垫板凸模加工及三数控机床视化仿真的研究

0 毕业设计 题目： 垫板凸模加工及三数控机床视化仿真的研究 系 别 机电工程系 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 指导教师 毕业时间 2014.06 1 摘要 随着世界工业化发展的需要，制造业的竞争日益激烈，先进的制造技术不断出现，尤其是数控技术，在先进 数控技术的引领下，工业产品的加工质量不断完善，生产周期不断缩短，数控技术已成为制造业的核心技术。 在计算机技术迅猛发展的同时，数控技术也迎来了革命性的变化，计算机仿真、模拟技术已成为实际加工的前提，它省去了大量的工作量，提高了生产效率，最重要的是模拟、仿真技术将实际加工中的材料损失降到了最低，大大节约了加工成本。作者在查阅和搜索了大量与本毕业设计相关资料的基础上，对数控技术，特别是其中的模拟仿真技术进行深刻的认识和研究，并在指导老师的耐心指导下，首先熟悉了 CATIA V5 R20 软件，设计出此次两个零件的 垫板凸模任务是根据模型设计出他它们的加工方法，利用轮廓铣对复杂曲面进行粗加工和精加工，最后，结合 CATIA 中设计好了的模型实例展现了 VERICUT 环境下数控加工仿真的全过 程 。 关键字 ： 数控，仿真， 垫板凸模 2 ABSTRACT With the development of world industrialization, the manufacturing industry competition is intense, advanced manufacturing technology appears unceasingly, especially in advanced numerical control technology, numerical control technology, the machining quality of industrial products continue to improve, production cycles continue to shorten, numerical control technology has become the core technology for manufacturing industry. With the rapid development of computer technology, numerical control technology also ushered in a revolutionary change, computer simulation, simulation technology has become the premise of the actual processing, it saves a lot of workload, improves the production efficiency, the most important is simulated, simulation technology will be the actual processing of material loss was reduced to the minimum, greatly saving the processing cost.Author search on the search and a lot of graduation design and the related data, the numerical control technology, especially the understanding and study of deep simulation techniques, and in guiding the teacher under the guidance of the patient, the first familiar with CATIA V5 R20 software, design plate punch task this time two parts according to the model design the processing method, the contour milling of complex curved surface is rough and fine processing, finally, combined with the model instance in CATIA to design the present NC simulation under VERICUT all over. KEYWORD:NC ， Simulation ， Plate punch 3 目录 第一章绪论 . 6 1.1 课题研究的意义 . 6 1.2 论文章节的安排 . 7 第二章 CATIA 软件简介 . 8 2.1CATIA 常用模块 . 9 2.2 CATIA V5 软件的特点 . 9 2.2.1 重新构造的新一代体系结构 . 9 2.2.2 支持不同应用层次的可扩充性 . 9 2.2.3 与 NT 和 UNIX 硬件平台的独立性 . 9 2.2.4 专用知识的捕捉和重复使用 . 9 2.2.5 给现存客户平稳升级 . 9 2.3 CATIA 软件的竞争优势 . 10 第三章 数控编程的工艺处理 . 11 第四章 垫板凸模加工方法的研究 . 14 4.1 引入零件及进入加工模块 . 15 4.2 零件定义操作 . 16 4.2.1 机床的设置 . 18 4.2.2 定义坐标系 . 19 4.2.3 定义加工目标零件 . 19 4.2.4 定义毛坯零件 . 20 4.2.5 定义安全平面 . 