數(shù)控加工仿真技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：數(shù)控加工仿真技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；仿真技術(shù)；VERICUT；系統(tǒng)

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.221

0 引言

在近五年的時(shí)間里，網(wǎng)商得到巨大的發(fā)展，消費(fèi)個(gè)性化需求也成為了各個(gè)生產(chǎn)廠家所競(jìng)相搶占的資源。在未來的時(shí)間里，廠家只有不斷強(qiáng)化對(duì)技術(shù)的應(yīng)用，才能對(duì)產(chǎn)品的制作周期、精密度以及外觀等方面進(jìn)行優(yōu)化，才能最終實(shí)現(xiàn)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)力的強(qiáng)化。仿真技術(shù)可謂是近年來最受青睞的技術(shù)，其代表著數(shù)控技術(shù)對(duì)虛擬仿真的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工技能培訓(xùn)的質(zhì)效提升。對(duì)于制造業(yè)而言，雖然可以借助計(jì)算機(jī)對(duì)設(shè)計(jì)和制造進(jìn)行輔助，但是三維環(huán)境下的刀具運(yùn)動(dòng)和加工軌跡還是需要仿真技術(shù)的再現(xiàn)。在通過計(jì)算之后對(duì)刀具的運(yùn)行軌跡進(jìn)行控制，并以此生成相應(yīng)的數(shù)控機(jī)床科技識(shí)別的代碼，在VERICUT系統(tǒng)和仿真軟件的支持下進(jìn)行模擬，在仿真的加工環(huán)境中呈現(xiàn)。這樣一來，產(chǎn)品的加工效率便得到了相應(yīng)的提升，對(duì)于研發(fā)和制造周期都有不小的助力，對(duì)于企業(yè)而言更是綜合競(jìng)爭(zhēng)力的體現(xiàn)。

1 數(shù)控加工方針技術(shù)在當(dāng)今的研究現(xiàn)狀

21世紀(jì)的數(shù)控技術(shù)受到全球化的推動(dòng)，其發(fā)展速率不斷提升，制造業(yè)在數(shù)控技術(shù)上的依賴性也不斷增加，成為決定行業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)。對(duì)于數(shù)控技術(shù)而言，正確性的最大化也成為了技術(shù)發(fā)展的方向，雖然通過利用容易切削的材料來替換作業(yè)器具進(jìn)行試切，但是也使得加工指令的檢驗(yàn)變得更加充分。同時(shí)，也有不少的方法得以應(yīng)用。例如：軌跡顯示法，借助劃針和筆替代刀具，以色版或者紙對(duì)刀具軌跡進(jìn)行二維圖的呈現(xiàn)，是簡(jiǎn)單的真模擬過程。

然而這類方法的應(yīng)用也存在不少的局限性，尤其是對(duì)人力、物力以及時(shí)間的消耗，使得生產(chǎn)成本的壓力變得更大，而且生產(chǎn)周期也變得無(wú)法把握。據(jù)此，研究者在不斷的摸索研究后，通過計(jì)算機(jī)對(duì)仿真模擬技術(shù)進(jìn)行更大程度的革新，不僅實(shí)現(xiàn)試切情境的模型化、仿真計(jì)算及圖形顯示等，也將模型模擬推向更加精密和方針的高度。這樣一來，企業(yè)的資源得到了較大程度的節(jié)約，同時(shí)也使得其他項(xiàng)目的生產(chǎn)和收益得到了真正的改善。

從目前的數(shù)控加工仿真模擬的技術(shù)研究來看，方向和重點(diǎn)主要針對(duì)刀具軌跡展開的，仿真模擬效果也得可喜的進(jìn)步。然而，現(xiàn)階段的成果與希望值還存在一定的差距，在未來仍需要對(duì)機(jī)床加工采取進(jìn)一步的研發(fā)，才能對(duì)機(jī)床加工階段的刀具過切、刀具及夾具與機(jī)床之間的磨損度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。與此同時(shí)，機(jī)床加工成效的預(yù)估也是重要的參考因素，因此，需要對(duì)刀具加工進(jìn)行優(yōu)化，最終確保產(chǎn)品質(zhì)量與零件加工效率與機(jī)床的利用率等等。

2 VERICUT仿真技術(shù)系統(tǒng)的介紹

2.1 VERICUT系統(tǒng)

從目前的實(shí)際應(yīng)用狀況來看，VERICUT系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)具有相對(duì)廣泛的應(yīng)用。該系統(tǒng)具有兩方面的優(yōu)勢(shì)，其一是能夠?qū)?shù)控代碼的查證步驟進(jìn)行模擬；其二是能夠較大程度地增加數(shù)控材料的切削效率。該VERICUT系統(tǒng)工作原理是對(duì)數(shù)控加工的軌跡代碼進(jìn)行模擬，并借此將其在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行呈現(xiàn)，為刀具軌跡精度的檢測(cè)提供了有效的平臺(tái)，更對(duì)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行了根本的滿足。但是在運(yùn)行的準(zhǔn)備階段，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷、改進(jìn)和調(diào)整，確保仿真系統(tǒng)可以發(fā)揮應(yīng)有的技術(shù)效果。

2.2 VERICUT Machine Simulation系統(tǒng)

VERICUT Machine Simulation作為目前功能性最完備的數(shù)控加工仿真模擬系統(tǒng)，能夠最大限度地再現(xiàn)機(jī)床運(yùn)行過程中的具體狀況，其效果較大程度地滿足了人們期望。然而，對(duì)于這一系統(tǒng)的運(yùn)行最重要的便是能夠?qū)ψR(shí)別數(shù)控代碼文件進(jìn)行識(shí)別，并結(jié)合G-代碼開展模擬加工的環(huán)節(jié)。對(duì)于實(shí)際運(yùn)行的仿真系統(tǒng)而言， VERICUT軟件首先需要和機(jī)床進(jìn)行綁定，才能在使用過程中模擬機(jī)床的運(yùn)用軌跡及其他具體狀況，確保數(shù)控加工階段的錯(cuò)誤和問題可以被檢驗(yàn)出，并加以改正，全面提高數(shù)控加工的質(zhì)效水平。

3 數(shù)控加工中仿真技術(shù)的應(yīng)用

從數(shù)控技術(shù)具體狀況來看，工藝路線已經(jīng)成為了編制的重點(diǎn)，刀具和加工參數(shù)也成為了整個(gè)工藝水平確定的重中之重。即使是相同路線的狀況，在不同的參數(shù)水平和刀具規(guī)格下，對(duì)于具體工作的效率和零件質(zhì)量均具有較大的影響。因此，在生產(chǎn)過程中，無(wú)論是復(fù)雜程度和加工種類差別，均需要慎重選擇合適的刀具，這也成為了整個(gè)零件加工工藝的難點(diǎn)，產(chǎn)生的作用至關(guān)重要。

從現(xiàn)階段的虛擬加工技術(shù)應(yīng)用來看，雖然可以滿足對(duì)數(shù)控代碼的驗(yàn)證，也能滿足對(duì)整個(gè)工藝路線的合理性和正確性的驗(yàn)證，但是最終卻只能對(duì)道具和參數(shù)的選擇進(jìn)行定性分析。這樣就需要結(jié)合其他軟件能進(jìn)行相關(guān)定量分析的軟件，例如VERICUT軟件。該軟件的優(yōu)勢(shì)在于能夠開展自動(dòng)化對(duì)比工作，而且通過零件加工過程的控制，能夠幫助工作人員進(jìn)行更高效和準(zhǔn)確的刀具確定。同時(shí)，也能夠通過具體條件開展虛擬驗(yàn)證工作，對(duì)于運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的潛在危險(xiǎn)因子進(jìn)行分析，并對(duì)工藝方案進(jìn)行優(yōu)化。隨著時(shí)間的推移，也有不少的仿真軟件能夠?qū)?shù)控加工階段進(jìn)行整體的仿真與模擬，這使得程序調(diào)控所需的時(shí)間和資源得到了有效節(jié)約，對(duì)于制造業(yè)的發(fā)展有了很大程度的推動(dòng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)控加工仿真技術(shù)的迅猛發(fā)展使得復(fù)雜的零件加工質(zhì)效水平有了很大程度的提升，同時(shí)也使得調(diào)試階段的廢品成本得到了極大的降低，更有效地解決了程序錯(cuò)誤更機(jī)床和工件帶來的損傷問題。但是，該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展仍需要對(duì)產(chǎn)品的物理現(xiàn)象和規(guī)律進(jìn)行深入的研究，才能更大程度地發(fā)揮仿真技術(shù)優(yōu)勢(shì)，最終使得數(shù)控加工的精度、質(zhì)量、生產(chǎn)周期以及效率得到更大的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]武珍平.數(shù)控加工中仿真技術(shù)的應(yīng)用[J].品牌（下半月），2015（01）：195.

