多主轴头数控机床虚拟仿真加工平台的构建方法

技术特征：
1.一种多主轴头数控机床虚拟仿真加工平台的构建方法，其特征在于，首先根据多主轴头数控机床的多主轴头库创立虚拟轴，构建其各运动轴的拓扑结构，搭建虚拟数控机床的几何模型；其次利用数控系统宏和变量进行二次开发，通过改变虚拟轴中各个主轴头组件在虚拟数控机床结构项目树和几何模型中的位置，得到宏程序，并通过宏调用指令将此更换主轴头宏程序作为子程序代替执行nc程序中的更换主轴头功能指令，使虚拟数控机床在执行更换主轴头指令时实际执行的是更换主轴头的宏程序，实现多主轴头数控机床虚拟仿真加工过程中主轴头的动态切换调用，最终构建多主轴头数控机床虚拟仿真加工平台。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多主轴头数控机床虚拟仿真加工平台的构建方法包括多主轴头数控机床虚拟仿真平台的开发流程、虚拟轴的创立、子程序的调用以及子程序的内容，其中：所述主轴头数控机床虚拟仿真加工平台的开发流程为：多主轴头数控机床虚拟仿真加工平台的开发主要分为几何模型与动态模型；其中：几何模型是指虚拟数控机床的实体模型构建，构建过程就是将实际数控机床按照运动逻辑关系进行分解，构建各部件数学模型，并按照数控机床各运动轴之间的逻辑关系进行“装配”；动态模型是指多主轴头的更换调用，基于vericut仿真平台的标准数控系统进行二次开发，得到数控宏程序，并通过控制器的配置调用此宏程序，使虚拟数控机床根据使用需求调用主轴头，实现多主轴头数控机床虚拟仿真加工过程中主轴头的动态切换调用，完成多主轴头数控机床虚拟仿真平台的开发；所述虚拟轴的创立为：一般来说，数控机床是由两个运动链的相对运动加工零件，分别为:床身—刀具；床身—毛坯；由于多主轴头数控机床拥有类似刀库的主轴头库结构，在建立虚拟仿真加工平台时，与一般的数控机床存在不同，为实现多主轴头协同完成加工过程的虚拟仿真，提出建立一个虚拟轴模拟实际数控机床中存放主轴头的主轴头库，将数控机床的多个主轴头放在虚拟轴组件下，在每个主轴头组件下各自建立主轴与刀具组件，并将虚拟轴单独作为一条虚拟传动链，此传动链不参与零件的加工，后续将通过宏程序的命令将虚拟轴中所需使用的主轴头组件动态调用到虚拟数控机床的加工传动链中；所述子程序的调用为：数控机床更换主轴头的过程包含诸多重复的动作指令，使用子程序调用数控机床主轴头可以使nc程序更加简化；为使虚拟数控机床可根据nc程序中的更换主轴头指令执行更换主轴头动作，则须通过子程序调用指令代替执行更换主轴头指令，实现虚拟数控机床执行更换主轴头指令时能调用更换主轴头子程序；所述子程序的内容为：对指令参数进行计算和赋值，通过条件判断进行程序的跳转和循环，结合多主轴头数控机床调用主轴头的流程，子程序主要包括四大模块：初始化程序段；装载主轴头程序段；卸载主轴头程序段；程序结束段。

技术总结
本发明公开了多主轴头数控机床虚拟仿真加工平台的构建方法，首先根据多主轴头数控机床的多主轴头库创立虚拟轴，构建其各运动轴的拓扑结构，搭建虚拟数控机床的几何模型，其次利用数控系统的宏和变量等进行二次开发，通过改变虚拟轴中各主轴头组件在虚拟数控机床结构项目树和几何模型中的位置，得到宏程序，并通过宏调用指令将此更换主轴头宏程序作为子程序代替执行NC程序中更换主轴头的功能指令，使虚拟数控机床在执行更换主轴头指令时实际执行的是更换主轴头的宏程序，实现多主轴头数控机床虚拟仿真加工过程中主轴头的动态切换调用，最终构建多主轴头数控机床虚拟仿真加工平台，实现复杂零件加工中多个主轴头协同完成加工过程的连续仿真。加工过程的连续仿真。加工过程的连续仿真。


技术研发人员：蔡安江 王沛彭 郭师虹 李玲
受保护的技术使用者：西安建筑科技大学
技术研发日：2022.07.27
技术公布日：2022/11/25