五轴数控机床虚拟模型的开发

　　根据SK1216创建五轴机床结构，如图2所示。机床各工作轴结构特点如下：

图2五轴机床结构

　y轴工作台依附在机床底座上，x轴滑枕依附在y轴上，而Z轴滑枕依附在x轴上，Z轴滑枕上配置五轴联动铣头，即A、C旋转轴依附在Z轴上。另外，刀具依附在主轴上，主轴依附在Z轴上，夹具和工件依附在固定工作台。

4 虚拟机床模型构建

　4.1 定义机床组件结构树

　　由前述五轴数控机床结构特点可知，其结构主要由机床基体、前后运动部件y轴、左右运动部件x轴、上下运动部件z轴、主轴回转与摆动部件C轴和A轴以及主轴等部件组成。根据各部件之间的运动关系和位置关系，构建机床组件结构树，如图3所示。

图3机床组件结构树 

　　4.2 添加几何模型

　　机床各部件的几何模型经cAD软件建立后，转化成.sn格式文件，根据建立的机床组件结构树，依次导人VERICUT，与机床组件结构树中各部件相对应。通过对各部件几何模型进行移动、旋转、组合、矩阵转换、坐标系设定等，确定模型间的相互位置关系及运动关系，最终完成的机床模型，如图4所示。

图4机床模型 

　　4.3 机床参数设置

　　机床参数的设置主要包括机床的初始位置、各坐标轴的行程极限和碰撞检测设置、数控系统配置、刀具设置、夹具及毛坯设置、数控程序设置等。

　　4.3.1 初始位置设置

　　VERICUT中的机床位置表用来描述机床的初始位置和机床换刀时机床怎样移动。参考SKl2 16机床，设置机床的初始位置在X-700 Y-1000 Z0。选择“配置”-“机床设定”-“表”对话框，在“位置名”列表框中选择“初始机床位置”，并在“值”文本框内输入“X-700 Y-1000 Z0”，其他设置为系统默认。

　　4.3.2 行程极限和碰撞检测设置

　　在仿真过程中，碰撞检测能够检查可能发生碰撞的部件，通过“配置”一“机床设定”中的“行程极限”和“碰撞检测”，可以将实际加工效果更好的模拟出来。

　　4.3.3 数控系统配置

　　VERICUT系统自带多种控制系统文件，集成了目前制造业中各类机床的数控系统，例如HEIDENHAIN、CINCINNATI、FANUC、PHILLIPS和SIEMENS等。控制系统的文件为．cd格式，用户可以根据自身需要调用合适的控制系统文件。在“配置’’_一“控制”一“打开控制文件”选择hei530．etl作为该机床的数控系统文件。