一種典型零件的數(shù)控銑削仿真加工

1、一種典型零件的數(shù)控銑削仿真加工論文關(guān)鍵詞:機(jī)床數(shù)控銑削三維仿真虛擬現(xiàn)實(shí)論文摘要:介紹了一種典型零件的數(shù)控銑削仿真加工，采用axa軟件生成n代碼，利用axa軟件的a功能進(jìn)展數(shù)控仿真，然后加載到vnu仿真軟件的計(jì)算機(jī)模擬機(jī)床里，模擬真實(shí)機(jī)床運(yùn)動(dòng)，最后通過數(shù)據(jù)線將g代碼傳輸?shù)綄?shí)際機(jī)床，形成“虛擬現(xiàn)實(shí)的仿真形式。這種形式彌補(bǔ)了ada軟件數(shù)控仿真的種種缺乏，將虛擬的機(jī)床運(yùn)動(dòng)與實(shí)際的數(shù)控操作融為一體，可使用戶既掌握數(shù)控銑削加工的根本原理，又掌握數(shù)控系統(tǒng)操作的根本技能?，F(xiàn)代機(jī)械制造所需要的大量數(shù)控技術(shù)人才主要來自相關(guān)專業(yè)的大中專院校及培訓(xùn)機(jī)構(gòu)。為滿足理論性教學(xué)培訓(xùn)的需求，需要建立專門的機(jī)加工實(shí)訓(xùn)基地投人大量

2、的數(shù)控設(shè)備及場(chǎng)地，其本錢非常高昂；并且學(xué)生在操作初學(xué)階段，非常容易發(fā)生刀具與工件、夾具、機(jī)床的干預(yù)和碰撞現(xiàn)象，既造成了易耗品的浪費(fèi)，又使實(shí)訓(xùn)老師勞動(dòng)強(qiáng)度加大，造成人力的浪費(fèi)。因此，某職業(yè)技術(shù)學(xué)院對(duì)數(shù)控初學(xué)階段的學(xué)生首先安排在數(shù)控仿真室進(jìn)展學(xué)習(xí)，然后再采用虛擬現(xiàn)實(shí)(virtualreality，vn)技術(shù)實(shí)行課堂、實(shí)習(xí)指導(dǎo)一體化化教學(xué)。vr技術(shù)主要利用計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)械制造的作業(yè)環(huán)境、過程進(jìn)展完全可視化模擬，評(píng)價(jià)各個(gè)焦點(diǎn)對(duì)象(機(jī)床、待加工件、刀具等)的運(yùn)動(dòng)；然后通過數(shù)據(jù)線將g代碼傳輸?shù)綄?shí)際機(jī)床，使傳統(tǒng)的vr技術(shù)與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景結(jié)合起來，形成“虛擬+現(xiàn)實(shí)的形式。圖1為“虛擬+現(xiàn)實(shí)示意圖。作者僅從計(jì)算機(jī)虛擬動(dòng)畫

3、技術(shù)來模擬實(shí)際的銑削加工。1典型零件構(gòu)造和axa軟件數(shù)控仿真加工11典型零件構(gòu)造圖2所示為數(shù)控銑削加工零件。該零件長度為120，寬度為100，厚度為20，除了需要加工上面的成型面外，還要加工兩個(gè)深孔，采用的毛坯材料為45鋼。12零件的數(shù)控模擬仿真數(shù)控機(jī)床通過零件程序?qū)ζ浼庸み^程進(jìn)展控制零件程序的正確與否直接決定加工質(zhì)量和效率的上下，而且不正確的加工程序還會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)事故。零件程序的檢驗(yàn)方法有幾種。方法之一是在正式加工前讓機(jī)床空運(yùn)行，空運(yùn)行只能對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)是否正確即有無干預(yù)碰撞作粗略的估計(jì)；而假設(shè)用實(shí)物試切的方法，那么可對(duì)加工過程是否正常及加工結(jié)果是否滿足要求作出較準(zhǔn)確的判斷。但試切是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)且昂貴

4、的工作，其效率很低而且需要增加消費(fèi)本錢，此外試切過程的平安性也得不到保障。在計(jì)算機(jī)上利用三維圖形技術(shù)對(duì)數(shù)控加工過程進(jìn)展模擬仿真，可以快速、平安和有效地對(duì)n程序迅速進(jìn)展修改，免除反復(fù)試切過程，降低材料消耗和消費(fèi)本錢，進(jìn)步工作效率。因此，數(shù)控加工過程中的計(jì)算機(jī)仿真是n程序高效、平安和有效的檢驗(yàn)方法。121a軟件生成刀具軌跡，輸出n程序代碼毛坯是用來選擇刀具、確定切削用量和計(jì)算粗加工刀具軌跡的重要根據(jù)。在完成零件造型設(shè)計(jì)之后，選擇加工定義毛坯命令，彈出定義毛坯對(duì)話框，在毛坯定義中選擇參照模型方式，那么毛坯尺寸調(diào)整為120100 x20，如圖3所示。首先選擇等高線加工的加工方式。然后設(shè)置軟件要求的一些

