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桥式五轴加工中心在 NX 仿真系统中的开发

2019年09月17日15:37
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     【摘要】本文在 NX 软件的基础之上,对桥式五轴加工中心仿真系统开发的相关内容,进行了简要分析和阐述,对判断机床行程限位、干涉区域等提供有效帮助,从而在设计阶段规避问题,保证加工的准确性和稳定性,进而提高加工的可靠性。 
     【关键词】桥式五轴;加工中心;仿真系统开发;NX 软件
  
      1 、引言 
      在桥式五轴加工的过程中,参与切削的联动轴数量相对较多,刀路轨迹也相对较为复杂,这样在加工中心仿真系统仿真的时候,很容易产生误差,导致主轴、刀具、夹具等部件之间产生较大的摩擦力和碰撞力,影响了机械数控机械加工的效率。因此,为了提升加工质量,逐渐将NX 软件应用到其中,加强编程数据的准确性,避免主轴、刀具、夹具之间产生较大摩擦和碰撞,进而提升系统的精准度及加工的质量。
       2 、机床仿真系统分析  
      在 NX 软件的基础之上,机床仿真系统主要是由机床构建器、环境配置器、机床驱动器、机床加工模拟等方面组成。同时,在仿真过程中,对各项数据的准确性都是有着较高要求,任何一项数据的误差,都会影响机床仿真系统的准确性。  
   
      3 、加工中心仿真系统结构模型开发
     以我司自主设计生产的 GMC2060ub 系列桥式五轴加工中心为例。该型号采用 Sinumerik840D 控制系统;0~25000rpm 高转速电轴轴,AC 五轴摆头,高刚性焊接桥梁及铸造滑枕,双电机齿轮齿条驱动。同时,该机床以模块化设计为主,可在相关参数的基础之上展开仿真系统的开发工作。 
      3.1 建模 
      在建模的过程中,一定要根据相关机床设备参数,以及机床的大小,在 NX 软件中对基各部件进行仿真建模工作。建模前需对以下数据进行确认,主要包括:机床地基及固定地脚、X1、X2、Y、Z、A、C 轴运动组建等方面,这样可保证模型构建的全面性及准确性。如图1、2 所示。

  
  
      3.2 虚拟装配构件模型构建  
      在 NX 软件中新建一个以 .asm 为后缀的装配体文件;在装配构件开发的过程中,将各项元件参数逐一添加,并完成约束配合。此外,为了后续运动参数的可修改,各个运动组建都应在正向行程上限的位。各个轴所处的方向一定要与坐标轴所处的方向一致。
  
      4、 运动模型构建
      在 NX 软件中利用模型创建的方式,展开仿真系统的开发,并且在开发的过程中,主要是对模型中元件之间运动关系,以及运动轴的名称、方向和行程,进行详细的确定,如下:
      4.1 新元件的添加 
      在仿真系统的开发过程中,需要根据模型的状态,不断添加新的元件,以保证模型构建的准确度。添加过程可从以下几个方面展开:
      4.1.1 如图 3 所示,进行模型的编写和文件创建,其中文件创建的名称为:sim10moll5ax。
      4.1.2 添加的过程中,对新文件进行转换和处理,形成数据编码的形式以后,再用于仿真系统运动模型的构建。

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