李文杰

(西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710089)

Keller數(shù)控加工仿真軟件CAD/CAM功能應(yīng)用研究

李文杰

(西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710089)

摘要：德國(guó)Keller數(shù)控加工仿真軟件將CNC數(shù)控設(shè)備工作過程、切銑削加工方案和系統(tǒng)控制編程等，利用三維模擬技術(shù)和大量的圖表、數(shù)據(jù)、解釋和習(xí)題等方式進(jìn)行演示和訓(xùn)練。CAD/CAM功能通過仿真切削過程的動(dòng)態(tài)力學(xué)特性來預(yù)測(cè)刀具破損和刀具振動(dòng)，并控制切削參數(shù)，從而達(dá)到優(yōu)化切削過程的目的[1]。

關(guān)鍵詞：數(shù)控仿真；Keller軟件；CAD/CAM功能

目前，數(shù)控切削過程仿真可分為幾何仿真和力學(xué)仿真2個(gè)方面[2]。幾何仿真不考慮切削參數(shù)、切削力及其他物理因素的影響，只仿真刀具與工件幾何體的運(yùn)動(dòng)，以驗(yàn)證NC程序的正確性[3]。德國(guó)Keller軟件(Keller SYMplus CNC)是德國(guó)凱勒軟件有限公司開發(fā)的數(shù)控加工仿真軟件，該軟件將CNC數(shù)控設(shè)備工作過程、切銑削加工方案和系統(tǒng)控制編程等，利用三維模擬技術(shù)和大量的圖表、數(shù)據(jù)、解釋和習(xí)題等方式進(jìn)行演示和訓(xùn)練。因此,Keller軟件減少或消除了因程序錯(cuò)誤而導(dǎo)致的機(jī)床損傷、夾具破壞或刀具折斷、零件報(bào)廢等問題；同時(shí),可以縮短從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到產(chǎn)品制造的時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。切削過程的力學(xué)仿真屬于物理仿真范疇，它通過仿真切削過程的動(dòng)態(tài)力學(xué)特性來預(yù)測(cè)刀具破損和刀具振動(dòng)，并控制切削參數(shù)，從而達(dá)到優(yōu)化切削過程的目的[4]。

1CAD繪圖功能

Keller軟件的CAD/CAM繪圖界面不像軟件UG和MasterCam的CAD/CAM繪圖界面那樣提供了設(shè)計(jì)零件外形所需的理想環(huán)境，(其強(qiáng)大穩(wěn)定的造型功能可設(shè)計(jì)出復(fù)雜的曲線和曲面零件)，Keller軟件的繪圖界面即繪圖工具主要由直線和圓弧構(gòu)成，通過改變直線和圓弧的位置關(guān)系來得到所需的圖形[5]。

1.1繪圖工具的使用

Keller軟件自帶基本繪圖工具，如直線、斜線和圓弧等常用零件輪廓曲線，采用這些基本繪圖工具(見圖1)可以完成零件輪廓的繪制。

圖1　Keller軟件基本繪圖工具

1.2零件繪圖實(shí)例

圖2　新建文件及參數(shù)設(shè)置對(duì)話框

圖3　圖形繪制功能

2CAD/CAM加工實(shí)例

圖4　工作計(jì)劃調(diào)入與設(shè)置界面

在該界面通過F2調(diào)整毛坯，通過F4選擇裝夾方式，通過F5選擇刀具，通過F6確定工件材料等，上述內(nèi)容設(shè)置結(jié)束以后，進(jìn)入如圖5所示的界面。

圖5　工藝參數(shù)設(shè)置界面

圖6　平面與立體動(dòng)態(tài)仿真

3結(jié)語(yǔ)

德國(guó)Keller軟件的CAD/CAM模塊為初學(xué)者提供了一個(gè)絕對(duì)專業(yè)的圖形編輯系統(tǒng)，它保證了初學(xué)者可無接縫地實(shí)現(xiàn)到實(shí)際生產(chǎn)加工的轉(zhuǎn)換。該軟件還具備測(cè)量功能，根據(jù)ISO配合尺寸自動(dòng)得出平均公差以及根據(jù)螺紋圖形的參數(shù)自動(dòng)得到螺紋的相關(guān)尺寸。另外,該軟件還可用來自動(dòng)識(shí)別加工時(shí)的余量，該圖形會(huì)話程序可在最短的時(shí)間內(nèi)用最優(yōu)化的NC程序完成復(fù)雜零件的加工任務(wù)，從而縮短機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。

參考文獻(xiàn)

[1] 唐友明，朱傳敏．?dāng)?shù)控仿真系統(tǒng)的開發(fā)與研究[J]．制冷空調(diào)與電力機(jī)械，2007(2): 74-76.

[2] 周凡，潘振顯，毛勛才，等．虛擬制造中的數(shù)控車削過程仿真系統(tǒng)研究[J]．新技術(shù)新工藝，2004(1): 6-8.

[3] 張霞，何平，馮志勇. 交互式數(shù)控實(shí)訓(xùn)仿真軟件的應(yīng)用[J].職業(yè)教育研究,2005(12)：170-171.

[4] 張潞第，朱群雄．新型虛擬現(xiàn)實(shí)交互建模方法[J]．計(jì)算機(jī)工程，2008(1): 72-74，77.

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責(zé)任編輯鄭練

Research on Application of Function of Keller NC Machining Simulation Software CAD/CAM

LI Wenjie

(Xi′an Aviation Professional Technology Institute, Xi′an 710089, China)

Abstract:Germany Keller NC machining simulation software described NC equipment, car, milling process plan system control program, demonstration and training by using three-dimensional simulation technology and a lot of charts, data, interpretation and exercise mode. The CAD/CAM function can predict the tool breakage, machine tool vibration, control of cutting parameters by dynamic mechanical characteristics simulation of cutting process, so as to achieve the purpose of optimization of cutting process.

Key words:numerical simulation, Keller software, CAD/CAM function

收稿日期：2014-05-12

作者簡(jiǎn)介：李文杰(1976-)，男，副教授，工程碩士，主要從事數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)與學(xué)生管理等方面的研究。

中圖分類號(hào)：TP 319

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A