【正文】 見的有：“%”、“O”、“P”等。N100 M30；………………………………………………………程序結(jié)束(1) 程序號程序號是一個(gè)程序必需的標(biāo)識符。一個(gè)完整的數(shù)控程序是由程序號、程序內(nèi)容和程序結(jié)束三部分組成。我國根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)制定了JB305182《數(shù)字控制機(jī)床坐標(biāo)和運(yùn)動方向的命名》等國標(biāo)。工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選擇要盡量滿足編程簡單、尺寸換算少、引起的加工誤差小等條件，一般情況下以坐標(biāo)式尺寸標(biāo)注的零件，編程原點(diǎn)應(yīng)選在尺寸標(biāo)注的基準(zhǔn)點(diǎn)；對稱零件或以同心圓為主的零件，編程原點(diǎn)應(yīng)選在對稱中心線或圓心上；Z軸的程序原點(diǎn)通常選在工件的上表面。2）工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)使用的，編程人員選擇工件上的某一已知點(diǎn)為原點(diǎn)稱編程原點(diǎn)或工件原點(diǎn)。上述正方向都是刀具相對工件運(yùn)動而言。X軸為水平方向，且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。在標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定平行于機(jī)床主軸（傳遞切削力）的刀具運(yùn)動坐標(biāo)軸為Z軸，取刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)檎较?。圖31 右手笛卡爾直角坐標(biāo)系（2）數(shù)控銑床的坐標(biāo)系1）機(jī)床坐標(biāo)系和機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系。2）標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系是一個(gè)右手笛卡兒直角坐標(biāo)系。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織目前已經(jīng)統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系，我國也頒布了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)（JB305182），對數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)和運(yùn)動方向作了明文規(guī)定。驅(qū)動裝置主要由主軸電機(jī)、進(jìn)給系統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)或交直流伺服電機(jī)等組成。在數(shù)控車床中，驅(qū)動系統(tǒng)稱為伺服系統(tǒng)，由伺服驅(qū)動電路和驅(qū)動裝置兩大部分組成。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控車床的控制核心。數(shù)控車床由五部分組成：主機(jī)、數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、輔助裝置、機(jī)外編程器等。據(jù)國外統(tǒng)計(jì)，用手工編程時(shí)，一個(gè)零件的編程時(shí)間與在機(jī)床上實(shí)際加工時(shí)間之比，平均約為30：1。但是對于復(fù)雜曲面零件；幾何元素并不復(fù)雜，但程序量很大的零件（如一個(gè)零件上有數(shù)千個(gè)孔）；以及銑削輪廓時(shí)．?dāng)?shù)控裝置不具備刀具半徑自動偏移功能，而只能按刀具中心軌跡進(jìn)行編程等情況。自動編程既可以減輕勞動強(qiáng)度，縮短編程時(shí)間，又可減少差錯(cuò)，使編程工作簡便。手工編程通常用于簡單零件，但對于一些復(fù)雜的零件，編程工作量十分巨大，計(jì)算繁瑣，花費(fèi)時(shí)間長，而且非常容易出錯(cuò)。 數(shù)控編程的方法數(shù)控編程分為手工編程和自動編程。安全高度：保證在此高度上可以快速走刀不發(fā)生干涉的高度，應(yīng)高于零件的最大高度。接近速度：從安全高度切入工件前的刀具行進(jìn)的線速度，又稱進(jìn)刀速度。主軸轉(zhuǎn)速：切削是主軸轉(zhuǎn)動的角度。脈沖當(dāng)量：單位脈沖作用下進(jìn)給軸移動的距離。一旦用戶選定了機(jī)床配置，毛坯、夾具和設(shè)計(jì)模型，這些資訊就和機(jī)床捆綁在一起了，接下來就可以類比整個(gè)加工過程。VERICUT軟件目前已廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、模具制造等行業(yè)，其最大特點(diǎn)是可仿真各種CNC系統(tǒng)，既能仿真刀位文件，又能仿真CAD/CAM后置處理的NC程序，其整個(gè)仿真過程包含程序驗(yàn)證、分析、機(jī)床仿真、優(yōu)化和模型輸出等世界最強(qiáng)的數(shù)控模擬仿真，VERICUT是全世界NC驗(yàn)證軟體的領(lǐng)導(dǎo)者；CGTech Vericut ，瀏覽、配置多個(gè)機(jī)床設(shè)置，每個(gè)機(jī)床設(shè)置有自己單獨(dú)的機(jī)床結(jié)構(gòu)、夾具、刀具、控制系統(tǒng)和仿真設(shè)定。