第2篇：數(shù)控加工仿真技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工機(jī)械；仿真軟件；教學(xué)應(yīng)用；技能型人才

數(shù)控加工技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展中起著基礎(chǔ)性的作用，數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)化發(fā)展的重要標(biāo)志，數(shù)控加工技術(shù)水平的高低對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展力及綜合國(guó)力的提高起著重要作用。在當(dāng)前數(shù)控專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐中，仍然存在著比較明顯的問題，特別是在人才培養(yǎng)的過程中，缺乏實(shí)踐性的探索，缺乏專業(yè)化的延伸。這就容易造成數(shù)控專業(yè)的學(xué)生無(wú)法適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，無(wú)法迎合企業(yè)發(fā)展的崗位要求。因此，在數(shù)控專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐中，探索利用數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件，讓學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行更加深入、更加現(xiàn)實(shí)的實(shí)踐模擬操作，既能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的實(shí)踐素養(yǎng)，能夠保障數(shù)控專業(yè)的發(fā)展更加科學(xué)，更加符合時(shí)代潮流與特點(diǎn)。

一數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件的教學(xué)作用分析

數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件是一種非?？茖W(xué)、非常先進(jìn)的教學(xué)軟件，依托于其模擬化的特點(diǎn)，能夠讓學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)入模擬工廠進(jìn)行實(shí)踐操作。從這方面來講，數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件在教學(xué)實(shí)踐中具有非常重要的現(xiàn)實(shí)作用。

（一）數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件的作用分析

在數(shù)控專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐中，數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件具有非常重要的作用。具體表現(xiàn)在以下方面：首先，在數(shù)控專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐中，積極利用仿真軟件可以達(dá)到模擬化的教學(xué)作用，以便引導(dǎo)學(xué)生積極將所學(xué)理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐操作中。同時(shí)，這種模擬化的操作具有非常強(qiáng)的實(shí)踐性，基本可以模擬工廠數(shù)控加工的流程，這也有助于學(xué)生更加科學(xué)、更加規(guī)范化地進(jìn)行數(shù)控專業(yè)的學(xué)習(xí)，滿足社會(huì)發(fā)展的需求。其次，在數(shù)控專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐中，仿真軟件能夠支持多種數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定，這對(duì)于豐富教學(xué)實(shí)踐性具有非常重要的作用。在數(shù)控專業(yè)的教學(xué)過程中，利用仿真軟件可以實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)化的教學(xué)演示。同時(shí)，仿真軟件中還存在糾錯(cuò)系統(tǒng)，一旦學(xué)生操作不當(dāng)或者操作方法不科學(xué)等，會(huì)及時(shí)提示學(xué)生進(jìn)行糾正，并逐步改良操作方法。這本身有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐精神，有助于深化學(xué)生的理論素養(yǎng)。此外，在數(shù)控專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐中，仿真軟件的安全性非常高，可以極大程度地保障學(xué)生的實(shí)踐安全。同時(shí)，仿真軟件的重復(fù)利用率非常高，可以極大程度地節(jié)省教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源利用的最大化[1]。最后，數(shù)控專業(yè)教學(xué)實(shí)踐中，利用數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件可以實(shí)現(xiàn)集約化地實(shí)習(xí)實(shí)踐。仿真軟件對(duì)于場(chǎng)地的需求比較低，占用面積也比較小，便于集中進(jìn)行實(shí)踐。

（二）幾何仿真在數(shù)控專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

無(wú)論是普通高等院校還是職業(yè)院校，在數(shù)控專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐中，都應(yīng)該充分利用這些仿真軟件來提升教學(xué)的實(shí)踐性，來培養(yǎng)符合社會(huì)發(fā)展需求的專業(yè)型、技能型人才。當(dāng)前數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件的種類是比較豐富的，其教學(xué)應(yīng)用的側(cè)重點(diǎn)也存在區(qū)別，當(dāng)前教學(xué)實(shí)踐中，幾何仿真是利用率最高的仿真軟件。這種仿真軟件在發(fā)揮作用的過程中，是依托于計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)仿真軟件系統(tǒng)的模擬及動(dòng)態(tài)化的操作與演進(jìn)，對(duì)數(shù)控機(jī)床的各種坐標(biāo)、刀具運(yùn)動(dòng)的軌跡、規(guī)律以及對(duì)毛坯的切削過程進(jìn)行模擬，最終完成三維實(shí)體模型的加工。這種仿真軟件在教學(xué)實(shí)踐中具有非常關(guān)鍵的作用，利用這種仿真軟件，既可以依托于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)數(shù)控加工的各個(gè)流程精密化，科學(xué)化，同時(shí)也能夠確保各類參數(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)性，在加工作業(yè)完畢后，還可以通過反饋系統(tǒng)來實(shí)時(shí)反饋切削成果及存在問題。這些基礎(chǔ)，便于學(xué)生在實(shí)踐操作中更加具象、立體地進(jìn)行數(shù)控操作[2]。此外，利用這種仿真軟件，還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)刀具在切削作業(yè)中存在的不合理性，以及實(shí)現(xiàn)模擬化的教學(xué)成果檢驗(yàn)，精準(zhǔn)評(píng)判學(xué)生操作的準(zhǔn)確性與否。

二數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件在教學(xué)中的應(yīng)用

幾何仿真是當(dāng)前數(shù)控專業(yè)教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)用比較廣泛的仿真軟件，各個(gè)模塊都可以加以利用。不同模塊的教學(xué)作用各有不同，在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)該區(qū)別對(duì)待，綜合使用。

（一）基礎(chǔ)模塊

在這種仿真軟件中，這一模塊利用主要的側(cè)重點(diǎn)在于幫助學(xué)生從理論知識(shí)過渡到實(shí)踐訓(xùn)練中。對(duì)于剛剛接觸數(shù)控專業(yè)的低年級(jí)學(xué)生來講，理論素養(yǎng)并不完善且系統(tǒng)，這就需要學(xué)生從簡(jiǎn)單的模擬操作入手來檢驗(yàn)自身的理論知識(shí)。因此，仿真軟件中的基礎(chǔ)模塊，可以充分幫助學(xué)生連洽理論知識(shí)與實(shí)踐能力之間的關(guān)聯(lián)。這種模塊主要基于FANUC數(shù)控加工軟件而進(jìn)行科學(xué)的編程，以幫助學(xué)生了解車床、加工等基礎(chǔ)能力?？梢詽M足一些低年級(jí)的或者理論知識(shí)相對(duì)單薄的學(xué)生，強(qiáng)化這部分群體的理論素養(yǎng)，來培養(yǎng)這部分群體的實(shí)踐能力。

（二）提高模塊

在數(shù)控專業(yè)教學(xué)中，當(dāng)學(xué)生的數(shù)控專業(yè)知識(shí)達(dá)到一定的水平和高度后，通過仿真軟件中的提高模塊，則能夠進(jìn)一步提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生積極將理論知識(shí)應(yīng)用到模擬演練中，以綜合性地提升學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。在教學(xué)實(shí)踐中，提高模塊的利用重點(diǎn)在于幫助學(xué)生理解和認(rèn)知三種機(jī)床的使用情況，編程方法及應(yīng)用特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生可以在模擬演練中，自行來利用仿真軟件進(jìn)行編程訓(xùn)練，以更好地、更加科學(xué)地進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練。可見，仿真軟件中的這一模塊，旨在提升學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。在這種模塊應(yīng)用中，學(xué)生需要結(jié)合教師的講解與分析，結(jié)合自身的模擬訓(xùn)練來進(jìn)行科學(xué)的編程，掌握編程的方法，以便能夠自行利用仿真軟件，自行進(jìn)行數(shù)控加工技術(shù)的編程。

（三）拓展模塊

不同的數(shù)控加工技術(shù)需要依賴于不同的加工軟件。因?yàn)閷W(xué)生在畢業(yè)后，可能面臨不同類型的軟件，若學(xué)生在校期間，未能夠掌握不同軟件的操作能力，便降低了學(xué)生的就業(yè)面。因此，在數(shù)控專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐中，利用仿真軟件的拓展模塊，可以綜合性地豐富學(xué)生的軟件知識(shí)，了解不同軟件的差異，精準(zhǔn)掌握不同軟件的操作方法和技能。在教學(xué)實(shí)踐中，教師結(jié)合學(xué)生對(duì)不同軟件的掌握程度來進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的模擬訓(xùn)練，結(jié)合學(xué)生的模擬訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行評(píng)析與點(diǎn)評(píng)，幫助學(xué)生找出問題的來源，提升教學(xué)的針對(duì)性。通過教師針對(duì)性的教學(xué)詳解，能夠讓學(xué)生理解并認(rèn)知不同的仿真軟件，并掌握這些仿真軟件相對(duì)差異化的編程方法[3]。待講解結(jié)束后，教師還應(yīng)該布置教學(xué)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生積極訓(xùn)練編程能力，積極反饋教學(xué)成果。

（四）仿真流程

在數(shù)控專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐中，仿真流程是非常關(guān)鍵的，科學(xué)化、簡(jiǎn)易化、便捷性的仿真流程既能夠提升教學(xué)效率，也能夠引導(dǎo)學(xué)生快速掌握仿真軟件的利用能力及編程能力。因此，在教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教學(xué)任務(wù)的差異來進(jìn)行仿真流程的優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合任務(wù)進(jìn)行仿真模型的創(chuàng)建，為了幫助學(xué)生形成正確的實(shí)踐認(rèn)知，仿真模型的創(chuàng)建必須符合當(dāng)前工廠環(huán)境，必須貼合當(dāng)前數(shù)控加工技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用，只有這樣才能科學(xué)性的提升學(xué)生的數(shù)控加工技術(shù)水平。同時(shí)，在仿真模型的創(chuàng)建過程中，要對(duì)加工的精密度、精確性以及可能存在影響的因素進(jìn)行全面的分析與研判，培養(yǎng)學(xué)生全面檢查、科學(xué)實(shí)踐的精神。此外，還應(yīng)該優(yōu)化各個(gè)環(huán)節(jié)的工序及檢驗(yàn)，從加工刀具、加工零部件、核心元件等都應(yīng)該著重調(diào)整，以優(yōu)化其參數(shù)。

三總結(jié)

數(shù)控加工技術(shù)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的保障，在數(shù)控專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐中，積極利用數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件，能夠提升數(shù)控專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐性，能夠綜合性地培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和崗位素養(yǎng)。因此，在數(shù)控專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)該結(jié)合不同的教學(xué)側(cè)重點(diǎn)，著重利用好仿真軟件中的各個(gè)模塊，以提升教學(xué)實(shí)踐性和針對(duì)性。

參考文獻(xiàn)

[1]徐建.數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件的教學(xué)應(yīng)用[J].職業(yè),2015,(03):144.

