数控凸轮轴磨床加工过程的仿真软件设计

　　在图形绘制过程中采用了画—擦的计算机动画技术。凸轮轴、砂轮、顶尖等分别用不同的颜色绘制，使图形清晰、美观。

图2 凸轮磨削加工示意图

　　加工精度仿真

　　加工精度是数控凸轮轴磨床的核心指标。在仿真软件系统中设有专门模块进行精度分析。在数控加工过程中，影响凸轮轮廓精度的误差有很多因素，其中主要有数学模型误差和插值误差。为了分析加工后凸轮的轮廓精度，把凸轮的理论轮廓与叠加了计算误差和插值误差的磨削加工后的凸轮轮廓进行比较，并给出一个分析报告。如图3为加工一个汽车用凸轮轴的加工精度仿真。

图3 磨削加工后的凸轮轮廊与理论廊的比较

　　砂轮修整仿真

　　数控凸轮轴的砂轮修整包括五个过程：1)砂轮后退；2)工作台沿Z轴移动；3)对刀、砂轮快进、工进、按修整量修整；4)修整时沿Z轴的往复移动；5)修整完毕，恢复原位。通过砂轮修整仿真，可以直观地看到砂轮修整时是否干涉、碰撞，以及修整时所需的时间，为选择砂轮的尺寸、砂轮的修整量提供依据。

　　为了满足用户的需要，系统设有热键可以进行窗口的快速切换。在仿真加工窗口，用户通过菜单及功能键F1可以在轮廓仿真、生产效率仿真等窗口间进行切换。同时运用画—擦动画技术，以不同的颜色定义砂轮轴、砂轮、砂轮修整器及机床顶尖，使仿真结果直观清晰。

3 结论

　　数控凸轮轴磨床加工过程仿真系统的开发，能快速、直观地使操作者观察到凸轮加工过程，节约了设计和制造成本，缩短了试制周期，具有较好的经济效益。