五轴数控机床虚拟模型的开发

1引言

　　数控加工仿真技术是现代先进制造技术的研究热点，五轴联动曲面加工由于机床运动轴数多，刀具轨迹复杂。特别是铣头式机床在曲面加工时，不仅要考察刀具的运动与干涉，特别需要考察铣头结构在切削过程中的运动位置，连带刀具加工时，工艺参数的设置是否合理，是否与加工零件和所选机床碰撞、是否产生过切或欠切等现象。借助图形的实体机床加工过程仿真能够更加接近实际加工环境，提供了一种集分析、计算于一体的可视化加工仿真系统，制定、优化加工工艺流程的辅助手段，取代传统工艺试切的方法，达到提高加工效率和产品质量，缩短加工周期的目的。

　　借助基于实体机床进行虚拟制造及数控加工仿真软件VERICUT，对使用中的铣头式五轴机床建模，模拟加工。虚拟环境和实体机床仿真系统能够真实反映加工过程中刀具运动轨迹、工件过切情况和刀具、夹具运动干涉等错误，可以直接代替实际加工过程中试切的工件，提供了对刀位轨迹和加工工艺优化处理的功能，可以提高零件的加工效率和机床的利用率，保证数控程序的正确性和加工过程的安全性。

2 五轴数控机床原型

　　机床SKl216是一种典型的龙门式双摆头五轴铣床，如图1所示。机床采用工作台固定、动梁龙门式结构，两个旋转轴设计在主轴上，通过主轴回转与摆动完成进给工作，用于加工复杂型腔、型面及复杂曲面等大型零部件。机床的主要技术参数，如表1所示。

图1五轴数控机床SKl216