[2]安榮,張信群.數(shù)控加工仿真技術(shù)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào),2012,28(04):67-70.

第3篇：數(shù)控加工仿真技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞]UG；Verlcut；多軸加工；仿真加工

中圖分類號(hào):TG669 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A文章編號(hào):2306-1499(2014)07-0183-01

1.基于UG軟件的多軸加工編程Verlcut軟件

UG NX（國(guó)內(nèi)簡(jiǎn)稱UG，原名，Unigraphics）是一個(gè)由西門子UGS PLM軟件開發(fā)，集CAD/CAE/CAM于一體的產(chǎn)品生命周期管理軟件。由于其強(qiáng)大的數(shù)控編程功能，使其在國(guó)內(nèi)數(shù)控編程軟件中占據(jù)主導(dǎo)地位。其CAM模塊中的Planar Milling、Cavity Milling、Fixed Axis Milling、Variable Axis Milling、Sequential Milling和Point to Point等加工操作為數(shù)控銑削加工編程提供了良好的解決方案。特別其靈活、方便的刀路驅(qū)動(dòng)方法和刀軸控制方法使得多軸加工編程變得容易。

VERICUT模塊，UG NX等CAM軟件有VERICUT軟件接口，這些CAM軟件通過與VERICUT軟件接口無(wú)縫連接的配置，可實(shí)現(xiàn)CAD/CAM與NC程序驗(yàn)證一體化運(yùn)作，自動(dòng)進(jìn)行工件參數(shù)、刀具參數(shù)等數(shù)據(jù)的傳送，因此避免了二次輸入這些信息時(shí)人為的出錯(cuò)及重復(fù)的工作，使得設(shè)置、仿真及NX程序的優(yōu)化等操作更加簡(jiǎn)單有效。

本文通過FANUC series 0i MD和UG NX加工操作，完成了風(fēng)力驅(qū)動(dòng)器―葉輪軸零件的葉輪部分多軸加工編程。其中半精、精加工采用了Mill-contour加工操作，方法一：利用常用的NX、CAD軟件來完成3D建模，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式導(dǎo)入到Vericut環(huán)境中進(jìn)行操作，此種方式不受軟件限制，可建立任意復(fù)雜的機(jī)床模型，但要求在CAD軟件建模時(shí)設(shè)置好坐標(biāo)系。

方法二：在Vericut環(huán)境中，選擇File>New Project>Millimeter菜單命令，新建用戶文件。

2.零件仿真加工

2.1 Vericut軟件與UG軟件的鏈接

接口的配置分為兩種：一種是直接利用Vericut軟件提供的批處理文件（.bat），運(yùn)行UG軟件；另一種是使用NX open api二次開發(fā)配置原理，配置環(huán)境變量，打開UG時(shí)，接口會(huì)加入到UG菜單中。由于第一種方式操作簡(jiǎn)單，且無(wú)須配置環(huán)境變量。本文使用此方法實(shí)現(xiàn)Vericut與UG的鏈接，直接運(yùn)行Vericut安裝目錄“┄\cgtech70\windows\commands”下的“nx6.bat”文件即可。

2.2 仿真加工參數(shù)設(shè)定

啟動(dòng)UG軟件都，在加工模塊中選擇工具欄的Vericut圖標(biāo)按鈕即可啟動(dòng)仿真加工參數(shù)設(shè)定窗口，組建拓?fù)浣M件樹如圖1、圖2所示。

圖1拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖2組建機(jī)床

2.3機(jī)床加工過程仿真

使用VER ICUT 進(jìn)行機(jī)床加工過程仿真, 不但能用彩色的三維圖像顯示出刀具切削毛坯形成零件的全過程, 還能逼真的顯示刀具、夾具、機(jī)床的運(yùn)行過程和虛擬的工廠環(huán)境, 其操作過程如下。

(1)在VERICUT 中打開機(jī)床模型, 在ModelingW indow中, 設(shè)置毛坯大小及形狀。

(2)打開Setup4 Control4 Open, 設(shè)置Shortcut=CGTECH-L IBRARY, 選擇fan150mi 1ctl控制文件。

(3)在T oolM anageW indow中添加已建立的刀具庫(kù)。

(4)Setup4 Toolpath調(diào)入加工程序, 在Toolpath Window中, 設(shè)置Toolpath Type 和Tool Change By選項(xiàng), 添加相應(yīng)的刀軌文件, 作為NC驅(qū)動(dòng)程序。

(5)在VERICUT 主窗口中, 點(diǎn)擊右下角的Reset按鈕, 再點(diǎn)擊P lay to End按鈕, 運(yùn)行加工過程的仿真, 仿真結(jié)果如圖3所示。

圖3零件仿真加工

3.結(jié)論

本文通過利用UG軟件完成風(fēng)力驅(qū)動(dòng)器―葉輪軸零件的葉輪部分多軸加工編程，利用Vericut系統(tǒng)完成了四軸加工中心的仿真系統(tǒng)開發(fā)，并實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了本系統(tǒng)的正確性和有效性。使用該方法可以縮減程序編制與調(diào)試的時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，還可以節(jié)省加工設(shè)備和現(xiàn)實(shí)資源的消耗，對(duì)相企業(yè)有很好的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1]張惠林, 軒繼花.基于VERICUT 的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工仿真[J].現(xiàn)代制造工程, 2006（7）.

[2]李建剛,俞春華,王琳.基于VERICUT非圓齒輪磨齒虛擬加工研究[J].機(jī)械傳動(dòng),2010（2）.

第4篇：數(shù)控加工仿真技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：加工中心 軌跡仿真 實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2013）008-190-02

1 引言

數(shù)控技術(shù)及裝備，是發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的基本技能技術(shù)和最基本的裝備。隨著我國(guó)由“制造大國(guó)”向“制造強(qiáng)國(guó)”的轉(zhuǎn)型，數(shù)控加工中心在先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，社會(huì)對(duì)高素質(zhì)技術(shù)人才的需求也不斷發(fā)生變化。了解先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，掌握先進(jìn)制造裝備的編程、軌跡仿真和加工技術(shù)原理將成為工科院校畢業(yè)生所必備的專業(yè)知識(shí)。

2 數(shù)控加工中心實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀

美國(guó)的高校一直以來都對(duì)實(shí)踐教育給予了足夠的重視，在全面開展系統(tǒng)化的理論課程同時(shí)，倡導(dǎo)開放型與實(shí)踐性，讓學(xué)生通過實(shí)踐提高創(chuàng)新能力。國(guó)內(nèi)高校也深刻地認(rèn)識(shí)到人才市場(chǎng)需求的變化，加大投入購(gòu)買了一些先進(jìn)的加工中心設(shè)備。加工中心作為數(shù)控技術(shù)發(fā)展的終端，具備提高學(xué)生掌握更加復(fù)雜的數(shù)控加工工藝、加工能力和編程方法，進(jìn)一步了解更先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備和制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的優(yōu)勢(shì)。然而，加工中心在國(guó)內(nèi)高校的實(shí)踐教學(xué)中卻未能起到其應(yīng)有的作用，主要問題在于：（1）設(shè)備昂貴，維護(hù)成本高。現(xiàn)行的實(shí)踐教學(xué)方式需要多臺(tái)加工中心設(shè)備才能達(dá)到教學(xué)效果，而目前三軸的加工中心動(dòng)輒百萬(wàn)以上，使的大部分教學(xué)單位無(wú)力承擔(dān)。（2）人均占有設(shè)備數(shù)少。雖然國(guó)內(nèi)很多高校都引進(jìn)了加工中心，但大多未形成設(shè)備群，單一種類至多1-2臺(tái)，對(duì)于每個(gè)班級(jí)至少20人進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)則無(wú)法實(shí)現(xiàn)。（3）操作安全性差。加工中心操作復(fù)雜程度高，學(xué)生實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)不足，出現(xiàn)誤操作的可能性大，對(duì)于人身和設(shè)備都存在安全隱患。

這些問題使得加工中心在工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)中受到限制，如何在工程訓(xùn)練實(shí)訓(xùn)中擴(kuò)展加工中心的實(shí)踐課程、利用現(xiàn)有資源突破加工中心教學(xué)課程的瓶頸，使學(xué)生了解更先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備和制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，掌握更加復(fù)雜的數(shù)控加工工藝、加工能力和編程方法，成為工科院校實(shí)踐教學(xué)亟待解決的問題。

