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1、第9期高照学等:虚拟数控铣床加工过程仿真研究·131·*虚拟数控铣床加工过程仿真研究高照学,丁国富,邹益胜(西南交通大学机械工程学院先进设计与制造技术研究所,四川成都610031)摘要:基于虚拟柔性制造系统,着重从几何仿真的角度对数控铣床模型的建造和加工过程仿真的有关问题进行了研究。在建模过程中重点研究了数控铣床模型的简化、基于OpenGL和Pro/E的格式转换,并在虚拟仿真环境中,根据铣床的构造特点,建立了铣床的虚拟模型;在加工仿真过程中,针对铣床加工过程,对数控铣床的多轴联动机制进行了约束和定义,并对数控代码进行了分解,采用数字脉
2、冲的驱动方式,成功模拟了加工过程的直线和圆弧等常用插补,形成工件轮廓。关键词:虚拟制造;加工仿真;数控代码;虚拟平台中图法分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1001-3695(2004)09-0113-02ResearchonVirtualNCMillMachiningSimulationGAOZhao-xue,DINGGuo-fu,ZOUYi-sheng(InstituteofAdvancedDesign&ManufacturingTechnologyResearch,SchoolofMechanicalEngineerin
3、g,SouthwestJiaotongUniversity,ChengduSichuan610031,China)Abstract:Basedonthevirtualflexiblemanufacturingsystem,relativeproblemsaboutconstructingNCmillmodelandsimula-tingitsmanufacturingprocessarestudied,mainlyfromthepartofgeometricsimulation.NCmillmodel’ssimplificationa
4、ndfileform’stransformationarediscussedintheprocessofconstructingmillmodel,andvirtualframemodelareconstructedinvirtualsimulationenvironmentaccordingtomill’sstructurefeather.TheprincipleofNCmill’smulti-axissimultaneousmotionisre-strictedanddefinedwithmill’smanufacturingpr
5、ocessintheprocessofmanufacturingsimulation,andNCcodeisexplained.Withthedrivenmethodsofdigitalpulse,commoninterpolation,suchaslineandcircle,aresuccessfullysimulated,outlineofworkpieceisgenerated.Keywords:VirtualManufacturing;ManufacturingSimulation;NCCode;VirtualPlatform
6、随着经济的发展和中国加入WTO,市场竞争日益激烈,在控代码的要求进行动作,才能完成刀具和工件的准确定位,实机械制造领域迫切需要缩短机械产品的研制、开发周期,降低现刀具与工件的相对运动,以加工出符合尺寸要求的工件。仿生产成本,增强产品快速、准确响应市场的能力,这就要求产生真平台程序框架如图1所示。一种先进的制造技术来满足以上需求。虚拟制造技术就是这样一种先进技术。虚拟制造系统是一个复杂的系统,其理论基础和体系尚未形成,正处于研究探索阶段。研究工作面临的是多学科的交叉、多种高新技术的融合,需要研究和解决的问题很多,研究范围也很广。其中加工
7、过程仿真就是虚拟制造领域的一个关键环节,主要包括对加工过程力学模型进行研究和对加工过程从几何角度进行模拟。本文着重讨论对数控铣床的加工过程进图1数控铣床加工仿真平台框图行几何模拟,包括铣床模型的建立和数控代码的模拟,实现了数控铣床的加工仿真平台主要包括虚拟环境的建造和铣在虚拟环境下,数控铣床的铣刀和工件按指定轨迹作相对运动床各组成部分的运动控制。在OpenGL应用程序框架中添加的要求。铣床模型的OpenGL代码,并添加鼠标和键盘响应,以控制铣床整体模型;为了方便用户与虚拟环境进行交互,还可以加入1数控铣床加工仿真平台其他按钮或工具条,
8、这样就形成了完整的虚拟环境。运动的控根据数控代码要求实现铣床各个组成部分的协调动作是制部分主要包括对铣刀和工作台的运动控制,以实现刀具和工对加工过程进行仿真的核心内容。只有工作台和刀具根据数件的相对运动。运动的具体实现通
