MTS软件铣削仿真
一种典型零件的数控铣削仿真加工.
一种典型零件的数控铣削仿真加工论文关键词:机床数控铣削三维仿真虚拟现实论文摘要:介绍了一种典型零件的数控铣削仿真加工，采用CAXA软件生成NC代码，利用CAXA软件的CAM功能进行数控仿真，然后加载到VNUC仿真软件的计算机模拟机床里，模拟真实机床运动，最后通过数据线将G代码传输到实际机床，形成“虚拟＋现实”的仿真模式。
这种模式弥补了CAD／CAM软件数控仿真的种种不足，将虚拟的机床运动与实际的数控操作融为一体，可使用户既掌握数控铣削加工的基本原理，又掌握数控系统操作的基本技能。
现代机械制造所需要的大量数控技术人才主要来自相关专业的大中专院校及培训机构。
为满足实践性教学培训的需求，需要建立专门的机加工实训基地投人大量的数控设备及场地，其成本非常高昂；并且学生在操作初学阶段，非常容易发生刀具与工件、夹具、机床的干涉和碰撞现象，既造成了易耗品的浪费，又使实训教师劳动强度加大，造成人力的浪费。
因此，某职业技术学院对数控初学阶段的学生首先安排在数控仿真室进行学习，然后再采用虚拟现实(Virtual Reality，vn)技术实行课堂、实习指导一体化化教学。
VR 技术主要利用计算机对机械制造的作业环境、过程进行完全可视化模拟，评价各个焦点对象(机床、待加工件、刀具等)的运动；然后通过数据线将G代码传输到实际机床，使传统的VR技术与现实场景结合起来，形成“虚拟+现实”的模式。
图1为“虚拟+现实”示意图。
作者仅从计算机虚拟动画技术来模拟实际的铣削加工。
1 典型零件结构和CAXA软件数控仿真加工1．1 典型零件结构120mm，宽度为100mm，厚度为20mm，除了需要加工上面的成型面外，还要加工两个深孔，采用的毛坯材料为45钢。
1．2 零件的数控模拟仿真数控机床通过零件程序对其加工过程进行控制零件程序的正确与否直接决定加工质量和效率的高低，而且不正确的加工程序还会导致生产事故。
零件程序的检验方法有几种。
方法之一是在正式加工前让机床空运行，空运行只能对机床运动是否正确即有无干涉碰撞作粗略的估计；而若用实物试切的方法，则可对加工过程是否正常及加工结果是否满足要求作出较准确的判断。
MTS数控系统软件的训练方案
MTS---高端数控制造仿真系统软件如何在个人电脑上轻松实现各数控控制系统的操作和编程？该软件是德国唯一具有CNC设计制造模拟、教学方法综合软件系统，配有大量的题库和教师教案以及练习过程中错误分析、回溯和自动评分系统。
本软件涵盖了从数控基础、复杂加工编程直到程序优化等各个数控领域中的技术资质培养需求。
本软件涵盖了从数控基础、复杂加工编程直到程序优化等各个数控领域中的技术资质培养需求。
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基于久经检验、富有盛名的德国MTS公司Top系列产品，MTS数控系统构建了一个通用和全面的数控和计算机辅助生产培训的整体方案，涵盖和贯穿从通用基本数控学习内容到最现代化的计算械辅助生产方法。
教学理念基于这样一个主导思想，即“在Top Mill和Top Turn数控模拟器上工作就如同在真实机床上工作”。
MTS软件即可适用于工业机械师、机电师、模具机械师和切削机械师在PAL指令下的数控培训，也可用于技师和高级技师直至机械制造工程师的数控培训。
还可搭配使用NC-Test（带自动评分功能的填空考题系统）对各个培训层次进行学习成果检验。
通过使用各控制器专属数控指令集直接编程或使用后期处理器进行指令翻译可灵活衔接在真实数控机床上的实训学习。
亲临实境般的感受我们的集成式培训解决方案功能极为完善，包含软件和培训系统，并可以针对具体需求，进行完美的定制。
其突出特点为：MTS top 系列 -CNC 培训软件是与控制器本身完全相同的培训系统，且支持标准的Windows PC 机，无需任何额外硬件。
该培训系统可以选用久经全球验证的各大控制系统的编程和用户界面。
并且支持多种不同编程方法和众多不同的语言。
在PC机上，受训人员可以学习将来在真实机床所必需的各种具体机械加工步骤，生产工艺等。
我们推出这个完美、高效、物超所值但又简单易用的解决方案，适用职业教育中的数控教学、企业对员工进行在岗数控培训和数控进修等各种不同起点资质和目标资质的生产技能培养方案。
数控铣削加工工艺设计及加工仿真
数控铣削加工工艺设计及加工仿真题目数控铣削加工工艺设计及加工仿真学院专业机械设计制造及其自动化年级 2009 级学号姓名指导教师成绩2013年 5 月 7 日目录摘要 ....................................................................1 关键词 (1)Abstract ................................................................1 Keywords (1)1工艺方案的分析 ........................................................21.1零件图 ..........................................................21.2零件图分析 ......................................................31.3加工方法 ........................................................31.4加工方案 ........................................................3 2工件的装夹 (3)2.1 定位基准 ........................................................32.2装夹方式的选择 ..................................................3 3刀具及切削用量 (3)3.1选择数控刀具的原则 ..............................................33.2选择数控铣削刀具 ................................................43.3切削用量 ........................................................4 4数控程序的编制 (5)4.1 Mastercam软件编程简介 ..........................................54.2建立坐标系 ......................................................64.3Mastercam编程截图 ...............................................64.4Mastercam编程程序 ...............................................9 5数控加工程序的仿真 (14)5.1选择机床 .......................................................145.2铣床的对刀、程序的导入和仿真 ...................................16 参考文献 ............................................................... 21 致谢 (22)数控铣削加工工艺设计及加工仿真摘要:数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。
开题报告_数控铣削加工过程仿真
毕业设计(论文)开题报告学生姓名：李赢学号： 1015070124 专业：机械设计制造及其自动化设计(论文)题目：数控铣削加工过程仿真指导教师：张学军2014 年3月28 日开题报告填写要求1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）；4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。
毕业设计（论文）开题报告二、国内外发展现状虚拟加工过程仿真系统是虚拟制造的底层关键技术，包括几何仿真系统和物理仿真系统两大部分。
几何仿真系统是将数控机床、刀具、工件和夹具组成的工艺系统当作一个刚性系统，不考虑系统的各种物理因素而建立的仿真系统，解决对加工过程直观的动态图形描述和精度检验。
目前在几何仿真系统方面的研究出现了Pro/E、UG、MasterCAM等商业软件。
Pro/E是美国PTC公司开发的，采用面向对象的统一数据库和全参数化造型技术，其工业设计方案可直接读取内部的零件和装配文件。
提供刀具加工路径控制和工路径的创建，支持高速加工和多轴加工，并带有多种图形文件接口。
UG／CAM是将数控虚拟加工仿真模块连接起来，从车削到复杂曲面的铣削，为用户提供了一个方便实用的仿真环境．在刀具移动过程中，用户既可基于图形编辑刀具路径，对其进行扩展、缩短或修改，同时还可定制出自己的菜单和对话框。
铣削加工中的加工过程仿真
铣削加工中的加工过程仿真随着科技的不断发展和创新，现代工业加工技术越来越精细，人们对加工质量的要求也越来越高。
铣削加工是一种常见的加工方法，通过将机床上的铣削刀具与被加工材料产生相对运动，实现对工件表面的切削加工。
在现代工业加工中，铣削加工已经成为了高精度加工的主要手段。
然而，如何精准地控制铣削加工过程，提高加工精度和效率是工业加工技术中的重要问题。
针对这一问题，加工过程仿真技术得到了广泛的应用。
加工过程仿真技术是将加工过程中的各种参数，如材料的切削特性、铣削刀具的运动轨迹和加工参数等通过计算机模拟，还原出加工过程中的真实情况。
通过加工过程仿真技术的应用，可以大大提高加工质量和效率，降低成本和风险。
在铣削加工过程中，刀具贯穿工件会产生较大的振动，影响加工质量和效率。
因此，通过仿真工具模拟刀具的振动状态是非常必要的。
根据加工过程仿真的原理，可以通过建立铣削过程的数学模型，获得关键的加工参数，比如刀具的运动轨迹、加工速度、切削深度和切削力等。
这些参数对于优化铣削加工过程非常重要。
同时，通过仿真工具也可以得到铣削加工过程中的金属切削热、切削液体积以及铣削加工过程的声压级等。
这些参数可以用于指导实际加工过程的优化和改进，从而提高加工效率和质量。
在实际的铣削加工过程中，切削刃具是铣削质量和效率的关键。
由于加工过程中切削刃具容易受到磨损和损伤，刀具寿命和性能是影响加工质量和效率的重要因素。
经常使用仿真工具模拟加工过程，评估不同刀具材料的性能，预测刀具寿命，确保铣削加工过程的高效和准确性。
当然，加工过程仿真技术并不是铣削加工过程中的唯一问题。
铣削加工技术涉及到许多方面，例如材料物理学、机械工程学、计算机科学和控制工程等。
在实践中，我们需要结合实际情况，综合运用传统的工艺技术和现代的仿真技术，来探索更加高效、灵活和精准的加工工艺。
总的来说，加工过程仿真技术在铣削加工过程中有着广泛的应用和作用。
通过仿真工具模拟加工过程，可以快速准确地分析和评估加工质量和效率，找到问题的根源，提高加工质量和效率，降低生产成本和风险。
关于车铣削复合加工编程的基本方法解析
关于车铣削复合加工编程的基本方法解析摘要：随着我国经济社会发展进入新时代，产业转型升级势在必行。
企业所生产零件的复杂度和精度提出了高要求，为提高产品质量及加工效率，高端数控机床的应用就尤为重要，以车铣削复合加工技术为主要代表的高端机床现已在企业中大量应用。