具有真實(shí)的三維實(shí)體顯示效果，可以對切削模型進(jìn)行尺寸測量，并能保存切削模型供檢驗(yàn)、后續(xù)工序切削加工。在真實(shí)產(chǎn)品生成之前，即可促進(jìn)產(chǎn)品的銷售。CATIA已用于設(shè)計(jì)和制造如下多種產(chǎn)品：餐具、計(jì)算機(jī)、廚房設(shè)備、電視和收音機(jī)以及庭院設(shè)備。CATIA 擅長為棱柱和工具零件作2D/3D關(guān)聯(lián)，分析和NC ；CATIA 規(guī)程驅(qū)動的混合建模方案保證高速生產(chǎn)和組裝精密產(chǎn)品，如機(jī)床，醫(yī)療器械、膠印機(jī)鐘表及工廠設(shè)備等均能作到一次成功。并且對將來企業(yè)的運(yùn)作有著深遠(yuǎn)的影響。使用CCPlant 和Deneb 仿真對正在建設(shè)中的Toledo 吉普工廠設(shè)計(jì)進(jìn)行了修改。CCPlant 是這些行業(yè)中的第一個(gè)面向?qū)ο蟮闹R工程技術(shù)的系統(tǒng)。 4) 廠房設(shè)計(jì)： 　　在豐富經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，IBM 和Dassault Systems 為造船業(yè)、發(fā)電廠、加工廠和工程建筑公司開發(fā)了新一代的解決方案。 　　中國廣州的文沖船廠也對CATIA 進(jìn)行了成功地應(yīng)用。參數(shù)化管理零件之間的相關(guān)性，相關(guān)零件的更改，可以影響船體的外型。船體設(shè)計(jì)解決方案已被應(yīng)用于眾多船舶制造企業(yè)，涉及所有類型船舶的零件設(shè)計(jì)、制造、裝配。CATIA 的可伸縮性和并行工程能力可顯著縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。CATIA 在造型風(fēng)格、車身及引擎設(shè)計(jì)等方面具有獨(dú)特的長處，為各種車輛的設(shè)計(jì)和制造提供了端對端（end to end ）的解決方案。以其精確安全，可靠性滿足商業(yè)、防御和航空航天領(lǐng)域各種應(yīng)用的需要。對于新的 　　CATIA V5客戶，可充分利用CATIA V4成熟的后續(xù)應(yīng)用產(chǎn)品，組成一個(gè)完整的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。 　　 　　CATIA V4和V5具有兼容性，兩個(gè)系統(tǒng)可并行使用。 　　 　　CATIA V5結(jié)合了顯式知識規(guī)則的優(yōu)點(diǎn)，可在設(shè)計(jì)過程中交互式捕捉設(shè)計(jì)意圖，定義產(chǎn)品的性能和變化。 　　 　　CATIA V5是在Windows NT平臺和UNIX平臺上開發(fā)完成的，并在所有所支持的硬件平臺上具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)、功能、 　　版本發(fā)放日期、操作環(huán)境和應(yīng)用支持。 　　 　　CATIA V5對于開發(fā)過程、功能和硬件平臺可以進(jìn)行靈活的搭配組合，可為產(chǎn)品開發(fā)鏈中的每個(gè)專業(yè)成員配置最 　　合理的解決方案。產(chǎn)品整個(gè)開發(fā)過程包括概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工程分析、成品定義和制造乃至成品在整個(gè)生命周期中的使用和維護(hù)。圍繞數(shù)字化產(chǎn)品和電子商務(wù)集成概念進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的CATIA V5版本，可為數(shù)字化企業(yè)建立一個(gè)針對產(chǎn)品整個(gè)開發(fā)過程的工作環(huán)境。波音飛機(jī)公司使用CATIA完成了整個(gè)波音777的電子裝配，創(chuàng)造了業(yè)界的一個(gè)奇跡，從而也確定了CATIA 在CAD/CAE/CAM 行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位。CATIA 的著名用戶包括波音、克萊斯勒、寶馬、奔馳等一大批知名企業(yè)。在世界上有超過13,000的用戶選擇了CATIA。CATIA 提供方便的解決方案，迎合所有工業(yè)領(lǐng)域的大、中、小型企業(yè)需要。為了使軟件能夠易學(xué)易用，Dassault System 于94年開始重新開發(fā)全新的CATIA V5版本，新的V5版本界面更加友好，功能也日趨強(qiáng)大，并且開創(chuàng)了CAD/CAE/CAM 軟件的一種全新風(fēng)格。V4版本應(yīng)用于UNIX 平臺，V5版本應(yīng)用于UNIX和Windows 兩種平臺。在70年代Dassault Aviation 成為了第一個(gè)用戶，CATIA 也應(yīng)運(yùn)而生。 CATIA的歷史　　CATIA是英文 Computer Aided TriDimensional Interface Application 的縮寫。實(shí)現(xiàn)真正的并行工程設(shè)計(jì)環(huán)境。