元网格的划分以及相关边界条件模型的建立及修改；d)CAM代码生成，利用步骤a开发的所述仿真设计软件的CAM孔型加工代码生成模块，根据步骤b中保存的各轧制道次对应轧辊的轧制孔型和对应轧制件的各关键点的坐标，以及步骤c建立和修改完成的各不同规格尺寸孔型的边界条件模型，通过调用AutoCAD软件的底层应用功能自动生成对应的轧辊配辊图，并结合现场数控加工机床系统需要的文件格式，生成机械加工设备可识别的机械加工代码，完成各轧制道次对应轧辊的轧制孔型的CAM代码设计，这样便完成了一次钢轨轧制孔型的仿真设计工作，在进行步骤c的轧制孔型优化时，也可以在现有AutoCAD孔型文件的基础上，通过适当修改，直接读取AutoCAD的相关文件，通过底层调用ANSYS前处理，实现无需人工操作的后台分网，并快速完成各轧制道次的轧制过程模型网格划分。