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汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一,2009年我国成为汽车全球产销量第一的国家,同年国务院发布了《汽车产业调整振兴规划》,提出由汽车产销大国向汽车制造强国迈进的战略目标。要发展民族品牌车型急需数控机床和高精密模具等先进制造装备的相应发展,因此研究汽车模具关键技术之一的数控加工仿真技术具有重要意义。
论文应用成熟的商业化数控仿真系统VERICUT,在深入研究建模仿真方法的基础上,建立该校ZXK-32B、g-xk5325、MCV-760BP、MCH-500D、HURCOVTXU等机床的虚拟模型并应用UG Post Builder工具开发了ZXK-32B机床专用后处理器。在前述工作基础上,以加工轿车仪表盘模具型芯为例,对轿车模具数控加工仿真优化技术开展了较为深入的研究并进行了真实加工,论文结论如下:
(1)基于VERICUT的全过程仿真,可以方便的检测机床碰撞干涉事故、优化NC代码、缩短制造周期,有利于制造系统的集成,必将成为今后轿车模具先进制造技术的一个重要研究方向。
(2)目前3轴、4轴和5轴机床加工质量和加工效率的对比研究较少。本文应用VERICUT AUTO-DIFF加工质量检查模块对经3轴、4轴和5轴机床加工后工件的质量和加工效率进行分析,结果表明加工达到了设计的精度要求；此外,在加工复杂空间曲面时,5轴加工中心相比3轴机床能显著提高工件表面质量,缩短加工时间。
(3)利用OptiPath模块优化加工代码,结果表明能节省27.5％的加工时间,并且达到了使加工更为平稳、减少刀具磨损、提高加工质量的目标。在ZXK-32B机床进行实际加工验证了OptiPath功能的有效性和仿真系统的可靠性,证明了优化加工代码对降低轿车模具加工成本有现实意义。
本文关于建模仿真方法的研究可应用于轿车模具数控加工行业,建立的虚拟机床可用于广东工业大学实验室对学生进行数控操作培训和数控编程模拟实验。