2) CATIA所有模塊具有全相關(guān)性 CATIA的各個(gè)模塊基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，因此CATIA的各個(gè)模塊存在著真正的全相關(guān)性，三維模型的修改，能完全體現(xiàn)在二維，以及有限元分析，模具和數(shù)控加工的程序中。 幾何和智能工程混合建模：對于一個(gè)企業(yè)，可以將企業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)積累到CATIA的知識庫中，用于指導(dǎo)本企業(yè)新手，或指導(dǎo)新車型的開發(fā)，加速新型號推向市場的時(shí)間。CATIA系列產(chǎn)品已經(jīng)在七大領(lǐng)域里成為首要的3D設(shè)計(jì)和模擬解決方案：汽車、航空航天、船舶制造、廠房設(shè)計(jì)、電力與電子、消費(fèi)品和通用機(jī)械制造。通過使企業(yè)能夠重用產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識，縮短開發(fā)周期，CATIA解決方案加快企業(yè)對市場的需求的反應(yīng)。模塊化的CATIA系列產(chǎn)品旨在滿足客戶在產(chǎn)品開發(fā)活動中的需要，包括風(fēng)格和外型設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、設(shè)備與系統(tǒng)工程、管理數(shù)字樣機(jī)、機(jī)械加工、分析和模擬。這些內(nèi)容在論文中都得到了充分的反映，論文內(nèi)容的章節(jié)安排如下：l 緒論l 使用軟件介紹（CATIA、VERICUT）l 數(shù)控加工關(guān)鍵技術(shù)的研究l 階梯軸車削加工及數(shù)控車削機(jī)床仿真的研究l 總結(jié)與展望第2章 使用軟件介紹（CATIA、VERICUT） CATIA概述CATIA是法國達(dá)索公司的產(chǎn)品開發(fā)旗艦解決方案。制定符合中國國情的總體發(fā)展戰(zhàn)略，確立與國際數(shù)控加工技術(shù)接軌的發(fā)展道路是當(dāng)務(wù)之急。加工過程中采用開放式通用型實(shí)時(shí)動 態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技 術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補(bǔ)償、 動態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化?？v觀目前我國的數(shù)控市場，我國數(shù)控產(chǎn)品在性能、外觀、可靠性方面與國外產(chǎn)品有一定差距，特別是國外企業(yè)有雄厚的資金，加上外國企業(yè)為占領(lǐng)中國市場，對我國能夠生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)壓價(jià)銷售，而對我國未能生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)，不僅高價(jià)而且附加許多限制。 國內(nèi)外現(xiàn)狀在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動檢測、自動控制等新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點(diǎn)，對制造業(yè)實(shí)現(xiàn)，對制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。為此，尋找一種能夠快速、安全、有效地驗(yàn)證NC程序正確性的方法,就成了急待解決的問題。數(shù)控機(jī)床加工零件是靠數(shù)控程序控制完成的，當(dāng)前數(shù)控編程技術(shù)在曲面建模、軌跡規(guī)劃、刀位計(jì)算等方面有了很大的進(jìn)步，但仍不能確保NC程序的完全正確可靠。進(jìn)一步提高我國國防軍工行業(yè)的數(shù)控效率以及數(shù)控制造能力，是加強(qiáng)軍工國防建設(shè)的迫切需要。正是基于上述形勢，許多制造行業(yè)都已經(jīng)采用數(shù)控加工方式來提高產(chǎn)品的競爭力?，F(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)的普遍應(yīng)用，使得產(chǎn)品的加工周期大幅度縮短，產(chǎn)品的加工質(zhì)量不斷改善，加速了產(chǎn)品的更新?lián)Q代，增強(qiáng)了產(chǎn)品的市場競爭能力。 關(guān)鍵詞：車削，數(shù)控仿真，CATIA V5，VERICUT ABSTRACT Virtual NC machining technology is an important research direction in virtual manufacturing field,which the 3d machine modeling is the basis of program can be checked in puter based on the simulation of no machining process,to solve the practical problems encountered in the process,thus substituting or reducing the actual try cutting jobs,it can effectively reduce the product manufacturing cost and improve product paper used CATIA to estab