3 軌跡仿真在數(shù)控加工中心實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用模式

加工中心實(shí)訓(xùn)的目的是使學(xué)生在機(jī)械類課程學(xué)習(xí)和數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的先進(jìn)加工技能、機(jī)械加工中工藝規(guī)程制定、程序編制、切削工藝性、刀具種類等綜合專業(yè)知識(shí)。本文擬充分利用工程訓(xùn)練中心現(xiàn)有的4套美國(guó)HASS加工中心數(shù)控系統(tǒng)和1臺(tái)美國(guó)HASS三軸立式銑削加工中心（如圖1所示），開展數(shù)控加工中心實(shí)踐教學(xué)中手動(dòng)編程、軌跡仿真、實(shí)操訓(xùn)練等教學(xué)模式探索。

加工中心數(shù)控實(shí)踐教學(xué)以專業(yè)技術(shù)應(yīng)用為主線，圍繞這條主線設(shè)置課程、確定教學(xué)內(nèi)容、形成教學(xué)體系組織教學(xué)。理論課程體系的教學(xué)，在密切結(jié)合專業(yè)實(shí)際需要和應(yīng)用范圍的前提下，使學(xué)生掌握必需、夠用的理論知識(shí)；實(shí)踐課程體系教學(xué)主要以基本技術(shù)和工藝技能熟練為重點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用能力和素質(zhì)，兩者有機(jī)結(jié)合，共同圍繞主線展開教學(xué)。

3.1 加工中心編程基礎(chǔ)訓(xùn)練

編程講解與實(shí)際操作相結(jié)合，在加工中心實(shí)際加工模塊中編程的講解是必須的，也是首先要做的。但同時(shí)這種實(shí)訓(xùn)中的編程講解又與理論課中的編程講解不一樣，實(shí)訓(xùn)中的編程講解針對(duì)實(shí)際使用的設(shè)備和系統(tǒng)，有很強(qiáng)的可操作性。利用現(xiàn)有的4套HASS加工中心數(shù)控系統(tǒng)和1臺(tái)立式銑削加工中心，可使5組同學(xué)每組2-3人分別在HASS數(shù)控系統(tǒng)邊學(xué)習(xí)邊演示，使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有直觀的驗(yàn)證，從而加強(qiáng)學(xué)生的理解和實(shí)際運(yùn)用能力，使學(xué)生熟悉加工中心編程特點(diǎn)，掌握常用的編程G代碼，熟悉加工中心的工作原理。

3.2 手動(dòng)編程與加工軌跡仿真實(shí)踐

設(shè)置具有典型工藝特征的零件作為數(shù)控軌跡編程對(duì)象，充分利用加工中心工序集中、自動(dòng)換刀功能的特點(diǎn)，零件應(yīng)具有鉆、銑等多種加工工藝特征和粗、精加工等多種工藝過程。利用現(xiàn)有數(shù)控系統(tǒng)采用手工編程方法，實(shí)現(xiàn)零件的工藝規(guī)程的制定和數(shù)控軌跡編程。

采用數(shù)控系統(tǒng)自帶的軌跡仿真模塊對(duì)程序進(jìn)行仿真，驗(yàn)證數(shù)控軌跡的正確性。這樣既使學(xué)生綜合鍛煉了機(jī)械制造的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握了加工中心的技術(shù)特點(diǎn)，同時(shí)也避免了實(shí)際加工中因程序設(shè)置不當(dāng)或操作不當(dāng)而帶來的危險(xiǎn)。學(xué)生可在數(shù)控系統(tǒng)中多次對(duì)編制的程序進(jìn)行修改、仿真，最終形成可行的加工軌跡。

3.3 數(shù)控軌跡加工驗(yàn)證實(shí)踐

在加工中心編程基礎(chǔ)訓(xùn)練和加工軌跡仿真訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，對(duì)于在仿真模塊修改好的典型零件加工程序，可在指導(dǎo)教師審核后，在實(shí)際的加工中心中以石蠟或PVC為坯料，開展典型零件的樣件加工，充分體現(xiàn)加工中心所獨(dú)有的工序集中、高效率、高精度的加工過程，使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，切實(shí)掌握機(jī)械制造技術(shù)。

在培養(yǎng)加工中心數(shù)控技術(shù)專業(yè)技能過程中，通過典型零件的設(shè)置，綜合運(yùn)用理論知識(shí)對(duì)零件的加工進(jìn)行合理的工藝編排，并通過軌跡仿真對(duì)編程進(jìn)行修定，最終通過樣件的加工對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證。這種教學(xué)模式有利于學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提高了教學(xué)效率和效益。

4 結(jié)論

本文以“編程技術(shù)――加工工藝制定――軌跡仿真――樣件加工驗(yàn)證”的課程體系設(shè)計(jì)思路，優(yōu)選典型的體現(xiàn)加工中心技術(shù)和機(jī)械制造工藝的零件，通過合理安排教學(xué)內(nèi)容，探索加工中心在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用模式，使學(xué)生更好的了解先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀、特點(diǎn)，并初步掌握加工中心加工的基本技能。

（遼寧省普通高等教育本科教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于綜合性工程素質(zhì)培養(yǎng)的工程訓(xùn)練教學(xué)內(nèi)容改革與實(shí)踐”資助）

參考文獻(xiàn)：

[1] 宋春華.數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].裝備制造技術(shù)，2011（3）：114-117.

第5篇：數(shù)控加工仿真技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：自動(dòng)編程；CAXA；編程助手；斐克仿真

中圖分類號(hào)：TP314 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著數(shù)控機(jī)床功能的增加及加工復(fù)雜工件能力的提高，在零件編程時(shí)，對(duì)簡(jiǎn)單零件采用手工編程的方法很適合，但對(duì)于大量開粗和復(fù)雜零件加工時(shí)往往數(shù)值計(jì)算量較大、編程時(shí)間長(zhǎng)、精度差且不易檢查和編輯。故計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程和加工仿真便成為數(shù)控機(jī)床發(fā)展和應(yīng)用的重要組成部分。市場(chǎng)上常見的制造類軟件很多，如UG、CATIA、Pro/E等。這些軟件雖然功能強(qiáng)大，但成本相對(duì)較高，并不適合中小企業(yè)生產(chǎn)和高校教學(xué)使用。其實(shí)在一般的生產(chǎn)和學(xué)習(xí)中我們也僅是使用這些軟件的幾個(gè)模塊，這樣我們完全可以找來幾個(gè)單一功能的國(guó)產(chǎn)軟件配合使用。由于很多軟件主要是針對(duì)加工中心設(shè)計(jì)的，像車削這樣二維圖形的加工在坐標(biāo)的建立和仿真模擬中的顯示并不清楚。這里就基于CAXA數(shù)控車XP、編程助手和斐克仿真軟件配合使用并以車削加工為例進(jìn)行說明，如圖1所示的工件。這里為了論述方便將零件進(jìn)行了理想化，工件尺寸完全沒有標(biāo)注公差。正常情況下是沒有這種可能的，這里請(qǐng)大家注意一下。

1 加工思路分析

根據(jù)圖紙和工藝要求首先使用CAXA數(shù)控車軟件進(jìn)行二維建模，建立刀具、數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床信息。生成走刀路線和程序編碼。再通過CAXA編程助手對(duì)生成代碼進(jìn)行檢驗(yàn)和修改。最后再將代碼文件輸入斐克仿真軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。

2 加工工藝過程分析

該零件比較理想，沒有尺寸精度、表面粗糙度及熱處理要求，切削加工性能較好。兩端都要車削出來，故要掉頭裝夾。左端有薄壁，第一次裝夾，應(yīng)該用三抓自動(dòng)定心卡盤先夾住左端，加工右端。由于左右兩端的加工原理是一樣的，所以這里我僅以加工左端為例。

圖1 零件圖

圖2 零件的加工輪廓與毛坯輪廓

圖3 外圓粗加工軌跡

3 使用CAXA數(shù)控車軟件進(jìn)行加工處理

使用CAXA數(shù)控車軟件繪制出零件的加工輪廓和毛坯輪廓，如圖2所示。在建模過程中要注意：第一，建模前根據(jù)工藝確定建模原點(diǎn)且坐標(biāo)系與所用機(jī)床的坐標(biāo)系一致。第二，建模只需要繪制要加工部分的外輪廓和毛坯輪廓，其余的特征線條不必畫出。

通過工藝分析我們確定出加工時(shí)要使用的車刀，根據(jù)加工刀具的實(shí)際參數(shù)，在CAXA數(shù)控車軟件的刀具管理系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)置。CAXA數(shù)控車提供了輪廓車刀、切槽車刀、鉆孔車刀、螺紋車刀四種刀具類型，在不同的選項(xiàng)卡中設(shè)定不同的刀具參數(shù)，點(diǎn)擊增加刀具創(chuàng)建出所有要用的車刀。

