建模是仿真過程中的關(guān)鍵技術(shù)，國內(nèi)外眾多學(xué)者對此展開了研究。在過去的二十多 年，眾多科研機構(gòu)的研宄人員提出了很多精工加工仿真的建模方法，可以將這些方法分 為三大類：基于離散模型的仿真方法、基于實體建模的仿真方法和二者混合的仿真方法 (混合法)。
我們一般性的將精工編程整個過程分為前置處理和后置處理兩個部分，將刀具路徑 規(guī)劃以及刀軌計算過程稱之為前置處理；而將前置處理計算所得到的刀位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成具 體機床的程序代碼來驅(qū)動具體精工機床進行精工加工，該過程稱為后置處理。
加工中心，簡稱CNC，是由機械硬件設(shè)備與精工系統(tǒng)組成的用于加工復(fù)雜形狀工件 幾何體的高效率自動化機床。加工中心必須備有刀庫，具備換刀功能，對工件進行一次 裝夾后可進行多個工序加工的機床。加工中心是高度機電一體化的設(shè)備，工件在裝夾之 后，精工系統(tǒng)能控制機床按不同工序自動選擇、更換刀具、自動對刀、進給量、自動改 變主軸轉(zhuǎn)速等，可連續(xù)完成鏜、銑、鉆、鉸等多種工序，因而可以大大減少工件的裝夾 時間、機床調(diào)整和測量等輔助工序時間，對加工形狀比較復(fù)雜，精度要求較高，品種更 換頻繁的零件具有良好的經(jīng)濟效果[16]。
隨著機械工業(yè)的發(fā)展，機械零部件的復(fù)雜程度也不斷加大，像一些模具類或一些復(fù) 雜曲面造型的零件用三軸加工中心實現(xiàn)起來就會更困難。而對于特別復(fù)雜，或是形位公 差等要求比較苛刻的復(fù)雜零件加工，甚至要求一次裝夾來完成加工的的話，四軸加工中 心也不能完全滿足要求，這樣就需要使用五軸精工加工中心。五軸加工中心有高精度、 高效率的特點，工件的一次裝夾就可以完成五個自由度的加工。若配以五軸聯(lián)動的高檔 精工系統(tǒng)，還可以對復(fù)雜的空間曲面進行高精度加工，更能夠適應(yīng)像飛機結(jié)構(gòu)件、汽車 零部件等模具的加工[21]。五軸精工機床的使用，更容易實現(xiàn)工件的裝夾，無需特殊的夾 具酒可把工件按照要求安裝在合適的位置，避免多次重復(fù)裝夾，同時也提高了工件加工 的精度[22]。此外，由于五軸精工機床在加工中對刀具無特殊要求，所以刀具成本也進一 步降低。這樣采用五軸精工機床加工工件可以很快的完成模具加工，交貨快，更好的保 證模具的加工質(zhì)量，使模具加工變得更加容易，并且使模具修改變得容易。盡管五軸數(shù) 控機床的結(jié)構(gòu)千差萬別，而其最常見、最基本的形式卻可以按照結(jié)構(gòu)特點的不同大致分 為三大類。
本章主要介紹了 UG的后置處理模塊以及機床控制系統(tǒng)的參數(shù)，并且根據(jù)加工中心 的相關(guān)參數(shù)制定了特定機床專用的后置處理器。為了驗證后置處理器的可用性，本文采 用對具有復(fù)雜空間曲面的葉輪進行CAM編程加工，設(shè)定一系列工序并生成刀位位置源 文件，通過剛制定的專用后置處理器對刀位位置源文件進行后置處理，生成能夠直接運 用到精工機床進行機械加工的精工G代碼文件。
VERICUT軟件與一般CAM軟件的區(qū)別：VERICUT是仿真加工軟件，不能生成數(shù) 控程序，但是可以模擬G代碼程序，包括子程序、宏程序、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、變量等；一般 CAM軟件只是模擬刀軌或中間文件[46]。此外VERICUT軟件能仿真機床加工，進行碰 撞檢查，仿真后能對切削模型進行尺寸分析，還能對切削速度進行優(yōu)化，并輸出仿真模 型文件，以及生成工藝文件報表，這些都是一般CAM軟件無法完成的任務(wù)。
本章介紹了機床仿真技術(shù)常用到的相關(guān)軟件VERICUT的基本功能，調(diào)研V255 加工中心的結(jié)構(gòu)及其相關(guān)參數(shù)。并且根據(jù)加工中心的相關(guān)參數(shù)用VERICUT構(gòu)建了機床 的虛擬仿真加工環(huán)境，通過對葉輪的仿真加工驗證后置處理器生成的精工G代碼的可用 性，進而驗證后置處理器的可靠性。
在機械加工領(lǐng)域中，對于各種材料進行鉆孔、攻絲作業(yè)是最常見的加工工序，隨著 現(xiàn)代制造業(yè)的迅猛發(fā)展，制造企業(yè)對鉆孔、攻絲加工的精度、效率以及人工成本的要求越來 越高。一些手動或者半自動的加工設(shè)備很難滿足企業(yè)的需求，而采用加工中心等精工機床 加工，設(shè)備成本又太高，新型鉆攻中心兩用機具有加工效率高、經(jīng)濟、實用的明顯優(yōu)勢。
對于現(xiàn)有的高速鉆攻中心機而言，為保證工作人員的安全，現(xiàn)有的高速鉆攻中心 機普遍都配置有防護門；加工時，防護門關(guān)閉以防止加工工件飛出或者鐵屑飛出而傷及工 作人員。[3]對于上述防護門而言，由于需要被反復(fù)推拉，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定可靠性顯得尤為重要； 而現(xiàn)有的防護門經(jīng)常會出現(xiàn)脫落的情況，這嚴重地影響了高速鉆攻中心機的加工作業(yè)，且 存在安全隱患。[4]另外，對于現(xiàn)有高速鉆攻中心機的防護門而言，在高速鉆攻中心機進行切削加工 的過程中，防護門還存在被隨意開啟的危險，安全性較低。
雕銑機是一種高轉(zhuǎn)速，高走刀高效率的冷加工設(shè)備，多用于小刀具，精細加工，一 般認為雕銑機是使用小刀具、大功率和高速主軸電機的精工銑床，國外并沒有雕銑機的概 念，加工模具他們是以加工中心銑削為主的，但加工中心有它的不足，特別是在用小刀具加 工小型模具時會顯得力不從心，并且成本很高，國內(nèi)開始的時候只有精工雕刻機的概念，雕 刻機的優(yōu)勢在雕，如果加工材料硬度比較大也會顯得力不從心，雕銑機的出現(xiàn)可以說填補 了兩者之間的空白，雕銑機既可以雕刻，也可銑削，是一種高效高精的精工機床。
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