基于UG的五轴加工中心虚拟机床及后置处理开发


 0导言

先进的五轴五联动数控加工中心在复杂零部件的 生产制造方面具有明显的优势和重要现实意义 。UG软 件是SIEMENS公司开发的一款CAD/CAM/CAE集成软 件 。该软件的切削加工集成仿真和验证功能(IS&V) 可以实现数控机床虚拟加工零件的整个过程(如图1所 示) 。

IS&V可以虚拟仿真机床控制器功能  ,包括循环指 令、宏程序调用、子程序调用;同时可以检测机床部 件、夹具、刀具、零件之间的碰撞 。技术人员通过运用 IS&V功能可以避免花费昂贵和耗时的空运行检查  ,从 而降低成本  ,减少操作者干涉;通过减少碰撞降低机 床、夹具和工件损坏风险;最终提升企业的生产效能 。
本文运用UG软件进行TOM1060型五轴联动加工中心的 虚拟机床及后置处理开发 。

1创设虚拟游戏磨床模板

TOM1060型五轴加工中心配备SIEMENS840D sl 数控系统  ,采用双转台式五轴联动结构 。各运动轴行 程XYZ1000mmX600mmX500mm  ,A轴±110'C  ,C轴 ±180C 。

在使用UG软件进行IS&V时  ,首先需要运用UG建 模功能按照床身本体(machine_base)、Z轴部件(Z_ slide)、X轴部件(X_slide)、Y轴部件(Y_slide)、

A轴部件(A_table)和C轴部件(C_table)的分类  ,创 建模型数据;其次运用装配功能将各部件装配成完整的 机床模型数据  ,各装配体之间建立约束关系  ,限制自由 度;最后将XYZAC各轴部件设定与真实机床相一致的 初始位置  ,从而完成虚拟机床模型的构建 。

2加入虚似机器足球运动模板

虚拟机床模型构建完成后  ,需要对其定义运动模型 (Kinematics Model) 。运动模型定义装配零部件之间 的关系  ,以及轴的名称、方向、行程和联结点 。仿真过 程将利用运动模型和机床驱动器提供的信息使机床运动 起来 。

双转台型五轴加工中心的运动模型创建  ,需要按 照右手笛卡尔法则设定主轴方向T、第四轴矢量P、第 五轴矢量S、第四轴联结点CP、第五轴联结点CS、机床 坐标系M (图)  ,同时为虚拟机床控制器(VNC)配置 MOM变量名(如图2、表1所示) 。

1配备MOM变量类型名

 

性能指标

 

mom数组名

 

T

 

mom_kin_spindle_axis (-1  ,0  ,0)

 

P

 

mom_kin_4th_axis_vector (0  ,-1  ,0)

 

S

 

mom_kin_5th_axis_vector (0  ,0  ,1)

 

CP

 

mom_kin_4th_axis_point (10  ,-1  ,-10)

 

CS

 

mom_kin_5th_axis_point (8   ,0  ,-8)

 

M

 

mom_kin_machine_zero_offset (9  ,4  ,0)

 (ManufacturingApplication)不使用的功能性 。

TOM1060型五轴制作中心的制作中心的MTD安全使用UG/POST BUILDER创立(如4表达)  ,在虚拟现实游戏NC的控制 (Virtual N/C Controller)界面中勾选搭建虚拟主机N/C抑制 (Generate Virtual N/C Controller),在VNC Commands 中建立操作命令行(如图甲随时5随时) 。

运用UG软件机床构建器功能(MTB)为机床定义 运动模型 。MTB通过运动树结构创建运动模型 。这个运 动树包含运动部件和其对应关系 。运动部件是机床的物 理模型 。当父部件运动  ,其下属子部件也跟随运动   ,关 系如图3所示 。

3建设虚拟网络数控车床变频器器(内置开放)

机床驱动器(MTD)创建模仿CNC控制器的CNC 程序 。CNC控制器模仿器(或虚拟NC控制器)是一个 可编程的界面  ,可以按照实际的运动设定机床模型以及 设定这些运动如何显示 。机床仿真过程中的所有运动和 反馈都由MTD控制 。

