利用Unigraphics软件实现MAHO DMU 70V数控机床模拟仿真

利用Unigraphics（UG）CAD／CAM软件造型功能建立数控机床和零件模型,读取数控代码对机床各部件进行三维运动仿真,并检查加工过程中机床运动部件之间的干涉及工件过切,建立干涉实体,为刀具轨迹的修改提供依据,同时免除了因文件格式的转化而产生的误差。     

基于UG的数控编程及加工过程仿真

以固体火箭发动机阳球体为例,介绍了如何在UG/CAM环境下进行数控编程和加工过程仿真,如何消除刀具与零件间的过切、欠切,以及如何避免机床运动部件及刀具之间的干涉和碰撞,从而达到提高编程的精度和效率,缩短生产周期的目的.     

VERICUT数控仿真软件在实际生产中的应用

通常在VERICUT数控仿真软件中进行机床的模拟加工需有以下几个步骤：①建立机床运动学模型：利用组建树建立机床的几何模型,创建机床各运动轴X、Y、Z、A、B并设置其位置及相互运动关系,创建机床主轴,并设定机床的初始位置。②毛坯、夹具建模：夹具建模的主要目的是检测夹具与机床的其他运动部件之间的干涉和碰撞。     

整体叶轮五轴数控加工的研究

针对整体叶轮的五轴数控加工工艺,首先在CAD软件Pro/E中建立整体叶轮的三维模型;然后使用CAM软件POWERMILL对整体叶轮各个组成部分进行刀具轨迹的生成,并经过后置处理生成可用于实际机床加工的NC文件;最后基于机床仿真软件VERICUT,构建实际机床型号为DMU50V的五轴数控加工中心仿真环境,并模拟实际机床的加工过程,验证了从数控程序的生成到后置处理的正确性,减少了试切零件的误差率,检测到实际加工过程中潜在的各种风险,如机床碰撞、刀具过切或碰撞等,从而达到了优化数控加工程序、提高生产效率的目的。     

基于UG和VERICUT的机床建模与数控加工

为了安全高效使用多轴机床,运用UG NX12.0软件根据机床部件实测尺寸按照1:1的比例构建了MIKRON-HPM600U机床模型,并通过VERICUT9.0搭建该加工中心的虚拟机床。以大力神杯为载体进行仿真加工及实体加工,加工过程中未出现过切、少切、碰撞、干涉等现象,验证了该方案的正确性和实用性。     

面向高速加工的仿真系统研究

在高速切削条件下,对于一些形状复杂零件的加工,要确保所生成的加工程序不存在任何问题和加工过程的安全性,在实际加工之前必须进行仿真模拟.分析了高速加工仿真的必要性,目的和分类;以JZDK6040高速雕铣机为例,建立了与实际生产加工完全一致的精确运动模型与加工仿真模型,对NC程序进行模拟、校验和显示,监控机床、工件和刀具之间的碰撞干涉情况,有效避免实际机床加工过程中误切、过切等现象的发生.     

多轴加工数控仿真模拟技术应用研究

对于4轴或4轴以上的数控编程、数控加工来说,由于编程人员无法预测程序的正确性,即无法预测在程序的运行过程中是否会有"过切"和"欠切"现象以及刀具与零件及机床部件的干涉和碰撞,因此,数控程序的模拟仿真是必不可少的、重要的一个环节。本文以DMU125P5轴机床、西门子840D数控系统及球面零件切削为例,详细阐述5轴仿真的制作过程及模拟仿真的实际应用。     

基于约束与尺寸混合驱动的虚拟数控机床技术

提出了一种虚拟数控机床设计方法。该方法首先建立虚拟数控机床模型,在机床运动部件中的主动与从动件之间建立约束关系,采用组件矩阵变换技术对主动部件的位姿矩阵进行变换,驱动部件运动;再利用WAVE技术在刀具与工件之间建立链接,实现切割运算,去除工件材料;最后采用插补技术对加工路径进行计算,得到各个运动轴的进给量,用它驱动机床运动轴运动,模拟加工过程。将虚拟数控机床技术运用于整体叶轮叶片电解加工,利用该技术建立了五坐标数控机床模型,并用它完成叶片加工过程模拟、运动干涉检查、加工自动编程等工作,有效地提高了工作效率与加工自动化程度。     

烟气轮机动叶片叶身五轴联动数控加工

利用Pro/E建立烟气轮机动叶片的三维模型,利用SurfMill软件对烟气轮机动叶片叶身进行工艺规划及数控编程并输出NC程序。加工叶片叶身前对输出的NC程序进行模拟仿真,然后在五轴联动数控雕刻机SmartCNC450＿DRT上进行加工验证。加工验证表明：在实体机床加工过程中,机床各轴的运动正常,未发生干涉、撞刀、碰撞等现象,由此可以证明该设计编程及后处理是正确的。     

双转台五轴数控机床误差实时补偿

以双转台五轴数控机床为对象,建立各移动轴和旋转轴运动的数学模型,以工件坐标系为基础坐标系,应用齐次坐标系变换理论,推导任一时刻各轴运动在工件坐标系中的位置误差数学表达式.针对五轴机床的移动轴和旋转轴同时运动存在耦合的情况,提出一种分步实施的解耦补偿方法,即在实施误差补偿时首先进行姿态误差补偿,通过旋转轴的旋转运动将工件的实际姿态调整到与理想姿态相同,然后通过移动轴的平移运动进行位置误差补偿,并相应建立五轴机床误差补偿数学模型.通过仿真分析和对曲面零件的实时补偿加工试验,明显提高加工精度,并有效避免直接进行补偿加工过程中可能带来的运动干涉情况,从而验证该五轴机床误差补偿数学模型及其实时补偿的可行性和有效性.     

