面向虚拟制造的数控加工仿真系统的研究与实现

结合虚拟制造技术对数控加工仿真系统进行了研究。通过对加工系统三维几何模型、运动模型、物理模型的构建，以及数控代码解释和加工过程仿真等模块的设计，开发了面向虚拟制造的数控加工仿真系统软件。该系统在NC代码的驱动下运行，可直观地观察加工过程中数控机床部件运动和零件的成形过程，验证代码的正确性，防止实际加工过程中的干涉、碰撞等故障的发生。仿真效果真实感强、实时性好。     

基于UG&VERICUT一体化数控仿真加工平台的研究

论文结合UG的三维建模功能和VERICUT三维运动仿真功能,构建了UGVERICUT数控仿真虚拟加工平台,利用UG中的CAD模块建立了数控仿真机床、被加工对象及毛坯的参数三维模型,同时实现在CAM模块中完成了对被加工零件的刀具轨迹生成,并运用后处理模块生成了可被机床直接执行的数控G代码;在VERICUT环境里,创建机床三维仿真运动结构,机床各部分结构以及被加工对象的STL模型都由UG输出并导入VERICUT中,同时调入数控加工G代码的,实现了数控加工过程动态仿真,对刀具轨迹了正确性进行验证,并同时进行加工质量检验,实现了数控加工的动态仿真和加工过程的检验的一体化全过程,保证了数控程序的正确性,从而缩短生产时间,提高生产效率。     

基于UG与VERICUT虚拟数控加工仿真技术研究

本文采用虚拟数控机床技术对虚拟数控机床参数进行设置,通过对虚拟环境中数控仿真加工零件,检查数控加工过程中可能发生碰撞和干涉,分析零件的可加工性和工序的合理性,以及检验NC程序的正确性,发现在很大程度上能缩短产品研发周期,降低成本,同时提高产品的品质和生产效率,而且可以作为一种工具来开发新型数控机床。     

MasterCAM在复杂曲面数控铣削加工中的应用研究

介绍了MasterCAM软件的CAD/CAM功能,以饮料瓶模具型腔加工为实例,针对复杂曲面零件数控铣削的工艺特点,运用MasterCAM软件进行了零件的数控加工编程,合理设定了粗、精加工阶段铣削刀具、切削用量、刀具路径等工艺参数,生成了刀具轨迹和加工代码,以实现复杂曲面的数控加工,并通过加工过程模拟仿真验证了复杂曲面——饮料瓶模具型腔数控加工工艺的正确性.     

基于VERICUT的双转台五轴数控微型铣床建模和仿真

数控加工仿真可以形象直观地模拟数控加工的全过程,进行数控程序的检验,分析零件的可加工性和工序的合理性,从而缩短产品的研制周期.在UG软件中建立了五轴数控微型铣床的三维模型,采用CAM模块产生了人脸加工模型的五轴联动数控加工程序.基于VERICUT软件构建了双转台五轴数控微型铣床仿真环境,进行了人脸模型的加工模拟,并且通过实际加工对该虚拟仿真进行了验证.可以在该数控微型铣床虚拟平台上进一步开展五轴数控加工技术的研究.     

航发压气机叶片的加工仿真分析

航发压气机叶片型面及加工工艺复杂。为降低加工成本、提高加工效率,对某型复杂薄壁航空发动机压气机叶片零件进行加工仿真研究。分析叶片的结构特点,结合加工工艺路线制定原则,制定了叶片加工工艺路线,规划了刀具轨迹;根据五轴机床行程及运动特点,定制了五轴机床专用后处理器,并将刀具轨迹后处理生成了叶片加工的NC程序,同时输出加工总计用时;构建立式五轴数控机床仿真模型,对加工工艺进行仿真验证,取代实际加工试切步骤,节省生产成本和时间。仿真加工结果验证了加工工艺的合理性和后处理的正确性,为加工参数的进一步优化和加工误差分析奠定了基础。     

齿轮泵齿轮数控快速加工方法研究

为了实现齿轮泵齿轮小批量快速加工,利用CAXA系列软件,完成了齿轮从绘制到生成数控加工程序的整个过程,并用宇龙数控仿真系统模拟了实际加工过程,检验了程序的正确性.使用该方法,简化了程序的编制,减少了试切环节,提高了加工效率.     

