2017年5月23日

五軸加工中心后置處理及仿真技術研究-背景及意義

1.1選題背景及研究意義1.1.1精工加工仿真技術在新世紀里，隨著當今世界經濟一體化、全球化和貿易自由化的不斷發展，世界各國都在重新審視制造業的生產方式，對制造業的發展提出了更高的要求和新的制約條件。同時，同行業之間、跨行業之間也在不斷的相互滲透，制造業面臨著新的發展機遇和挑戰。因此，制造業的經營策略、經營理念也要做出調整，虛擬制造己經成為現代企業適應市場需求、增強企業核心競爭力的關鍵性因素。特別是近年來，制造業實現了從賣方市場到買方市場的巨大轉變，產品消費的節奏加快，新產品從開始投放市場到完全退出市場的時間周期由十幾年縮短到2-3年，甚至更短[1]。于此同時求新求異的消費心理使個性化趨勢日益增強，批量生產的商品逐步被多樣化、個性化的商品所取代，市場動態多變迫使制造業改變自己的經營策略。即企業必須要以最短的上市時間、最低的成本、最好的質量、最優的售后服務來滿足顧客的多種需求。近十年來，各種先進的軟、硬件技術的快速發展以及對系統仿真技術、網絡技術、數據庫/知識庫技術、綜合產品設計技術、智能技術等實用技術的深入研宄，使當今制造業正朝著精密化、柔性化、自動化、信息化、集成化和智能化的方向發展[2]。仿真技術正是在這些發展趨勢下應運而生的，它的誕生是現代生產力和生產技術發展的必然結果。1.1.2精工技術及虛擬精工技術精工加工仿真是在虛擬加工環境中對真實精工加工過程建立的數學模型，它是虛擬制造的重要組成部分。精工技術是指用數字信號對一臺或幾臺機械設備的運行及其加工過程進行控制的一門自動化技術，簡稱NC(NumericalControl)。精工技術己經問世多年，它是由多門基礎學科組合發展起來的一門綜合性的新興學科。是現代先進制造技術的基礎和核心。精工技術的應用不僅給傳統制造業帶來了革命性的變化，使制造業成為現代工業化的象征，同時對國計民生的一些重要行業，如：汽車、醫療、IT、輕工等行業的發展也起著越來越重要的作用。虛擬精工技術是指精工機床在虛擬環境中的映射[3]，它集制造技術、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助設計(CAD)、機床精工理論和計算機三維建模與仿真技術于一體，人能夠直接感知到計算機構建的虛擬環境以及三維仿真模型，在新方案設計或原有方案更改時，在真實的精工機床制造活動之前，能夠在虛擬環境中進行零件的虛擬精工加工。虛擬精工技術按考察的不同方式可以分為兩種：純幾何仿真(PurelyGeometricSimulation)和物理仿真(PhysicalSimulation)。純幾何仿真不考慮切削力、切削參數及其它物理因素的影響，只仿真刀具和工件的運動，以驗證NC程序的正確性。幾何仿真根據檢驗目的的不同又可以分為兩種：(1)刀具中心的運動軌跡仿真這種仿真可在后置處理之前進行，主要用于檢查工藝過程中刀具形成路徑的優化、加工順序的合理安排、刀具與被加工工件輪廓的干涉，比如銑削時，刀具半徑應小于被切輪廓的******曲率半徑等。若在后置處理后進行，則除了上述作用外，還可以檢查精工程序的正確性，模擬加工的過程，使操作者更為方便地了解和監視加工狀況。(2)刀具、夾具、工件、機床間的運動干涉(碰撞)仿真工藝系統由刀具、夾具、工件和機床組成。在加工時，應檢查它們之間的干涉(碰撞)。由于加工是動態過程，刀具、夾具、工件與機床之間的相對位置是不斷變化的。工件幾何體從毛坯開始經過各個工序的加工，在尺寸和形狀上都會發生巨大變化，因此要進行動態仿真。這種仿真多采用三維實體模型仿真，并且要在各工藝系統各組成部分均己確定的情況下進行，難度較大。物理仿真是將切削整個過程中的各個物理量的變化反映到虛擬制造系統中，要提前預測刀具振動、磨損，表面粗糙度，切削力以及加工精度等各個因素[4]。物理仿真由于其建模難度大、切削機理相對復雜、物理量難以把握等原因，研宄還不深入。1.1.3研究意義基于UG/postbuilder開發的V255后置處理器應用于V255五軸精工加工中心生成NC代碼的后處理過程。采用專用后置處理器所生成的NC代碼，無需二次處理，直接在配有HWATEC-5MC-1五軸聯動開放式精工系統的V255五軸機床上應用，加工各種復雜曲面零件，從而提高UG/CAM自動編程的效率，實現精工加工過程的自動化。并且在虛擬仿真環境中驗證后置處理器生成的NC代碼，對五軸加工中心的仿真環境開發有積極作用。本文采摘自“五軸加工中心后置處理及仿真技術研究”，因為編輯困難導致有些函數、表格、圖片、內容無法顯示，有需要者可以在網絡中查找相關文章！本文由海天精工整理發表文章均來自網絡僅供學習參考，轉載請注明！

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