21 4.3 零件区域粗加工（ Roughing） . 21 4.3.1 几何参数定义 . 22 4.3.2 刀具参数定义 . 23 4.3.3 刀具路径定义 . 24 4.3.4 仿真 . 25 4.4 外形切削（ Profile Contouring） . 25 4.4.1 几何参数的定义 . 26 4.4.2 刀具参数的定义 . 27 4.4.3 刀具路径的定义 . 28 4.4.4 仿真 . 29 4.5 孔钻（ Drilling） . 30 4.5.1 几何参数的定义 . 30 4.5.2 刀具参数的定义 . 31 4.5.3 刀具路径的定义 . 32 4.5.4 仿真 . 33 4 4.6 面加工（ Facing） . 33 4.6.1 几何参数的定义 . 33 4.6.2 刀具参数的定义 . 34 4.6.3 刀具路径的定义 . 34 4.6.4 仿真 . 35 4.7 等高加工（ ZLevel）和（ Pocketing） . 36 4.7.1 几何参数定义 . 36 4.7.2 刀具参数定义 . 37 4.7.3 刀具路径定义 . 37 4.7.4 仿真 . 39 4.8 扫描粗加工（ Sweep roughing） . 40 4.8.1 几何参数的定义 . 40 4.8.2 刀具参数的定义 . 40 4.8.3 刀具路径的定义 . 41 4.8.4 仿真 . 42 4.9 扫描加工（ Sweeping ） . 42 4.9.1 几何参数的定义 . 43 4.9.2 刀具参数的定义 . 43 4.9.3 刀具路径的定义 . 44 4.9.4 仿真 . 45 4.10 点到点加工（ Point to Point） . 46 4.10.1 刀具参数的定义 . 46 4.10.2 刀具路径的定义 . 47 4.10.3 仿真 . 47 4.11 外形切削 （ Profile Contouring） . 48 4.11.1 几何参数的定义 . 49 4.11.2 刀具参数的定义 . 49 4.11.3 刀具路径的定义 . 50 4.11.4 仿真 . 50 4.12 仿真 . 51 第五章 VERICUT 仿真加工过程 . 53 5.1VERICUT 仿真技术的概述 . 53 5.2VERICUT 模块 . 54 5.3 数控加工仿真技术的操作步骤 . 57 5.3.1 建立机床模型： . 57 5.3.2 选择机床控制系统： . 57 5.3.3 添加毛坯实体： . 58 5.3.4 建立加工坐标系： . 58 5.3.5 导入已在 CATIA 上导出的 NC 代码 . 59 5.4 加工仿真的验证： . 62 第六章 总结与展望 . 66 5 6.1 论文总结 . 66 6.2 后续展望 . 67 致谢 . 72 参考文献 . 73 毕业设计小结 . 74 6 第一章 绪论 1.1 课题研究的意义 数控加工是一种用计算机来控制的机床，用来控制机床的计算机不管是专用还是通用计算机都统称为数控系统。它是解决零件多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。从总体来看，数控机床加工与传统机床加工相比具有的优点有： 1）、 适应性强 适应性即柔性，指数控机床随生产对象变化而变化的适应能力。在数控机床上改变加工零件时，只需要重新编制程序，输入新的程序后就能实现对新 零件的加工，这就为复杂结构零件的单件、小批量生产提供了极大的方便。适应性强是数控机床得以生产和迅速发展的主要原因。 2）、 精度高，质量稳定 数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的，一般情况下工作过程不需要人工干预，这就消除了操作者人为生产的误差，在设计制造数控机床是，采取了许多措施，使数控机床的机械部分达到了较高的精度和刚度。 3）、 生产效率高 由于数控机床结构钢性好，因此允许进行大切削用量的强力切削，这就提高了数控机床的切削效率，节省了机动时间。数控机床的移动部件空行程运动速度快，工件装夹时间短，刀具可 自动更换，辅助时间比一般机床大为减少。 4）、 能实现复杂运动 普通机床难以实现或根本无法实现轨迹为三次以上的曲面运动，而数控机床则可实现几乎是任意轨迹的运动和加工任何形状的空间曲面，适应于复杂异形零件的加工。 5）、 良好的经济效益 7 数控机床虽然设备昂贵，加工是分摊到每个零件上的设备折旧费较高，但在单件、小批量生产的情况下，使用数控机床加工可减少调整、加工和检验时间，节省直接生产费用。而且加工零件不用制作家具，节省了工艺装备费用。 6）、 有利于生产管理的现代化 数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，特 别是在数控机床上上使用计算机控制，为计算机辅助设计、制造以及管理一体化奠定了基础。 本文所要的研究内容就是基于 CATIA 软件平台上，通过计算机模拟实际加工过程，达到对数控加工过程的优化和加工结果预测的目的。 1.2 论文章节的安排 根据本科生毕业论文的选题要求，作者在近三个月的论文写作阶段，基于CATIA V5 系列软件和 VERICUT 仿真软件平台，在论文指导老师耐心的指导下完成了大量的研究和写作工作，在此基础上对复杂曲面加工方法进行设定，并在软件平台下进行仿真模拟加工。这些内容在以下论文章节中都有详细说明， 论文内容的章节安排如下： 绪论 CATIA 软件的主要功能介绍 数控加工关键技术的研究 连接板凹模加工方法的研究 总结与展望 8 第二章 CATIA 软件简介 CATIA（ Computer-graphics Aided Three-dimensional Interactive Application）是法国 Dassault 公司于 1975 年起开始发展的一套完整的 3D CAD/CAM/CAE 一体化软件。