基于VERICUT数控加工工艺仿真系统开发(2)

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3.2.1 VERICUT构建机床模型 8

3.2.2 VERICUT构建刀具库 18

3.2.3 VERICUT夹具建模以及毛坯添加 21

3.3定制仿真加工系统控制系统 21

3.3.1控制系统定制的意义 21

3.3.2刀具库运动定制 23

3.3.3换刀子程序的定制 25

3.3.4 转换附件头子程序的定制 29

3.4系统的调试和完善 30

3.5 本章小结 30

第四章 VERICUT虚拟加工仿真系统实例应用 31

4.1 PowerTec 6500 AG-S2数控龙门铣床的构建 31

4.2 换附件头控制系统的制定 32

4.3 NC程序外部检查 34

4.4 NC程序仿真检查 35

4.4.1碰撞干涉检测 35

4.4.2过切、欠切检查 36

4.5 应用效果 36

4.6 本章小结 39

总结与展望 38

致谢 39

参考文献 40

第一章绪论

1.1虚拟机床简介

虚拟机床(VirutalMachineTool，MVT) 是随着虚拟制造技术的发展而提出的一个新的研究领域，它的最终目标是为虚拟制造建立一个真实的加工环境，用于仿真和评估各加工过程对产品质量的影响。在虚拟机床中，需要建立机床模型和加工过程模型。机床模型包括机床的几何参数、运动关系、伺服系统、刚度和热影响等。加工过程模型包括切削力、刀具的磨损、加工表面形状以及公差等。

随着计算机仿真技术的发展和应用的深入，仿真技术已广泛应用于制造业的评估工艺计划和设备，以及新产品设计。但是大部分仿真系统都是彼此独立的，都是针对产品生命周期中的各个阶段的功能需要而建立的特定仿真模型，是为某个阶段或其中的某个过程服务，因而产品和制造工程的建模能力不够全面，仿真功能并不完善。例如加工过程的仿真，主要集中在几何仿真上，它不考虑切削参数、切削力及其它因素的影响，只仿真刀具——工件几何体，以验证NC程序的正确性。随着制造业的发展，在几何仿真中仅仅建立刀具和工件的几何模型，已不能满足虚拟制造的要求，必须建立加工环境模型，包括夹具、工作台和虚拟机床。之所以没有很好的基于加工环境的仿真系统，并不是因为分析切削加工存在问题，而是因为受与切削有关的各个部件的物理特性的影响。因此，基于有限元的计算方法，虽然在其它方面取得了许多成功，但是对于切削过程却没有达到预期的效果。

1.2 课题的研究现状与发展趋势

1.2.1国外研究的现状

1.2.2国内研究的现状

1.2.3目前存在的问题

1.2.4发展趋势

1.3课题研究的内容和实用价值

本文是根据零件数控加工要求，在VERICUT平台基础上定制满足零件加工要求的数控加工工艺系统仿真平台。工艺系统模型定制包括机床、刀具、夹具、数控系统等内容，其中包括完成虚拟加工机床的构建；完成上述虚拟加工机床的控制系统定义，包括特殊指令的定义如换刀、换附件头，附件头旋转等指令，数控机床参数初始化等工作；完成零件数控加工各个工位的刀具库的整理和绘制工作，及零件数控加工各个工位的数控程序的编制。根据数控机床的特点，结合相应的数控加工程序，完成各道工序的仿真调试。