基于VERICUT的五轴数控加工仿真与优化

虚拟加工平台的构建、数控加工程序的正确性验证及加工过程的仿真与优化及是五轴数控机床实现高效加工的重要基础技术。基于VERICUT数控加工仿真与优化平台,以非正交五轴数控机床DMC70ev为研究对象,构建了数控加工仿真平台;以曲面加工为例,建立了基于恒定体积去除率和恒定切屑厚度的优化设计数学模型,进行了刀位轨迹的优化。应用表明:研究成果实现了五轴数控加工过程仿真及数控加工程序的正确性验证,减少了刀具磨损,提高了加工效率与加工质量,可以较好地提升企业数控加工技术的应用水平、应用质量,推动现代制造技术的发展。     

基于NX6和VERICUT的叶轮五轴车铣复合加工技术研究

研究在五轴车铣复合加工中心上,利用NX6.0和VERICUT软件实现整体式叶轮加工的工作流程及刀轴方向控制、程序仿真及后处理等关键技术.着重介绍如何通过NX6.0软件的刀轴插补功能和VERICUT软件的自动对比功能,以避免发生加工干涉与过切.     

基于VC的数控机床转换程序设计

分析了五轴龙门铣床FPF—N／C和Fpm-60的机床结构和运动特点及数控系统特点,计算出后置处理的相关算法,开发了基于VC的数控机床转换程序,经过加工证明了开发的转换程序的正确性。     

基于微机的三轴数控铣削仿真系统的研究

在该微机三轴数控铣削仿真系统中，工件以一种扩充Z－map数据结构表示，并用等轴投影显示在屏幕上。加工工件的数控文件生成之后，通过系统翻译，对余料切除过程进行仿真，并实时地显示在屏幕上，从中可以容易地检查出编程错误，同时当工件和铣刀之间发生干涉时，给操作者发出警告信息。文章讨论了主要子模块的功能和改进。     

Optimising Tool Positioning for End-Mill Machining of Free-Form Surfaces on 5-Axis Machines for both Semi-Finishing and Finishing

End-milling of free-form surfaces on 5-axis NC machine tools is a complex problem which has been studied by a large number of research scientists. When end-milling non-convex surfaces there is a risk of interference between the tool and the surface. Using a 5-axis NC machine tool enables the tool to be oriented in any spatial direction to access a given point. This means interference can be avoided and the position of the tool can be optimised so as to minimise residual material. Here, a new method is presented for tool positioning in end-milling of free-form surfaces based on evaluating the interference for a set of test points distributed around the circumference of the tip of the tool. Distinction is made between the cases of semi-finishing and finishing which can be performed using a large diameter flat-end tool and a toroidal tool, respectively. Further, all developments are implemented for interactive use in a CAD/CAM software environment.     

Kinematical performance prediction in multi-axis machining for process planning optimization

This paper deals with a predictive model of kinematical performance in 5-axis milling within the context of high-speed machining. Indeed, 5-axis high-speed milling makes it possible to improve quality and productivity thanks to the degrees of freedom brought by the tool axis orientation. The tool axis orientation can be set efficiently in terms of productivity by considering kinematical constraints resulting from the set machine tool/NC unit. The capacities of each axis as well as NC unit functions can be expressed as limiting constraints. The proposed model relies on each axis displacement in the joint space of the machine tool and predicts the most limiting axis for each trajectory segment. Thus, the calculation of the tool feedrate can be performed, highlighting zones for which the programmed feedrate is not reached. This constitutes as an indicator for trajectory optimization. The efficiency of the model is illustrated through examples. Finally, the model could be used for optimizing process planning.     

基于五坐标数控圆柱形刀具线接触加工自由曲面的几何学原理

从微分几何学的角度,探讨了在五坐标数控机床上采用圆柱形刀具线接触加工自由曲面的几何学原理,分析了刀具面与被加工曲面二阶密切的条件。通过对二次型半正定的判别,求得了刀具轴线的位置,给出了点邻域内三阶离差的计算公式,证明了圆柱形刀具与被加工曲面的密切条件等价于刀具轴线与被加工曲面的等距面的密切条件,通过实例验证了所提方法的正确性。     

高精度成形车刀的CAD/CAM及加工仿真系统

建立了两种高精度成形车刀优化设计的数学模型 ,介绍了用VB语言开发的高精度成形车刀CAD/CAM系统的构成及主要模块功能。借助该系统可由工件零件图直接生成加工用车刀零件图及刀具廓形的数控线切割加工程序 ,同时可通过仿真检验所设计的刀具廓形及其加工程序代码的正确性。     

虚拟环境下机床切削运动行为仿真

鉴于当前CAD/CAM行业软件缺乏对机床行为的仿真,提出一种基于沉浸式虚拟现实的机床切削运动行为仿真方法,详细阐述仿真系统的体系架构及开发平台。分析机床各运动轴的切削运动行为及部件运动的层次性与相关性。建立基于消息响应机制的行为仿真编程模型。研究并推导了刀具走刀轨迹中刀具扫描体曲面的求解过程,阐述NC代码编译及刀具实时切削过程仿真。最后,在Visual C++6.0环境下结合Virtools和OpenGL编程实现了虚拟机床切削行为仿真系统,该系统可应用于数控加工程序的验证、数控技术的教学和培训等场合。