相比较而言  ,MTD类似于机床仿真器  ,而CNC控 制器就类似它控制的机床 。对机床库中的每台机床都 有一个对应的MTD驱动器(NX标准安装带有12台普通 的MTD) 。若要创建一台新的机床  ,可以修改现有的 MTD以符合新机床的特点 。

 

TOM1060型五轴加工中心在完成虚拟机床模型和 运动模型设计后  ,虚拟机床类似于真实的数控机床还要有CNC抑制器来抑制几大类体育运动 。在UG免费软件中的数控车床驱 动器(MTD)特点能创办模仿秀CNC把控好器的CNC程 序 。MTD按照就像文中如下  ,完毕增强现实管控的办公环节 。 MTD是由TCLjs言语撰写的  ,但也可不可以使用的高层 的言语如C++来设计 。MTD可能模拟某的巡环、移动用户 自界定的的事件、宏和另外和CNC操纵器有关的信息而加工生产周围爱游戏(ayx)UG系统中而言VR虚拟生产制作运用的ISO代碼出示了仿 真模拟网的规范文件资料PB_CMD_VNC*.TCL 。使用者只 可以从Export中导成施用标准规定的ISO代码怎么用就好 。可是 TOM1060型粗加工核心所装备SIEMENS840D系统的体现了刀 具锁定目标点生产制造工作(TPCP)  ,于是必须针对于五轴联动制造制作中心联合联合 装换成功用和五轴联动制造制作中心联合定向委培制造制作功用规划模拟机源代码 。五轴联动制造制作中心联合制造制作 玩法装换成的关联如下6如下 。随着对应着的关联用TCL源程序 编程语言  ,按照其内在联系结构设计使用决定编程语言命令撰写管理编码 (如7提示) 。

4测试软件虚拟现实车床模仿工作

IS&V机床设计完成后  ,选择O80mm铣刀盘零件 (如图8所示)  ,对其测试仿真加工 。零件具有五轴定 向加工面、五轴联动加工面、A轴>90°摆动面特征  ,


采用该机件考试  ,都可以考试地理坐标轴形成超程(图甲9所 示)、设备几何式体碰撞现象、车铣复合生育精加工生育中心定向招生生育精加工生育退刀、车铣复合生育精加工生育中心联合 换算角度来打搅等领域在实在生育精加工生育能够遭到的嚴重的问题  , 很好担保生育生育精加工生育安全防护  ,增强生育热效率 。

铣刀盘使用联结功能定位在需要测试的虚拟机床 上  ,打开“机床仿真”功能  ,首先设定“显示3D材料 移除”和“碰撞检测”组件;然后在“可视化动画” 中  ,选择机床代码仿真;最后点选“播放”功能  ,虚拟 加工仿真动画自动进行直至结束 。通过测试得到如表2 所示 。


立于UG的模块化逼真和认可(IS&V)技术可以开发 设置出各种各样五轴三级联动三级联动制作没有实体台湾生产加工车床和车铣和好制作虚 拟台湾生产加工车床 。动用与真识台湾生产加工车床一样的的没有实体台湾生产加工车床  ,企业形象形象地 仿真模拟台湾生产加工制作的全进程  ,来进行台湾生产加工软件程序的安全性能检验  ,定量分析 零配件的可制作性和流程的合理有效性  ,于是变短好类产品的研 制时间是  ,影响投入  ,加快好类产高安全性能量 。本篇文章试述了配用 SIEMENS840D系统双转台型车铣复合生产制作心中虚拟主机数控制作中心站开 发整个过程  ,能能为双摆头型和单摆单转变车铣复合生产制作心中虚 拟数控制作中心站开发建设出示吸取经验和学习 。

2测试结果

 

序号顺序

 

检验项目流程

 

搞定前提

 

范措施

 

1

 

垂线地图坐标轴日程

 

Y轴超程

 

减低工件装夹特别就可以处理

 

2

 

A轴坐标轴轴里程

 

97.12° <110°

 

正常情况下

 

3

 

车床多少体碰撞现象

 

无摩擦警报器

 

常规

 

4

 

车铣复合定向培养工艺退刀

 

沿厨房刀具矢量素材放向退刀

 

正常人

 

5

 

五轴协作协作切换偏角干涉现象

 

有刀槽位制造  ,A轴选转斜度改换>180°

 

关掉模拟机器A轴负方向角功能模块

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