刀具設(shè)置好之后就可以根據(jù)建模圖形來生成零件外圓的加工軌跡。由于開粗在手工編程中計(jì)算量大，所以這里我僅以開粗為例生成粗加工刀具軌跡。選擇輪廓粗車功能。分別設(shè)定加工參數(shù)、進(jìn)退刀方式、切削用量和輪廓車刀。這些參數(shù)根據(jù)生產(chǎn)中的實(shí)際數(shù)據(jù)填寫即可。設(shè)置好后根據(jù)狀態(tài)欄的提示依次拾取被加工工件表面輪廓和毛坯輪廓，拾取好后再輸入起刀點(diǎn)，此時(shí)軟件將自動(dòng)生成粗加工軌跡，如圖3所示。從圖中的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡可以看出如果單純的用手工編程工作量很大，而實(shí)際生產(chǎn)中我們?yōu)榱颂岣呱a(chǎn)效率并不建議使用復(fù)合循環(huán)來進(jìn)行編程，這就看出自動(dòng)編程在當(dāng)今數(shù)控加工中的重要性。根據(jù)開粗過程同理可以生成外圓輪廓精加工的軌跡。這里注意無(wú)論是粗車軌跡還是精車軌跡的生成，在拾取輪廓時(shí)最好選擇單個(gè)拾取，這樣可以避免連續(xù)選擇后出現(xiàn)多選的麻煩。輪廓線在選中后會(huì)變成虛線，如果沒有變成虛線需要重新拾取。此外軟件還提供了螺紋和退刀槽等特征的加工，使用方法和開粗類似，方便在實(shí)際加工中使用。

生成了刀位軌跡后就要進(jìn)行機(jī)床設(shè)置和后置處理。由于軟件默認(rèn)的數(shù)控系統(tǒng)可能和實(shí)際加工的機(jī)床有差異，而這兩者必須統(tǒng)一才能正確完成加工，所以要在軟件中定義機(jī)床，使其與實(shí)際加工的機(jī)床系統(tǒng)相一致。最后拾取外圓粗加工軌跡，確定后系統(tǒng)自動(dòng)生成了零件數(shù)控加工代碼cut文件。其實(shí)CAXA數(shù)控車軟件自身帶有簡(jiǎn)單的二維仿真功能可以驗(yàn)證數(shù)控代碼和圖形形狀的正確性，但是看不出三維實(shí)體不易進(jìn)行空間運(yùn)動(dòng)干涉觀察分析，故需要獨(dú)立的仿真軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。

其實(shí)最終生成的代碼還不能直接拿來進(jìn)行生產(chǎn)，因?yàn)槌绦虻母袷胶鸵恍┲噶畈⒉荒芡ㄟ^軟件自身簡(jiǎn)單的后置設(shè)置就實(shí)現(xiàn)與實(shí)際生產(chǎn)的機(jī)床系統(tǒng)完全匹配，還需要進(jìn)行細(xì)致的編輯，但是在cut格式和txt格式下編輯程序非常麻煩。這里我們就可以借用CAXA編程助手來對(duì)生成的代碼文件進(jìn)行編輯。

CAXA編程助手是CAXA制造工程師中的一個(gè)輔助編程模塊，主要針對(duì)加工中心的程序編輯和檢測(cè)，但其使用方法和我們平時(shí)辦公中使用的word文字編輯一樣，我們完全可以使用這個(gè)軟件來編輯我們的車削程序，通過導(dǎo)入cut文件后對(duì)其進(jìn)行插入、刪除、替換等一系列操作來完成數(shù)控代碼的后期編輯工作。

5 數(shù)控仿真實(shí)驗(yàn)

程序經(jīng)過最終編輯處理后就可以導(dǎo)入到斐克數(shù)控仿真軟件中進(jìn)行模擬加工，在仿真加工中觀察加工過程，檢查模擬加工數(shù)據(jù)和干涉情況，以這些數(shù)據(jù)來分析實(shí)際加工情況。仿真軟件的界面與實(shí)際的機(jī)床面板一樣，我們只需要像操作機(jī)床一樣使用軟件就可以得到仿真效果輔助加工檢驗(yàn)。在確認(rèn)程序符合加工要求后就可以直接保存程序代碼或直接聯(lián)機(jī)傳輸給機(jī)床待加工使用。

通過這樣幾個(gè)簡(jiǎn)單軟件的配合使用大大提高了編程的效率和準(zhǔn)確性，對(duì)于小成本的生產(chǎn)企業(yè)和文化水平一般的編程人員來說是非常方便簡(jiǎn)單的，不必像從前一樣追求使用復(fù)雜的高端軟件，化簡(jiǎn)了工作過程，卻也收到了很好的效果。其實(shí)只要認(rèn)真發(fā)掘很多小的模塊組合起來都會(huì)成為生產(chǎn)加工中的強(qiáng)有力助手。

參考文獻(xiàn)

第6篇：數(shù)控加工仿真技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞]職業(yè)學(xué)校；數(shù)控加工；實(shí)習(xí)教學(xué)；仿真技術(shù)

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）46-0225-01

隨著數(shù)控加工在機(jī)械制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，數(shù)控操作人員的大量培訓(xùn)便成為迫切的問題。在傳統(tǒng)的操作培訓(xùn)中，數(shù)控編程和操作的有效培訓(xùn)必須在實(shí)際機(jī)床上進(jìn)行，這既占用了設(shè)備加工時(shí)間，又具有風(fēng)險(xiǎn)，培訓(xùn)中的操作失誤常會(huì)導(dǎo)致昂貴設(shè)備的損壞。為此，許多學(xué)校想出了多種辦法來降低實(shí)習(xí)消耗，比如高消耗性實(shí)習(xí)課題不開或盡量少開、或者減少學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)間和實(shí)習(xí)工位，或者在材料的重復(fù)利用上做文章。本文從仿真技術(shù)應(yīng)用于實(shí)習(xí)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)、以及如何把仿真技術(shù)引入實(shí)習(xí)教學(xué)進(jìn)行了探討。

一、我國(guó)仿真技術(shù)目前的現(xiàn)狀

我國(guó)計(jì)算機(jī)仿真應(yīng)用開發(fā)較早，目前許多職業(yè)學(xué)校參加數(shù)控實(shí)習(xí)的學(xué)生日益增多。由于數(shù)控設(shè)備精密、昂貴的特點(diǎn)，把數(shù)控加工仿真技術(shù)引入教學(xué)，用于數(shù)控機(jī)床操作與編程的培訓(xùn)，這樣既可以避免因誤操作造成數(shù)控機(jī)床的損壞，又可以使學(xué)生在對(duì)仿真數(shù)控機(jī)床操作過程中產(chǎn)生真實(shí)感。而且能夠讓學(xué)生們更快地熟悉和了解數(shù)控加工的整個(gè)過程，并且掌握每種數(shù)控機(jī)床的基本操作。最重要的是在不影響教學(xué)效果的前提下把事故發(fā)生率降到了最低。目前適用于實(shí)習(xí)教學(xué)的仿真軟件還不是很多，在數(shù)控CNC仿真和電氣仿真中較為集中，部分正版軟件價(jià)格昂貴。但可以肯定的是，職業(yè)學(xué)校實(shí)習(xí)仿真類軟件將具有較大的應(yīng)用需求和發(fā)展空間。

二、應(yīng)用數(shù)控仿真軟件教學(xué)的必要性

隨著全球制造業(yè)的不斷發(fā)展，數(shù)控加工應(yīng)用技術(shù)專業(yè)從高職院校逐步的推向了中職學(xué)校。各中職學(xué)校為適應(yīng)市場(chǎng)需求，大力發(fā)展數(shù)控技術(shù)專業(yè)。傳統(tǒng)的數(shù)控技術(shù)教學(xué)，理論教學(xué)抽象，學(xué)生學(xué)著沒勁，教師教著乏味。而大部分中職學(xué)校設(shè)備不能滿足教學(xué)，實(shí)習(xí)教學(xué)需要購(gòu)置數(shù)控設(shè)備，這就需要雄厚的資金基礎(chǔ)。這種教學(xué)方式已很不能適應(yīng)當(dāng)今數(shù)控專業(yè)教學(xué)的需求，掌握先進(jìn)的教學(xué)方法、教學(xué)手段，教學(xué)媒介來提高教學(xué)效果就顯得尤為重要了。

中職學(xué)校學(xué)生的底子薄，理論知識(shí)較差，而數(shù)控技術(shù)這門課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，要想達(dá)到理想的教學(xué)和實(shí)踐效果，就必須探索出一種新的數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)模式來達(dá)到投入少、見效快、培養(yǎng)適應(yīng)性強(qiáng)、企業(yè)歡迎的學(xué)生勢(shì)存必行。這就應(yīng)運(yùn)而生了許多數(shù)控仿真軟件，而上海宇龍數(shù)控仿真軟件是其應(yīng)用比較廣泛的一種仿真軟件，這使它成為一種輔助中職數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)教學(xué)的一種選擇。

三、在數(shù)控實(shí)習(xí)教學(xué)中應(yīng)用仿真軟件的優(yōu)勢(shì)

