VERICUT的應用技巧建立車床

1、要進行NC程序仿真，需要預先構建整個工藝系統(tǒng)的仿真環(huán)境，一般過程如下：(1)工藝系統(tǒng)分析，明確機床CNC系統(tǒng)型號、機床結構形式和尺寸、機床運動原理、機床坐標系統(tǒng)以及所用到的毛坯、刀具和夾具等;(2)建立機床幾何模型，用三維CAD軟件建立機床運動部件和固定部件的實體幾何模型，并轉換成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，設置所用CNC系統(tǒng)，并建立機床運動模型，即部件樹;(5)添加各部件的幾何模型，并準確定位;(6)設置機床參數;(7)保存所有文件。下面以CJK6132經濟型數控車床為例進行說明。(1)機床概述此車床為臥式、平床身、前刀座、

2、四工位電動刀架、步進電機驅動的經濟型車床。所用數控系統(tǒng)為FANUC0T，X、Z兩軸二聯動控制，分別控制縱向、橫向滑板。X軸部件上裝四工位電動方刀架(轉動軸線垂直)，自動換刀。主軸變頻調速，床身、兩個床腳、主軸箱為固定部件，夾具為三爪卡盤。機床坐標原點為卡盤右端面中心，機床坐標系如圖1示。圖1 CJK6132經濟型數控車床的機床坐標系(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 機床部件分類(3)建立部件的3D模型用SolidWorks軟件造型，以運動單元建模，可不按照機床零部件連接結構構建。BASE可四零件一體建模，也可各零件單獨建模，之后在VERICUT中裝配。主

3、軸箱建模不考慮內部傳動機構，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CONTROL為“FANUC0T”：選菜單“SETUPCONTROLOPEN”，在彈出對話框中設“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右鍵單擊在光標菜單選APPEND選ZLINEAR”，添加Z軸，單擊“ZLINEAR右鍵單擊在光標菜單選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。因為機床坐標系的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Z軸部件的X軸正方向為遠離操作者方向，因此應繞Z軸正方向轉動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，刀架控制點為刀架轉動中心，它應使后一把刀具比前一把刀具繞Y軸同一方向多轉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、并將其轉換成STL格式，便于使用時調入和調整位置。刀片在VERICUT中設置，選擇相應刀片型號，輸入刀片尺寸。每把刀具都可應用GAGE OFFSET 選項設置刀具相對與刀架中心的偏置，確定刀尖點到刀架中心的距離(DX，DY，DZ)，因刀尖應與工件軸線等高，則DY必須為0。(6)添加機床幾何模型先添加工件、卡盤、主軸、四把刀具、刀架轉動部分，其他再按配合關系加入。添加STL模型時應注意將模型TYPE選擇為MODEL FILES類型，按BROWSE找到相應STL格式文件，NORMALS方向應設為OUTWARD。1)工件STOCK可用VERICUT的圓柱體CYLINDER建模，設置半徑、長度，從PO

6、SITION選項的POSITION輸入框可設置工件左端面在機床坐標系的位置，便于左右移動工件。2)主軸卡盤和卡爪添加時，卡盤右端面中心應定位在坐標系原點處，卡爪調入模型后，用MATE配合定位，第二、三個卡爪可用ROTATE工具旋轉120°得到。3)調節(jié)刀架轉動部分部件，應定位X、Z向位置使轉動中心在坐標系原點，并調整Y方向位置使裝刀位置與刀柄底部接觸。4)其他部件可調入后用配合方式定位。(7)設置參數選菜單“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進行添加：initial machine loca

7、tion(機床初始位置)：300 0 750(X Y Z 坐標用空格間隔)machine reference location(機床參考點)：300 0 750input program zero(工件編程原點)：0 0 200(200為Z方向工件原點距機床坐標系原點距離)選TOOL TABLES選項，在列表框中選擇如下參數進行添加：Gage offset index (刀具號) values (刀尖點偏置值：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，如機床行程、換刀方式、NC程序類型和碰撞設置等，可進行相應操作，這里不再重復

8、。(8)保存文件分別保存用戶文件USR、控制系統(tǒng)文件CTL、機床文件MCH。為便于使VERICUT軟件開始運行即進入自己的用戶文件，可編輯VERICUT.BAT 文件，將其中VERICUT.USR改為所需的用戶文件名。另外，為了開始運行VERICUT即進入所需工作目錄，可將VERICUT.BAT復制到所需工作目錄中運行，并在桌面建立快捷方式。圖3是我們所建立的虛擬機床環(huán)境。圖3 虛擬機床環(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，為使培訓學員易于操作，可用定制功能定制面板。由菜單“FileCustom interface”，進入定制界面。按F7進入編輯模式，再

9、按F7退出編輯模式，用PAGE UP/DOWN進行界面翻頁。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，選擇相應控件進行添加。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，并調用所需用戶文件和進入所需工作目錄。(2)單擊菜單“Filecustom interface”，進入已定制好的操作界面。(3)在定制操作界面設置工件半徑、長度。(4)在定制操作界面設置工件原點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程序應按當前工藝環(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，檢查加工結果。用縮放、移動和旋轉工具，能從不同視點觀察、測量工件。僅更換NC程序、設置不同工件尺寸，即可進行所需程序和工件的加工仿真。六、結束語本文基于VERICUT軟件構建了數控車床加工培訓的仿真環(huán)境，不占用機床機