基于VERICUT的数控铣床仿真与优化

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1、基于VERICUT的数控铣床仿真与优化SimulationandoptimizationofCNCMiUingMachineBasedonVERICUT南昌航空大学黄政陈为国【摘要】利用UG的建模功能构建xKA714机床几何模型，基于ⅦRJCUT软件与机床实际结构及其运动关系建立其虚拟的仿真系统，并以此虚拟机床环境对某零件进行加工仿真，对其刀位轨迹进行优化，获得优化的数控程序。然后进入现实机床进行实际加工，验证所构建虚拟仿真系统的正确性与可行性。虚拟仿真与实际加工结果表明，虚拟仿真加工对提高零件加工效率和加工质量，降低加工成本具有积极的作用。关键词：VEⅪCUT数控

2、铣床建模仿真优化【ABSTRACTlUGModelingf．unctionisusedtobuildtheXKA714machinet001geometricmodel．BasedonVERICUTandtheactualmachinetoolstmctureandmovementrelations，theVirtualsimulationsystemissetup．ThisVinualmachineisusedtosimulateapan，andop-timizethetoolpath，gettheoptimizedCNCprogram．Thenthepracti

3、calprocessingisdoneontheactualmachinetoVeri矽mecorrectnessandfeasibili够oftheVirtualsimula-tionsystem．VirtualsimulationandtheactllalprocessingresultsshowthattheVirtualsimulationmachininghasapositiVeeff-ecttoimproVeprocessinge伍ciencyandqualityofparts，andreducetheprocessingcosts．Keywords：V

4、ERICUTCNCmi¨ingModel—ingSimulation0ptimizatiOnDoI：10．16080门．issnl67l一833x．2015．15．042随着制造技术水平的不断提高，加工零件的结构越来越复杂，对产品精度的要求也越来越高Ⅲ。如何有效地验证数控加工程序的正确性和合理性，避免切削过程中的过切、欠切、碰撞和超行程等问题显得越来越重要。针对这些问题，笔者尝试采用仿真软件建立一个虚拟的加工环境，对加工过程进行仿真和校验，从而提前发现实际加工中存在的问题，然后对其进行修改，对产品质量进行评估。在不消耗材料，不占用机床的情况下，采用构建的虚拟机床对其

5、进行仿真加工，从而得到合理、优化的数控程序，进而缩短零件的加工时间，降低加工成本，提高加工效率障】。为此，本文以xKA714铣床为对象，采用uG和VERICuT构建机床模型，然后对零42航空制造技术·2015年第15期件进行仿真加工，并对其加工进行优化。1VERICUT的仿真加工过程采用VERIcuT进行仿真加工，其过程一般包括机床环境的构建、定义控制系统、构建刀具库、对工件和毛坯及夹具进行建模、参数设置、导人数控程序、仿真加工和仿真结果的分析与优化。采用VERICUT进行仿真加工，其过程如图1所示，其中重点是机床模型的建立和数控程序的生成及优化。在仿真过程中必须保

6、证在三维编程软件中所用的刀具与vERIcuT中的刀具完全一致，加工坐标系要相同，以确保生成的数控程序能正常加工。薪建VERIc班’仿囊文件一一一一一卜一一一一建立仿真撬藤环境数控程序实际麴鹫疆验图1VERICUT仿真加工流程Fig．1VERICUTsimulatiOnprOcess2建立XKA714铣床模型在VERICuT中构建机床的过程就是将数控机床实体按照运动逻辑关系进行分解，并为各部件建立几何模型，然后按照他们之间的逻辑结构关系进行“装配”。基于uG和VERIcuT构建xKA714铣床步骤13‘4】：(1)建立机床模型。在进行机床模型构建时要弄清楚机床的传动链

7、，通过对机床的分析可知该机床的传动链如图2所示。按照该传动链建立组件树，如图3所示。然后利用UG进行部件几何模型的建立，将其导入到组件树中，按照其在机床上的位置关系进行定位，完成机床模型的构建。叵暑一图2XKA714铣床传动链图Fig．2Mi

8、IingmachinetransmissiOnchainOfXKA714鬯圈项目，xKA714宴。匡盈；!I篙兰鼬数控机床{Al曛控嗣：f■noiMc剜曰譬：翟篇～，蜀：荔‰．。，鲴日竺澄引0’0’0’鞫国州主搿‘0^m剜目尝滥0’0’虱量吾鐾：监‰，—--—■口‘13r●^w●■-v．v．v-量

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