数控镗铣床的3D仿真建模及应用.pdf

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1、2013年3月机床与液压Mar．2013第4l卷第5期】ⅥACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．41No．5DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．05．041数控镗铣床的3D仿真建模及应用冯娟，杨承涛(1．西安航空职业技术学院，陕西西安710089；2．西安工程大学，陕西西安710048)摘要：数控机床以其高精度、高柔性和高自动化程度而得到习益广泛的应用，但高成本是制约其发展的不利因素。为了提高数控机床的利用率，利用仿真技术建立某数控镗铣床的3D模型并进行相关的应用研究，可以大大缩短辅助时间，提高机床的加工效率，减少机床的故障，对数控技术

2、的发展有一定的促进作用。关键词：数控镗铣床；仿真建模；应用中图分类号：TG659文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)5—161—33DSimulationModelingandApplicationforCNCBoring·millingMachineFENGJuan，YANGChengtao(1．Xi’anAeronauticalPolytechnicInstitute，Xi’anShaanxi710089，China；2．Xi’anPolytechnicUniversity．Xi’anShannxi7l0048．China)Abstract：Numerica

3、lcontrolmachinetoolvdthhJighprecision，highflexibleandhighautomationdegreegetswidelyapplication，buthighcostrestrictsitsdevelopment．Inordertoimpmvetheutilizationrateofnumericalcontrolmachinetool，virtualsimulationtechnologywasusedtobuildthemodelofaCNCboring—millingmachineandthencorrelativeapplic

4、ationresearchwasmade．Itisshownthatusingvirtualsimulationtechnology，fileassistanttimeisshortenedgreatly，themachineprocessingeficiencyisimproved，thefaultofthemachinetoolisreduced．Ithascertainstimulativevalueforthedevelopmentofnumericalcontroltechnology．Keywords：CNCboring-millingmachine；Simulati

5、onmodeling；Application随着世界经济的发展，机械制造业已由传统的人三维实体造型法，即对该企业的三坐标和五坐标数控工操作向柔性制造单元(FMS)、数控机床、立体仓镗铣床用CATIA软件建立机床部件模块，然后以STL库、工业机器人、无人小车和计算机集成制造格式输入到VERICUT软件系统中进行组装。(CIM)组成的自动化工厂和自动化车间方向发展。在建立的部件模型基础上，根据其装配约束关系作为自动化工厂最重要的硬件系统，数控机床在工业(即几何约束关系、数控镗铣床的组装运动约束关系和化国家的大、中型企业中的普及率已达90％以上。排斥约束关系)设定了运动模块之间的相对位

6、置参数，目前我国数控机床的普及率也已达30％以上，而且给定机床坐标系和机床部件坐标系和其间的关系，最还有不断上升的趋势。后按照机床的拓扑关系结构对部件进行装配，成为完数控机床的特点是加工精度高、自动化程度高、整的数控机床。图1所示为组装的机床示意图。加工稳定性好和柔性化程度高，但是其高昂的购置成本和维修费用，使得企业承受较大的资金压力。为此，如何提高数控机床的利用率，减少机床的故障和停机时间，尤其是对中、小批量或单件生产的航空、航天企业具有十分重要的意义。在此背景下，虚拟制造和仿真技术已成为机械制造业着力开发的重点课题之一。作者拟针对国内某企业开发的数控镗铣床的仿真建模及其应用进

7、行简要的介绍，供国内从事该领域开发和应用的单位参考。1数控镗铣床的仿真建模几何建模的方法可分为线架造型、表面造型和实图1组装后的机床体造型法3种类型。由于实体造型比较直观、生动、当数控镗铣床的仿真建模完成后，还须建立其运真实感强，为此在进行数控镗铣床的仿真建模时采用收稿日期：2012—07—04作者简介：冯娟(1977一)，女，硕士，讲师，研究方向为数控技术应用。E—mail：whole@rip．qq．corn。·162·机床与液压第4l卷动模块的运动模型，即明确相互问的运动关系