通过案例分析来车铣削复合加工技术的应用，以供相关技术人员参考。
关键词：车铣削复合复合加工多轴加工 MTS数控仿真在《中国制造2025》发展战略的大背景下，随着我国经济社会发展进入新时代，各行各业出现了新的发展趋势，高端装备制造业成为推动工业转型升级的重要引擎。
随着我国产业转型升级的不断深入，企业所生产零件的复杂性也在不断增加。
许多集成化程度高的零件如果采用传统的工艺进行制造往往需要经过车、铣、钻、镗、磨削等多工种与多工序交叉加工才能完成，由于零件需要多次换夹,不仅大大增加了零件加工的准备时间，降低了零件的可靠性，而且零件的加工精度也没法保证，为进一步提高产品质量和加工效率，这种提质、增效、降本的诉求，引发了在传统数控车床上加装旋转动力头的变革，也由此实现了车铣复合加工。
然而复合加工技术已然成为了目前国际机械加工领域上最流行的加工工艺之一。
1、车铣复合加工技术简介数控车铣复合机床是复合加工机床的一种主要机型，通常是在数控车床上实现平面铣削、钻孔、攻丝、铣槽等铣削加工工序，具有车削、铣削、镗削等复合功能。
车铣复合机床就是为适应市场单件小批、快捷生产需求以及新工艺对机床在各方面的要求而开发的。
车铣复合加工具有保持工序集中、节省作业面积、减少机床和夹具数量、消除或减少工件重新安装定位次数、免去工件间的搬运和储存、提高工件加工精度、缩短加工周期的优势，是当前世界机床技术发展潮流。
2、车铣复合机床与传统机床加工的优势与常规数控加工工艺相比，复合加工具有的突出优势主要表现在以下几个方面。
(1) 减少装夹次数，提高加工精度。
(2) 缩短产品制造工艺链，提高生产效率。
数控铣削仿真培训系统的研究与开发
数控铣削仿真培训系统的研究与开发*牛锡振,王太勇,张泉(天津大学机械工程学院,天津300072)摘要:介绍了数控铣削仿真培训系统的设计背景及总体思路,采用V isua l Basic编程语言在W i ndow s系统环境下,设计了针对于某一型号数控铣床的仿真操作系统软件,从而达到在普通微机上就能实现对真实机床的模拟操作、数控程序检错及加工过程动态仿真的目的。
关键词:数控铣床;教学仿真;N C程序中图分类号:T P311文献标识码:A文章编号:1001-3881(2006)9-209-3Research and Develop m ent on NC M illing Si m ulation Training Syste mN I U X izhen,WANG Ta i y ong,ZHANG Quan(M echan ica lEng ineeri n g Depart m en,t T i a nji n Un i v ersity,T ian ji n300072,China) Abstrac t:The backg round and overall t hought of NC m illi ng si m ulati on tra i n i ng syste m w ere i ntroduced1T he s i m u l ation ope ra ting syste m so ft wa re on the basis o f a N C m illing m ach i ne o f som e m ode lw as desi gned w ith the a i ds o f V i sua l Basic prog ramm i ng language in the W i ndow s env iron m ent1T his so ft w are can rea lize si m ulati ng operati ng o f real N C m ach i ne too l and com plete autom ati c error-check i ng of NC progra m and dynam ic si m ulation o fm ach i ne process i n the nor m a l co m puter1K eyword s:N C m illing m ach i ne;T eaching si m u l a ti on;NC progra m0引言随着现代化机械制造技术的发展,数控机床作为高效自动化的加工设备已经获得了广泛的应用。
MTS软件功能介绍
Touch probe in TopMill
用topmill触摸用接触式探针测量的工件
浙江亚龙教育装备股份有限公司
Broaching Tools in TopTurn
扩孔工具TopTurn可用于切割内外槽
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FANUC
HEIDENHAIN
FAGOR PAL
CNC controls
数控机床在编程控制的语言
SINUMERIK
HAAS GILDEMEISTER
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CNC ISO-PROGRAMM
Postprocessors—后处理
后处理程序自动翻译的数控程序在MTS扩展ISO代码数控控制特定的编码和传输程序直接进入真正的数控机床控制。
BOSCH SINUMERIK FANUC
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TopTurn – 数控车床仿真训练
TopTurn——数控车床的编程高达5个轴： 与从动铣工具和主轴相反Z,X,C,Y,B与驱动铣削工具和相反的轴。
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浙江亚龙教育装备股份ຫໍສະໝຸດ 限公司TopMill – 数控铣床仿真训练
为高达5个轴的多侧面加工程序设计: X, Y, Z, A/B, C .
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TopCAT
MTS的CNC CAM软件TOPCAT三维刀具管理系统
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Vericut数控加工工艺系统仿真
03
Vericut仿真流程
建立几何模型
导入CAD模型
将待加工的零件CAD模型导入Vericut软件中，为后续的 加工仿真提供基础。
01
修复几何模型
对导入的CAD模型进行必要的修复和调 整，如去除多余的线条、修复破面等， 确保模型可用于加工仿真。
02
03
创建工件毛坯
根据实际加工需求，为待加工零件创 建合适的工件毛坯，为后续的加工过 程提供基础。
加工参数设置的合理性问题
总结词
加工参数设置的合理性是Vericut仿真中需要特别关注 的问题。
详细描述
在Vericut仿真系统中，加工参数的设置对于仿真结果 的准确性和可靠性至关重要。这些参数包括切削深度、 切削速度、进给速度等，它们的合理设置能够直接影响 仿真的结果。然而，由于实际加工过程中存在许多不确 定因素，如工件材料的硬度和纹理、刀具的磨损情况等 ，使得加工参数的设置变得非常复杂。因此，在 Vericut仿真中，需要根据实际情况和经验，合理设置 加工参数，以提高仿真的准确性和可靠性。
加工过程仿真的准确性问题
总结词
加工过程仿真的准确性是Vericut仿真面临的核心挑战 之一。
详细描述
Vericut仿真系统在模拟加工过程中，需要精确地模拟 刀具与工件之间的相互作用，包括切削力、切削热、 刀具磨损等，这需要高精度的物理模型和算法。然而 ，由于实际加工过程的复杂性和不确定性，建立完全 准确的物理模型是非常困难的。因此，Vericut仿真系 统在处理复杂加工过程时可能会存在一定的误差，需 要不断优化物理模型和算法以提高仿真的准确性。
与CAD/CAM软件集成
实现与主流CAD/CAM软件的无缝集成，方便 用户在仿真之前进行工艺规划和优化。
MTS 车铣复合一体
TopMill • TopTurnJobshop Programming & Simulationfor Multi-Side & Complete Mill-Turn Machiningfor every CNC Control车铣复合与TopMill TopTurn 数控编程编程方法是针对特定的数控系统，用于输入数控程序在车间图纸的基础上，在各自的ISO / DIN数控语言或数控控制特定的纯文本语言中，通过一个用户对话界面和图形援助被称为 shop-floor编程方法，是用于他们主要使用的位置。
两TopMill和TopTurn允许2D铣削过程中所需的多达5轴的加工中心的加工平面（与轴X，Y，Z 2 A，B，C；铣削车削轴Z、X、C、Y、B包括计数器主轴）的编程。
此外，TopTurn可用于两轴车削程序和整个车削加工周期。
mekams可用于将单通道的车削加工中心转换成多通道加工中心程序。
TopMill和TopTurn车间编程使用的数控语言可以设置为任何DIN / ISO数控语言或纯文本语言，可与图形的用户界面对话框可以相应调整(上有相当多的合适的例子演示版本，可以从互联网上下载)。
CAD数据可以通过一个接口被导入。
为了实现这些调整，数控指令代码可以激活，将各自控制系统的编程命令转换成内部MTS位移命令和非常强大的加工循环。
我们的标准命令代码模型可以模拟标准化路径命令中定义的ISO，DIN以及几乎所有的加工循环的任何控制系统。
要实现一个非常接近一个特定的机床的特性的调整，（例如，内部集成的程序换刀counter-spindle宏或工件转移），命令代码的扩展是必要的，这适用于所有类型的机床。
特别是，新的德国PAL-2007考试控制系统与五轴控制系统，multi-face加工，多用于车削和铣削加工的数控机床培训。
另一个特殊TopMill和TopTurn功能是集成MillTurnSim加工空间和材料去除模拟，与整个编程阶段同时运行，整个规划阶段，还包括所有移动和固定机器之间碰撞监测组件，也包括卡盘设备和工件和精确的加工时间计算。
铣削加工仿真及工艺参数优化
工艺与装备
95
