大型龙门式五轴加工中心仿真系统在NX7.5上的建立和应用

4 虚拟机床控制器创建

　　机床仿真还需要给它一个虚拟的控制器，简称VNC控制器，这个VNC是嵌入在MOMPOST事件处理器的，事件处理器生成NC程序。VNC+POST定义机床仿真控制器。

　　使用PostBuild工具，建立5轴BC角摆头和转台结构类型机床的后置文件，注意各轴定义的输出地址必须和机床运动学模型定义的定名一致。除了后处理常规的设置以外，勾选“创建VNC控制器”选项，其中检查机床刀具安装主件SPINDLE、连接点TOOL_MOUNT_JCT，程序零参考X_SLIDE，NC各个轴的名称XYZBC，4轴5轴的旋转限制；控制器里面的初始设置，快速运动模式、主轴转向、进给率模式以及坐标输入模式，特殊NC代码；默认程序定义，刀具数据等所有单项。图8是VNC机床仿真原理图。

图8 VNC机床仿真原理图

5 配置仿真系统与NX软件集成

　　将仿真机床插入NX机床库中，与NX系统进行集成可实现在NX/CAM系统中调用。机床库的位置在NX安装目录下：

　　X:\ProgramFiles\NXS\NX7.5\MACH\resource\library\machine\installed_machines在其下新建子机床文件夹sim19，在sim19分别建立3个子文件夹graphics、postprocessor、cse_driver和一个dat配置文件。

　　Graphics文件夹保存创建完成的机床模型，postprocessor文件夹放置后处理器与虚拟后处理器，cse_driver文件夹放置系统独立驱动器，其下包含4个主要模组控制器动态链接库(DLL’s)文件、控制器配置文件(CCF)、机床配置文件(MCF)和子程序(subprog)等。

　　在NX界面里调用机床请编辑面板文件machine_database.dat，它是NX系统文件中的机床配置文件，在机床配置文件中添加新建机床信息：位置在X:\ProgramFiles\NXS\NX7.5\MACH\resource\library\machine\ascii文件夹里。NX在仿真时选择机床的菜单定制就在这个文件中时对话框中出现相应的机床信息。在NX系统文件中的后处理器库文件夹下新建一个配置文件sim19_mm.dat，在该文件中添加机床需要调用的后处理器，在碰撞仿真过程中读取和显示刀轨源代码时调用相应的后置处理器。

6 虚拟机床加工仿真干涉验证

　　进入CAM环境打开已经生成好加工路径的文件，这个文件包含零件毛坯夹具等一切真实加工环境里所有的相关件。打开仿真机床，调用仿真机床控制面板里的一个仿真选项，在这个选项下面包含一碰撞检测栏目，包含着2个开关，一是打开碰撞开关，二是指定碰撞对。图9是碰撞对设置对话框。

图9 碰撞对设置对话框

　　在这里选择会发生碰撞的一对对象，比如可以假设第一对象旋转C轴与第二对象加工零件PART是一对碰撞对象；返回到仿真选项面板中设置好碰撞发生时候的系统显示“碰撞时停止”。在模拟时候，发生碰撞仿真机床系统就会停止。这样就方便在NX环境中检测出加工程序是否安全合理，见图10。

图10 数控刀路仿真截图

　　在仿真机床上调试数控加工刀路非常便捷，一是可以设置仿真面板里的长度增量、角度增量和时间增量，调节仿真的显示速度；二是直接在仿真状态下修改不合理的刀路，改变的结果再次仿真验证结果，所改即所得，让编程人员看到在任何情况下机床的关键部件、夹具和切削刀具的准确位置。用软件仿真来实现程序调试工作，所花费的时间只有现场调试的数十分之一。因此机床仿真就成为NC编程人员必不可少的武器，而不仅仅是作为一个有用的程序验证工具。

7 结论

　　本文创建了T35机床的仿真系统，对在其上加工的复杂零件刀具路径及机床运动可以进行精确的模拟加工，真实地反映和再现实际的加工过程，大大减少了机床的试切时间，提高了CAM程序的安全性和可靠性，降低了产品研发的成本。