數(shù)控加工設(shè)備價(jià)格昂貴、占地大，而數(shù)控仿真系統(tǒng)軟件可以在微機(jī)平臺(tái)上運(yùn)行。解決了實(shí)習(xí)時(shí)學(xué)生多機(jī)床少的問題，為學(xué)校節(jié)省了大量設(shè)備采購(gòu)經(jīng)費(fèi)。學(xué)生可利用此軟件進(jìn)行仿真操作，同樣會(huì)達(dá)到真實(shí)設(shè)備的教學(xué)效果，使學(xué)生能幾乎體驗(yàn)到實(shí)物機(jī)床操作的感覺，并且安全系數(shù)高。經(jīng)過多年實(shí)踐證明，在教學(xué)過程中通過動(dòng)態(tài)的仿真操作使教學(xué)容易教、輕松學(xué)、是學(xué)生有一定的收獲。教學(xué)效果體現(xiàn)如下：真實(shí)的CNC機(jī)床的控制面板和顯示屏可以完全通過系統(tǒng)模擬，操作輕松。在仿真環(huán)境中對(duì)程序代碼的切削軌跡進(jìn)行安全校驗(yàn)，操作安全。在加工仿真的過程中，學(xué)生不但可以看到真實(shí)的圖形模擬，而且還可以不斷反復(fù)熟練操作CNC機(jī)床的加工過程，操作逼真。利用仿真代替真實(shí)機(jī)床的實(shí)習(xí)，在節(jié)能降耗的同時(shí)獲得更佳的教學(xué)效果，使用更經(jīng)濟(jì)。

仿真實(shí)習(xí)能創(chuàng)造一個(gè)與實(shí)際近乎相同的環(huán)境。如上海宇龍公司研制的數(shù)控機(jī)床加工仿真系統(tǒng)，仿真操作面板與機(jī)床實(shí)際操作面板可以完全相同，仿真操作與實(shí)際機(jī)床操作在面板控制部分近乎完全一致。它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控銑床、加工中心和數(shù)控車床的加工零件進(jìn)行完全仿真，其中包括毛坯屬性、刀具和夾具的選用、零件的測(cè)量、數(shù)控程序的輸入、編輯和調(diào)試。擁有發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)、西門子數(shù)控系統(tǒng)、華中數(shù)控系統(tǒng)、廣州數(shù)控系統(tǒng)等數(shù)控系統(tǒng)，具有多系統(tǒng)及多機(jī)床的加工仿真模擬功能，該軟件的獨(dú)創(chuàng)性已經(jīng)達(dá)到了國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先水平。通過軟件，學(xué)生可以從任意角度觀察數(shù)控機(jī)床的加工過程，加工的毛坯變?yōu)槌善返倪^程歷歷在目，仿真過程形象生動(dòng)。

數(shù)控加工仿真軟件不會(huì)對(duì)操作對(duì)象如機(jī)床、工件及刀具等造成物理?yè)p害，不會(huì)由于誤操作危害到學(xué)生的人身安全，更不會(huì)造成機(jī)床損壞，如撞刀、撞機(jī)床等事故。而且仿真加工過程中的燈光顏色、聲音、文字信息等報(bào)警，完全可以對(duì)學(xué)生的危險(xiǎn)操作進(jìn)行及時(shí)提醒和糾正。學(xué)校引入仿真實(shí)習(xí)，最根本的好處是對(duì)原材料、工卡量具、測(cè)量設(shè)備的節(jié)約。數(shù)控仿真中，虛擬毛壞替代實(shí)際材料，虛擬冷卻液替代實(shí)際冷卻液，極大降低實(shí)習(xí)消耗，且刀具不會(huì)因?yàn)檫M(jìn)給量過大而損壞。由于數(shù)控機(jī)床屬于機(jī)械加工中的高端設(shè)備，當(dāng)然價(jià)格不菲，數(shù)控機(jī)床的加工操作若完全采用真實(shí)的設(shè)備進(jìn)行實(shí)習(xí)，投入大、消耗多，即使是有實(shí)力的職業(yè)學(xué)校和企業(yè)都無(wú)力承擔(dān)起這種消耗與投入。如果采用仿真模擬實(shí)習(xí)，可為學(xué)校節(jié)約不小的開支和場(chǎng)地。

四、應(yīng)用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行教學(xué)時(shí)存在的問題及解決方法

（一）、存在的問題

數(shù)控仿真是借助計(jì)算機(jī)來運(yùn)行的一個(gè)虛擬的加工場(chǎng)景，運(yùn)行起來存在諸如走刀路徑不明顯，切削用量不切實(shí)際，對(duì)刀精度要求不高，無(wú)法檢驗(yàn)產(chǎn)品的粗糙度等問題。然而學(xué)生在使用數(shù)控仿真軟件編程加工時(shí)，不顧安全生產(chǎn)的要求，如果出現(xiàn)了機(jī)床碰撞事故，只需點(diǎn)擊鼠標(biāo)進(jìn)行復(fù)位操作就可以重新開始了。這些正是衡量我們的學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)掌握程度的標(biāo)準(zhǔn)，它們一旦在實(shí)際加工中存在，可能就會(huì)出現(xiàn)撞刀、影響加工質(zhì)量、降低生產(chǎn)效率等問題。

數(shù)控仿真系統(tǒng)雖然解決了數(shù)控教學(xué)中的效率和成本等方面的問題，但它只能作為入門級(jí)的培訓(xùn)工具，讓學(xué)生快速熟悉機(jī)床的操作流程，方便編寫和驗(yàn)證程序。不能完全取代真實(shí)的數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)。所以在利用數(shù)控仿真系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師一定要正確地引導(dǎo)學(xué)生，避免學(xué)生走進(jìn)“仿真”的誤區(qū)，在編程指令的教學(xué)過程中，要讓學(xué)生對(duì)加工的工藝引起高度的重視。

（二）、解決的方法

首先，在進(jìn)行仿真訓(xùn)練前，先進(jìn)行機(jī)械加工的基本訓(xùn)練，使學(xué)生具備操作機(jī)床加工的各種方法及切削用量選擇的技巧，并且對(duì)機(jī)械加工操作有較為扎實(shí)的基礎(chǔ)。其次，教師要經(jīng)常警告學(xué)生數(shù)控仿真與實(shí)際加工的本質(zhì)區(qū)別，使其對(duì)軟件仿真有正確的認(rèn)識(shí)，對(duì)實(shí)際操作加工有足夠的重視，按照實(shí)際生產(chǎn)的要求來進(jìn)行仿真教學(xué)。再者，既科學(xué)又客觀地發(fā)揮仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的作用，就要要求教師采用科學(xué)管理，有效組織數(shù)控仿真教學(xué)。

五、結(jié)語(yǔ)

總之，數(shù)控仿真軟件在中職教學(xué)中發(fā)揮著不可替代的作用。隨著仿真軟件不斷發(fā)展，其模擬仿真效果將越來越好，但它仍然存在與實(shí)際生產(chǎn)的區(qū)別。我們?cè)诮虒W(xué)中只有科學(xué)、合理、有效地利用數(shù)控仿真軟件，才能起到事半功倍的效果，只有積極發(fā)現(xiàn)和解決數(shù)控教學(xué)中產(chǎn)生的問題，才能使其發(fā)揮的作用更強(qiáng)大，才能極大地促進(jìn)中職數(shù)控教學(xué)改革的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張超.數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在中職數(shù)控專業(yè)課教學(xué)中的應(yīng)用 [J]. 大眾科技，2011

[2]陳慧斌.數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用 [J] .科學(xué)大眾.2011

第7篇：數(shù)控加工仿真技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】粉末冶金 模具 仿真技術(shù) 加工方法

中圖分類號(hào)：TD353.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2013）35-111-01

0引言

粉末冶金是通過制取金屬粉末或金屬粉末與非金屬粉末的混合物作為生產(chǎn)原材料，通過過壓制成形、燒結(jié)等工藝過程，制造出各種粉末冶金制品的工藝技術(shù)。現(xiàn)在，這種工藝已經(jīng)成為我們?cè)谛虏牧涎兄祁I(lǐng)域內(nèi)的重要工藝技術(shù)。在粉末冶金工業(yè)中，模具對(duì)于在很多工序中都有所應(yīng)用，并且對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)工藝也具有較大的影響。粉末冶金模具是粉末冶金制品生產(chǎn)的重要工藝裝備，粉末冶金模具的質(zhì)量對(duì)粉末冶金制品的質(zhì)量具有直接的影響。然而，粉末冶金模具的質(zhì)量主要取決于它的加工過程。因此，對(duì)于粉末冶金模具加工方法及仿真技術(shù)的研究，對(duì)于粉末冶金工業(yè)具有重大的意義。

1 粉末冶金模具的加工方法

目前，對(duì)于粉末冶金模具的先進(jìn)加工方法種類很多，其中各種加工方法也是各有特點(diǎn)?，F(xiàn)就幾種主要的粉末冶金模具加工方法進(jìn)行介紹，并對(duì)各種方法的特點(diǎn)和對(duì)粉末冶金模具的影響進(jìn)行探討。

1.1 電火花加工方法

電火花加工的方法，是通過在放電瞬間產(chǎn)生劇烈高溫。然后，利用這一高溫將工件的表面熔化（甚至汽化），從而達(dá)到機(jī)械加工的目的。這種加工方法在一些難以加工的超硬材料加工中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

（1）電火花加工方法的特點(diǎn)

電火花加工方法能夠有效的填補(bǔ)常規(guī)的機(jī)械加工方法對(duì)于難加工材料的不足，適用于對(duì)于強(qiáng)度高、熔點(diǎn)高、硬度高等難加工的材料的加工。另外，由于電火花加工方法直接利用電能與熱能進(jìn)行加工，因此在加工過程中可以實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化控制。再者，這種加工方法的精細(xì)度很高，對(duì)于粉末冶金模具這種加工質(zhì)量要求較高的產(chǎn)品是一種較為合適的加工方法。不過，這種方法也存在著一定的缺點(diǎn)，那就是利用電火花加工方法加工的粉末冶金模具的表面粗糙度較高，會(huì)對(duì)粉末冶金工業(yè)造成一定的影響。

