基于MasterCAM和Vericut虚拟数控加工技术探讨

作为装备制造业的核心,机床产业的发展一直关系国家的经济与安全。虚拟机床是虚拟制造技术的热门研究课题之一。虚拟加工技术是指数控机床在虚拟环境中的映射,集制造技术、机床数控理论、CAD、CAM和建模与仿真技术于一体。以数控加工仿真为主要内容的虚拟机床技术可以在计算机上解决实际加工碰到的各种问题,提高编程速度、缩短开发周期、降低生产成本、提高产品质量,得到了广泛实际应用。另外,职业中专院校担负着对专业技术人才的培养重任,但是,目前广大职业中专院校存在学生数量大,机床设备数量少等限制条件,学生只能轮流上机床操纵,效率低,且初学者易出现机床碰撞,损坏机器。为此本文通过运用CAD/CAM软件MasterCAM和专业数控仿真软件Vericut,对数控铣床进行了虚拟机床的技术研究,以期通过虚拟加工教学来缓解教学资源紧缺情况,节省实习成本,极大的保障实习的安全性。首先,对数控机床加工仿真关键技术进行了研究。包括数控仿真原理、虚拟数控机床的功能配置、干涉检查、机床运动参数设置等。同时对刀具系统、毛坯和夹具系统模块进行了建模,创建了基于ACE-V500型数控机床的虚拟加工系统平台。其次,利用MasterCAM软件的CAD模块对加工零件及毛坯进行直接建模,同时在CAM模块中完成数控编程工作,然后运用后处理模块天生|教育论文网|可被机床直接执行的G/M代码；运用Vericut创建数控机床系统文件、加工机床和刀具文件,实现数控加工过程仿真,并进行刀具轨迹优化和加工质量检验,实现完全的虚拟加工过程,保证数控程序的正确性。最后将几何仿真与物理因素(切削力)相结合进行了初步探索,证实开发的虚拟机床加工平台是成功的,将MasterCAM和Vericut相结合进行虚拟机床技术研究也是一种切实有效的方法。【关键词】：MasterCAM虚拟机床数控仿真Vericut
【论文提纲】：目录5-8CONTENTS8-11摘要11-12ABSTRACT12-14第1章绪论14-241.1课题背景141.2虚拟制造14-191.2.1虚拟制造的定义及分类14-161.2.2虚拟制造核心技术16-171.2.3虚拟制造技术的应用17-191.3虚拟机床技术研究现状19-201.4课题的研究目的和意义及内容20-221.4.1研究目的和意义20-211.4.2研究内容21-221.4.3论文总体框架221.5本章小结22-24第2章虚拟数控加工技术24-322.1MASTERCAM软件的先容242.2VERICUT先容24-262.2.1Vericut软件系统24-252.2.2Vericut软件功能模块25-262.3虚拟数控加工过程26-302.3.1MasterCAM与Vericut的结合26-272.3.2Vericut与MasterCAM虚拟数控加工仿真对比27-282.3.3虚拟加工制造过程28-302.4虚拟机床在教学中的应用302.5本章小结30-32第3章虚拟数控机床的构建32-383.1机床建模的关键概念32-333.2虚拟机床构建流程33-353.3机床几何模型构建35-363.4本章小结36-38第4章MASTERCAM数控程序的天生|教育论文网|38-524.1数控加工基础知识38-434.1.1数控刀具的分类38-404.1.2刀具材料与工件材料的匹配40-414.1.3刀具选择41-434.2零件建模与工艺分析43-484.2.1零件建模43-454.2.2刀路轨迹的创建45-484.3仿真结果与后处理48-504.3.1模拟数控加工48-494.3.2NC程序的天生|教育论文网|49-504.4本章小结50-52第5章VERICUT虚拟仿真加工的实现52-725.1仿真过程的实现52-635.1.1仿真的主要内容53-545.1.2机床几何模型建立54-575.1.3机床基础功能的设置57-605.1.4机床控制系统和数控程序60-625.1.5刀具构建和加工模型62-635.2数控程序的检查63-645.3加工质量的检查64-665.3.1加工尺寸丈量|教学论文网|645.3.2过切与欠切的检查64-665.3.3Vericut比较测定器665.3.4Vericut检查功能665.4切削结果的优化66-695.5物理仿真69-705.6本章小结70-72结论与展望72-74参考文献74-78附录A槽加工工序的部分数控程序78-80攻读硕士期间所发表的论文80-82致谢82-83学位论文评阅及答辩情况表83