VERICUT的應(yīng)用技巧建立車床

1、要進(jìn)行NC程序仿真，需要預(yù)先構(gòu)建整個工藝系統(tǒng)的仿真環(huán)境，一般過程如下：(1)工藝系統(tǒng)分析，明確機(jī)床CNC系統(tǒng)型號、機(jī)床結(jié)構(gòu)形式和尺寸、機(jī)床運(yùn)動原理、機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)以及所用到的毛坯、刀具和夾具等;(2)建立機(jī)床幾何模型，用三維CAD軟件建立機(jī)床運(yùn)動部件和固定部件的實體幾何模型，并轉(zhuǎn)換成VERICUT軟件可用的STL格式;(3)建立刀具庫;(4)在VERICUT軟件中新建用戶文件，設(shè)置所用CNC系統(tǒng)，并建立機(jī)床運(yùn)動模型，即部件樹;(5)添加各部件的幾何模型，并準(zhǔn)確定位;(6)設(shè)置機(jī)床參數(shù);(7)保存所有文件。下面以CJK6132經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床為例進(jìn)行說明。(1)機(jī)床概述此車床為臥式、平床身、前刀座、

2、四工位電動刀架、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的經(jīng)濟(jì)型車床。所用數(shù)控系統(tǒng)為FANUC0T，X、Z兩軸二聯(lián)動控制，分別控制縱向、橫向滑板。X軸部件上裝四工位電動方刀架(轉(zhuǎn)動軸線垂直)，自動換刀。主軸變頻調(diào)速，床身、兩個床腳、主軸箱為固定部件，夾具為三爪卡盤。機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)為卡盤右端面中心，機(jī)床坐標(biāo)系如圖1示。圖1 CJK6132經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的機(jī)床坐標(biāo)系(2)部件分類依VERICUT軟件部件分類原則，部件分類如表1所示。表1 機(jī)床部件分類(3)建立部件的3D模型用SolidWorks軟件造型，以運(yùn)動單元建模，可不按照機(jī)床零部件連接結(jié)構(gòu)構(gòu)建。BASE可四零件一體建模，也可各零件單獨(dú)建模，之后在VERICUT中裝配。主

3、軸箱建模不考慮內(nèi)部傳動機(jī)構(gòu)，只建外形模型。X、Z軸傳動鏈可簡化不建，也可作為固定部件建模。建立幾何模型后，另存為STL格式。(4)建立部件樹先設(shè)CONTROL為“FANUC0T”：選菜單“SETUPCONTROLOPEN”，在彈出對話框中設(shè)“SHORT CUT”為“CGTECH_LIBRARY”，選“fan0t.ctl”打開后建部件樹。選菜單“MODELCOMPONENT TREE”，彈出部件樹對話框，單擊“BASE右鍵單擊在光標(biāo)菜單選APPEND選ZLINEAR”，添加Z軸，單擊“ZLINEAR右鍵單擊在光標(biāo)菜單選APPEND選XLINEAR”，添加X軸。同樣方法，添加其他部件，得到部件樹如

4、圖2所示。因為機(jī)床坐標(biāo)系的X軸正方向指向操作者方向，則在添加Z軸部件時，由于默認(rèn)Z軸部件的X軸正方向為遠(yuǎn)離操作者方向，因此應(yīng)繞Z軸正方向轉(zhuǎn)動180°，這樣，Z軸部件的X軸正方向才指向操作者。添加四把刀具時，刀架控制點(diǎn)為刀架轉(zhuǎn)動中心，它應(yīng)使后一把刀具比前一把刀具繞Y軸同一方向多轉(zhuǎn)90°，并從每把刀的COMPONENT ATTRIBUTES中改TOOL INDEX 分別為1、2、3、4，指定刀具號。圖2 所得到的目錄樹(5)在TOOL MANAGER中建立刀具庫以常用的外圓粗車刀、精車刀、螺紋刀、切斷切槽刀為例，分別記為1、2、3、4號刀。刀柄先用SolidWorks軟件建模，

5、并將其轉(zhuǎn)換成STL格式，便于使用時調(diào)入和調(diào)整位置。刀片在VERICUT中設(shè)置，選擇相應(yīng)刀片型號，輸入刀片尺寸。每把刀具都可應(yīng)用GAGE OFFSET 選項設(shè)置刀具相對與刀架中心的偏置，確定刀尖點(diǎn)到刀架中心的距離(DX，DY，DZ)，因刀尖應(yīng)與工件軸線等高，則DY必須為0。(6)添加機(jī)床幾何模型先添加工件、卡盤、主軸、四把刀具、刀架轉(zhuǎn)動部分，其他再按配合關(guān)系加入。添加STL模型時應(yīng)注意將模型TYPE選擇為MODEL FILES類型，按BROWSE找到相應(yīng)STL格式文件，NORMALS方向應(yīng)設(shè)為OUTWARD。1)工件STOCK可用VERICUT的圓柱體CYLINDER建模，設(shè)置半徑、長度，從PO