背吃刀量四水平：ap1=5mm，ap2=10mm，ap3=15mm，ap4=20mm; 每 齿 进 给 量 四 水 平 ：fz1=0 . 05mm ，fz2=0 . 07mm ，fz3=0 . 09mm ， fz4=0 . 1mm ; 侧 吃 刀 量 四 水 平 ：ae1=0 .6mm，ae2=0 .8mm，ae3=1 .0mm， ae4=1 . 2mm 。 建立正交测试表，共 16 组初始 参数 ，对各 组 参数 依 次 进行编号，见表 1。
关键词：铣削加工 切削参数 正交试验分析 AD 分析 参数优化
ห้องสมุดไป่ตู้
引言 铣削是制造技术里加工复杂曲面应用非常广泛的一
种切削加工方法，因此立铣刀结构和切削参数对铣削加 工 的 影 响 在 整 个 切 削 加 工 领 域 受 到 了 最 广 泛 的 重 视 ，同 时针对不同的加工材料和不同的加工特征，选择不同的 切 削 工 艺 参 数 对 加 工 质 量 、加 工 效 率 影 响 很 大 。对 于 刚 度 低的 材 料，在高 速 铣 削 下 很 容 易 发 生 变 形 ，进 而 产 生 较 大 的 加 工 误 差 ，影 响 工 件 的 精 度 要 求 , 因 此 铣 削 的 加 工 精 度 问题一直受到相关研究的重视。国外对相关研究一般采 用有限元分析技术，通过对零件进行仿真受力，产生变 形，再使 用 加工 误 差补 偿 的 方 法 ，得 到 满 足 加 工 精 度 要 求 的 加 工 数 据 。在 国 内 ，则 大 多 是 通 过 实 际 的 铣 削 加 工 分 析 铣削加工的受力和变形问题，这造成了资金和材料的大 量浪费。
首先选择需要优化的铣削加工参数，通过正交试验 分 析 得 到 初 始 加 工 工 艺 参 数 表 ，选 定 刀 具 参 数 ；然 后 利 用 AD 分 析 进 行 模 拟 仿 真 ， 依 据 加 工 工 艺 参 数 表 和 刀 具 参 数 表 对 加 工 参 数 进 行 设 置 ，通 过 铣 削 仿 真 ，得 到 铣 削 过 程 中 工 件 所 受 到 的 三 向 力 的 变 化 数 据 ，并 对 数 据 进 行 筛选综合，分别求出各组对应的三向力的最大平均值； 之后再通过极差分析得到所选加工影响因素的优化参 数 ；最 后 进 行 实 际 加 工 实 验 ，对 比 优 化 参 数 与 其 他 参 数 在铣削加工下工件所受三向力的大小，验证优化结果。 分析流程如图 1。
铣削仿真系统的开发与应用_万敏
铣削仿真系统的开发与应用万敏，杨昀，张卫红（西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室，陕西西安 710072）摘要：铣削工艺过程的仿真已成为当今先进铣削加工技术的重要研究方向。
本文基于本课题组对铣削工艺过程力学建模和仿真的理论成果，应用C#与MATLAB 混合编程技术，开发出具有铣削力系数标定、铣削力计算、加工误差分析、表面形貌仿真等功能的铣削工艺过程仿真系统，并对该系统的铣削力计算和铣削力系数标定功能进行了简要介绍。
该系统可快速有效地预测铣削过程中的铣削力、加工零件的表面误差和表面形貌，结果可靠，具有一定的工程参考价值。
关键词：铣削；仿真；C#；MATLABDevelopment and application of millingsimulation systemWAN Min, YANG Yun, ZHANG Weihong(Key Laboratory of Contemporary Design & Integrated Manufacturing Technology, Ministry of Education, Northwestern Polytechnical University, Xi'An, Shaanxi710072, China)Abstract: Milling simulation has become a key issue for performing advanced machining technology. Based on the theoretical results, C# and MATLAB codes are integrated to develop a milling simulation system, which includes the modules of cutting force