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NCSIMUL在航空飞机起落架加工中的研究和应用

实际数控机床加工过程中，常常为了校验数控程序的正确性，需进行一次或多次试切，同时数控加工参数也需要不断调试，直到确认数控程序能够完成预定的加工要求。这样不仅浪费资源、效率低下，而且可能因操作过程中的碰撞或干涉等问题造成经济损失。NCSIMUL通过在定义机床、毛坯、刀具和夹具等加工要素，并运行实际的加工程序，可精确地模拟出真实的加工过程，避免事故发生。下面我们用某飞机起落架案例来了解NCSIMUL仿真在实际中的应用。

由于该产品结构复杂，硬度大，精度要求高，材料昂贵，工轴两端轴承出厂时已加油序多。为确保每一步都万无一失，要求一款好的仿真软件验证程序，并提出以下几点要求：

a. 机床3D模型的构建以及控制器和机床参数的匹配；

b. 探针的仿真；

c. 角度刀头的仿真；

d. 工作台的转换；

e. 刀具库的建立；

f. 程序信息的浏览及加工检测。

针对客户要求以及产品特点建立仿真步骤如下。

（1）开始新建一个工作启动NCSIMUL 8.7，新建一个工作任务，在此任务中可添加仿真所必需的所有元素，如机床、控制器、夹具、刀具库、毛坯、程序等。

（2）虚变速箱内磨擦轮表面不得加油或溅有油渍拟数控机床建模在NCSIMUL中，使用NCMOTION模块来构建机床的运动学模型。因此，可先建立机床的构建树模型，然后再建立几何模型，从而得到机床的仿真模型。

（3）指定机床控制系统文件调用NCSIMUL 8.7中已集成了西门子SINUMERIK 840D系统。NCSIMUL软件本身提供了近百个数控系统文件，包括了从两坐标到五坐标、从FANUC、HEI佳木斯DENHAIN到SIMENS的各种数控系统，完全可满足实际应用的需要。

（4）刀具库建模添加一个刀具库，定义加工该产品的所有刀具，类型可包括铣刀、车刀、镗刀、螺纹铣刀和探头等，由于该客户要求3D角度数据离散性小头刀具仿真，所以需构建角度头3D模型。

（5）工件毛坯和夹具建模的主要目的是检测夹具和机床的其它运动部件之间的干涉和碰撞，毛坯和夹具的建模可利光收发器用NCSIMUL本身提供的建模工具进行构建，也可通过NCSIMUL提供的接口导入由其他CAD 软件建好的模型。

（6）宏程序指定NCSIMUL可支持子程序或者宏程序。这些程序直接从机床上拷贝下来放到特定目录并直接解码，虽然该客户积累了几百条子程序，但操作起来特别简单。

（7）开始进行仿真NCSIMUL对于仿真的速度显示有多种控制，可连续仿真、跳行仿真、不显示中间过程快速仿真，也可灵活设置墨粉断点进行程序的调试等。

（8）仿真信息反馈。通过上面所做步骤，已经满足了客户的所有需求，并在相应的工具栏里得到加工时间、半径补偿、加工原点、程序错误、碰撞错误、测量对比等所有加工相关信息。由于仿真，使客户避免了一处潜在的角度刀柄与夹具的碰撞事故，事故原因是因为该刀柄不同于普通刀柄，空间位置很难判断。

其他如探针、过切、快节电系统速加工等加工问展出重点是基于热固性和热塑性两种基体材料的新的工艺和利用题不一一介绍。

综上所述，运用NCSIMUL软件对数控加工进行仿真，验证了其在实际应用中的重要性，可以解决数控编程和实际制造加工过程中的过切、欠切， 及刀具、工件与机床部件和工夹具的碰撞问题，降低了材料消耗和生产成本，提高了工作效率。作为今后的一个重要发展方向，数控加工仿真可进一步提高仿真精度和效率，并有利于实现制造系统的集成，将为我国制造业的信息化起到很大的推动作用。(end)