基于虚拟技术的精密数控车削加工中心的开发.pdf

《基于虚拟技术的精密数控车削加工中心的开发.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、162012年4月中国制造业信息化第41卷第7期基于虚拟技术的精密数控车削加工中心的开发涂芬芬，张霖，张志英，赵义顺(1．南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016)(2．南京数控机床有限公司，江苏南京211100)摘要：研究了精密数控车削加工中心的开发过程，为提升机床性能，提高开发效率，降低生产成本，提出了虚拟技术一体化机床开发技术。在机床设计生产过程中同时运用了CAD／CAM技术、CAE技术和运动仿真技术，加快了设计开发过程，验证了新型机床的尺寸正确性和功能完善性。结果表明，虚拟技术在机床设计开发过程中占据着明显的优势。关键词：CAD／CAM；CAE技术；虚拟技术；运动仿真中

2、图分类号：TH122；TH161文献标识码：A文章编号：1672—1616(2012)07—0016—04工业发达国家，数控机床的设计、制造、生产以全闭环控制。机床实物如图1所示。双刀架均为及应用已形成一个广泛而完整的体系，敏捷制造、具有钻铣动力刀具的车铣复合动力刀架，采用了转虚拟制造以及集成制造等先进制造模式的应用，使速快、重复定位精度高、可许用精度高的伺服驱动数控装备产品的更新周期日渐缩短。我国自加入系统。双主轴均为内藏式、高精度闭环控制电主数控加工制造领域后，生产规模和生产效率一直是轴，实现2个C轴的高精度分度，分辨率达到平步青云，但这只限于中低档的数控机床。对于中0．001。

3、。双主轴能够连续分度和任意分度定位，能高档机床的生产和研发能力与先进研发、制造技术够实现零件加工过程中的飞车接送料，完成复杂回差距较大。目前，全球范围的数控技术及其装备正转体零件的一次上料的车削、分度偏心钻削，定位朝向高速度、高精密、高复合、智能化、网络化方向铣削的全部加工工序，实现零件完整意义上的全工迈进[Il。序加工(CompleteMaching)。本文以研发生产CKw1480S型精密数控车削中心为背景，运用CAD／CAM软件的快速同步建模技术、ANYSYS的热力学分析技术及VERICUT的运动仿真技术，验证了虚拟样机技术、虚拟分析技术以及虚拟制造技术一体化模式在产品创新及制造

4、领域的优越性，缩短了研发周期，提高了产品性能。1数控车削中心虚拟样机建模1．1车削中心结构设计图1CKW1480S型机床为了在有限的时间、空间范围内尽可能地提高根据用户的功能需求，合理地规划了机床主要生产效率，机床设计要求一次装夹，实现轴类复杂部件的工作范围，机床的主要尺寸见表1。零件双面加工，因而CKw1480S型精密数控车削正是由于这样高集成度的结构设计，以及对机中心的结构设计较为复杂。其结构特点为双主轴、床在正式投人生产制造之前进行热力学和运动学双刀架、双C轴、w轴，七轴控制，两组三轴联动，的性能检验，使得生产厂商在很大程度上降低了机收稿日期：2011—11一O1基金项目：数控

5、重大专项(2010ZX04001—071)；南京航空航天大学基本科研项目(NS2010143)作者简介：涂芬芬(1987一)，女，江苏扬州人，南京航空航天大学硕士研究生，主要研究方向为数控医疗器械制造。·现代设计与先进制造技术·涂芬芬张霖张志英等基于虚拟技术的精密数控车⋯⋯19～件图。以及辅助部件的逻辑控制过程，可清晰地看出，机通过观察加工仿真过程中的各部件运动状况，床行程满足起初的设计要求，各个运动部件的空间位置分配合理。各个运动部件的空间布局紧凑，但不发生干涉现象。通过虚拟仿真，验证了机床各部件的尺寸设计正确，相关辅助部件的功能完善且能够正常工作。4结束语通过以上论述及实验，可以

6、显现出虚拟技术在机床设计、制造方面的优越性。合理地选用各种虚(a)刀塔自动换刀指令拟技术并加以融合，能够有效地提升数控机床加工性能，提高设计、生产的效率，降低生产成本，使我国机床制造水平逐步达到高精度、高复合、智能化、绿色环保。针对五轴联动小型机床设计，ⅦRI—CuT能够精确仿真各轴运动位置，在机床的空间(b)飞车接料指令结构规划方面很有优势，能够快速提高设计效率，具有广阔的应用前景。参考文献：(c)卡盘装夹指令[1]梁训碹．奋斗六十年，我国机床工业进入世界前列[J]．金属图7控制指令配置加工，2009(18)：12—16．[2]苗壮．卧式车铣复合加工中心有限元分析[D]．长春：吉林

7、大学，2009：40—46．[3]张耀满，王伟，刘永贤．数控车床主轴部件有限元分析及其验证[J]．东北大学学报，2009(5)：720—724．[4]张广鹏，史文浩，黄玉美，等．机床整机动态特性的预测解析建模方法[J]．上海交通大学学报，2001(12)：1834—1838．[5]张烨．基于VERTICUT机床建模和数控车削加工仿真技术[D]．合肥：合肥工业大学，2010：5—7．[6]wUTie—jun，ZHOURu—mng，LIAOwen—he．Som