内 容 简 介

本书以NCSIMUL数控加工仿真软件使用教程为模板，以中文界面的形式进行讲解。为了便于不同层次的用户，本书在内容的组织和章节的编排方面深入浅出，综合考虑数控仿真软件的实际应用经验、操作步骤、思路及技巧，配以数控加工的刀位计算基础理论、数控机床的结构运动形式，从理论到实际、图文并茂地帮助读者轻松学习和掌握NCSIMUL数控加工仿真软件的功能和应用技术。全书分为12章，全面讲述了NCSIMUL数控加工仿真软件的用户管理、机床仿真环境、刀具库、毛坯夹具零件、工作构建、过程仿真检查、接口批处理和切削优化等重要功能； 同时介绍了刀位计算的常用数学基础，给出了一些机械加工装备的结构运动形式以便帮助读者学习。本书配备相关的示例操作示范及其配套学习光盘，读者只需按照教程中的步骤做成、做会、做熟，再举一反三，就能扎扎实实地掌握NCSIMUL软件在数控加工仿真技术领域中的实际应用。

本书既可以作为法国SPRING Technologies公司在中国的用户培训教材，也可以作为国内NCSIMUL用户在实际使用中的参考教程，还可以作为国内高等院校机械、机电及相关专业学生的学习教材。具有数控加工专业知识的技术人员亦可以此为自学参考书。

法国SPRING Technologies公司开发的NCSIMUL数控加工仿真软件作为世界上应用最广泛的专业数控加工仿真系统，具有强大的三维加工仿真、验证、优化等功能，广泛应用于汽车制造、航空航天、模具制造等行业，目前在国内也拥有越来越多的用户群体。2010年推出的最新版本8.9版为使用者提供了一个功能更强大、使用更方便、速度与效率更高的数控加工仿真平台。

本书以NCSIMUL数控加工仿真软件使用教程为模板，在内容的组织和章节的编排方面，主要按NCSIMUL数控加工仿真软件功能模块划分，遵循循序渐进的原则。不仅介绍NCSIMUL软件的具体功能，而且还介绍复杂曲面加工成形、数控切削机床结构等相关的基础理论知识，最后通过几个实例讲解NCSIMUL软件在数控加工仿真的关键技术应用。全书共分12章，从使用者的角度出发，通过功能介绍和实例讲解，全面讲述了NCSIMUL数控加工仿真软件的环境界面、基本操作、参数设置、用户管理、机床仿真环境创建、控制系统配置、刀具库刀具定义、毛坯夹具零件定义、工作构建、程序调用、过程仿真、检查分析、接口批处理和切削优化等重要功能。

软件以中文界面的形式进行讲解，综合考虑数控仿真软件的实际应用经验、操作步骤、思路及技巧，从理论到实际、图文并茂地帮助读者轻松学习和掌握NCSIMUL数控加工仿真软件的功能和应用技术。为方便读者学习，本书配备相关的示例操作示范，读者可以按照教程中的步骤做成、做会、做熟，再举一反三，就能扎扎实实地掌握NCSIMUL软件在数控加工仿真技术领域中的实际应用。

本书由厦门大学机电工程系卓勇、席文明、姚斌和姚博世合作编著。在编写过程中，厦门大学机电工程系教授姚斌负责全程策划； 法国SPRING Technologies公司总经理冯彦卓提供经费支持； 法国SPRING Technologies公司的王志、郝伟技术工程师，汉江机床股份有限公司的赵仲琪总工程师及邓顺贤、周斌高级工程师等人提供了技术支持。参与本书编写及实例创作的还有博士研究生沈志煌，硕士研究生彭明军、赵鑫、兰国玮、卢杰、张凌、吴燕君、欧阳醌、熊雄、赵文昌、林祖文、王萌萌。在此对所有参与者的努力、支持和帮助表示衷心的感谢。

本书是编者在从事数控加工技术工作和使用NCSIMUL数控加工仿真软件后的经验总结，限于作者水平，加之时间仓促，错误之处在所难免，恳请广大读者批评指正，以利我们今后的改进。

