[机械自动化] 基于UG/ISV的数控机昨加工仿真设计

摘要:以教学过程中典型零件鼠标外壳模型为例，研究了UG/ISV下数控机床仿真模型的构
建与仿真过程，包括数字模型与装配、运动仿真以及在仿真模型的加工仿真，研究表明:应用
UG的各功能模块可以有效地构建数控机床的仿真模型，并对其加工进行全面的仿真，提高产
品设计效率。
关键词:UG; ISV ;数控机床仿真模型;鼠标外壳;加工仿真

                Design of Manufacture Simulation in CNC Machine
                    Tool based on UG Integrated Environment
                                          CHEN Da-lin, REN Zu-ping
                (Center of Industry Engineering，Southeast University, Nanjing 210096，China)
Abstract: Taking the development of mouse outer shell parts as an example, we research the construction and simulation process of
CNC machine tool simulation model in UG/ISV and then do numerical model, assembly, motion simulation and manufacture simula-
tion of CNC machine tool simulation model. The research indicates that the construction of CNC machine tool simulation model and
comprehensive simulation on it can be effectively completed by adopting the function modules of UG and total optimization of de-
signed machine tool can be achieved, It also can improve the design efficiency of product
Key words: Unigraphics; ISV; CNC machine tool simulation model; mouse outer shell; manufacture simulation
0引言
    现代制造技术逐渐向集成化、智能化方向发展，利用
仿真加工，可以消除程序中的错误，如切伤工件、损坏夹
具、折断刀具或碰撞机床;可以减少工件的加工时间，减少
实际的切削验证，减少废品和重复工作;可以大幅度提高
加工效率，改善加工品质，并降低生产成本，使完美地完成
第一个工件成为可能，对促进现代制造业的发展具有重要
意义。
    UG(unigraphics)是当今世界上最先进和紧密集成的、
面向制造行业的CAID/CAD/CAE/CAM高端软件。作为
一个全面集成的产品工程解决方案，其中的ISV (integrat-
ed simulation and verification)模块是一个功能强大的集成
仿真验证专用模块和一个完全可订制的模块，它仿真切削
过程中的机床运动，因此对整个加工过程有更精确的观
察，当仿真机床时，系统将仿真精确的机床运动并复制完
全的加工情况，这使机床NC编程更加安全、高效，提高了
适应性。由于ISV能表现出机床行为和它的控制器，这样
在刀轨生成时就能发现机床刀具在加工过程中可能出现
的任何情况。此外，仿真能检查在机床、夹具、刀具和零件
间的干涉检测。它可以建立与实际生产加工中的数控机
床完全一致的精确运动模型，以使模拟仿真结果完全符合
实际情况。能预览所有加工操作，包括宏指令、子程序调
用、循环控制、加工准备功能命令、辅助功能指令和刀具功
能指令等，能改进加工品质，降低成本。
Machine Building召Automation, Dec 2007, 36(6) :83一85
1 UG集成仿真与验证仿真模块
(ISV)的结构及特点
1.1 ISV的组成结构
    ISV模块由机床驱动器MTD ( machine tool driver)和
仿真验证引擎S&V Engine ( simulation&verification en-
gine)两大核心构成，MTD由加工后置处理器外加一个虚
拟的NC控制器(VNC)组成。所有机床行为特性由MTD
处理。虚拟NC控制器调用S&V引擎的仿真与检验命令，
然后S&V引擎收集、处理，最终输送信息到图形显示或输
送到仿真控制面板，具体结构及功能处理如图1所示: