數(shù)控機床加工仿真技術及應用

1、<p>　　數(shù)控機床加工仿真技術及應用</p><p>　　【摘要】隨著我國工業(yè)化的不斷的發(fā)展，我國的工業(yè)技術在近些年來也有了很大的提高，其中尤為突出的是數(shù)控機床的加工技術。在實際的生產(chǎn)中，為了保證數(shù)控機床加工的精確性，常常會采用數(shù)控機床加工仿真技術對所要加工的部件進行初始的計算。因此，本文就數(shù)控機床加工仿真技術及應用進行探討分析。 </p><p>　　【關鍵詞】數(shù)控機床，加工

2、仿真技術，應用 </p><p>　　中圖分類號：C37 文獻標識碼：A </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　在數(shù)控機床加工仿真技術得到廣泛的應用后，不僅僅給工業(yè)生產(chǎn)帶來了很大的利益，而且也常常應用到數(shù)控機床加工的教學實驗中，其技術在應用中不斷地完善和改變，到目前已有很大的提高。 </p><

3、;p>　　二、數(shù)控機床加工仿真技術的發(fā)展現(xiàn)狀 </p><p>　　1773年法國科學家最早用仿真模擬方法做物理實驗，估計π值；1876年美國統(tǒng)計學家第一次使用仿真模擬方法做隨機實驗；20世紀80年代，仿真模擬技術在高科技中所處的地位日益提高。數(shù)控技術可以說是部件加工過程中國比較常用的技術，但是，由于我國的工業(yè)發(fā)展比較的晚，在機械制造方面相對于西方的國家而言也是比較的落后，就我國現(xiàn)在所應用的數(shù)控機床來說吧。

4、我國的工業(yè)中所采用的機床幾乎都是從國外引進的，而我國自主研發(fā)的機床還未現(xiàn)世。對于數(shù)控機床的加工，仿真技術是一個非常主要的技術，此技術也是我國的科技人員學習外國的技術總結而來的。數(shù)控機床加工仿真技術的發(fā)展的道路是比較的曲折的，但是經(jīng)過不斷的探索研究，目前此技術也逐步的成熟，在實際的生產(chǎn)實踐和教學過程中都得到了很大的應用，受到了廣泛的青睞。 </p><p>　　三、數(shù)控機床加工仿真技術簡介 </p>

5、<p>　　模擬技術的高級階段稱為仿真模擬或系統(tǒng)仿真，即用一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來全部或部分地模擬某一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，以致于模仿的系統(tǒng)能像被模仿的系統(tǒng)一樣接受同樣的數(shù)據(jù)、執(zhí)行同樣的程序、獲得同樣的結果。利用計算機技術來模擬實際的機床加工過程，它驗證數(shù)控加工程序的可靠性和預測切削過程。數(shù)控機床加工仿真技術的系統(tǒng)的關鍵部分是虛擬數(shù)控機床，它是與計算機系統(tǒng)相連接的，通過輸入的數(shù)控車床加工程序來實現(xiàn)車刀及其他部位的移動，以完成加工的目的，通過在

6、該類系統(tǒng)上面完成的模擬零件的切削過程，可以清楚地理解到數(shù)控程序的運行是否正確，同時對于程序中運行所出現(xiàn)的錯誤可以在仿真系統(tǒng)上面進行調(diào)試、編輯、修改和跟蹤，以完善數(shù)控機床加工系統(tǒng)。這種技術主要用于科學研究、工業(yè)設計、模擬生產(chǎn)、教學訓練和考核鑒定等領域。 </p><p>　　數(shù)控機床加工仿真技術中包括幾何仿真和物理仿真。 </p><p><b>　　1、幾何仿真 </b&g

7、t;</p><p>　　它是一種沒有考慮切削過程中各個參數(shù)以及切削力等待其它的物理因素的影響，在仿真的系統(tǒng)中，主要是仿真刀具和工件在空間中進行移動移完成各個加工要求，此過程的主要目的是驗證NC程序是不是正確的；如果出現(xiàn)了一些問題就需要工作人員對其進行調(diào)試、修改使其完成各個要求。 </p><p><b>　　2、物理仿真 </b></p><p&

8、gt;　　這是一種相對于幾何仿真的仿真方法。它也可以說是一種力學仿真，其原理是通過力學的特性來研究在數(shù)控機床加工過程中車刀的磨損情況以及摩擦力大小，以滿足實際的構件的加工的需要。 </p><p>　　四、數(shù)控機床加工仿真技術的好處 </p><p>　　1、對數(shù)控機床加工零件的前期進行程序的檢查、修改、防止在實際的加工過程中出現(xiàn)錯誤，給生產(chǎn)帶來巨大的損失，耽誤了生產(chǎn)的時間。 </p

9、><p>　　2、數(shù)控機床加工仿真技術的應用為機械工程學院的學生帶來了極大的便利，可以通過數(shù)控機床加工仿真技系統(tǒng)來檢測自己所設計的零件的程序是不是正確，有沒有存在一些問題。另一方面，解決學校教學中實訓設備少，學生多，設備無法分配的問題、解決實訓教學的安全問題、減輕教師在實訓教學中的工作量，提高教學效率。 </p><p>　　3、數(shù)控機床加工仿真技術的應用節(jié)約了實際的生產(chǎn)中所進行實驗的成本，同

