ISV(Integrated Simulation & Verification)功能即機(jī)床仿真模擬功能,就是在UG中建立與現(xiàn)實(shí)的機(jī)床設(shè)備一樣的設(shè)備模型并建立各運(yùn)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)關(guān)系、導(dǎo)入后置處理器,從而能在軟件中模擬零件的實(shí)際加工過程。應(yīng)用此功能能有效減少因編程或后置處理問題而導(dǎo)致的程序錯(cuò)誤,最大程度避免撞刀事件的發(fā)生,并有效提高編程效率。我廠的THM63100IV臥式五軸加工中心采用的是臥式五軸布局(X 、Y 、Z 、A 、B ),采用西門子840D數(shù)控系統(tǒng),快移速度達(dá)到40m/min,所以在編程軟件中建立ISV模擬功能是很有必要的。創(chuàng)建步驟如下:
(1)建立機(jī)床的數(shù)字化三維裝配模型 利用UG軟件的三維建模和裝配功能能夠完成機(jī)床的三維模型的建立,在創(chuàng)建機(jī)床三維模型時(shí),只需要?jiǎng)?chuàng)建出關(guān)鍵的形狀,而不需要完成非常細(xì)節(jié)的部位,否則既浪費(fèi)建模時(shí)間又影響模擬時(shí)的效率。
圖1為THM63100IV臥式五軸加工中心機(jī)床構(gòu)造,該機(jī)床是一臺(tái)AB 雙轉(zhuǎn)臺(tái)臥式數(shù)控加工中心,其各軸坐標(biāo)示意圖如下(該模型由6個(gè)部件裝配在一起組成,其裝配文件保存為THM63100V.prt)。
(2)定義放置模擬機(jī)床的數(shù)據(jù)路徑 在UG軟件的相應(yīng)目錄X:\ProgramFiles\UGS\NX7.5\MACH\
resource\library\machine\installed_machines創(chuàng)建一個(gè)新的目錄用于放置虛擬機(jī)床的數(shù)據(jù)。虛擬機(jī)床的數(shù)據(jù)目錄下存放3個(gè)文件夾。graphics文件夾用于放置機(jī)床的三維數(shù)據(jù)模型文件和裝配文件,Cse_file文件夾用于放置機(jī)床的配置文件(cse驅(qū)動(dòng)器),postprozessor文件夾用于放置機(jī)床的后置處理器。
(3)啟動(dòng)U G7.5軟件 新建一個(gè)文件名為THM63100V_SIM.prt的文件,并將其保存到X:\ProgramFiles\UGS\NX7.5\MACH\resource\library\machine\installed_machines\THM63100V_sim\graphics文件夾下。進(jìn)入UG軟件的的機(jī)床構(gòu)造器模塊,然后將先前做好的裝配文件THM63100V.prt導(dǎo)入到該文件中。并按照?qǐng)D2構(gòu)建機(jī)床的床身、各運(yùn)動(dòng)部件及主軸頭和零件安裝位置的定義。
(4) 設(shè)置各構(gòu)件、各軸的參數(shù) 定義機(jī)床machine_base 基座的名稱、連接點(diǎn)、分類;定義spindle主軸的連接點(diǎn);定義setup零件安裝的分類和連接點(diǎn);定義X、Y、Z、A、B軸部件。
注意:在定義這幾個(gè)部件時(shí),機(jī)床基座連接點(diǎn)、主軸連接點(diǎn)和零件安裝的連接點(diǎn)必須采用上圖中的名稱,其余部件可以自己定義名稱,各部件的分類必須按照上圖選擇相應(yīng)的分類。在設(shè)置機(jī)床零點(diǎn)時(shí)要參考設(shè)備的說明書指定具體的機(jī)床零點(diǎn)。
(5)在機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)組建上創(chuàng)建NC軸 各部件定義完后,需創(chuàng)建各NC軸并正確指定其運(yùn)動(dòng)方向和范圍。其方法為:在各軸的相應(yīng)部件上單擊右鍵選擇插入?軸完成各NC軸的創(chuàng)建,接下來需要對(duì)各NC軸進(jìn)行設(shè)置,如圖3為X 和A 軸的設(shè)置。
其他軸的設(shè)置也是類似的,在設(shè)置各NC軸的連接點(diǎn)和行程范圍時(shí)要特別注意,最好在“預(yù)覽運(yùn)動(dòng)”項(xiàng)目欄進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)覽,防止運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置相反的現(xiàn)象發(fā)生。
(6)創(chuàng)建機(jī)床后置處
理器 啟動(dòng)UG的post builder后置處理構(gòu)造器,創(chuàng)建五軸(雙轉(zhuǎn)臺(tái))數(shù)控銑床后置處理器,單位為mm,可選擇庫中的Siemens 840D系統(tǒng)模板。由于設(shè)置過程復(fù)雜,這里就不在詳細(xì)說明,可參照各設(shè)備說明書對(duì)后置處理進(jìn)行設(shè)置,由于后置處理器直接決定了機(jī)床模擬的運(yùn)動(dòng),所以對(duì)ISV模擬機(jī)床的建立十分重要,因此在編制后置處理器的過程中一定要細(xì)致。并將后處理命名為THM63100V_sim_4723_THM63100IV,保存到X:\ProgramFiles\UGS\NX7.5\MACH\resource\library\machine\installed_machines\THM63100V_sim\postprocessor\sinumerik文件夾下。
(7) 配置C S E 驅(qū)動(dòng)器 將U G 軟件庫中sim08_mill_5ax\cse_driver\sinumerik中的文件拷貝到:D:\ProgramFiles\UGS\NX7.5\MACH\resource\library\machine\installed_machines\THM63100V_sim\cse_driver\sinumerik文件夾下并命名為:THM63100V_sim_4723_THM63100IV.mcf和THM63100V_sim_4723_THM63100IV.ini。
(8)注冊(cè)虛擬機(jī)床 將sim08_mill_5ax\sim08_mill_5ax_sinumerik_mm.dat文件復(fù)制到:X:\Program Files\UGS\NX7.5\MACH\resource\library\machine\installed_machines\THM63100V_sim文件夾下,并修改其內(nèi)容如圖4所示。
編輯文件…\resource\library\machine\ascii\machine_database.dat,增加如圖5所示行。
至此我們完成了THM63100IV臥式數(shù)控加工中心的ISV虛擬機(jī)床的設(shè)置,并通過零件的模擬加工,證明虛擬機(jī)床的構(gòu)建是合格的。這為我們編程提供了很好的保障,我們只需要把編制的程序直接在軟件內(nèi)進(jìn)行模擬加工,就能看到程序編制的是否合理,這對(duì)五軸加工設(shè)備尤其重要,因?yàn)橛捎谖遢S加工設(shè)備的復(fù)雜性,其程序的模擬對(duì)保障機(jī)床的安全運(yùn)行至關(guān)重要。圖6是我們編制的五軸程序在ISV機(jī)床模擬器中模擬的圖像。
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