数字化虚拟制造在数控可转位刀具加工中的应用

5 虚拟加工过程的仿真

　　5.1虚拟加工过程仿真的动画实现

　　一般来讲动画实现有两种力一式:一种是逐帧动画，另一种是实时动画。逐帧动画就是当计算机每生成一幅画而时就及时地将它记录下来，最后再将所有画而连续地插放出来，其优点是显示速度较快，缺点是不能根据用户的要求交句_改变，应用范围比较小。实时动画是一边计算一边在计算机终端上直接产生的动画，其优点是交句_能力强，可以根据用户的要求实时改变画而，但对计算机的图形处理能力有更高要求。REAL NC系统采用实时动画力一式对蔡个加工过程进行了全而模拟。

　　由于采用五轴联动机床进行加工，因此对计算机的计算能力和图形处理能力要求较高。口前采用WINDOWS2000操作系统，硬件P4.1.7C CPU， ELSA独立显片及1M显存。

　　5.2虚拟加工过程仿真形式

　　虚拟加工过程的仿真采用两种形式:(1)机床、工件及刀具运动过程仿真。将工件安装在机床工作台上，加工程序运行包含各轴运动轨迹分解为机床各运动部件的运动，口的是直观检验刀具与机床部件及被加工工件间的碰撞和十涉，计算加工时间和优化加工过程。(2)材料一去除过程仿真。刀具按其运动轨迹对毛坯进行材料一切除，口的是模拟实际的切削过程，生成产品加工结果模型，对加工精度和可加工性进行评估。在该仿真过程中不考虑切削力、夹紧力和切削热，只是将刀具与工件间的相对位移与刀具的理论运动轨迹臀加的几何仿真，使所生成的产品加工结果模型能反映动态因素对加工质量的影响。通过采用不同的颜色对刀具加工的各部位进行标识，可以更精密地对每一把刀具加工的每一句程序进行分析。

　　图3为对一非标准刀具进行的虚拟加工仿真。图中可以洁楚地观察到加工过程中机床、工件、刀具等各部件所处的位置，同时可看见己加工而和正在加工的切削而。

　　5.3 虚拟加工过程仿真的测量

　　REAL NC提供了多种测量工具，可以测量各个力一向的距离、角度、被加工部分的体积等。图4为整个仿真系统的界而示意图。图右为不同的测量方式。

6 结语

　　通过在数控刀具加工中运用虚拟加工，可以全而、逼真地反映现实的加工环境和加工过程，以便针对加工过程中出现的碰撞、十涉提供报警信息，优化加工过程，减少实际加工前的准备工作时间，缩短产品开发和制造周期，降低生产成本，同时也可以有效地对程序编制人员和数控机床操作员进行培训。