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曲面造型、刀位规划和加工仿真是CAD/CAM领域非常重要的关键问题。其中刀位规划时只考虑工件的形状,并不考虑具体的加工环境,如机床型号,工装夹具等因素,所以生成的数控加工代码并不能保证完全正确,特别是加工过程中的存在过切与欠切、刀具与机床部件和工件夹具之间的干涉碰撞等问题。目前的加工仿真系统大多也是针对刀位文件进行仿真,同样不能保证最终加工代码的正确性。迫不得已,采用在机床上试切加工来保证数控代码的正确性,试切是一项周期较长、费用昂贵的工作,不仅降低了生产效率而且增加了产品的成本。因此,研究基于数控代码的加工仿真系统具有非常重要的理论意义和实用价值。 随着CAD软件三维几何造型功能的提高,可以利用其强大的造型功能对数控加工机床运动过程进行仿真。本文提出利用CAD软件的三维造型功能,建立基于三维实体的机床仿真系统,重点对基于NC代码的五轴数控加工中心进行运动仿真,并进行干涉检查。 通过对五轴联动数控机床的结构形式和UG系统功能的研究,以DECKEL MAHO DMU 70V五坐标联动机床加工三元整体叶轮为例,利用UG建立机床的仿真模型,然后使用UG/OPEN MenuScript语言和VC++6.0进行UG CAD/CAM系统二次开发,对刀具、工件和夹具进行装配,读取机床NC代码并解释执行,对工件的加工过程进行三维运动仿真,并检测加工过程中刀具与机床部件和工件夹具之间的干涉碰撞及工件的过切,为刀位的修改提供依据。通过实例验证,该方法能够可靠的检测加工过程中的干涉,提高数控加工编程效率,具有较好的工程实用性。 针对五轴数控NC代码只能用于一种结构和配置的机床,代码利用率低的不足,利用反向后置处理算法和后置处理算法将某一种机床的加工代码直接转换为另一种机床的NC代码,并通过实例验证其正确性,提高了NC代码的可移植性和使用效率。