基于VERICUT的多轴机床加工仿真研究.pdf

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1、主题：虚拟制造相仿真技术fcs．VirtualManufactureandSimulationTechnology基于VERICUT的多轴机床加工仿真研究徐刚(西安交通大学机械工程学院，陕西西安710049；中国航天科技集团公司7107厂，陕西宝鸡721006)摘要：针对多轴机床加工中的干涉及撞刀问题，采用VERICUT软件对实际加工过程在计算机平台上进行模拟。降低加工风险。以两类典型多轴机床为例，从机床的建模、装配、参数设置、模拟仿真等几个方面对多轴仿真中的关键技术进行详细介绍。关键词：多轴机床干涉仿真VERICUT中图分类号：TH122文献标识码：

2、BResearchofMulti-axisMachiningSimulationBasedonVERICUTxuGang(SchoolofMechanicalEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，CHN；ChinaAerospaceScienceandTechnologyCorporation，Baoji721006，CHN)Abstract：Fortheproblemofinterventionandcollidinginmuhi-axismachininginthe，usingVERICUT

3、tosimu—latethemachiningprocessonacomputerplatformtoreducetheriskofmulti——axismachining．Thisarti—cletakestwotypesoftypicalmuhi-axismachinetoolsforexample，anddiscussesthekeytechnologiesofthemulti-axissimulationfromthevirtualmachinemodeling，assembly，parametersettings，simula—tion，an

4、dseveralotheraspects．Keywords：Multi-axisMachine；Interfere；Simulation；VERICUT数控设备都是由加工程序来控制，加工程序的安分解、抽象并简化，以此绘制出各组成部分的3D模全性对于设备来说是至关重要的。多轴机床由于造价型，其次根据机床各部分间的依附关系，在Vel-t·ut软昂贵，对加工程序的准确性和安全性要求更高。在生件中完成机床数字模型的整体搭建。产实践中，3轴和3轴以下的加工程序可直接通过1．13D模型的创建CAM软件提供的加工仿真功能对刀路进行验证，程序完成机床床身、轴、y轴、z

5、轴、B轴、C轴或4轴出错机率相对较小。但多轴加工程序为空间坐标点，3D模型的建立，有两种方式。其一，通过Verieut软件人工不能验证，CAM软件提供的仿真仅对刀具的运动的“Modeling”对话框绘制模型，设置相应参数可建立轨迹进行仿真，不能对最终控制机床的加工程序进行“Block”、“Cone”、“Cylinder”三类几何体。此种方法验证，即不能对实际的加工过程进行模拟，这样给加工简单易行，但构建模型相对简单，不能满足机床的装配带来极大风险，稍有疏漏，就会给机床和用户造成巨大要求或者影响机床的视觉效果，可在要求不高时使用。的损失。其二，可利用较为

6、常用的CAD软件来完成，如ProE、利用VERICUT软件可对加工程序在输入NC系UG、Cimotron等通用软件，通过数据接口保存成“IG—统之前，在计算机的虚拟环境中对机床的加工过程进ES”、“STL”等格式，使用“ModelFile”方式导人到行仿真，及时发现并纠正程序中的错误，避免机床的碰Vericut环境中进行组装。此种方式不受软件限制，可撞和干涉，有效地保护机床。以下论述如何在VERI—建立任意复杂的机床模型。此外，在CAD软件中绘制CUT软件下实现多轴机床的加工仿真，并对其中的关模型时，应根据装配关系设定好模型坐标系。键技术进行介绍。5轴

7、机床由于设计结构的特殊性以及装配误差，回转轴轴线在空间上有一定距离，或者回转轴轴线与1机床模型的建立和虚拟装配主轴端面有一定距离，此距离在建立机床模型时必须根据实际使用机床结构，对各主要运动模块进行充分考虑装配后应与实际机床尺寸相一致，否侧将直I主题：虚奴翻造和仿真技术接导致模拟切削的失败。如在BC轴(摆头+转台)机坐标原点与机床原点重合，如图4中AC轴机床的建床中，应考虑B轴回转轴线与主轴端面的实际距离立。若通过设定各轴偏移距离来装配，可在建立结构(D=)，如图1所示，该参数可从机床中获得，并且与后树的同时根据装配关系和模型大小来偏移模型坐标处理中对

8、应参数保持一致。D为摆长(PivotDis。系，如图5中BC轴机床的建立。tance)，如图2