VERICUT环境下的数控仿真加工

IVERICUT 环境下的数控仿真加工摘要：近十几年来，随着科技的进步，尤其是数字化技术的高速发展，可以在机械设计进行之前就能够围绕整个设计生命周期进行相应的建模工作，同时可以充分利用计算机技术进行模拟设计，并对产品设计的整个生命周期进行过程模拟，给实际机械设计提供最佳的参考素材。在制造当中，还能够综合运用大量的数字化的制造技术及工艺，广泛应用计算机辅助设计以及数字管理手段对全部设计的过程进行科学管理，确保资源配置最优化、设计效率最大化。虚拟技术在现在应用越来越广泛，如何将其应用于机械制造行业，将虚拟与现实结合以加快制造业的发展，主要结合当今企业面临的问题做了一定的探索。使用 UG 的 CAD/CAM 模块与 VERICUT 对 XD-40 型立式数控铣床进行了模拟仿真。主要研究内容包括以下几点：1.对 UG 软件和 VERICUT 软件进行深入学习并熟练使用；2.使用 UG 软件对加工零件进行建模分析工艺生成加工程序，进行简单建模并设置刀具工艺参数；3.在 VERICUT 环境下构建 XD-40 数控铣床加工环境；4.在构建好的 VERICUT 环境下对零件进行加工仿真，并检验零件加工过程中的正确性。通过对机床以及零件进行建模并进行零件的仿真加工，得出通过 UG 与VERICUT 的结合可以大量节约加工成本，为新产品加工前期节约了大量时间，大大的提高了制造效率和质量。关键词：数控技术；加工仿真；VERICUTIIIIINumerical Control Simulation Machining Based on VERICUTAbstract：In the past ten years, with the progress of science and technology, especially the rapid development of modern digital technology, can be before they can in the mechanical design around the entire design life cycle for the corresponding modeling work, can make full use of computer technology to simulate the design at the same time, for the entire life cycle of product design and process simulation, for the actual mechanical design provides the best reference material.In the process of manufacturing, we can comprehensively use a large number of digital manufacturing technologies and processes, and extensively apply computer-aided design and digital management methods to scientifically manage the whole design process, so as to ensure optimal allocation of resources and maximize design efficiency.Virtual technology is becoming more and more widely in application now, how it can be used in machinery manufacturing industry, combining the virtual reality with to speed up the development of manufacturing industry, mainly combined with the modern enterprises are faced with the problem to do some exploration,. The CAD/CAM module of UG and VERICUT were used to simulate the xd-40 vertical UG milling machine. The main research contents include the following points:1. In-depth study and proficiency in UG software and VERICUT software;2. Use UG software to conduct modeling and analysis of machining parts to generate and process the process, conduct simple modeling and set tool process parameters;3. Constructed the processing environment of xd-40 nc milling machine under the environment of VERICUT;4. Process simulation of parts in the constructed VERICUT environment and verify the correctness of parts processing.Through parts of machine tools and parts modeling