coefficient calibration, cutting force prediction, form errors prediction and surface topography simulation. As an example, a brief introduction to the cutting force prediction module and cutting force coefficients calibration module is given. This system can effectively predict the cutting force, the form error and the surface topography, etc. The prediction results are reliable and useful for practical engineering case.Key words: milling; simulation; C#; MATLAB1 引言随着数控技术的不断普及和应用，切削加工的加工效率和加工质量已经比早些年有大幅度的提高。
数控铣削仿真系统研究
（２）精度检验 对仿真结果表示的工件与设计工件之间的误差 进行检验，首先将设计工件也用ｚ．ＭＡＰ结构表示， 然后与仿真结果相应位置的ｚ值大小进行比较，根 据比较值的大小和正负，可以确定误差的性质和存 在误差的数控语句。
２０∞年第４２卷№７
５５
采用Ｂ—Ｒｅｐ法分别建模。具体过程如下： ①根据各部件的尺寸及位置，确定几何顶点数
据，包括顶点集、线集和多边形集。采用０ｐｅｎＧＬ预
处理命令实现显示列表，用棚ｅｗⅡｓｔ（）建立显示列
表，用ｇｌＥｎｄｕｓｔ（）结束显示列表，执行时用ｇｌｃａＪｌ【ｉｓｔ （）调用即可。
②创建机床几何模型后，通过对模型进行投影 变换、剪切变换和视区变换等，获得理想的视觉效 果，投影到三维空间的适当位置。同时可对模型进 行平移、旋转和缩放等操作。在模型绘制过程中，采 用深度缓冲算法对模型进行自动消隐处理。
ｚ．胍艘结构表示的小立方体体元的ｚ方向高 度值与ｘ—ｙ平面内的点（并，ｙ）是一一对应的单值 函数关系，因此其数据结构可采用二维数组，存储为 ｚ（。）的形式。由于ｚ．ＭＡＰ结构表示的高度是从底 部算起，因此它不适用于底部悬空的实体。在三轴
数控铣削加工中，刀具切削毛坯时只有上部的材料 被切除，因此适用于该结构。
里 序，完成整个加工过程。 ＮＣ刀位文件 二二工二二 ≮陵：多 生成刀具扫描体 ●Ｙ
图４加工过程流程图
在加工过程中，可进行自动换刀，该过程利用了 ｏｐｅｎＧＬ的双缓存技术，通过在绘制立柱、刀具箱、刀 具、刀具库的函数之前加上平移语句，刀具盘前加上
旋转舯语ｌ句ａｔ来砥０控．制ｏｆ其，Ｏ运．动０ｆ，，ｍ例—如ｚ咖：ｓｈＩｅ）；∥放刀时下降
基于stl模型的铣削加工仿真算法
基于stl模型的铣削加工仿真算法
### 采用的基本思路
1. 对于每一个铣削器，使用逆求解原理计算出新的切入点点位。
2. 将新的切入点点位用射线将STL模型分割成一块一块的，前一次切入点和后一次切入点之间的射线，有若干个在射线上的点，可以将这样的射线对应切削深度采用梯度下降方法计算射线切削深度。
3. 铣削处理时，使用O((N)^2)算法迭代射线技术，并采用平移式分割，根据铣削器的特点将STL模型分割成若干区域。
4. 对每一个新的铣削层，增加一层新的射线，将新的铣削层加入到计算结果中。
5. 用一种改进的分簇算法实现高效的射线技术，将最优的解决方案与射线分簇算法相结合，实现高效的射线技术。
6. 针对铣削器每一次切入层，计算并依据原本不处理的部分由上放模式来进行扩充，生成新的体素，以此达到减少算力的目的。
7. 最后，将计算结果导出用于机器加工的信息，通过存储的机器加工数据完成切削加工的信息转化。
### 主要优势
1. 采用了射线实现高效的分割，大大减少了计算复杂度；
2. 采用了改进分簇算法实现了高效的射线，减少了计算空间；
3. 通过应用逆求解原理计算出新的切入点点位，并使用平移式分割把STL模型分割成若干区域，大大提高了计算效率；
4. 用一种改进的分簇算法实现高效的射线技术，将最优解决方案与射线分簇算法相结合，提高了技术的效率；
5. 将最终计算结果转换成机器加工数据，简化了数据的转换过程，提高了切削加工的效率。
