数控加工仿真系统的研究现状和发展趋势.pdf

SpeciaIRepons综 述 数控加工仿真系统的研究现状与发展趋势 熊 毅 王 哲 唐建生 石社轩 陆 茵 苏 君 高志华 (河南工业职业技术学院，河南 南阳473009) 摘 要：综述了国内外数控加工仿真的发展概况，对NC代码解释、自动编程技术、图形建模技术、仿真动画 技术和碰撞检测技术等数控仿真关键技术的研究现状做了介绍，并对其发展趋势做了展望。 关键词：数控仿真 代码解释 建模 动画 碰撞检测 中图分类号：V448．25 文献标识码 ：A ResearchsituationanddevelopmentofNC machiningsimulationsystem XIONGYi，WANGZhe，TANG Jiansheng，SHIShexuan，LUYin，SUJun，GA0Zhihua (HenanPolytechnicInstitute，Nanyang473009，CHN) Abstract：ThedevelopmentsurveyofNCmachiningsimulationisreviewed，theresearchsituationofkeyNC simu— lationtechnologiessuchasNCcodeinterpretation，automaticprogrammingtechnology，graphicalmodel— ingtechnology，theanimationtechnologyandcollisiondetectiontechnologyareintroduced．Theirdevel— opmenttrendsareprospected． Keywords：NC Simulation；CodeExplain；Modeling；Animation；CollisionDetection 于离散空间的数控仿真 。同时，数控仿真正从几何 1 绪论 仿真走向物理仿真的研究，开发了基于数值分析和模 数控加工程序编制完成后，需对加工程序进行正 拟来预测工件、刀具物理属性的原形软件，取得了许多 确性检验_1J。如果程序中存在错误，可能导致工件过 研究成果。如：Et本的Sony公司研制的FREDAM系 切或者欠切、干涉和碰撞等问题。数控程序正确性已 统可对球头铣刀加工 自由曲面进行三维仿真，并进行 经成为影响生产率的重要因素之一，所以，对数控加工 干涉、碰撞检查；英国Delcam公司的产品PowerMILL， 程序进行正确性检验是必不可少的步骤。 动态仿真五轴加工过程机床各轴、各机构运动关系。 数控加工仿真是 CAD／CAM系统的一项关键技 国内在仿真方面也取得了一些成果。如 1994年 术 J。通过建模软件和仿真，在计算机屏幕上按照 清华大学和华中理工大学在国家高技术发展计划 车、铣、钻、锉等加工方法把全部加工轨迹描述出来，使 (863)CIM主题支持下研制了由NC代码驱动加工过 工程师能预先看到制造全过程，及时发现生产过程中 程的仿真器HMPS；哈尔滨工业大学也在国防科工委 的不足，并使制造成本保持在最低限度。 “八五”预研项 目柔性制造系统 (FMS)关键技术研究 国内外许多学者对数控加工仿真进行了深入的研 计划支持下，研制了数控加工过程三维动态图形仿真 究，重点集中在实物建模和图形显示两个方面 。实 器 NCMPS。 物的几何建模，即利用一定的数据表达方法，将数控加 经过多年的探索，学者们一致认为，数控加工仿真 工中的毛坯、机床、刀具、夹具等实物，