and simulation process, it is concluded that through the combination of UG and VERICUT would save processing costs, a large number of early saves a lot of time for the new product processing, IVgreatly improve the manufacturing efficiency and quality.Keywords: Numerical Control Technology, Machining Simulation, VERICUT.V目 录摘要 .IABSTRACT.II第一章 绪论 .11.1 研究目的及意义 .11.2 研究内容 .11.3 数控加工仿真技术 .21.3.1 国内外状况 .21.3.2 数控加工仿真技术 .21.4 章节小结 .3第二章 数控加工仿真软件介绍 .42.1 UG 的简介 .42.1.1 UG 具有的特点 .42.1.2 UG 的具体功能 .42.2 XD-40 型数控铣床 .52.3 VERICUT 介绍 .6第三章 UG 软件的数控自动编程模拟 .73.1 零件的建模 .73.1.1 加工零件的建模 .73.1.2 加工坐标系的建模 .83.2 零件工艺分析及刀具的选择 .93.2.1 零件工艺分析 .93.2.2 刀具的选择 .103.3 刀具轨迹的仿真模拟 .103.3.1 刀具建模 .103.3.2 加工参数的设置 .113.4 数控加工程序后处理 .113.5 章节小结 .12第四章 VERICUT 仿真 XD-40 机床 .134.1 机床建模 .13VI4.2 机床参数设置 .174.3 XD-40 刀具建模 .194.4 章节小结 .20第五章 仿真加工 .215.1 UG 仿真加工 .215.2 VERICUT 环境下的加工仿真 .225.3 进行仿真加工 .235.4 加工质量检验 .245.5 章节小结 .24第六章 结论 .25参考文献 .26致 谢 .27附录数控程序 .28VII1第一章 绪论1.1 研究目的及意义在实际制造生产加工过程，设计师为了保证加工的正确性和精确性，在机械制造加工之前对加工程序进行检验是非常重要的环节。长期以来，计算机仿真技术的发展迅速，使得在计算机环境中对数控加工过程进行检验的技术在实际的机械制造领域有了广泛的应用。刀具轨迹和零件切削的整个过程可以利用仿真的方法在计算机上模拟，设计师可以通过观察切削过程，找到一些问题并对这些问题进行调整，不用在实际中使用机床减少资源的消耗。并且，还可以通过计算机仿真模拟技术，对机械加工的过程及结果进行模拟仿真检验，检测各种加工数据是否符合设计要求，并对机械加工过程进行优化处理，实现机械制造的智能化。在实际的机械制造加工过程之前，虚拟制造技术能够仿真具体加工过程并对其不合理的数据进行及优化处理，它可以对仿真的结果进行数据分析处理，我们可以选择较优的加工工艺并进行生产。在机械制造过程中，有一项是相当复杂的，那就是数控程序的编写，虽然目有 CAD/CAM 技术等可以由计算机辅助来生成程序，但是缺并不能确保程序的高效性和精确性。1.2 研究内容数控加工仿真技术是集制造技术、机床数控理论、计算机辅助设计（CAD ）、计算机辅助制造（CAM）和建模技术于一体 Error! Reference source not found.。数控加工的主要内容包含：零件的立体建模、机床的建模、机床各个位置参数的设置、刀具参数的设置、检验 NC 代码的生成及其正确性、建模完成后零件数控仿真加工过程的模拟、分析检测加工完成零件质量。1.在 UG 软件中对我们所要加工的零件进行三维立体建模，并对其机械加工工艺进行详细的分析，然后在利用 UG 的编程模块生成数控加工的程序，完成数控程序的生成通过后置处理器对生成的程序进行后置处理，就能够得到适合不同机床的 G 代码文件用于加工。2.在 VERICUT 软件中对 XD-40 数控铣床的实际加工环境进行模拟；模拟2出机床的三个主轴，并设置好各个位置的参数，使其能够像实际机床那样进行零件加工，并且可以进行碰撞干涉检查。在软件中进行数控加工仿真模拟，我们能够检测机械加工过程中刀具和加工零件是否合理，工件与加持装置是否有碰撞干涉的存在，来确保加工出的零件符合设计参数要求，同时避免刀具、夹具和机床之间因为碰撞等问题而产生的不必要的磨损和破坏。3.利用 UG 能够检测加工程序，检测其在加工过程中是否存在过切或欠切等切削一系列的加工问题问题。可以运用几何图像或动画的方式模拟机械加工过程，来检验零件的几何形状是否符合设计参数要求。1.3 数控加工仿真技术1.3.1 国内外状况近些年来计算机模拟技术的快速发展，从根本上改变了传统的制造业产生方式，世界上各工业发达国家对现在制造业进行研发，并且为其投入大量的资金支持，提出了全新的不同以往的制造模式。在新研发的机械制造过程中，数控技术是它的核心技术。数控技术在集成化基础上实现了超薄性、超小型化；并且能够综合计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科多方向的技术，数控技术的高速、高精、高效控制等特点从而一一成为现实。 多年来，我门国家的数控系统都是封闭式体系结构，而 CNC 只能作为机床运动控制器来进行使用。在以往的加工过程中，零件的参数设计大多是根据经验设置为固定参数，加工程序通常是在加工前用手工方式或通过 CAD/CAM 等自动编程系统进行编写。整个机械加工过程中 CAD/CAM 和 CNC 之间并没有反馈控制的存在，CNC 只是一个封闭式的开环执行机构，并且加工过程中的刀具参数、工件的材料性能、主轴的最大转速、加工过程中的进给速率、