（2）電火花加工方法在模具加工中的應(yīng)用

在粉末冶金模具電火花加工中，常是通過使用數(shù)控電火花機(jī)床來進(jìn)行加工的。數(shù)控電火花機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)粉末冶金模具的精密加工，確保滿足粉末冶金模具的質(zhì)量要求。在粉末冶金模具的尺寸精度、仿形精度和表面質(zhì)量等方面將發(fā)揮重要的作用。

1.2 仿形磨削加工方法

利用仿形磨削加工方法加工粉末冶金模具，即是通過利用專門的平面磨床，通過仿形尺對(duì)粉末冶金模具進(jìn)行仿形磨削。這種粉末冶金模具加工方法的特點(diǎn)是其加工生產(chǎn)的粉末冶金模具的精密度較高，且表面較為光滑、平整，粗糙度較低。這種加工方法的缺點(diǎn)是加工效率較低。

1.3 數(shù)控線切割加工方法

數(shù)控線切割加工的方法，是通過將金屬絲電極安裝在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的貯絲筒上，然后分別將被切割工件與金屬絲電極接到高頻電源的正、負(fù)極上，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)控制控制電極的移動(dòng)方向，并通過電火花加工達(dá)到自動(dòng)切割的目的。

數(shù)控線切割方法是計(jì)算機(jī)技術(shù)與電火花加工技術(shù)的結(jié)合，可以發(fā)揮電火花加工方法的優(yōu)點(diǎn)，還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切割的目的。其在粉末冶金模具的加工上具有重要的作用。由于這種加工方法對(duì)于電極沒有特別的要求，并可以對(duì)各種硬度和形狀的工件進(jìn)行加工。數(shù)控線切割加工的方法，還可以反復(fù)的使用電極絲，加工損耗小、精度高等特點(diǎn)，非常適合粉末冶金模具的加工生產(chǎn)。因此，數(shù)控線切割加工的方法也是目前在粉末冶金模具加工中最常用的方法之一。

2 粉末冶金模具的數(shù)控加工動(dòng)態(tài)仿真

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在各類科技領(lǐng)域都有廣泛的影響，隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)不斷發(fā)展成熟，已經(jīng)可以應(yīng)用到產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)到結(jié)束使用壽命的整個(gè)周期的各個(gè)環(huán)節(jié)中，其中在產(chǎn)品的加工階段應(yīng)用更為廣泛。在粉末冶金模具的加工過程中，仿真技術(shù)的應(yīng)用將對(duì)粉末冶金模具的加工行業(yè)，甚至整個(gè)粉末冶金工業(yè)都具有重要的意義。

在粉末冶金模具的加工過程中，建立一個(gè)較為精確的數(shù)控加工動(dòng)態(tài)仿真模型，通過模擬整個(gè)模具加工過程，從而獲得在粉末冶金模具加工過程中所需的幾何數(shù)據(jù)和力學(xué)信息，以及加工過程中可能發(fā)生的不良影響和可能出現(xiàn)的偏差值。通過數(shù)控動(dòng)態(tài)仿真模型，便可以在加工前獲得準(zhǔn)確的信息，規(guī)避可能產(chǎn)生的不良影響，有效的降低了加工失誤、偏差等現(xiàn)象發(fā)生的可能性。

在粉末冶金模具的加工過程中，利用精確的數(shù)控加工動(dòng)態(tài)仿真模型，可以獲得準(zhǔn)確的數(shù)控加工代碼，避免加工的錯(cuò)誤和偏差；另外，還可以對(duì)加工誤差值、刀具磨損等進(jìn)行預(yù)測(cè)，為保證粉末冶金模具的質(zhì)量要求和刀具的更換提供重要的參考信息。因此，在粉末冶金模具的制造加工過程中，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)揮了重要的作用，對(duì)于保證模具加工生產(chǎn)的質(zhì)量和提高模具生產(chǎn)效率都有很大的幫助。

3 結(jié)語(yǔ)

粉末冶金模具的加工，對(duì)于粉末冶金制品的質(zhì)量具有很大的影響。目前，對(duì)于粉末冶金模具的加工方法仍具有很大的發(fā)展空間，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在粉末冶金模具加工中的應(yīng)用，也還需要人們不斷的進(jìn)行發(fā)展和研究。

參考文獻(xiàn)：

第8篇：數(shù)控加工仿真技術(shù)范文

 

由于市場(chǎng)的國(guó)際化，全球競(jìng)爭(zhēng)要求產(chǎn)品的制造過程具有高速度和低成本。產(chǎn)品更新的速度越來越快，市場(chǎng)需求朝著小批量、個(gè)性化方向發(fā)展。傳統(tǒng)的小而全的企業(yè)模式己越來越喪失競(jìng)爭(zhēng)力，各種形式的合作開發(fā)、生產(chǎn)和銷售方式應(yīng)用而生。因此，異地設(shè)計(jì)、異地編程、異地加工越來越被眾多企業(yè)采用，虛擬制造技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。虛擬制造是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工、裝備等工序統(tǒng)一建模，形成虛擬的生產(chǎn)過程，從而產(chǎn)生了虛擬產(chǎn)品、虛擬企業(yè)。虛擬制造技術(shù)使廠家可以在不同的城市甚至不同的國(guó)家通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工，共享同一產(chǎn)品模型，從而大大提高效率，降低成本。虛擬制造技術(shù)實(shí)際上是一種軟技術(shù)，其中，產(chǎn)品建摸、數(shù)據(jù)共享和加工仿真是虛擬制造技術(shù)的基礎(chǔ)。

 

目前進(jìn)行的機(jī)械加工過程仿真，主要存在以下兩種情況。一種是從研究金屬切削的角度出發(fā)，仿真某具體切削過程內(nèi)部各因素的變化過程，即研究其切削機(jī)理，供生產(chǎn)設(shè)計(jì)和研究應(yīng)用。另一種是將加工過程仿真作為系統(tǒng)的一部分，重點(diǎn)在于構(gòu)造完整的虛擬制造系統(tǒng)。但這兩種方式的仿真方法是相同的，即對(duì)機(jī)械加工工藝系統(tǒng)建立連續(xù)變化的模型，然后用數(shù)學(xué)離散方法將連續(xù)模型離散為斷續(xù)點(diǎn)，通過分析這些離散點(diǎn)的物理因素變化情況來仿真加工過程。

 

由于機(jī)械加工過程仿真還處于起步階段，目前存在以下幾方面的問題：仿真的加工形式少，研究范圍窄。在切削加工眾多的種類與形式中，目前的仿真加工主要集中于車削、銑削和磨削等。同時(shí)這些加工方法的仿真也局限在很窄的范圍內(nèi)。如銑削仿真多是仿真立銑刀和端銑刀，而這種仿真系統(tǒng)對(duì)其他種類的銑刀就無(wú)能為力。一方面是因?yàn)殂娤骷庸しN類繁多，存在著銑平面、銑外圓、銑外形、銑型腔等多種銑削形式;另一方面是銑削加工理論復(fù)雜，不同的加工方法、刀具形狀的加工模型有較大的差別。目前的仿真系統(tǒng)大多數(shù)只能進(jìn)行幾何仿真，即刀位軌跡仿真、工件與刀具的干涉檢驗(yàn)等，有人稱之為NC校驗(yàn)。

 

物理仿真考慮理想狀態(tài)，與實(shí)際有較大差距。在目前的仿真系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)定了大量的假設(shè)因素，如設(shè)定工藝系統(tǒng)剛性滿足要求、無(wú)振動(dòng)、加工材料結(jié)構(gòu)統(tǒng)一、無(wú)硬點(diǎn)等缺陷，刀具無(wú)磨損，切削要素不發(fā)生變化等。這種假定的理想狀態(tài)不能將切削過程中隨即干擾如工件硬點(diǎn)造成的材質(zhì)變化、振動(dòng)造成的切深變化等因素考慮進(jìn)去，使仿真系統(tǒng)不能真實(shí)的反映實(shí)際切削過程。

 

仿真手段限制仿真系統(tǒng)的發(fā)展。仿真技術(shù)的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密相連。過去由于計(jì)算機(jī)軟、硬件的限制，造成仿真時(shí)間長(zhǎng)，編碼工作量大，程序可讀性、維護(hù)性差等，這些都為仿真工作帶來許多困難。目前應(yīng)用C++語(yǔ)言及面向?qū)ο蟮姆椒ㄩ_發(fā)仿真系統(tǒng)己成為發(fā)展潮流。以上問題己引起研究人員的重視，今后的仿真制造系統(tǒng)將朝著快速運(yùn)行、面向多種加工方式，更加符合實(shí)際狀況的方向發(fā)展。數(shù)控系統(tǒng)的軟件開發(fā)分為兩部分：數(shù)控處理程序和用戶界面程序。數(shù)控處理程序具有自動(dòng)加工管理、手動(dòng)編輯、MD工、加工仿真和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置等功能。整個(gè)軟件的開發(fā)包括以下幾個(gè)主要步驟：建立上位機(jī)(PC)與下位機(jī)((PMAC)之間的通訊，軟件功能設(shè)計(jì)和功能模塊的劃分，用戶界面的設(shè)計(jì)，各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)編碼與調(diào)試，整個(gè)應(yīng)用軟件的集成、調(diào)試與運(yùn)行等。