6、SITION選項的POSITION輸入框可設(shè)置工件左端面在機(jī)床坐標(biāo)系的位置，便于左右移動工件。2)主軸卡盤和卡爪添加時，卡盤右端面中心應(yīng)定位在坐標(biāo)系原點(diǎn)處，卡爪調(diào)入模型后，用MATE配合定位，第二、三個卡爪可用ROTATE工具旋轉(zhuǎn)120°得到。3)調(diào)節(jié)刀架轉(zhuǎn)動部分部件，應(yīng)定位X、Z向位置使轉(zhuǎn)動中心在坐標(biāo)系原點(diǎn)，并調(diào)整Y方向位置使裝刀位置與刀柄底部接觸。4)其他部件可調(diào)入后用配合方式定位。(7)設(shè)置參數(shù)選菜單“SETUPG-CODESETTING”，在彈出對話框中選“JOB TABLES”選項，在TABLE NAME列表框中選擇如下參數(shù)進(jìn)行添加：initial machine loca

7、tion(機(jī)床初始位置)：300 0 750(X Y Z 坐標(biāo)用空格間隔)machine reference location(機(jī)床參考點(diǎn))：300 0 750input program zero(工件編程原點(diǎn))：0 0 200(200為Z方向工件原點(diǎn)距機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)距離)選TOOL TABLES選項，在列表框中選擇如下參數(shù)進(jìn)行添加：Gage offset index (刀具號) values (刀尖點(diǎn)偏置值：刀尖到刀架中心距離)1 120 0 902 120 0 903 120 0 90120 0 90還有一些參數(shù)，如機(jī)床行程、換刀方式、NC程序類型和碰撞設(shè)置等，可進(jìn)行相應(yīng)操作，這里不再重復(fù)

8、。(8)保存文件分別保存用戶文件USR、控制系統(tǒng)文件CTL、機(jī)床文件MCH。為便于使VERICUT軟件開始運(yùn)行即進(jìn)入自己的用戶文件，可編輯VERICUT.BAT 文件，將其中VERICUT.USR改為所需的用戶文件名。另外，為了開始運(yùn)行VERICUT即進(jìn)入所需工作目錄，可將VERICUT.BAT復(fù)制到所需工作目錄中運(yùn)行，并在桌面建立快捷方式。圖3是我們所建立的虛擬機(jī)床環(huán)境。圖3 虛擬機(jī)床環(huán)境四、用定制功能建立易于軟件操作的定制面板因VERICUT軟件為全英文界面，為使培訓(xùn)學(xué)員易于操作，可用定制功能定制面板。由菜單“FileCustom interface”，進(jìn)入定制界面。按F7進(jìn)入編輯模式，再

9、按F7退出編輯模式，用PAGE UP/DOWN進(jìn)行界面翻頁。在編輯模式中，用添加頁APPEND PAGE工具添加HTML頁或FROM頁。若添加FROM頁，單擊右鍵顯示菜單如圖4所示，選擇相應(yīng)控件進(jìn)行添加。圖5為CJK6132車床定制面板的一部分。4 右鍵菜單圖5 CJK6132車床定制面板圖五、進(jìn)行仿真操作，檢驗NC程序正確性用定制好的操作面板時，操作過程如下：(1)單擊上面建立的桌面快捷方式，啟動VERICUT，并調(diào)用所需用戶文件和進(jìn)入所需工作目錄。(2)單擊菜單“Filecustom interface”，進(jìn)入已定制好的操作界面。(3)在定制操作界面設(shè)置工件半徑、長度。(4)在定制操作界面設(shè)置工件原點(diǎn)Z值。(5)單擊操作界面上的“新建NC程序”，打開記事本輸入NC程序，并保存(編寫NC程序應(yīng)按當(dāng)前工藝環(huán)境，如刀具號)。(6)單擊操作界面上的“選擇NC程序”，指定剛才編寫的NC程序。(7)單擊工具條上的“單步仿真”或“連續(xù)仿真”鍵，開始加工仿真。(8)用測量工具測量工件尺寸，檢查加工結(jié)果。用縮放、移動和旋轉(zhuǎn)工具，能從不同視點(diǎn)觀察、測量工件。僅更換NC程序、設(shè)置不同工件尺寸，即可進(jìn)行所需程序和工件的加工仿真。六、結(jié)束語本文基于VERICUT軟件構(gòu)建了數(shù)控車床加工培訓(xùn)的仿真環(huán)境，不占用機(jī)床機(jī)