1. 研究目的与意义
随着社会经济的发展，制造业在人们的生活中占据着越来越重要的地位。其中，机械加工是较为常见，也是最基本的。然而，传统的机械加工效率比较低，操作也不方便且容易撞刀，难以实现其经济价值，因此，我们需要虚拟加工仿真软件来提高加工的可靠性，本课题所用到的VERICUT软件正是这样一款非常优秀的虚拟加工仿真软件。
以虚拟加工仿真为主要内容的数控机床技术可以在计算机上解决实际加工中遇到的各种问题,提高编程速度,缩短开发周期,降低生产成本,提高产品质量,并得到了广泛的实际应用。其中运用最多的VERICUT软件是一款世界上非常优秀的虚拟加工仿真软件，它最大的优势是允许用户自己建立机床模型导入软件，从而构建客户需要的虚拟加工环境，以达到对典型零件加工验证的目的，从而保证程序验证的正确性。本课题使用VERICUT软件构建五轴加工中心虚拟仿真平台，这对现实加工具有非常重要的意义。2. 课题关键问题和重难点
关键问题：
1.分析五轴加工中心的结构组成和运动关系，将五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. 五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，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，各国都要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。然而传统的机械加工效率较低，且容易发生撞刀事故，已经不能满足发展的需要，取而代之是数控加工技术。进入九十年代以来，随着国际上计算机技术突飞猛进的发展，数控技术不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着运行高速化、加工高精化、控制智能化、交互网络化等方向发展。数控机床种类繁多，按工艺用途可分为数控车床、数控铣床、数控磨床、数控液压机等各种用途的数控机床。按控制运动轨迹分类可分为点位控制数控机床、直线控制数控机床、轮廓控制数控机床。按驱动装置可分为开环、闭环、半闭环控制数控机床。五轴加工中心是一种科技含量高、精密度高，专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业，有着举足轻重的影响力。其回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴。设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，其工作范围为 30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。如A轴和C轴与XYZ三直线轴联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。五轴加工中心系统价格十分昂贵，直接加工的话容易发生事故和加工出不符合要求的产品，从而损坏机床，造成经济损失。在实际加工过程中，我们需要一款数控加工仿真软件模拟加工过程，在这个过程中，我们可以很清楚的看到整个加工过程，其中存在哪些问题也是一目了然的，然后我们就可以针对这些问题进行改进。在这些仿真软件中，VERICUT功能强大，且使用的人数多。VERICUT软件是美国CGTECH公司开发的数控加工仿真系统，由NC程序验证模块、机床运动仿真模块、优化路径模块、多轴模块、高级机床特征模块、实体比较模块和CAD/CAM接口等模块组成，可仿真数控车床、铣床、加工中心、线切割机床和多轴机床等多种加工设备的数控加工过程，也能进行NC程序优化，缩短加工时间、延长刀具寿命、改进表面质量，检查过切、欠切，防止机床碰撞、超行程等错误;具有真实的三维实体显示效果，可以对切削模型进行尺寸测量，并能保存切削模型供检验、后续工序切削加工;具有CAD/CAM接口，能实现与UG. CATIA及MasterCAM等软件的嵌套运行。VERICUT软件目前已广泛应用于航空航天、汽车、模具制造等行业，其最大特点是可仿真各种CNC系统，既能仿真刀位文件，又能仿真CAD/CAM后置处理的NC程序，其整个仿真过程包含程序验证、分析、机床仿真、优化和模型输出等。
参考文献：
[1] 李海霞. VERICUT7.2数控加工仿真技术培训教程[M].北京：清华大学出版社，2012.
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五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。
第一周：将完成的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。
第二周：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。
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
