基于VERICUT的数控加工仿真系统的研究

论文摘要

数控技术水平的高低是衡量一个国家制造业能力的重要标志。随着计算机技术和机床制造技术的不断发展,数控加工仿真技术正越来越成为数控技术当中一个非常重要的方面。它能够通过虚拟的零件加工过程对数控程序进行检验,显示在实际加工中可能遇到的各种问题,因而能够极大的缩短产品的开发周期,降低生产成本,提高产品质量和生产效率,并可作为新型机床的开发工具。本文利用了一款功能非常强大的数控机床仿真与分析软件VERICUT与CAD/CAM软件CAXA制造工程师相结合,建立了虚拟的三轴立式铣床及其刀具库,并利用其完成了典型零件的仿真三轴加工。本文的主要内容如下:(1)对VERICUT系统各功能模块进行了深入的研究与学习,并在此基础上利用其机床建模模块完成了三轴立式铣床的运动学建模与几何建模,并为其配备了FANUC数控系统。(2)利用VERICUT软件的刀具模块,建立了含有三把典型铣刀的刀具库。(3)运用CAXA制造工程师完成了典型零件的参数模型的建立,并利用其CAM功能生成了被加工三维曲面的刀具加工轨迹及数控程序(G代码)。(4)在VERICUT系统中调用虚拟机床、刀具库及程序,利用其仿真模块对零件加工过程进行动态仿真演示,并在系统中对零件进行了加工质量检查与刀具轨迹优化,实现了完全的虚拟加工过程。此外,本文还通过实验对课题的理论研究部分进行了验证,将设计零件在实际机床上进行了加工,与其在VERICUT系统中的仿真加工结果进行了对比。通过以上的研究,证明了利用VERICUT系统与CAXA制造工程师软件相结合,进行数控仿真加工是行之有效的办法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 数控加工技术
• 1.2 数控加工仿真技术
• 1.2.1 数控加工仿真技术的定义及重要性
• 1.2.2 数控加工仿真技术的分类及国内外研究情况
• 1.3 课题的意义及主要工作
• 1.3.1 课题研究的意义
• 1.3.2 课题的主要研究工作
• 第2章 基于VERICUT 与CAXA 制造工程师的数控加工仿真系统技术平台介绍
• 2.1 数控加工仿真系统VERICUT 软件简介
• 2.1.1 VERICUT 系统简介
• 2.1.2 VERICUT 系统主要功能
• 2.2 CAXA 制造工程师软件介绍
• 第3章 虚拟铣床的建立
• 3.1 机床建模的关键概念
• 3.2 虚拟机床构建流程
• 3.2.1 建立机床组件树
• 3.2.2 机床各部分三维模型的建立
• 3.2.3 对机床进行系统参数设定
• 第4章 机床刀具库的建立
• 4.1 铣削刀具的类型
• 4.2 VERICUT 系统刀具库概述
• 4.2.1 刀具管理对话框
• 4.2.2 编辑刀具库
• 4.3 刀具库的创建过程
• 第5章 刀具轨迹及数控程序的生成
• 5.1 零件建模
• 5.1.1 零件建模方法介绍
• 5.1.2 零件建模实例
• 5.2 刀具轨迹的生成
• 5.2.1 刀具轨迹生成方法介绍
• 5.2.2 三轴铣削轨迹生成实例
• 5.3 后置设置及生成数控程序
• 5.3.1 后置处理设置
• 5.3.2 生成G 代码
• 5.3.3 生成加工工序单
• 第6章 虚拟机床的仿真加工
• 6.1 仿真加工前的准备工作
• 6.2 进行虚拟机床的仿真加工
• 6.3 加工质量检查
• 6.3.1 过切与欠切的检查
• 6.3.2 刀具轨迹重放
• 6.3.3 尺寸测量
• 6.4 刀具轨迹的优化
• 6.4.1 优化刀具轨迹的介绍
• 6.4.2 优化刀具轨迹的方法
• 6.5 实验验证
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要