5.3.3加工中心仿真環(huán)境構(gòu)建 

(1)設(shè)置機(jī)床結(jié)構(gòu)。

要建立VERICUT機(jī)床模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)必須先了解機(jī)床各軸間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系以及相關(guān)的 參數(shù)，尤其是比較復(fù)雜的五軸坐標(biāo)機(jī)床，各個(gè)組件質(zhì)檢的相對(duì)關(guān)系比較復(fù)雜，轉(zhuǎn)動(dòng)中心 間的偏置、轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸線到主軸線的偏置和轉(zhuǎn)動(dòng)中心到主軸端面間的距離等，這些參數(shù) 尤其重要，參數(shù)的準(zhǔn)確與否直接決定了仿真結(jié)果的真實(shí)實(shí)用性。

分析五軸數(shù)控加工中心V255的機(jī)床運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，判斷出其基本的結(jié)構(gòu)為床身、 X軸、Y軸、Z軸和旋轉(zhuǎn)軸A及旋轉(zhuǎn)軸C,根據(jù)抽象的機(jī)床運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)分析以及各零部件 間的相互依附關(guān)系，就可以在VERICUT中定義機(jī)床的組件樹(shù)，構(gòu)建其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型[48]。

V255加工中心有兩個(gè)相互獨(dú)立的傳動(dòng)鏈，分別為工件的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)鏈和主 軸運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)鏈。毛坯通過(guò)夾具安裝在C軸的旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)臺(tái)上，C軸依附A軸做另一個(gè) 方向上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即毛坯運(yùn)動(dòng)鏈?zhǔn)敲饕栏接?/span>C軸組件旋轉(zhuǎn)，C軸組件依附A軸組件 旋轉(zhuǎn)，A軸被安裝在X軸組件上做X向運(yùn)動(dòng)，X軸依附Y軸做Y向運(yùn)動(dòng)。而另一條主 軸傳動(dòng)鏈相對(duì)簡(jiǎn)單，主軸帶著刀具組件做旋轉(zhuǎn)切削運(yùn)動(dòng)，主軸沿Z軸方向做垂直運(yùn)動(dòng)。 因此，在構(gòu)建仿真機(jī)床的組件樹(shù)時(shí)要分別添加兩條傳動(dòng)鏈，床身—Z軸—主軸—刀具, 床身—Y軸—X軸—A軸—C軸4夾具4工件。其運(yùn)動(dòng)鏈如圖5.7所示。

(2)添加機(jī)床各部分幾何模型

 構(gòu)建了機(jī)床組件樹(shù)之后，就可以通過(guò)添加模型文件的方式把機(jī)床部件的模型添加進(jìn) 組件內(nèi)來(lái)裝配仿真機(jī)床模型。圖5.8所示就是完成了的機(jī)床模型和機(jī)床組件樹(shù)。機(jī)床部 件模型文件的工作部位的尺寸參數(shù)與V255機(jī)床完全吻合，將機(jī)床原點(diǎn)在C軸工作 臺(tái)上表面中心。

 設(shè)定機(jī)床相關(guān)參數(shù)

機(jī)床運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的定義完成說(shuō)明仿真機(jī)床的框架己經(jīng)搭建完成，之后需要對(duì)機(jī)床進(jìn)行 各方面的初始化設(shè)置，比如機(jī)床的干涉檢查、碰撞檢測(cè)、機(jī)床初始化位置設(shè)置、機(jī)床行 程設(shè)置等。這些參數(shù)一般可以從機(jī)床廠家得到，沒(méi)有的參數(shù)也可以通過(guò)實(shí)際操作來(lái)測(cè)量 出這些數(shù)據(jù)。

*碰撞檢測(cè)：用于檢測(cè)機(jī)床組件間是否會(huì)發(fā)生干涉以及干涉的臨界值。

*表：用于設(shè)置機(jī)床的初始位置和換刀位置等位置點(diǎn)。

*行程極限：用于設(shè)置機(jī)床各個(gè)移動(dòng)部件的行程范圍，以便在仿真加工中發(fā)現(xiàn)超程錯(cuò) 誤。

*軸優(yōu)先：用于設(shè)置機(jī)床快速移動(dòng)時(shí)各軸間的運(yùn)動(dòng)方式，確定運(yùn)動(dòng)軸的先后次序。 利用VERICUT的機(jī)床設(shè)定選項(xiàng)，就可以進(jìn)行機(jī)床基本狀態(tài)的設(shè)置。如圖5.9所示。

 添加控制系統(tǒng)

設(shè)置好數(shù)控機(jī)床的組成和結(jié)構(gòu)后，機(jī)床仍然是不能運(yùn)動(dòng)的，還需要給機(jī)床配置相對(duì) 應(yīng)的數(shù)字控制系統(tǒng)，使機(jī)床能夠具有解讀數(shù)控代碼、插補(bǔ)運(yùn)算等相關(guān)功能。

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(wú)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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