基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控加工仿真技術(shù)

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1、基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控加工仿真技術(shù)基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控加工仿真技術(shù)基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控加工仿真技術(shù)基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控加工仿真技術(shù)基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控加工仿真技術(shù)基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控加工仿真技術(shù)基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控加工仿真技術(shù)基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控加工仿真技術(shù)基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控加工仿真技術(shù)基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控加工仿真技術(shù)第21卷第2期.江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院Vo1.21,No.22008年6月JournalofJiangxiVocationalandTechnicalCollegeofElectricityJun.2008基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控加工仿真技術(shù)黃文華,袁罡(江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江西南昌330032)摘要:目前的數(shù)控加工仿真程序都是仿真本地?cái)?shù)據(jù)代碼,

2、限制了仿真技術(shù)對(duì)異地?cái)?shù)控加工代碼的仿真,而模擬仿真加工不能真實(shí)地反映出實(shí)際加工中存在的問題.針對(duì)此,提出建立基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控加工仿真系統(tǒng),建立了切削過程中的刀具磨損力學(xué)仿真模型,并通過實(shí)例進(jìn)行了驗(yàn)證.關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò);幾何仿真;物理仿真;刀具磨損中圖分類號(hào):TG519.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1673—0097(2008)02—0064—030概述我國(guó)數(shù)控加工中普遍存在采用空車運(yùn)轉(zhuǎn)和軟材料試切的現(xiàn)狀,但仍然不能避免編程和控制稍有失誤就造成零件幾何尺寸的偏差及設(shè)備和質(zhì)量事故,導(dǎo)致往往不敢使用數(shù)控機(jī)床.應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以跨空間,跨地域地利用外來資源解決企業(yè)內(nèi)部這一難題.而走刀軌跡的網(wǎng)絡(luò)化驗(yàn)證作為其中

3、的一部分,向企業(yè)提供了檢測(cè)數(shù)控編程正確性的新模式,實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工運(yùn)動(dòng)軌跡仿真,解決”不敢用”的問題,激活企業(yè)現(xiàn)有的一批數(shù)控機(jī)床,提高其使用率.制造企業(yè)尤其是中小型企業(yè),通過使用數(shù)控加工仿真系統(tǒng),可以對(duì)數(shù)控程序進(jìn)行檢查,減少因試切所耗費(fèi)的時(shí)間,提高企業(yè)生產(chǎn)率.數(shù)控加工過程仿真通過對(duì)機(jī)床一工件一刀具構(gòu)成的工藝系統(tǒng)中的各種加工信息的有效預(yù)測(cè)與優(yōu)化,為實(shí)際加工過程的智能化實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了有利條件,同時(shí)它也是研究加工過程的重要手段.目前數(shù)控加工過程仿真分幾何仿真和力學(xué)仿真兩個(gè)方面.幾何仿真不考慮切削參數(shù),切削力及其它物理因素的影響,只仿真刀具——工件幾何體的運(yùn)動(dòng),以驗(yàn)證NC程序的正確性.它可以減少或消除因程序

4、錯(cuò)誤而導(dǎo)致的機(jī)床損傷,夾具破壞或刀具折斷,零件報(bào)廢等問題;同時(shí)可以減少從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造的時(shí)間,降低生產(chǎn)成本.切削過程的力學(xué)仿真屬于物理仿真范疇,它通過仿真切削過程的動(dòng)態(tài)力學(xué)特性來預(yù)測(cè)刀具破損,刀具振動(dòng),控制切削參數(shù),從而達(dá)到優(yōu)化切削過程的目的.本文闡述在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的遠(yuǎn)程控制數(shù)控車床加工仿真技術(shù)模型的建立及工件在加工過程中刀具磨損力學(xué)模型的建立和實(shí)現(xiàn).1網(wǎng)絡(luò)模型的建立目前的數(shù)控加工仿真程序都是仿真本地?cái)?shù)據(jù)代碼,限制了仿真和加工的及時(shí)性.其次現(xiàn)有的很多數(shù)控加工仿真軟件龐大復(fù)雜(依附于大型商業(yè)化CAD/CAM軟件),使用不便,操作人員必須要有較高的專業(yè)數(shù)控加工知識(shí).傳統(tǒng)的仿真方法對(duì)異地?cái)?shù)控加工代碼

5、的仿真和真實(shí)加工存在不連貫性.基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控加工仿真是在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形模擬數(shù)控機(jī)床加工過程的基礎(chǔ)上結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以最大限度地發(fā)揮數(shù)控機(jī)床快速,便捷的能力,減少因交互所耗費(fèi)的時(shí)間,提高企業(yè)生產(chǎn)率.基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控加工仿真系統(tǒng),一方面可以解決上述問題,另一方面實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程代碼的維護(hù),開發(fā)和仿真也為遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)加工提供了手段,并且為過程控制的遠(yuǎn)程化奠定基礎(chǔ).在網(wǎng)絡(luò)化制造模式下,需要加工設(shè)備具有和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互的功能,以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)視和控制.在這種背景下,本文提出了以客戶/服務(wù)器模式(見圖1)為基礎(chǔ),以數(shù)控車床仿真加工為對(duì)象的遠(yuǎn)程仿真監(jiān)控系統(tǒng)模式,來模擬實(shí)際數(shù)控機(jī)床加工的遠(yuǎn)程監(jiān)控過程.建立了遠(yuǎn)程仿真監(jiān)控系統(tǒng)的體系

6、結(jié)構(gòu)模型,設(shè)計(jì)了客戶端和服務(wù)器的功能模塊和界面,并取得了很好的遠(yuǎn)程仿真監(jiān)控效果.工作時(shí),客戶端直接向服務(wù)器發(fā)出仿真命令,服務(wù)器根據(jù)應(yīng)用層協(xié)議對(duì)命令解釋后執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作,從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的直接控制,很好地滿足了監(jiān)控仿真的實(shí)日寸.1生要求.在服務(wù)器端有四個(gè)主要的模塊:通訊管理模塊,NC代碼解釋模塊,插補(bǔ)模塊,仿真加工模塊.通訊管理模塊是主要模塊,其功能:(1)負(fù)責(zé)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊,接收從客戶端傳來的加工代碼和控制信息,顯示客戶的相關(guān)信息;(2)把加工代碼傳送到NC代碼解釋模塊,從中提取仿真加工的零件信息后,把這些信息送到插補(bǔ)模塊,進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算;(3)根據(jù)插補(bǔ)運(yùn)算結(jié)果,調(diào)用仿真加工模塊進(jìn)行銑削的收稿日

7、期:2008—04—17作者簡(jiǎn)介:黃文華(1974一),男,湖北天門人,碩士研究生,助教.第2期黃文華,袁罡:基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控加工仿真技術(shù)65通信狀信息態(tài)管輸顯理入刀模模模塊塊塊遠(yuǎn)程客戶端f…t,-ntrf數(shù)控機(jī)床仿真系統(tǒng)通差箋信代璞管碼補(bǔ)理解模模塊塊塊L一…墮:里曼……一j圖1基于網(wǎng)絡(luò)的仿真系統(tǒng)加工仿真,同時(shí)把采集到的狀態(tài)監(jiān)控信息向客戶端發(fā)送.2/jn-r仿真過程技術(shù)分析及刀具磨損模型的建立2.1幾何仿真幾何