數(shù)控加工中仿真技術(shù)的應用

劉旭勤

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，科學技術(shù)的日益提高，產(chǎn)品的競爭也變得越加激烈，面對客戶的多樣化產(chǎn)品需求，各生產(chǎn)廠商不斷的提高所生產(chǎn)產(chǎn)品的工藝、結(jié)構(gòu)和質(zhì)量，從而提高企業(yè)在市場中的競爭力，本文通過研究關(guān)于仿真技術(shù)在數(shù)控加工中的應用，為改善制造業(yè)的加工質(zhì)量，提高制造業(yè)的工作效率，對現(xiàn)代化的制造業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工 仿真技術(shù) 制造業(yè) 代碼優(yōu)化

近年來，各個生產(chǎn)廠家為了滿足客戶日益多樣化的產(chǎn)品需求，不斷的縮短產(chǎn)品的研制周期，產(chǎn)品的零部件業(yè)越來越復雜，為了提高產(chǎn)品的競爭力，仿真技術(shù)在近年來被很多的公司所應用，所謂仿真技術(shù)指的是采取虛擬的仿真模擬技術(shù)對數(shù)控加工技能培訓的一種仿真軟件，在制造業(yè)中，往往借助計算機輔助設(shè)計制造軟件，實現(xiàn)三維環(huán)境下的刀具加工軌跡仿真，通過對刀具具體運行軌跡的計算，生成數(shù)控機床科技識別的代碼，借助VERICUT數(shù)控加工仿真軟件進行模擬真實的加工環(huán)境，從而提高產(chǎn)品的加工效率，縮短研發(fā)周期，提高企業(yè)的綜合競爭力。

1 仿真技術(shù)在數(shù)控機床加工中的應用現(xiàn)狀

近年來，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展日益加快，數(shù)控程序是否正確直接影響著產(chǎn)品的加工質(zhì)量，為了保證數(shù)控程序的正確，我們通常要進行試切，使用容易切削的材料來替換作業(yè)中的器具，這樣可以對加工指令進行充分的檢測，軌跡顯示法也是數(shù)控加工中常用的方法，主要是通過劃針、筆對刀具進行更換，對刀具的運行軌跡進行二維模擬仿真，不過這些方法都存在著耗費人力、物力和時間等缺陷，增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本，延長了產(chǎn)品的研發(fā)周期。

在此背景下，數(shù)控加工中的仿真技術(shù)被更多的專業(yè)人士所關(guān)注，其通過對現(xiàn)實工作中的機床加工情景進行模擬，采用計算機模擬技術(shù)來進行仿真操作，在學校中已經(jīng)開展了相關(guān)的課程，多款數(shù)控加工仿真教學系統(tǒng)的投入，提高了專業(yè)課程的使用價值，也培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的專業(yè)人才，這種仿真技術(shù)不僅可以降低學生的培訓費用，而且可以提高培訓人員的操作水平，為學生更好的進入企業(yè)工作打下基礎(chǔ)。在企業(yè)的生產(chǎn)加工中，仿真技術(shù)的應用可以有效的控制數(shù)控加工產(chǎn)品的精度，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，縮減研制周期，從而提高企業(yè)的競爭力，因此，這種技術(shù)在企業(yè)中具有較好的應用前景。

2 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)介紹

2.1 VERICUT系統(tǒng)。截至目前，世界上應用最為廣泛的數(shù)控加工仿真模擬軟件就是VERICUT系統(tǒng)，其不僅可以對數(shù)控代碼查證步驟進行模擬，還可以提升數(shù)控材料的切削速度，該系統(tǒng)主要是通過模擬數(shù)控加工軌跡代碼，將看得見的事物顯示在計算機上，通過檢測刀具軌跡的精確度來達到設(shè)計師要求的標準，在使用前，一般需要調(diào)整和修改數(shù)控系統(tǒng)加工中產(chǎn)生的故障程序，從而確保仿真系統(tǒng)起到預定的效果。

2.2 VERICUT Machine Simulation系統(tǒng)。VERICUT Machine Simulation系統(tǒng)是截至目前世界上功能最為強大的數(shù)控加工仿真模擬軟件，是對機床使用、控制過程最容易完成模擬效果的系統(tǒng)軟件。其主要的功能是解釋可識別的數(shù)控代碼（G—代碼）文件，并且可見地模擬機床按照G—代碼進行加工的過程。在仿真操作過程中，通常和VERICUT系統(tǒng)綁定使用，可以有效的對機床的運用進行模擬，從而更好的檢測出數(shù)控加工過程中發(fā)生的錯誤，VERICUT系統(tǒng)可以對工件的切割過程進行仿真模擬，對數(shù)控代碼的競爭度進行完善，從而提高數(shù)控加工的效率。

3 數(shù)控加工仿真軟件的運用

在數(shù)控加工過程中，人們通常將刀具軌跡作為仿真模擬技術(shù)的研究重點，在三坐標以下的零件加工方面具有很好的運用效果，此外，僅靠刀具軌跡進行仿真模擬還遠遠不夠，需要對機床加工的整個過程進行模擬，這樣才可以有效的檢測出機床加工過程中刀具過切和機床之間磨損度的大小，在機床效果預估時，要進行刀具加工文件的優(yōu)化，確保產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率的提高。

運用Vericut機床仿真系統(tǒng)主要是就普通大眾的機床進行仿真模擬，運用這個仿真軟件，首先我們要做的就是在Machine Simulation系統(tǒng)上創(chuàng)建機床運動學模型，該模型能供給一些文件庫使用者所使用，再進一步進行修訂來配合使用者的定制理念。下一步是使用建模模塊組件出機床的幾何模型，讓我們的設(shè)計師設(shè)計出完美的圖紙，再由我們的工程師配比圖紙進行機床初始位置的設(shè)定及衍生出對應的控制文件、機床文件和工作文件。接下來，我們再根據(jù)Vericut系統(tǒng)對所使用的夾具和毛坯進行專業(yè)定義，最終步入到使用行列，定義了工件的形狀及系統(tǒng)文件，同時對相對應的參數(shù)進行精準的設(shè)定，這就可以對刀具軌跡進行軟件的仿真模擬了。最后，用Vericut系統(tǒng)里插進Machine Simulation，根據(jù)機床仿真模型再增添一些實體機器，工件和毛坯實體，再根據(jù)仿真軟件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)設(shè)置一些對應的參數(shù)，這樣就能達到同時對刀具軌跡和機床運動二者兼顧的仿真模擬。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著數(shù)控加工技術(shù)的快速發(fā)展，在復雜的零件加工中，為了減少廢品的調(diào)試程序，消除程序錯誤帶來的切傷工件或者碰撞機床的現(xiàn)象，需要對產(chǎn)品的物理現(xiàn)象和規(guī)律進行深入的研究，結(jié)合仿真技術(shù)的優(yōu)勢，提高數(shù)控加工的精度，改善加工質(zhì)量，縮短研制的周期，從而提高數(shù)控加工的效率和質(zhì)量。通過這些方面的研究來促進我國制造業(yè)的快速發(fā)展。

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