VMC10数控加工仿真系统的研究与开发

摘 要
数控机床的加工仿真是虚拟制造的重要内容，也是国内外研究和实践的热点。本文分析了数控机床加工仿真技术的现状。针对目前国内数控加工仿真软件通用性不强，缺乏对刀具轨迹的优化及验证等问题，为满足我单位已有的FADAL公司VMC10型号数控加工中心的科研生产以及教学和培训需要，采用国外较成熟的VERICUT为技术平台，展开了数控加工仿真系统的研究。
本文的主要内容包括：
1. 对国内外数控加工仿真技术的发展和现状做了较为系统的研究。
2．对VERICUT平台功能、主要特点等进行了深入细致的研究。
3．根据VMC10加工中心的特点，科研及教学的实际要求，对提出的四种实施方案进行了深入、广泛的讨论，最终确定了较为实际的解决方案。
4．利用VERICUT平台，系统地研究了三维加工仿真、验证、优化技术。建立了VMC10数控机床的虚拟模型、对加工的虚拟产品进行了初步的检查验证。并通过典型示例，展现了仿真、优化、验证的全过程。
5．通过建立和分析刀具轨迹优化的数学模型，对VERICUT的优化原理进行了探索性的研究。

关键词：刀具轨迹 仿真 验证 优化
目 录

第一章 绪 论 1
1.1 课题的工程背景及意义 1
1.2 国内外数控加工仿真技术的发展 3
1.3 论文研究内容 5
第二章 方案论证 6
2.1 系统需求分析和功能模型 6
2.2 实现数控加工仿真的几种方案 9
2.3 方案的比较及结论 14
2.4 本章小结 14
第三章 VERICUT平台概述 15
3.1 VERICUT5.3版本功能模块 15
3.2 VERICUT软件特点 17
3.3 本章小结 28
第四章 VMC10数控加工仿真及验证 29
4.1 数控加工仿真 29
4.1.1 基本概念 29
4.1.2 加工环境的仿真 30
4.1.3 加工过程的仿真 37
4.1.4 仿真实例 42
4.2 加工过程常见错误检查 43
4.2.1 干涉检查 43
4.2.2 过大进给速度、语法错误检查 46
4.2.3 后置处理错误检查 49
4.3 本章小结 49
第五章 NC程序进给速度的优化 50
5.1优化进给速度的原因 50
5.2进给速度优化的原理 51
5.3 粗加工过程中进给速度的优化 52
5.4 优化规律总结 58
5.5 本章小结 60
总结与展望 61
总结 61
展望 61
参考文献 63
致 谢 67
发表论文 68