基于虚拟样机技术的3自由度数控实验平台设计及联合仿真.pdf

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1、机械设计与制造第5期130MachineryDesign&Manufacture2013年5月基于虚拟样机技术的3自由度数控实验平台设计及联合仿真刘超颖，杜启鑫，王战中，熊蒙，杨长建，王文龙，靳超松(石家庄铁道大学机械工程学院，河北石家庄050043)摘要：随着现代数控技术的飞速发展，虚拟样机技术在数控机床的设计制造中已得到广泛使用。在充分研究虚拟样机技术的原理和应用方法基础之上，运用So

2、idworks软件建立了3自由度数控实验平台的三维立体模型，将模型导入ADAMS虚拟样机软件进行相关属性设置，然后使用Adams及Matla

3、b软件对该3自由度数控实验平台进行预定轨迹规划及联合控制仿真，仿真结果证明了所设计的三自由度数控实验平台是合理可靠的。关键词：虚拟样机技术；数控实验平台；联合仿真中图分类号：TH16；TP39l文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)05—0130—03DesignandUnitedSimulationof3DOFNCMachiningExperimentalPlatfOrmBasedonVirtualPrototypingTechnologyLIUChao-ying，DUQi-xin，WANGZhan-zhong

4、，XIONGMeng，YANGChang-jian，WANGWen—long，JINChao—song(DepartmentofMechanicalEngineering，ShijiazhuangTiedaoUniversity，HebeiShijiazhuang050043，China)Abstract：WiththerapiddevelopmentofmodernNCtechnology，virtualprototypetechnologyhasbeenwidelyusedinthedesignandmanufacture。

5、。ofCNC．Basedontheffstudyofvirtualprototypetechnology’Sprincipleandapplication，ethree-dimensionalmodelof3DOFCNCmachiningexperimentalplatform砸builtwithSolidworkssoftwareandthemodelWasimportedintoADAMSvirtualprototypesofiwareanditsattributesWOSset．Thenthetrajectoryofthe

6、3DOFCNCmachiningexperimentalplatformWasplannedandsimulatedbyusingADAMSandMATLABsoftwolejointsimulationmethod．Thesimulationresultsshowthatthedesignofthe3DOFCNCexperimentalplatformisreasonableandreliable．KeyWords：VirtualPrototypingTechnology；NCMachiningExperimentalPlat

7、form；UnitedSimulation(3)利用Adams／Control和Matlab／Smulink进行数控平台的联lI商合控制，对数控平台进行相关运动学分析。现代先进数控技术是基于计算机并利用数字化技术对机械加工过程进行控制的一种方法。随着我国的经济发展和科技进步，2数控平台整体搭建及主要参数设计国内各行各业对数控机床行业提出了更高的要求，数控化、自动通过充分的类比分析和深入研究，确定数控平台整体采用化、智能化、集成化越来越成为数控机床技术发展的主流方向。“PC+MPC2810运动控制卡”形式搭建而成，只对数控平台本体

8、模然而传统的机床设计、制造方法和技术已经远跟不上发展的需型进行仿真分析。数控平台传动系统采用伺服电机+滚珠丝杠，导求。近年来，以系统建模仿真技术为核心的虚拟样机技术(Virtual轨为矩形导轨。整机可实现点动、单次、中停、中途返回等动作。根Prototyping)J~_速发展，已在产品开发的各个领域和不同阶段取得据所要数控平台的特性及使用范围，确定其主要性能指标参数，许多研究成果并成功应用[31。如表1所示。主要采用了SolidWorks、Adams及Matlab软件实现了3自表1数控实验平台主要参数由度数控实验平台的建模、运动

9、学分析及仿真研究。主要步骤为：Tab．1MainparametersofNCexperimentalplatform(1)运用SolidWorks三维建模软件对数控实验平台进行实体建模；(2)通过Adams软件与SolidWorks的通信接I：1将实体模型导入A