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德国科学技术政策办公室发布了德国机床业竞争力的测试报告,提出虚拟机床(Virtual MachineTool,VMT)工程计划,目标是模拟切削加工操作,获得真实感结果的预测能力[1-2]。2003年,德国国家科学基金会(NSF)资助德国西北大学、伊利诺斯大学、密歇根大学开展联合研究,目标是实现虚拟机床在综合仿真环境下的加工操作,获得工件属性(公差、形状及光洁度等)及可制造性的描述。我国对虚拟机床的研究与国外几乎在同一时间。清华大学、哈尔滨工业大学、东北大学等相继开展了对虚拟机床环境、建模和仿真的研究,但主要集中在虚拟机床的结构和框架的研究上。总的来说,国内的虚拟机床软件同国外相比还有很大的差距。由于开发与应用部门的脱节,国内还没有形成自己特色的工程化、商业化软件系统。从三维图形设计到工程数据库,国内也没有一套能代替国外产品的软件。因此,在我国现阶段主要目标是研究开发面向工程化、实用化的软件。本文分析Pro/E和rexroth的功能德国力士乐机床直线导轨,构建了虚拟机床模型、零件CAD模型和制造模型。
1 软件功能德国力士乐机床直线导轨分析
1.1 Pro/E软件
Pro/E是集CAD/CAE/CAM功能于一体的三维仿真软件。Pro/NC为其中的加工制造德国力士乐机床直线导轨,可以将CAD与CAM结合起来,配合相关的工艺知识(包括加工方法、毛坯、夹具、德国力士乐机床直线导轨、机床等)生成德国力士乐机床直线导轨轨迹文件,再通过针对性的后置处理,生成蕞终的数控加工代码。
Pro/NC由一系列可选的子德国力士乐机床直线导轨组成[3],包括Pro/NC-MILL(执行2.5轴和3轴铣削加工)、Pro/NC-TURN(执行2轴和4轴车削及中心线钻孔)、Pro/NC-ADVANCED(多轴车、铣加工)和Pro/NC-WEDM(执行2轴很轴的线切割)。其中,铣削德国力士乐机床直线导轨可进行平面铣削、体积块铣削、曲面加工、腔槽加工、凹槽加工、轮廓加工、局部铣削、螺纹铣削、轨迹加工和雕刻等,根据不同的加工对象可选择合适的加工方案。Pro/NC不仅完全支持高速和多轴等高端加工方式,还有自己独特的技术特点,有良好的扩展性。