[发明专利]一种双转台五轴数控机床虚拟装配和数控加工仿真方法

摘要

本发明公开了一种双转台五轴数控机床虚拟装配和数控加工仿真方法，而提供一种能够在保证仿真正确性前提下提高仿真效率的仿真方法。建模：对机床各运动部件、机床床身、数控加工中所需毛坯和夹具进行三维建模；利用Pro/E三维平台根据运动关系连接机床各运动部件、机床床身进行虚拟装配；虚拟仿真机床运行；基于同一坐标系输出STL格式的各个组件模型；创建双转台五轴数控机床虚拟模型：在VERICUT中建立模型树，模型组件顺序为：机床床身Base—Y轴—X轴—A轴—C轴—夹具—毛坯和机床床身Base—Z轴—主轴—刀具两条分支；利用Pro/E所输出的STL组件模型直接导入到VERICUT中相应部件下，即创建了双转台五轴数控机床虚拟模型；运行数控加工仿真。

主权项

一种双转台五轴数控机床虚拟装配和数控加工仿真方法，其特征在于，包括下述步骤：（1）建模：对机床各运动部件、机床床身、数控加工中所需毛坯和夹具进行三维建模；（2）利用Pro/E三维平台根据运动关系连接机床各运动部件、机床床身进行虚拟装配：先进行局部小组件的装配，最后对机床总体进行装配；对于局部小组件的装配：把相互间无相对运动的部件组成一个小装配体，在装配图的环境下，分别调入需要装配的零部件和小装配体，通过约束条件对各零部件和小装配体进行位置和方向的约束，三个线性轴采用滑动杆连接方式，两个旋转轴采用销钉连接方式；对机床床身部分采用完全约束方式；（3）虚拟仿真机床运行：装配完成后，制作虚拟装配得到的装配体的爆炸图；同时在Pro/E机构运动环境下，添加驱动条件，模拟机床运行，通过三维可视化方式确认机床各轴的行程允许范围；（4）基于同一坐标系输出STL格式的各个组件模型：在Pro/E中完成装配后，将相互间无相对运动的部件输出为一个组件，组件的格式为STL格式，有相对运动的部件则分开进行输出；在Pro/E输出部件时，各部件都采用同一坐标系统进行输出，以A轴和C轴的交点作为输出坐标系的原点；（5）创建双转台五轴数控机床虚拟模型：根据双转台五轴数控机床结构特点，在VERICUT中建立模型树，模型组件顺序为：机床床身Base—Y轴—X轴—A轴—C轴—夹具—毛坯和机床床身Base—Z轴—主轴—刀具两条分支；利用Pro/E所输出的STL组件模型直接导入到VERICUT中相应部件下，即创建了双转台五轴数控机床虚拟模型；（6）运行数控加工仿真：对加工零件建模和数控编程，根据双转台五轴机床结构，利用UG/Post Builder建立机床后处理文件，生成数控程序，进行数控加工仿真。