大型高精度卧式加工中心是数控机床市场中需求较高的一种机型,在军工、航天、汽车、模具、机械制造等重点行业的关键零件加工方面起主要作用,开展大型卧式加工中心的关键零件研发对促进我国装备制造业的发展具有重要意义。近年来,随着上述行业的不断进步与发展,大型卧式加工中心的需求逐年增加,但是其大型关键零件的传统加工效率较低,迫切需要改进加工方式和方法,提高加工效率。因此,通过虚拟仿真进行切削参数和加工程序优化是未来加工的发展方向。本课题来源于江苏省科技成果转化专项项目(BA2014004)及青海省重点实验室建设项目(2014-Z-Y09)。本文以苏州江源精密机械有限公司的大型卧式加工中心MDH80F床身零件加工为研究对象,合理安排了工艺路线,并通过数控加工仿真优化切削参数,提高切削效率。根据工艺要求,床身加工需要铣削和磨削,由于在加工床身的过程中铣削工序加工量大,占用周期长达66%,工序复杂且需要多次装夹和翻转,所以本文针对铣削粗铣、导轨面半精铣和精铣工序的UG编程进行了虚拟机床建模、床身数控仿真加工和加工参数优化工作,解决企业困难提高加工效率。铣削工序加工设备为动梁定柱龙门加工中心(XH2130),属于重型机床。论文先利用VERICUT软件建立虚拟数控机床,再利用UG软件进行零件数控加工仿真,对加工用附件头直角头进行了后置处理,并采用等体积、等厚度方式对程序和切削参数进行优化,最后与实际加工进行对比,结果证明优化后的数控程序在加工效率方面有明显的提升。本文的主要内容如下:(1)根据零件的加工特点及现有工装装备,结合零件单件小批量的生产方式,编制工艺规程制定加工路线。确定龙门铣削工序为提高效率的重点和难点。(2)基于CAD/CAM软件的数控加工仿真。针对需要加工的卧式加工中心MCH80F的床身,利用UG软件完成零件建模、工艺设定、建立刀具库、数控程序生成、刀具轨迹生成和附件头后置处理工作。(3)虚拟机床的建模。选用大型动梁数控龙门加工中心为样机进行虚拟机床的建模。利用VERICUT软件创建龙门加工中心模型,并配置附件头,重新生成适用于仿真软件的虚拟机床。(4)数控加工程序的仿真优化。优化程序和切削参数。并对加工中的碰撞干涉和过切进行了模拟研究。优化加工程序并与传统加工工时对比,验证加工效率。(5)切削加工实验和检测。在龙门机床中导入优化后的程序,针对卧加床身零件进行现场实际切削,将实际切削工时与模拟仿真的加工工时进行对比。对床身零件加工面的水平平面内及垂直平面内的平面度、平行度、尺寸公差和粗糙度进行检测,并和工艺要求做对比。研究结果表明:经虚拟机床模拟仿真加工,程序优化后理论上整体提升工作效率24%,经现场实际切削验证,程序优化后实际整体提升工作效率23%,尺寸公差、形位公差和粗糙度均符合技术要求。通过实例证明了大型床身仿真加工制造的高效性。