10、時也在一定的程度上降低了生產(chǎn)不合格率，保證了生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。 </p><p>　　4、避免的實際機械的危險性，保證了工作人員的人身安全，尤其是那些沒用實際的操作經(jīng)驗的工作人員及學生，此系統(tǒng)可以說是非常的有益的。 </p><p>　　五、數(shù)控機床加工仿真軟件VERICUT應用 </p><p>　　Vericut機床仿真系統(tǒng)在進行普通的機床加工仿真過程中，工作人員

11、需要首先通過Machine Simulation系統(tǒng)建立機床運動學模型，系統(tǒng)提供部分控制文件庫供使用者調(diào)用或修改以滿足定制要求，然后利用建模模塊建立機床的幾何模型，按照圖紙設定機床初始位置形成相應的控制文件、機床文件和工作文件。然后就是根據(jù)Vericut系統(tǒng)定義在加工中所要應用到的夾具和毛坯，在完成此步驟后，我們需要做的是對刀具形狀和構件進行確定，同時還需要設定車刀的行走路徑。設定相應的參數(shù)即可進行刀具軌跡的仿真。最后，我們的工作人員需

12、要做的工作即使在Vericut系統(tǒng)中進入Machine Simulation，根據(jù)實際機床模型來添加機床實體，夾具和毛坯實體，設定過程中所要求的各個參數(shù)，經(jīng)過充分的準備工作后就可以完成仿真加工了。 </p><p>　　根據(jù)工作人員的在計算機中的設置，達到使仿真軟件完成構件提前所要求的規(guī)格和參數(shù)，此過程執(zhí)行到構件完全完成為止。 </p><p>　　除了上述方法的介紹，我們在實際的應用中，

13、在數(shù)控機床加工的仿真系統(tǒng)軟件的應用時，必須要對每一個功能鍵進行詳細的了解認識，這樣才能避免在應用的過程中發(fā)生那種讓人難以接受的錯誤，認識軟件的所有功能只是數(shù)控機床加工仿真的基礎，另外，我們還需要對機床的運動特性有一定的理解。 </p><p>　　以下為計算機數(shù)控機床加工仿真軟件的工作面板，我們從面板上面可以清楚地看到在實際的機械中我們常常使用到的功能鍵，通過計算機的軟件程序的設定，以實現(xiàn)車刀及構件的移動，完成加

14、工，在設置各個參數(shù)的過程中我們也可用進一步對數(shù)控機床的加工移動特點的理解認識。 </p><p>　　六、數(shù)控機床加工仿真技術的應用及展望 </p><p>　　虛擬數(shù)控機床的應用為科學研究行業(yè)帶來了極大的飛躍。數(shù)控機床加工仿真技術是科學研究中所應用的主要技術之一。在近些年來，各個高校中的機械加工專業(yè)的學生，學院為了解決設備短缺的問題，常常會采用仿真設備來替代真正的機械。當然，仿真設備也是

15、有一定的好處的，其在實際的應用中沒有危險性，使得學生及工作人員的人身安全得到了很大的保障。另一方面，數(shù)控機床加工仿真技術的的應用為產(chǎn)品的質(zhì)量提供了很大的保障。 </p><p>　　虛擬數(shù)控技術是由許多先進學科、先進知識形成的綜合技術系統(tǒng)，是一個極具潛力的前沿研究領域。由于多媒體技術和網(wǎng)絡技術以及仿真技術的迅速發(fā)展，虛擬數(shù)控技術將獲得更快的發(fā)展。虛擬機床是虛擬加工技術的核心，網(wǎng)絡化、智能化、集成化是虛擬制造技術的

16、發(fā)展方向。虛擬機床軟件的發(fā)展目標應該是根據(jù)國內(nèi)的現(xiàn)實情況和國外軟件的發(fā)展趨勢，根據(jù)機床開發(fā)的實際需求設計出不同的小型軟件以滿足機床中所要進行的各種工作任務。 </p><p>　　計算機仿真技術不僅在傳統(tǒng)的工程技術領域（航空、航天、化工等方面）繼續(xù)發(fā)展，而且擴大到社會經(jīng)濟、生物等許多非工程領域，此外，并行處理、人工智能、知識庫和專家系統(tǒng)等技術的發(fā)展正影響著仿真計算機的發(fā)展。 </p><p&g

17、t;<b>　　七、結束語 </b></p><p>　　綜上所述，數(shù)控機床加工仿真技術在科學技術的不斷發(fā)展中已經(jīng)得到了很大了進步，數(shù)控機床加工仿真技術的應用不僅僅解決了我國在高等教育中教學設備短缺的問題，而且還給工作人員帶來了很大的便利，我們相信其技術將會在未來得到更廣泛的應用，為人們的生活帶來更大的便利。 </p><p><b>　　參考文獻： <

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