基于VNUC仿真软件的数控铣削仿真加工实例分析
基于VNUC仿真软件的数控铣削仿真加工实例分析摘要：以VNUC仿真软件的数控铣削仿真加工为例，通过教学实践证明，VNUC仿真软件的应用不仅弥补了设备的不足，而且也是节约成本、安全有效的教学模式。
关键词：VNUC；数控铣削；仿真加工Abstract: In the simulation of NC milling simulation software VNUC as an example, through the teaching practice, the application of VNUC simulation software can not only make up the equipment deficiencies, but also save the cost, safety and effective teaching model.Key words: VNUC; NC milling; machining simulation数控铣床是一类很重要的数控机床，在数控机床中所占的比例最大，在航空航天、汽车制造、一般机械加工和模具制造业中应用非常广泛。
数控铣床可进行钻孔、镗孔、攻螺纹、外形轮廓铣削和立体轮廓铣削及五维复杂形面的铣削加工。
随着数控加工在机械制造业中的广泛应用，对数控技术人员的需求日益增加，数控操作者的大量培训便成为迫切的问题。
数控加工仿真软件是结合机床厂家实际加工制造经验与院校教学训练一体所开发的一种机床控制虚拟仿真软件，是通过计算机的编程和建模，将加工过程用三维图形或者二维图形的方式演示出来的软件。
用计算机仿真软件进行培训，安全可靠、费用低，因此，VNUC数控仿真软件在数控教学中发挥着重要的作用。
本文以VNUC仿真软件对数控铣削的仿真加工为例，通过一段时间的数控教学，发现数控仿真软件不仅弥补了数控设备不足而无法满足学生实际动手操作训练的缺陷，同时也是节约成本、安全有效的教学模式。
NC铣削加工计算机模拟仿真系统的开发的开题报告
NC铣削加工计算机模拟仿真系统的开发的开题报告一、项目背景随着科技的不断进步和制造技术的不断发展，NC（Numerical Control）铣削加工越来越广泛地应用于各个领域，如汽车制造、航空航天、模具制造等。
在NC铣削加工过程中，由于零件复杂度高、各种加工参数变化多样，因此传统的经验式计算已经无法满足要求，而采用计算机模拟仿真技术对NC铣削加工进行科学分析和优化对提高加工效率和质量至关重要。
本项目旨在开发一个NC铣削加工计算机模拟仿真系统，通过根据输入的零件CAD图纸和参数进行铣削加工仿真分析，以提高生产效率和保障产品质量。
二、研究内容和目标NC铣削加工计算机模拟仿真系统主要研究内容包括：1. 零件CAD数据的导入和处理：利用处理CAD数据的相关工具，将零件CAD数据导入系统中。
2. 仿真模型的建立：根据零件CAD数据，建立铣削加工的仿真模型，包括切削参数、工具路径、加工过程等。
3. 仿真结果的可视化展示：将仿真结果以图形化的方式展示出来，包括切削力、表面粗糙度、变形等。
4. 仿真分析：对仿真结果进行分析，为优化铣削加工提供科学依据。
本项目的目标是开发一个NC铣削加工计算机模拟仿真系统，能够实现精确的铣削加工仿真分析，并且友好的交互界面，使得用户能够轻松使用该系统进行铣削加工的仿真分析。
三、研究方法和技术路线本项目采用如下研究方法和技术路线：1. 确定仿真分析的参数和指标，并采用计算机数学建模方法，建立铣削加工的仿真模型。
2. 选择合适的计算机仿真软件，如Python等。
3. 实现仿真模型和仿真软件的集成。
4. 设计友好的用户界面，并且提供详细的操作指南。
四、预期成果本项目预期实现的成果包括：1. 一个能够实现NC铣削加工计算机模拟仿真的软件系统。
2. 能够实现对零件CAD数据的导入和处理，并根据输入的切削参数、工具路径等进行仿真分析。
3. 能够输出仿真结果，并且对结果进行可视化展示和分析，为优化铣削加工提供科学依据。
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MTS软件铣削仿真
MTS软件铣削仿真分二步，第一步编辑工艺表格，主要包括五方面的内容：输入坯料参数、查询材料类型与型号、选择夹具、选择刀具和设置工件坐标系原点。