编者

2012年11月

第1章NCSIMUL软件介绍

1.1概 述

1.2NCSIMUL软件的定位

1.3NCSIMUL的性能特点

1.4NCSIMUL软件的安装

1.4.1硬件配置

1.4.2软件安装

1.4.3技术支持

1.5NCSIMUL软件许可证配置

1.5.1NCSIMUL许可证介绍

1.5.2第一次启动NCSIMUL/许可文件过期后重启

1.5.3设置浮动工作站许可证

1.6NCSIMUL软件工作界面

1.6.1NCSIMUL启动界面

1.6.2NCSIMUL主窗口

1.6.3NCSIMUL工作原理

1.6.43D窗口

1.6.5程序窗口

1.6.6NCSIMUL选项设置

1.7NCSIMUL软件选项

1.7.1NCSIMUL参数预设

1.7.2NCSIMUL快捷键设置

第2章NCSIMUL用户管理

2.1NCSIMUL用户管理概述

2.2创建新用户

2.3更改用户

2.4修改用户工作属性

2.5删除用户

2.6用户信息

第3章NCSIMUL机床仿真环境

3.1NCSIMUL机床的定义

3.2NCSIMUL机床的创建

3.3NCMOTION工具

3.3.1简介

3.3.2环境

3.3.3新机床

3.3.4设定参数

3.3.5导入机床

3.4交互注释

3.5NCSIMUL五轴机床构建示例

3.5.1准备工作

3.5.2CAD模型准备

3.5.3NC控制器准备

3.5.4在NCSIMUL中创建新机床

3.5.5在NCMOTION中配置机床运动

3.5.6新机床配置

第4章NCSIMUL刀具库

4.1NCSIMUL刀具库概述

4.2刀具定义

4.33D刀具

4.4针对刀具定义的CAD文件

4.5刀具的复制和粘贴

4.6探针（探尺）

4.7NCPROFIL模块

4.8NCSIMUL刀具库及刀具创建示例

4.8.1创建新的刀具库

4.8.2新刀具定义

第5章NCSIMUL的毛坯、夹具和零件定义

5.1毛坯

5.2夹具

5.3零件

5.4NCSIMUL毛坯、夹具和零件定义示例

第6章NCSIMUL的工作

6.1NCSIMUL工作简介

6.2工作构建

6.3工作准备

6.3.1工作元素

6.3.2工作初始化

6.4工作检查

6.4.1信息窗口

6.4.2程序

第7章NCSIMUL工作仿真及检查分析

7.1仿真简介

7.1.1仿真工具栏的功能

7.1.2仿真参数

7.1.3确认工作在NCMAC格式下仿真

7.2工作仿真

7.3仿真分析

7.3.1测量

7.3.2比较

7.3.3剖面

7.4录像

7.53D录像

7.6NCPLAYER仿真演示

第8章NCSIMUL的接口及批处理功能

8.1数据的导入/导出

8.1.1数据的导入格式

8.1.2用户间数据传递

8.1.3工作的导入/导出

8.1.4导出刀具轨迹

8.1.5导出结果

8.2批量处理功能

第9章OPTITOOL切削优化

9.1OPTITOOL切削优化简介

9.1.1OPTITOOL简介

9.1.2TOOLSIMUL优化的前提： 定义刀具和毛坯

9.2OPTITOOL切削优化流程

9.2.1切削计算阶段

9.2.2切削分析阶段

9.2.3刀路和切削条件的优化阶段

9.2.4载荷计算

9.2.5优化程序的编辑阶段

9.2.6导出优化数据

9.3OPTITOOL切削优化示例

第10章NCSIMUL仿真工作示例

10.1用NCSIMUL软件仿真加工的工作过程

10.2五轴机床加工仿真示例

10.2.1启动NCSIMUL

10.2.2用户创建和更改

10.2.3工作创建

10.2.4工作仿真

10.3三轴车床加工仿真示例

10.3.1新工作创建

10.3.2新元素创建

10.3.3元素加载和工作检查

10.3.4工作仿真

10.4四轴铣削加工仿真工作示例

10.4.1准备工作

10.4.2新工作创建

10.4.3元素加载

10.4.4工作检查

10.4.5工作仿真

10.4.6解决仿真错误

10.4.7仿真结果及其分析

10.5五轴铣削加工仿真工作操作

10.5.1NCSIMUL用户选择

10.5.2NCSIMUL工作加载

10.5.3NC程序分析

10.5.4数控加工工作仿真

10.5.5解决仿真错误

10.5.6仿真结果分析

10.5.7刀具长度优化

10.5.8数据输出/通信

第11章数控加工成形曲面的常用数学基础

11.1曲线论基本知识

11.1.1曲线的矢量方程和参数方程

11.1.2矢函数

11.1.3导矢在曲线、曲面造型中的应用

11.1.4弧长参数化

11.1.5活动标架

11.1.6曲线论的基本公式

11.2曲面论基本知识

11.2.1曲面的参数方程和矢量方程

11.2.2曲面上参数曲线的切矢

11.2.3二次函数的全微分

11.2.4复合函数的偏导数

11.2.5曲面上曲线的切矢和曲面的法矢

11.2.6曲面的等距面

第12章数控机床结构及加工基础

12.1数控机床的基本知识

12.1.1数控机床概述

12.1.2数控机床分类

12.1.3典型数控机床简介

12.1.4数控编程技术基础

12.2数控机床的结构

12.3数控机床运动学原理

12.4机床总体结构方案设计

12.5数控加工工艺基础

12.5.1数控加工工艺系统的基本组成

12.5.2数控加工工艺性分析

12.5.3加工方法选择

12.5.4数控加工工艺路线的设计

12.5.5确定走刀路线和安排加工顺序

12.5.6刀具的选择

12.5.7切削用量的选择

参考文献