如今制造业中，一般机床生产效率低，对于创新产品的生产周期很长，还易发生材料的浪费和撞道现象。因此虚拟仿真逐渐走进了人们的视野中。

  本次毕业设计的课题是四轴加工中心虚拟加工仿真平台构建与实现。主要是三维立体图的构建，然后确定机床的逻辑运动关系，并将逻辑运动关系和相对应的机床模块建立联系，接着将机床模块文件添加至虚拟加工仿真软件vericut里，并利用MDI进行机床运动关系的验证。运用建立的虚拟机床，来进行典型零件的加工仿真，验证建立的虚拟机床的正确性，针对存在的问题进行纠正。

  近年来我国机床制造业既面临着制造装备发展的良机，也遭遇到市场之间的竞争的压力。从技术层面上来讲，加速推进数控技术将是解决机床制造业持续发展的一个关键。但传统的机械加工存在撞刀，生产效率低，成本高，安全防护不足等一些缺点。为了在实际生产和教学中减少相关成本以及避免生产事故，虚拟仿真平台软件的使用恰好能解决普通数字控制机床在实作训练过程中所产生的投入大、消耗多、成本高等问题。

  数控机床是一种用计算机来控制的机床。控制机床的计算机有专用计算机和通用计算机，他们都统称为数控系统。数控机床的运动和辅助动作均受控于数控系统发出的指令。而数控系统的指令是由程序员根据工件的材质、加工要求、机床的特性和系统所规定的指令格式（数控语言或符号）进行编制的。数控系统根据程序指令向伺服装置和其它功能部件发出运行或终断信息来控制机床的各种运动。当零件的加工程序结束时，机床便会自动停止。任何一种数控机床，只有在数控系统接收指令的情况下才能工作。机床的受控动作大致包括机床的起动、停止；主轴的启停、旋转方向和转速的变换；进给运动的方向、速度、方式；刀具的选择、长度和半径的补偿；刀具的更换，冷却液的开起、关闭等等。

  虚拟仿真又称虚拟现实技术或模拟技术，就是用一个虚拟的系统模仿另一个真实系统的技术。从微观上来说，虚拟仿线年代伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一类试验研究的新技术；从宏观上来说，虚拟仿真则是在人类认识自然界客观规律的历程中一直被有效地使用着的技术。由于计算机技术的发展，仿真技术逐步自成体系，成为继数学推理、科学实验之后人类认识自然界客观规律的第三类基本方法，而且正在发展成为人类认识、改造和创造客观世界的一项通用性、战略性技术。

  本课题主要是利用VERICUT软件构建一个能够反映真实四轴加工中心实际加工的虚拟仿真环境。首先，我们要构建一个与实际机床相匹配的虚拟机床模型，考虑到现实机床的结构复杂性以及虚拟仿真的实际要求，我们分析发现，在构建虚拟机床时并不是特别需要保证虚拟机床模型和现实机床在结构上完全一致，只要保证其关键尺寸的准确性就能满足仿真要求。

  VERICUT仿真软件是由美国CGTech公司开发的一款数控加工仿真软件，是一款世界上很优秀的虚拟加工仿真软件。其最大的优势是可以让用户自己来建立机床模型，之后导入软件中，用以构建客户所需要的虚拟加工环境。该软件在计算机上虚拟制作的完整过程，采用了先进的三维显示及虚拟现实技术，可以验证和检测NC程序有几率存在的碰撞、干涉、过切、欠切、切削参数不合理等问题。

  从微观的方面讲，该软件能做到非常真实的加工环境仿真。目前本软件已经对世界上比较著名的系统和厂家的机床进行了测绘和配置。从更深层次上讲，本软件给客户提供了一个非常广阔的平台，在这样的平台上用户都能够根据自己的需要定制其中的内容。本软件最根本的作用就是保证机床设备的安全，可以为客户的生产和首件试切提供极大的帮助，出现故障后可以去分析处理问题，节约了成本，提高了生产效率。

  所谓四轴加工中心 (http:\/\/.uggd\/ugurl.php?url=szjyjdsb,cn.1688)一般是加了一个旋转轴，通常称为第四轴。而旋转轴往往有很多种，如A旋转轴、B旋转轴、C旋转轴。本次课题所涉及到的旋转轴是A旋转轴，它是在X、Y、Z三轴基础上所增加的一个A旋转，因此相应的加工中心就是四轴加工中心。四轴加工中心,其实就是集中了数控钻、攻、铣的综合功能，减少复杂产品加工时的换刀，装夹等工作程序。大幅度的提升了生产效率。

  四轴加工中心主要是在三轴加工中心的基础上演变而来的，它除了拥有三轴加工中心里X、Y、Z三个基础轴外，还额外安装了一个A轴旋转轴，该旋转轴是装载X轴上的。当然除了这些主要的轴外还有机床的床身、刀具、电机等等。因此四轴加工中心结构主要由以下几部分所组成，它们分别是X轴，Y轴，Z轴，A轴，床身、刀具，自动开关门。