基于UGNX/IS&V的数控加工仿真

在介绍CAD/CAM开发软件UGNXIS&V的基础上,构建了基于UGNX/IS&V的数控加工仿真系统。实现了对刀具路径及机床运动的精确仿真,真实反映和再现了实际加工过程,减少甚至取消了机床的试切,极大地提高了生产机床的使用效率并降低了企业成本。通过具体实例实现了对铣削加工过程的实时仿真,获得较好的真实感效果。     

多轴车铣复合加工运动转换关系的研究

当用车铣复合机床对零件进行端面铣削、柱面切槽和倾斜轴加工时,通常需要控制系统将编程进给指令从笛卡尔坐标转换到实际机床的运动坐标.论文针对高档数控机床HTM63150iy的结构,分析上述三种加工的工艺特点,并根据运动控制要求,建立端面铣削、柱面切槽与倾斜轴加工的运动转换关系；采用C#语言实现了论文中的三种转换技术,最后通过Vericut仿真验证证明所建立转换关系的正确性.     

基于 UG和 VERICUT的四轴自动编程及仿真

介绍复杂曲面零件多坐标数控加工方法,以及借助专业仿真切削软件来模拟检验编制的多轴数控加工刀路.以梅花滚筒零件为例,基于UG软件进行4轴加工工艺设计,针对8个型腔底面和侧面实现了可变轴曲面加工,并且使用VERICUT软件进行了仿真切削.     

加工中心上可自动转位、自动装卸的直角铣头

对于大型零件的多平面加工来说，转换加工部件时，采用移动主轴的方式比移动笨重的工件具有明显的优越性，采用包括直角铣头在内的主轴附件来扩大主轴的加工范围，减少笨重工件的装卡定位次数是一种合理的选择。文章介绍了一个在TH42龙门式加工中心上配合使用的直角铣头的结构，讨论了铣头的自动转位及自动装卸的动作原理。     

大型龙门式五轴加工中心仿真系统在UGNX7．5上的建立和应用

对数控编程计算机碰撞仿真加工系统进行分析和研究。通过在UGNX7．5中进行二次开发,研究了在UGNX7．5中开发五轴数控机床切削仿真加工环境,并以T35龙门五轴联动加工中心为例,详细介绍了在UGNX7．5中对大型龙门结构的数控五轴加工中心机床的切削仿真加工系统进行开发的方法与过程,开发了T35在UGNX7．5中的碰撞仿真加工系统。T35机床的仿真系统,对在其上加工的复杂零件刀具路径及机床运动可以进行精确的模拟加工,真实地反映和再现实际的加工过程,大大减少了机床的试切时间,提高了CAM程序的安全性和可靠性,降低了产品研发的成本。     

基于VERICUT的车铣复合IT100建模和数控仿真研究

针对车铣复合IT100机床机构复杂、程序繁琐、刀轴运动灵活,在实际加工过程中很难人为判断程序的正确性以及刀轴是否会与零件、工作台、夹具等发生碰撞、干涉等问题。提出首先在UG软件中根据机床各部件的实测尺寸进行建模,然后将其建好模型导入VERICUT软件中,并根据各部件的相对运动关系组建虚拟的仿真机床。在此虚拟的仿真机床上对诱导轮进行模拟仿真加工,最后通过在车铣复合IT100上对诱导轮的实际加工验证了其模拟仿真的正确性和实用性,同时也为其他多轴联动数控机床的数控仿真提供了一定的经验。     

数控5轴龙门机床的虚拟加工系统开发

针对新研制的龙门移动式数控5轴车铣复合机床XKA2780结构复杂,已有成熟虚拟加工系统灵活性差,必须要系统厂家深度开发方能实现的问题,文章提出了一种灵活可控的虚拟加工方法,首先基于大型工程软件开发平台ACIS/HOOPS,采用组件结构树的建模方法,建立了机床各组件之间的运动学关系并开发了相应的运动控制模型;其次通过扫描包络技术研究了刀具扫描包络体生成算法;然后以刀具轨迹为引导,将生成的刀具扫描包络体与工件进行布尔运算,实现了仿真环境中工件的虚拟切削;最后,通过对典型航天零部件的加工代码仿真和现场机床切削试验,验证系统的可靠性。实践结果表明,该系统可以对加工代码进行有效验证,且运动控制可兼容各种构型数控机床。     

