[发明专利]一种数控雕刻机虚拟调试系统的创建方法

权利要求书

1.一种数控雕刻机虚拟调试系统的创建方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)SolidWorks环境下搭建数控雕刻机的机械总装配模型；

(2)SimMechanics模型转换；

(3)创建基于Matlab/Simulink的数控雕刻机动力学可视化虚拟调试系统。

2.根据权利要求1所述的数控雕刻机虚拟调试系统的创建方法，其特征是，所述步骤(1)搭建数控雕刻机的机械总装配模型的过程是：

在SolidWorks环境下建立总装配模型，给予数控雕刻机相关属性、层次结构和机械约束的关键信息，基于相应的调试目的对模型进行适度简化，对雕刻机的主要功能部件进行建模，建立包括床身、机架、主轴以及X、Y、Z三个进给轴的导轨、滑块和工作台的关键零部件在内的几何模型，并将各零部件模型按照实际装配关系添加配合，以各零部件的各自作用对数控雕刻机总装配模型进行分割，根据实际关键零部件的功能需求，将数控雕刻机总装配体模型划分成多个子装配体模型，选择各子装配体模型之间的配合关系，在SimMechanics中尽可能地以低副来代替高副。

3.根据权利要求2所述的数控雕刻机虚拟调试系统的创建方法，其特征是，所述总装配模型文件中的各零部件全部以英文命名。

4.根据权利要求1所述的数控雕刻机虚拟调试系统的创建方法，其特征是，所述步骤(2)SimMechanics模型转换的过程是：

根据实际雕刻机部件功能实现子装配体模型的划分，同时结合Simscape高级语言来实现进给系统各关键功能部件物理建模与模块化封装；在MATLAB环境下通过“smimport”指令将所述步骤(1)获得的XML文件与STEP文件导入，将XML文件转化为SLX格式的文件，即为SimMechanics的动力学模型。

5.根据权利要求1所述的数控雕刻机虚拟调试系统的创建方法，其特征是，所述步骤(3)数控雕刻机动力学可视化虚拟调试系统的创建过程是：

将Simulink/Simscape中提供的伺服进给驱动模型与SimMechanics的动力学模型相结合，作为虚拟调试系统模型；advanced mates在SolidWorks中能够被用来限制X、Y、Z轴的最大行程，在虚拟调试系统模型中通过加入饱和块的方式，将数控雕刻机各执行机构的输入信号限制在上下饱和值，建立考虑三个进给轴最大行程的简化动力学模型。