四轴加工中心虚拟加工仿真平台构建与实现开题报告

 2022-11-12 14:56:41

1. 研究目的与意义

随着社会的发展,效率成为是所有产业的一个核心关键词,各行各业都为之进行改革发展创新,制造业更是如此。一般机床效率十分低下,适合对成熟的产品进行生产加工,对于单件的创新性产品,传统的生产周期比较长,而且在试加工阶段还会造成原材料浪费、程序验证过程繁琐、机床容易发生撞刀事故等,这对于创新要求较高的行业来讲是一个非常大的弊端。虚拟仿真软件随之诞生,它可靠性高,可以借助软件找错误,从而提高生产效率。

此次的毕业设计就是通过VERICUT进行虚拟仿真,课题的背景来源于实际生产,主要是要求利用VERICUT软件来构建一台四轴加工中心,并为其匹配控制系统和机床附件,同时可以进行虚拟加工仿真。这需要我们具有机械设计及机床逻辑运动关系创建等方面的能力,并且涉及产品的结构设计、VERICUT软件中机床逻辑运动关系的创建与模型导入,控制系统的匹配,简单零件的编程仿真等几个重要模块,通过构建四轴加工中心虚拟仿真平台对于现实加工过程中加工效率的提高、加工可靠性的提升具有很好地意义。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题:

1.分析四轴加工中心的结构组成和运动关系,将四轴加工中心分成若干个机床模块,便于后期的虚拟机床的模型构建。2. 四轴加工中心的机床模型的建立,如何构建符合虚拟机床加工仿真需要的机床模型,既要满足仿真加工,又要降低模型的建模难度。3. 如何将建好的机床模型文件导入到VERICUT软件中,并使各个机床模块具有合理的位置关系。4. 分析并确定机床的逻辑运动关系,并将逻辑运动关系和相对应的机床模块建立联系,并利用MDI进行机床运动关系的验证。5. 借助建立的虚拟机床,来进行典型零件的加工仿真,验证建立的虚拟机床的正确性,针对存在的问题进行纠正。 在以上关键问题中,机床模型的建立、逻辑运动关系的创建和与机床模型的匹配是本课题的难点部分。

3. 国内外研究现状(文献综述)

机械制造业是国民经济的基础产业,它的各项经济指标占全国工业的比重高达四分之一至五分之一,它的发展直接影响到国民经济各部门的发展,也影响到国计民生和国防力量的加强,因此各国都把机械制造业的发展放在首要位置,努力提高本国机械制造技术。随着机械产品国际市场竞争的日益加剧各大公司都把高新技术注入机械产品的开发中作为竞争取胜的重要段。工业是国民经济的主导,没有好的机械制造技术,就没有好的工业,没有巩固的国防,何谈人民的便利、国家的富强。所以,提高机械制造技术,实现国家工业化,并进而实现工业、农业、科学技术和国防的现代化,乃是世界各国发展本国经济,改变落后面貌,建设独立国富民强国家的普遍道路。

机械制造业必然离不开机床,机床是机械制造的灵魂,大部分机械产品的制造都是和机床息息相关的。

数控机床的品种规格很多,分类方法也各不相同.一般可根据功能和结构,按下面四种原则进行分类。

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4. 研究方案

本课题主要是利用VERITCUT软件构建一个能够反映真实四轴加工中心实际加工的虚拟仿真环境。首先,我们要构建一个与实际机床相匹配的虚拟机床模型,考虑到现实机床的结构复杂性以及虚拟仿真的实际要求,我们分析发现在构建虚拟机床时并不需要保证虚拟机床模型和现实机床在结构上完全一致,只要保证其关键尺寸的准确性就满足结构要求。

其次,构建机床模型后还要保证仿真软件中各个模型模块相对应的机床逻辑运动关系,这就需要在仿真软件中建立与现实机床完全一致的逻辑运动关系。只要满足了结构和逻辑运动关系两个条件就能借助该软件准确反映现实机床的实际加工过程。

最后,我们可以借助构建的机床模型进行典型零件的虚拟加工来验证所建机床的结构和逻辑运动关系是否满足课题要求。

5. 工作计划

毕业设计前一学期末 完成英文翻译,收集、查阅、文献资料并准备开题报告。

第1周 完成英文翻译,提交英文翻译给指导老师批阅。英文翻译经指导老师批阅合格并确认后,译文和原文均上传至毕业设计管理系统,译文封面用标准模板。查阅文献资料,撰写开题报告。

第2周 开题报告经指导老师批阅合格并确认后,开题报告封面用标准模板,上传至毕业设计管理系统。同时学习相关CAD软件和结构设计相关知识。

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