虚拟仿真技术在多轴机床后处理定制中的应用

对FIDIA五轴立式加工中心后处理的定制过程进行研究,并利用虚拟仿真技术对后处理的正确性进行验证。通过NX软件的后处理构造器定制了适用于FIDIA C1系统的后处理。为了验证后处理的正确性,在NX中建立简化的机床几何模型,将机床各部件以STL格式文件导出至VERICUT软件中,在VERICUT中进行相应的配置,完成虚拟仿真环境的构建;以鼠标模型作为加工对象,在NX加工模块中创建刀具轨迹,通过定制好的后处理将刀轨源文件转换为机床能够识别的NC代码,在虚拟仿真环境中进行模拟加工,验证无误后传输至机床进行零件的实际加工。结果表明:虚拟仿真技术可以有效避免由于后处理定制不当而导致的机床碰撞,确保机床安全、高效地运行。     

基于VERICUT的铣车复合加工仿真系统研究

以立式铣车复合加工中心VMT100为原型,使用数控加工仿真软件VERICUT对实际加工在计算机上进行虚拟仿真。介绍了基于VERICUT的立式铣车复合加工中心VMT100的数控加工仿真工作流程及注意事项,在VERICUT中构建VMT100的机床仿真环境,建立轮毂模具数控加工所需要的刀具库,以轮毂模具的数控铣削加工为例介绍了VERICUT数控加工仿真。结果表明:可通过在VERICUT中建立VMT100的专用仿真平台上的仿真验证NC程序的正确性、检查潜在的加工碰撞错误并计算加工时间,提高了数控编程效率和加工质量、减少试切并降低生产成本。     

龙门加工中心功能部件时序分布优化研究

为了优化龙门加工中心功能部件动作时序以提高生产效率,按照功能－运动－动作对龙门加工中心进行结构化分解,根据结构化分解和符号有向图提出了龙门加工中心功能部件动作模型。在模型分析过程中引入甘特图技术,辅助龙门加工中心换头换刀动作的设计工作。采用PMC控制结合宏程序的方法,实现新动作的立卧刀库换刀电气控制,提高了功能部件动作效率。     

基于体素模型的多坐标铣削加工仿真

生产自动化是先进制造技术的研究方向，而可靠的数控程序是实现生产自动化的重要保证，针对当前数控仿真算法的不足，提出了基于体素的多坐标加工仿真，在精度要求范围内对工件和刀具进行近似表示，简化了布尔运算过程，从而在微机上实现了多坐标数控铣削过程仿真，并提高了仿真速度。     

MATLAB在国外高档龙门式加工中心可靠性分析中的应用

龙门式加工中心因其一次装夹即可完成铣、钻、镗、铰、攻等多种工序而应用广泛。为快速分析龙门式加工中心的可靠性,提出了基于MATLAB对其故障分布规律研究的一般步骤。应用新提出的步骤对国外某高档龙门式加工中心的可靠性进行了分析计算,得出了其故障分布规律服从对数正态分布。针对故障分布规律研究的一般步骤编写了综合性的函数文件,为其他学者进行故障分布规律研究提供较快捷、实用的方法。     

螺旋锥齿轮端铣加工刀位计算方法

针对螺旋锥齿轮在数控加工中心上加工效率低的问题,提出利用盘状铣刀对螺旋锥齿轮进行端铣的加工方法.由螺旋锥齿轮齿面及刀具的几何特征,调整铣刀与被加工齿面的相对位置,使齿面与刀具包络面的法截面相对法曲率最小,增大切削带宽,同时控制刀轴矢量调整切削深度避免加工干涉.最后将规划的加工刀位转化到数控机床轴上,利用VERICUT进行加工仿真验证该方法的可行性与正确性.