 

設(shè)計(jì)友好的用戶界面是實(shí)現(xiàn)機(jī)床工業(yè)運(yùn)行不可忽視的重要因素。由于操作者己習(xí)慣傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床操作面板及相關(guān)術(shù)語(yǔ)和指令系統(tǒng)，故基于方便終端用戶使用的考慮，在開發(fā)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)用戶界面時(shí)，必須將其在工作原理方面的特點(diǎn)隱藏在系統(tǒng)內(nèi)部，而使提供給用戶或需要用戶處理的信息盡可能與傳統(tǒng)機(jī)床一致。開放式控制系統(tǒng)的出現(xiàn)使我們可以隨心所欲地設(shè)計(jì)出具有自我特色、能完成特定功能的操作方便、交互容易的系統(tǒng)軟件界面。在數(shù)控處理程序的軟件開發(fā)中采用了模塊化的設(shè)計(jì)方法，而開發(fā)該軟件選用的開發(fā)平臺(tái)Visual C++是典型的面向?qū)ο缶幊坦ぞ?，把較大的功能模塊以對(duì)象的形式處理不僅體現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì)的思想同時(shí)也大大發(fā)揮了Visual C++的長(zhǎng)處。例如自動(dòng)加工模塊是一個(gè)功能較多、代碼量較大的模塊，這時(shí)候我們就可以把它的絕大部分實(shí)現(xiàn)代碼封裝在自動(dòng)加工類中，只提供必要的接口函數(shù)給外部調(diào)用便可。

 

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷改進(jìn)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在制造系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。如果采用仿真加工來代替或減少實(shí)際中的試切工作，將對(duì)數(shù)控加工具有十分重要的作用。另外，對(duì)于多功能加工機(jī)床，運(yùn)動(dòng)軸數(shù)眾多，對(duì)于操作者來說，從熟悉到熟練操作該機(jī)床需要花費(fèi)大量的時(shí)間和金錢。因此開發(fā)一種低成本、高效的數(shù)控加工仿真軟件勢(shì)在必行。

第9篇：數(shù)控加工仿真技術(shù)范文

仿真就是模型實(shí)驗(yàn)。運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真的目的是通過考察各部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，檢驗(yàn)部件之間是否發(fā)生干涉，以及校核數(shù)控加工程序是否正確。此外，還可以考察和評(píng)價(jià)系統(tǒng)的速變和加速度特性等。在如今數(shù)控加工仿真技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，數(shù)控加工仿真的優(yōu)點(diǎn)突出表現(xiàn)在以下方面：

（1）它縮短了企業(yè)的生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本（減少了試切材料的損耗，延長(zhǎng)了機(jī)床和刀具壽命）。

（2）它及時(shí)提供了錯(cuò)誤信息的反饋，有效預(yù)測(cè)了數(shù)控加工程序和切削過程的可靠性和高效

（3）它可以仿真模擬加工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)各樣情況進(jìn)行綜合的分析，避免意外情況的發(fā)生。

目前從切削環(huán)境模型的特點(diǎn)來劃分?jǐn)?shù)控加工仿真系統(tǒng)，按照是否有物理因素介入仿真系統(tǒng)分為幾何仿真與物理仿真兩個(gè)方面：

（1）幾何仿真：側(cè)重切削刀具與工件幾何體的運(yùn)動(dòng)仿真，用來驗(yàn)證數(shù)控程序的正確性，而不考慮切削力、切削參數(shù)及其它一些物理因素的影響。幾何仿真能夠減少或者避免因加工程序出錯(cuò)而導(dǎo)致的機(jī)床夾具損壞、加工零件報(bào)廢等情況發(fā)生；同時(shí)也縮短了產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造的時(shí)間，節(jié)省了企業(yè)生產(chǎn)成本。力學(xué)仿真指的是借助于切削仿真過程的力學(xué)動(dòng)態(tài)特性對(duì)刀具振動(dòng)、控制切削參數(shù)、刀具破損來預(yù)測(cè)，目的是優(yōu)化切削過程，切削過程的力學(xué)仿真，它屬于物理仿真范疇。

（2）物理仿真：側(cè)重如何提取切削層的幾何參數(shù)，進(jìn)而用于優(yōu)化切削力參數(shù)與加工參數(shù)的計(jì)算，主要指的是加工過程的物理性質(zhì)。在物理仿真中，我們首先應(yīng)該構(gòu)建出來切削力的仿真模型，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行仿真切削加工，從而可以得到切削加工過程中刀具、夾具及工件三者之間的力學(xué)性能，換句話說物理仿真其實(shí)在幾何仿真基礎(chǔ)上的功能擴(kuò)大與完善。在物理仿真中通過仿真切削的工作過程的動(dòng)態(tài)力學(xué)特性可用于預(yù)測(cè)刀具的磨損和破損，夾具的振動(dòng)，控制工作切削參數(shù)，從而達(dá)到優(yōu)化切削過程的目的，有益于提高加工質(zhì)量和效率。

運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì)是機(jī)床總體方案設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其目的是確定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)自由度的性質(zhì)（直線運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）、數(shù)目（運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)）、排列形式和順序等，與所要加工的工件表面創(chuàng)成密切相關(guān)。運(yùn)動(dòng)功能方案的優(yōu)劣將直接影響著機(jī)床的總體結(jié)構(gòu)布局，是總體方案設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)方法，突破了傳統(tǒng)的依靠設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)或類比法確定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能方案，可以為機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，本文作者依據(jù)數(shù)控車床加工方法、工件形狀及刀具類型特點(diǎn)，建立了數(shù)控車床運(yùn)動(dòng)功能的創(chuàng)成方法。

機(jī)床的運(yùn)動(dòng)是由刀具和工件兩端來完成的，也就是說，運(yùn)動(dòng)功能方案中的所有運(yùn)動(dòng)單元需要分配給刀具和工件兩側(cè)，某些運(yùn)動(dòng)單元可能還需要由刀具和工件共同完成，這就所謂的運(yùn)動(dòng)功能分配。當(dāng)然，分配需要遵循一定的原則，如要簡(jiǎn)化機(jī)床的傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)、利于提高機(jī)床剛度、縮小占地面積、提高加工精度等。

數(shù)控銑床的零件都相對(duì)比較復(fù)雜，要完成這些零件的加工，根據(jù)上面敘述的，通過分析，屬于車削加工的部分至少需要4個(gè)自由度，例如，沿Z軸移動(dòng)、沿X軸移動(dòng)及兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)；要完成屬于銑削加工的部分，根據(jù)第三章所敘述的，通過分析也至少需要4個(gè)自由度，例如，沿Z軸移動(dòng)、沿Y軸移動(dòng)及兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)（分析過程從略）。因此，通過對(duì)車削、銑削的綜合可知，要完成所有的零件的加工任務(wù)，至少需要5個(gè)自由度（未包含車削主運(yùn)動(dòng)），例如，選擇沿X軸移動(dòng)、沿Y軸移動(dòng)、沿Z軸移動(dòng)及繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)和繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)為基本運(yùn)動(dòng)功能方案。通過對(duì)該方案進(jìn)行檢查，可以證明該方案是可以完成上面所羅列的典型零件的全部加工要求的。

一般來說，五軸五聯(lián)動(dòng)的機(jī)床就能進(jìn)行各種復(fù)雜形狀零件的加工，但有時(shí)為了適應(yīng)特殊形狀加工需要，或者為了適應(yīng)新型加工方法的需要，或者為了提高加工效率，需要有六軸六聯(lián)動(dòng)的機(jī)床。因此，本文在前面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，又研究設(shè)計(jì)了一種具有3個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和3個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的六軸六聯(lián)動(dòng)車銑復(fù)合數(shù)控。模塊化設(shè)計(jì)就是以功能分析為基礎(chǔ)，在某一基礎(chǔ)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上將同一功能特性的模塊互相選用或加上不同功能特性的模塊及分模塊，用以更好地滿足用戶需要的一種變型設(shè)計(jì)方法。

機(jī)構(gòu)的位置分析是求解機(jī)構(gòu)的輸入與輸出構(gòu)件之間的位置關(guān)系，這是機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的基本的任務(wù)，也是機(jī)構(gòu)速度、加速度、受力分析、誤差分析、工作空間分析、動(dòng)力分析和機(jī)構(gòu)綜合等的基礎(chǔ)。由于并聯(lián)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行位置分析要比單環(huán)空間機(jī)構(gòu)的位置分析復(fù)雜得多。并聯(lián)機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中其支撐腿之間及支撐腿與兩個(gè)平臺(tái)之間是相互牽制的，也就是說在運(yùn)動(dòng)到某些位置時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)干涉，即所謂的“卡住”現(xiàn)象。出現(xiàn)干涉的情況概括起來有以下三種：

1.任意一條支撐腿與兩平臺(tái)中任意一個(gè)平臺(tái)的相對(duì)擺角大于支撐腿與平臺(tái)鉸接處轉(zhuǎn)動(dòng)副、虎克鉸或球鉸所允許的最大擺角。

2.兩條支撐腿之間可能相互干涉。