5、參數(shù)，諸如加工邊界、刀具參數(shù)、走刀方式、切削用量參數(shù)等，再由編程人員在屏幕上拾取要加工的實(shí)體邊界，最后由a軟件自動(dòng)生成刀具加工軌跡，如圖4所示，再經(jīng)后置處理，生成n程序代碼，n程序代碼如圖5所示。122a軟件三維加工仿真a軟件自動(dòng)生成n程序代碼之后，軟件要進(jìn)展語法檢錯(cuò)與譯碼，轉(zhuǎn)換成仿真模塊所承受的格式，然后刀具軌跡計(jì)算模塊計(jì)算刀具軌跡，驅(qū)動(dòng)軟件實(shí)現(xiàn)仿真運(yùn)動(dòng)。同時(shí)控制刀具沿軌跡走刀，對(duì)毛坯切削的動(dòng)態(tài)圖像顯示過程進(jìn)展全方位的模擬仿真，如圖6所示，并對(duì)代碼進(jìn)展反讀校驗(yàn)。仿真過程可以隨意放大、縮小和旋轉(zhuǎn)，便于觀察細(xì)節(jié)；可以調(diào)節(jié)仿真速度；能顯示多道加工軌跡的加工結(jié)果；仿真過程中可以檢查刀柄干預(yù)、快速挪動(dòng)

6、過程(g00)中的干預(yù)、刀具無切削刃局部的干預(yù)情況；可以將切削余量用不同顏色區(qū)分表示，并把切削仿真結(jié)果與零件理論形狀進(jìn)展比擬。靈敏、強(qiáng)大的加工仿真將加工的風(fēng)險(xiǎn)降為最低。2vnu軟件中的數(shù)控仿真加工在數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，有很多問題需要解決，諸如實(shí)訓(xùn)設(shè)備少，學(xué)生多，設(shè)備無法分配；實(shí)訓(xùn)教學(xué)的平安問題；老師在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的勞動(dòng)強(qiáng)度太，神經(jīng)高度緊張等。為理解決這些問題，在實(shí)訓(xùn)初級(jí)階段，建議在數(shù)控仿真軟件上進(jìn)展操作練習(xí)。vnu數(shù)控加工仿真軟件是利用計(jì)算機(jī)虛擬動(dòng)畫技術(shù)來模擬實(shí)際機(jī)床的加工過程，用它驗(yàn)證數(shù)控加工程序的可靠性，預(yù)測(cè)切削過程的正確性，減少工件的試切，進(jìn)步消費(fèi)效率。vnu數(shù)控加工仿真軟件是讓學(xué)生在操作

7、真正機(jī)床前先充分掌握安裝了不同類型數(shù)控系統(tǒng)的加工仿真操作，同時(shí)通過仿真演示積累一定的數(shù)控加工操作經(jīng)歷，用起來形象、科學(xué)、平安、經(jīng)濟(jì)。選擇華中世紀(jì)星數(shù)控銑床，安裝毛坯和刀具，進(jìn)展機(jī)床回零操作，然后進(jìn)展對(duì)刀，并把刀具偏置值輸入到g54坐標(biāo)系中，最后把a(bǔ)xa生成的n代碼加載到vnu數(shù)控加工仿真軟件里，這時(shí)選擇自動(dòng)加工方式，再循環(huán)啟動(dòng)就可以進(jìn)展仿真加工了。圖7為在vnu數(shù)控加工仿真軟件里進(jìn)展仿真加工。然后把n程序代碼通過工廠的局域網(wǎng)送到車間進(jìn)展實(shí)際加工，加工之前再校驗(yàn)g代碼功能，看一下加工代碼的軌跡形狀，做到加工之前心中有數(shù)。這樣就形成“虛擬+現(xiàn)實(shí)的仿真形式，將虛擬的機(jī)床運(yùn)動(dòng)與實(shí)際的數(shù)控操作融為一體。3完畢語“虛擬+現(xiàn)實(shí)的仿真形式彌補(bǔ)了僅a軟件仿真的缺乏，將虛擬的機(jī)床運(yùn)動(dòng)與實(shí)際的數(shù)控操作融為一體，可使用戶既掌握數(shù)控機(jī)床加工的根本原理，又掌握數(shù)控系統(tǒng)操作的根本技能。因此，“虛擬+現(xiàn)實(shí)的仿真形式是以計(jì)算機(jī)虛擬機(jī)床代替真實(shí)機(jī)床，可以減少培訓(xùn)本錢，保證培訓(xùn)質(zhì)量。具有強(qiáng)大的生命力和廣闊的開展前途。參考文獻(xiàn)：【1】陳明，劉鋼，等axa制造工程師數(shù)控加工北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20221：373393【2】陳樂堯，王興波一種新的數(shù)控車削仿真系統(tǒng)j機(jī)電工程技術(shù)，2022(