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随着现代科学技术的进步以及市场需求的不断变化,大量结构复杂或是曲面造型的零件被设计与制造。工业产品造型越发复杂的同时加工精度的要求也随之提高。五轴数控加工技术以其独特的优越性成为此类零件加工的有效手段。五轴加工技术优越性的充分实现需要高质量的数控加工编程和高效的后置处理技术,作为数控加工技术的关键技术之一的后置处理技术,是连接数控编程与数控加工的纽带,数控机床的高效运行与后置处理技术的有效运用密不可分。另外,伴随着计算机仿真技术的日趋成熟,仿真技术在数控加工领域得到了越来越广泛的应用。通过数控加工仿真可以验证数控程序的正确性,检测实际加工过程中可能出现的各种状况,从而方便技术人员分析加工程序,为加工程序的优化修改提供依据,排除程序中可能存在的隐患,避免造成安全事故和经济损失。本文以SK-5L70100双转台五轴数控机床的球面刻字加工仿真为主线,对五轴数控机床的后置处理开发、球面刻字的数控编程及加工仿真这几个关键技术进行了重点研究。具体研究内容如下:(1)分析了五轴数控机床的性能特点;基于物体空间变换的数学理论,对双转台五轴数控机床进行了运动求解。(2)通过研究SK-5L70100五轴数控机床结构参数以及所配置的SKY2008NA数控系统的指令格式,基于UG后处理构造器和TCL语言开发了后置处理器。(3)以球面零件的刻字加工为研究对象,对其进行了结构分析、加工工艺规划和数控编程。生成了零件加工的刀位源文件,并通过后置处理得到了数控系统所能使用的数控程序。(4)基于VERICUT仿真系统构建了五轴数控机床的仿真模型,通过设置相关的机床及数控系统参数,添加毛坯和导入数控程序,实现了零件的加工仿真。经过检查,加工质量满足技术要求,完成对后置处理器有效性验证。(5)进行机床试切加工实验,通过对零件加工过程和试切结果的分析,发现刀具运动轨迹合理,机床各部件之间无碰撞、干涉发生,进一步证明了加工仿真系统的正确性和加工工艺的可行性。