第二步编写加工程序，有人机交互式编程和直接在工艺表格文件中编写程序二种方法。
1. 建立工艺表格
1）输入坯料参数
选安装方式→工件→新工件菜单，根据零件的外形与结构尺寸，输入坯料的长、宽、高为110、95、25(图1)。
图1 输入坯料尺寸
2）查询材料类型与型号
先后选择工件材料→祥细选择→显示工件材料菜单，分别打开材料类型和材料型号对话框，接着选取工件材料类型与型号，查询工件材料机械性能参数。
3）选择夹具
铣削夹具的类型有三种：虎钳、磁性吸盘和压板。
通过更换夹具菜单，根据零件的外形与结构尺寸选择夹具类型，在夹具型号对话框中选用夹具型号（图2），选工件位置与夹具位置菜单之后，根据工件加工要求分别调整工件在夹具中的位置以及夹具在工作台中的位置。
图2选择夹具
4）选择刀具
选刀具基准→刀库装备→Equipment→选择刀具菜单，打开旋转刀塔对话框，然后分别选取对应刀具号的刀具类型与刀具型号。
在旋转刀塔中可安装16把刀（图3），每把刀都有其指定的刀具代码，由于各把刀具的结构尺寸不同，刀具选定后必须对刀具进行补偿，按菜单中的Valid offsets 按钮，即对所选各把刀具完成了刀具补偿。
图3 铣床旋转刀塔
5）设置工件坐标系原点
按基准重合的原则设定工件坐标系，一般以刀具代码T01的刀具作为基准刀，通过基准刀的
对刀操作设定工件坐标系原点，对于对称工件，把位于工件的对称中心作为X轴和Y轴的原点；对于非对称工件，把位于工件左边与工件前面的交点作为X轴和Y轴的原点，Z轴的原点一般设在工件的上表面位置上。
本例题以零件图的左、右中心线与前、后中心线的交点作为工件坐标系X轴与Y轴的原点。
设定工件坐标系原点后，选设置基准菜单，基准记录会显示在G54程序段中，其中地址符X289.029、Y134.305、Z89分别表示工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值（图4）。
设置工件坐标系原点的具体方法，选刀具更换菜单，调用一号刀为基准刀，通过键盘按钮操作，置刀尖位置于工件坐标系的原点，然后分别置X、Y、Z坐标值为零，即设定了工件坐标系的原点。
键盘中方向鍵的功能：
向右方向键→，刀具向X轴正方向移动；
向左方向键←，刀具向X轴负方向移动；
向上方向键↑，刀具向Z轴正方向移动；
向下方向键↓，刀具向Z轴负方向移动；
Page Up键，刀具向Y轴正方向移动；
End键，刀具向Y轴负方向移动。
图4 设置工件坐标系原点
完成输入坯料参数、查询材料型号、选择夹具型号、选择刀具型号和设置工件坐标系原点后，返回编辑主菜单，建立工艺表格文件，储存工艺参数。
选安装表格→建立菜单，打开建立文件对话框（图5），输入文件名，按保存按钮，建成工艺表格文件，以后编写的加工程序也储存工艺表格文件之中。
选程序编辑→Select program菜单，打开程序选择对话框，输入工艺表格文件名，在打开的工艺表格文件中存储了已选用的数控系统、工件坯料尺寸、工件材料型号、夹具型号、刀具型号和设定的工件坐标系参数，接着在工艺表格文件中编写加工程序。
图5建立程序对话框
2. 人机交互方式编程
选自动方式→接受程式→交互方式菜单，根据加工零件的技术要求和工艺要求，用G代码和M代码编写加工程序。
人机交互方式编程指输入一条程序段，经系统编辑验证后仿真切削加工，如果发现程序编辑有错误，系统停止执行程序，并提示错误信息，待纠正程序错误后，继续进行人机交互方式编程，直至完成加工程序的编写。
下面是加工本题零件的加工程序：
G54 X289.029 Y134.305 Z89
N10 S1000 M03
N20 M08
N30 T0101
N40 G00 X100 Y100 Z2
N50 G00 X45 Y0 Z2
N60 G01 Z-6 F200
N70 G03 X-045.00 Y+0.00 R45
N80 G03 X-35.33 Y-9.99 R10
N90 G02 X-25.56 Y-15.7 R12
N100 G03 X15 Y-25.98 R30
N110 G01 X37.5 Y-12.9
N120 G03 X45 Y0 R15
N130 G01 Z2
N140 G00 X100 Y100
N150 M05 M09 M30
图6为铣削加工的零件图。
图6铣削零件图。