基于VERICUT的双主轴龙门加工中心数控加工仿真技术应用

数控仿真是数控加工在虚拟环境中的映射,它为产品的可制造性分析提供关键数据。通过基于VERICUT软件的虚拟制造软件平台,可以仿真零件数控加工的完整制造过程,包括验证数控程序的正确性,减少零件首件调试风险以及模拟数控机床的实际运动,检查潜在的碰撞错误,降低碰撞的风险。双主轴龙门加工中心的虚拟制造软件平台的创建是通过分析机床结构和特殊指令,并结合VERICUT软件进行机床结构树的构建、数控系统的配置、刀具的创建和加工零点的设置等主要切削仿真环境构建内容。重点研究了机床上同步和镜像加工特殊指令的配置及开发,以及刀具创建、特殊加工坐标系原点的创建,总结了双主轴龙门加工中心这类机床在VERICUT软件中构建仿真环境的方法。     

Vericut五轴数控加工仿真技术

正五轴加工中心在加工复杂零件时,需要反复验证避免出现碰撞与刀具干涉现象,因此数控程序的调试时间较长,机床的使用效率不高。本文以Vericut软件为仿真平台,利用CAD软件建模,CAM软件输出程序,虚拟数控加工仿真的过程,可减少或避免实际加工中碰撞与刀具干涉问题,大幅度减少在设备上对数控程序的调试时间,达到提高工作效率和产品质量的目的。以我厂五轴加工中心DMU80P duoBLOCK为例详述仿真加工过程。     

虚拟加工环境建造的关键技术研究

在研究虚拟现实技术,数控加工技术的基础上,开发出了一个真正的仿真虚拟加工环境,主要包括车间,机床,夹具等场景,该车间包括三坐标铣削加工中心等5台机床,机术实现了仿真加工能力,车间提供了用户漫游功能。同时该环境实现了对零件可加工性的评价,机床及刀具加工参数的合理性价,NC代码的验证等工作。阐述虚拟加工环境的建造模型,功能模型及关键技术,主要包括设备加工特征的建模,设备几何建模的描述,加工中心的运动学建模,虚拟加工环境仿真过程的数据流模型,加工过程的工件逐步成型算法等关键技术。     

自由曲面五轴加工刀具轨迹规划技术的研究进展

利用五坐标设备进行自由曲面的数控加工是提高加工质量和加工效率的有效途径,自由曲面形状和五坐标机床运动的复杂性导致其刀具轨迹规划技术十分困难。针对自由曲面五坐标端铣加工、侧铣加工以及碰撞干涉分析中的关键技术,综述了近年来自由曲面五坐标数控加工领域刀具轨迹规划技术的研究进展和现状。结合自由曲面数控加工的工程实用性要求,分析了当前研究中存在的不足,指出目前的研究成果在通用性、稳定性和有效性方面尚不能完全满足工程应用,认为自由曲面五坐标数控加工刀具轨迹规划技术的研究应从三维的角度出发,在更为广域的刀具影响空间研究刀具同自由曲面之间的几何啮合关系,同时需要考虑机床的运动学和动力学特性以实现五坐标机床的高速和高效运行。     

基于RBF神经网络的虚拟轴机床末端刀具运动位姿实时检测研究

实现虚拟轴机床末端刀具位姿的实时检测目前仍然是虚拟轴机床在数控加工领域实现高精度控制和产业化的障碍之一。针对六自由度虚拟轴机床的末端刀具位姿检测进行研究。首先对虚拟轴机床进行运动学分析,然后以虚拟轴机床末端刀具的位姿逆解作为神经网络的训练样本,构建结构自适应确定的RBF神经网络,实现虚拟轴机床从关节变量空间到工作变量空间的映射,最后利用已训练好的RBF神经网络实现虚拟轴机床末端刀具位姿的实时检测。实验结果表明:利用该方法实现虚拟轴机床末端刀具运动位姿的检测不仅具有可行性,而且具有较高的检测精度,为虚拟轴机床末端刀具的直接闭环高精度控制奠定了基础。     

基于OpenGL与VC++的虚拟数控车床加工仿真研究

虚拟数控技术是虚拟制造的支撑技术之一。运用OpenGL技术,以Visual C++6.0为开发工具,采用实体几何建模思想,建立机床以及加工模块的三维模型,构建数控仿真系统的虚拟加工环境;运用MFC框架与OpenGL编程,进行机床运动仿真及加工切削仿真。以上海机床厂CK0632型车床为原型,建立的虚拟数控车床系统包括机床场景模块、NC代码解析模块、虚拟切削模块、刀具及毛坯选择模块和操作面板等模块。实验表明,仿真效果达到了预期要求,具有较好的现实意义。     

基于可视锥理论的五轴加工刀具碰撞检验方法

针对复杂曲面数控加工中刀具与工件的碰撞问题,提出一种基于可视锥理论的刀具碰撞检验方法。根据点的可视性特点推导点的可视锥算法,对任意采样点进行可视锥模型构建,通过刀轴矢量与可视锥的布尔运算判断刀具与工件的碰撞,由此计算刀轴避免碰撞时应转过的最小夹角,并对旋转后的新刀轴矢量是否在机床刀轴可加工范围内进行检验。通过将该方法应用于整体叶轮加工中,可快速检验出发生碰撞的区域并对刀轴矢量进行修正,有效地解决了刀具在数控加工中的碰撞检测问题,为刀具路径规划提供了有效的检验方法。     

基于虚拟样机的机床设计与仿真研究

为了提高机床的设计水平,将虚拟样机技术引入机床的设计开发过程,通过虚拟样机技术的使用辅助设计人员进行方案分析.利用三维造型软件SolidWorks实现虚拟样机模型的建立,应用对象的链接与嵌套技术进行数控加工仿真、刀具轨迹显示、自动换刀和毛坯的自动设计,采用仿真软件ADAMS实现了该机床的动力学分析和仿真.将上述方法应用于并联机床的具体设计中,计算机仿真结果验证了理论模型的合理性,进而验证了设计的正确性和可靠性.     

并联机床数控加工碰撞干涉检验算法研究

由于并联机床与通用数控机床在结构上差别较大 ,因此在开发与其配套的CAD/CAM系统时 ,考虑到并联机床的结构特点 ,针对哈尔滨工业大学研制的并联机床BJ -30的结构形式 ,提出了并联机床的数控加工碰撞干涉检验算法。该算法较好地解决了刀具过切、少切 ,以及动平台与工件、刀具夹具与工件的碰撞等数控加工中较难解决的问题。仿真结果证明了该算法具有运算速度快、检验效率高等优点     

大型复杂薄壁壳体数控仿真加工技术研究

大型复杂薄壁壳体的结构复杂、精度要求高且加工效率低,其加工难度大,程序复杂;在数控加工过程中无法人为判断数控程序的正确性,加工易出现碰撞、干涉和超程等问题。针对该问题,对大型复杂薄壁壳体数控仿真加工技术进行了研究,通过三维软件建立了某运载火箭三级尾段数控铣削加工所采用的GSF-5032龙门五轴机床实测尺寸模型,并在数控虚拟仿真加工软件VERICUT中构建该机床的虚拟仿真加工模型,对该三级尾段进行仿真加工,验证了数控程序的正确性,消除了加工过程中的碰撞、干涉和超程等问题,从而减少了试切时间,缩短了开发周期,提高了产品生产效率。最后通过实际加工,有效地验证了该机床的虚拟仿真加工模型以及数控程序的正确性和有效性。