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五軸加工中心后置處理及仿真技術(shù)研究-背景及意義
閱讀：181 發(fā)布時間：2020-8-121.1選題背景及研究意義
1.1.1數(shù)控加工仿真技術(shù)
在新世紀(jì)里，隨著當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)一體化、化和貿(mào)易自由化的不斷發(fā)展，世界各 國都在重新審視制造業(yè)的生產(chǎn)方式，對制造業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求和新的制約條件。 同時，同行業(yè)之間、跨行業(yè)之間也在不斷的相互滲透，制造業(yè)面臨著新的發(fā)展機(jī)遇和挑 戰(zhàn)。因此，制造業(yè)的經(jīng)營策略、經(jīng)營理念也要做出調(diào)整，虛擬制造己經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)適 應(yīng)市場需求、增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力的關(guān)鍵性因素。特別是近年來，制造業(yè)實(shí)現(xiàn)了從賣方 市場到買方市場的巨大轉(zhuǎn)變，產(chǎn)品消費(fèi)的節(jié)奏加快，新產(chǎn)品從開始投放市場到*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(fèi)心理使 個性化趨勢日益增強(qiáng)，批量生產(chǎn)的商品逐步被多樣化、個性化的商品所取代，市場動態(tài) 多變迫使制造業(yè)改變自己的經(jīng)營策略。即企業(yè)必須要以短的上市時間、低的成本、 的質(zhì)量、的售后服務(wù)來滿足顧客的多種需求。近十年來，各種*的軟、硬件 技術(shù)的快速發(fā)展以及對系統(tǒng)仿真技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫/知識庫技術(shù)、綜合產(chǎn)品設(shè)計技 術(shù)、智能技術(shù)等實(shí)用技術(shù)的深入研宄，使當(dāng)今制造業(yè)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(fā)展[2]。仿真技術(shù)正是在這些發(fā)展趨勢下應(yīng)運(yùn)而生的， 它的誕生是現(xiàn)代生產(chǎn)力和生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。
1.1.2數(shù)控技術(shù)及虛擬數(shù)控技術(shù)
數(shù)控加工仿真是在虛擬加工環(huán)境中對真實(shí)數(shù)控加工過程建立的數(shù)學(xué)模型，它是虛擬 制造的重要組成部分。數(shù)控技術(shù)是指用數(shù)字信號對一臺或幾臺機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行及其加工 過程進(jìn)行控制的一門自動化技術(shù)，簡稱NC (Numerical Control)。數(shù)控技術(shù)己經(jīng)問世多 年，它是由多門基礎(chǔ)學(xué)科組合發(fā)展起來的一門綜合性的新興學(xué)科。是現(xiàn)代*制造技術(shù) 的基礎(chǔ)和核心。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不僅給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為 現(xiàn)代工業(yè)化的象征，同時對國計民生的一些重要行業(yè)，如：汽車、醫(yī)療、IT、輕工等行 業(yè)的發(fā)展也起著越來越重要的作用。
虛擬數(shù)控技術(shù)是指數(shù)控機(jī)床在虛擬環(huán)境中的映射[3]，它集制造技術(shù)、計算機(jī)輔助制 造(CAM)、計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)、機(jī)床數(shù)控理論和計算機(jī)三維建模與仿真技術(shù)于一體， 人能夠直接感知到計算機(jī)構(gòu)建的虛擬環(huán)境以及三維仿真模型，在新方案設(shè)計或原有方案 更改時，在真實(shí)的數(shù)控機(jī)床制造活動之前，能夠在虛擬環(huán)境中進(jìn)行零件的虛擬數(shù)控加工。
虛擬數(shù)控技術(shù)按考察的不同方式可以分為兩種：純幾何仿真(Purely Geometric Simulation)和物理仿真(Physical Simulation )。
純幾何仿真不考慮切削力、切削參數(shù)及其它物理因素的影響，只仿真刀具和工件的 運(yùn)動，以驗(yàn)證NC程序的正確性。幾何仿真根據(jù)檢驗(yàn)?zāi)康牡牟煌挚梢苑譃閮煞N：
(1) 刀具中心的運(yùn)動軌跡仿真
這種仿真可在后置處理之前進(jìn)行，主要用于檢查工藝過程中刀具形成路徑的優(yōu)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(yīng)小于被 切輪廓的大曲率半徑等。若在后置處理后進(jìn)行，則除了上述作用外，還可以檢查數(shù)控 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(jiān)視加工狀況。
(2) 刀具、夾具、工件、機(jī)床間的運(yùn)動干涉(碰撞)仿真
工藝系統(tǒng)由刀具、夾具、工件和機(jī)床組成。在加工時，應(yīng)檢查它們之間的干涉(碰撞)。 由于加工是動態(tài)過程，刀具、夾具、工件與機(jī)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(jīng)過各個工序的加工，在尺寸和形狀上都會發(fā)生巨大變化，因此要進(jìn)行 動態(tài)仿真。這種仿真多采用三維實(shí)體模型仿真，并且要在各工藝系統(tǒng)各組成部分均己確 定的情況下進(jìn)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(tǒng)中，要提前 預(yù)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(jī)理相對復(fù)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/post builder開發(fā)的V255后置處理器應(yīng)用于V255五軸數(shù)控加工
本文采摘自“五軸加工中心后置處理及仿真技術(shù)研究”，因?yàn)榫庉嬂щy導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！
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