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凸轮轴磨床是凸轮轴生产的关键设备,开发具有自主产权的凸轮轴磨削设备是企业打破专业凸轮磨床技术垄断、价格昂贵、技术提升难度大等问题的有效手段。本文就凸轮轴数控磨床开发过程中数控磨削自动编程软件开发及虚拟磨削仿真进行了系统研究。 本文首先从凸轮形状与磨削特点出发,以凸轮升程表为基础,建立了凸轮轴磨削所需的若干数学模型,实现对凸轮的挺杆升程进行样条曲线的拟合,绘制出轮廓曲线,计算出砂轮架位移,并得出恒线速磨削时工件转速、砂轮架位移数据和曲线。本文采用了Matlab数学计算软件实现了对上述各数学模型进行编程计算、函数曲线绘制,为凸轮轴数控磨削自动编程奠定了基础。 本文开发了凸轮轴数控磨削自动编程软件,是以C++ Builder6.0作为开发工具,对软件界面进行设计,使之具有人机交互功能,能实现函数曲线绘制及数据生成功能。本软件开发中,利用Matcom软件对Matlab语言编写的上述计算程序进行转化,并将转化后的程序代码嵌入到C++ Builder中,使C++Builder能方便地调用Matlab数学函数,使Matlab和C++Builder这两种工具软件的优点得到充分的组合,使开发出的软件模块集数据输入、计算、图形绘制和数据输出于一体。所开发的软件能实现对各种凸轮轴数控磨削进行自动编程,这对生产现场的程序编制有很大的帮助。 为了验证程序加工时的正确性和合理性,本文采用VERICUT软件作为仿真软件,建立了一个完整的凸轮轴虚拟磨削加工全景仿真平台,用于对所开发的自动编程软件编写的程序进行仿真,并验证加工轨迹的正确性及磨削过程中会产生的干涉碰撞等问题,能实现加工质量的检验和刀具轨迹、切削参数的优化,实现了磨削加工的虚拟仿真,从而为加工出符合设计要求的产品服务。 论文研究与开发达到了企业所预定的要求,为整个凸轮轴数控磨床课题的开展奠定了基础。