它的内容涵盖了产品从概念设计、工业设计、三维建模、分析计算、动态模拟与仿真、工程图的生成 到生产加工成产品的全过程，其中还包括了大量的电缆和管道布线、各种模具设计与分析、人机交换等实用模块。 CATIA 不但能够保证企业内部设计部分之间的协同设计功能，而且还可以提供企业整个集成的设计流程和端对端的解决方案。 CATIA 大量用于航空航天、汽车 /摩托车行业、机械、电子、家电与 3C 产业及 NC 加工等各方面。由于其功能强大而完美， CATIA已经几乎成为 3D CAD/CAM 领域的一面旗帜和争相遵从的标准，特别是在航空航天、汽车及摩托车领域， CATIA 一直居于统治地位。 功能强大的 CATIA 软件是由大量的功能模块组成 的。 图 2-1 CATIA 模块图 9 2.1CATIA 常用模块 在 CATIA V5 R20 中共有 13 个模组，分别是：基础结构、机械设计、形状、分析与模拟、 AEC 工厂、加工、数字化装配、设备与系统、制造的数字化处理、加工模拟、人机工程学设计与分析、知识工程模块和 ENOVIA V5 VPM(图 3.2.1)，各个模组里又有一个到几十个不同的模块。认识 CATIA 中的模块，可以快速的了解它的主要功能，下面将介绍 CATIA V5 R20 中的一些主要模组。 2.2 CATIA V5 软件的特点 2.2.1 重新构造的新一代 体系结构 为确保 CATIA 产品系列的发展， CATIA V5 新的体系结构突破传统的设计技术，采用了新一代的技术和标准，可快速地适应企业的业务发展需求，使客户具有更大的竞争优势。 2.2.2 支持不同应用层次的可扩充性 CATIA V5 对于开发过程、功能和硬件平台可以进行灵活的搭配组合，可为产品开发链中的每个专业 成员 配置最合理的解决方案。允许任意配置的解决方案可满足从最小的供货商到最大的跨国公司的需要。 2.2.3 与 NT 和 UNIX 硬件平台的独立性 CATIA V5 是在 Windows NT 平台和 UNIX 平台上开发完 成的，并在所有所支持的硬件平台上具有统一的数据、功能、版本发放日期、操作环境和应用支持。CATIA V5在 Windows平台的应用可使 设计师 更加简便地同办公应用系统共享数据；而 UNIX 平台上 NT 风格的用户界面，可使用户在 UNIX 平台上高效地处理复杂的工作。 2.2.4 专用知识的捕捉和重复使用 CATIA V5 结合了显式知识规则的优点，可在设计过程中交互式捕捉设计意图，定义产品的性能和变化。隐式的经验知识 变成了显式的专用知识，提高了设计的自动化程度，降低了设计错误的风险。 2.2.5 给现存客户平稳升级 10 CATIA V4 和 V5 具有兼容性，两个系统可并行使用。对于现有的 CATIA V4用户， V5 能引领他们迈向 NT 世界。对于新的 CATIA V5 客户，可充分利用 CATIA V4 成熟的后续应用产品，组成一个完整的产品开发环境。 2.3 CATIA 软件的竞争优势 CATIA 的竞争对手包括 UG NX， Pro/E， Topsolid,Cimatron。其中 NX 和 Pro/E与 CATIA 可谓 三分天下 。目前 CATIA 在设计与 工程软件 中占有最多的市场份额。这来源于其如此强大的客户来源和军工背景。与其竞争对手相比， CATIA 的优势在于赏心悦目的界面，易用而强大的功能，在 汽车 、航空航天、造船等专用行业强大的功能支持等， IT 老大 IBM 的全球销售合作。还有很重要的一点，就是来自 CATIA 母公司，达索系统 Dassault Systemes 其他兄弟 软件 的支持： 1 Delmia，强大的生产线规划和管理 软件 ，配合 Catia 完成制造可行性分析和实施； 2 Enovia，强大的数据管理和设计支持系统 3 Smarteam，强大的 PLM 软件 ，与 UGS Team Center 并列为 PLM 最成功的软件， PLM 的鼻祖。 4 VPM，设计数据共享平台，跨国公司各设计中心可使用此 软件 进行数据和信息状态共享 5 Solidworks，三维工程 软件 在全球中端市场的 统治者 ，被达索公司收购后，成为打击其他中端软件的招牌武器，并且有效的支持高端软件 CATIA 在中低端市场的渗透 6 Abaqus，最强大的 FEM 软件 之一，优势是非线性、动态、隐式计算，成为可以有效解决 汽车 与航空航 天领域复杂问题的有效工具 。 11 第三章 数控编程的工艺处理 1.认真分析零件图纸，明确加工内容和技术要求 2.制定加工方案，选择加工机床类型 3.确定零件的装夹方式 4.确定加工坐标系原点 5.走刀路线的选择 6.刀具的选择 7.确定加工用量 加工用量包括切削深度和宽度、主轴转速、进给速度等 1）切削深度的确定 主要根据机床、工件和刀具的刚度决定。 机床、工件和刀具的刚度越好，切深可越大 若机床、工件、刀具的刚性允许，如 果能一次切完，可留 0.20.5mm 余量再精加工一次，以提高零件的光洁度和精度。 若刚性不允许，切削宽度、深度越大，则切削力、残余应力、振动越大，加工表面光洁度、精度越低。 2）切削宽度：加工时每相邻两刀之间的距离 L，又称为行距 。 12 图 3-1 切宽示意图 粗加工切削宽度由刀具、机床、零件的刚性决定； 精加工可根据零件的粗糙度计算确定。 (要降低表面粗糙度，可缩小行距，但加工效率降低；因此在保证行距不变的前提下，应选择较大半径的刀具 ,可明显降低残留高度。 ) （ 3）转速 (S)的确定： 如果有切削参数库，可直 接查切削参数库；否则，根据实际经验 ,并配合刀具厂家提供的刀具切削线速度 vc (m/min) 查表计算来确定。 刀具厂商根据被切削材料、刀具材料、切削深度、切削宽度等建立了刀具切削线速度 vc(m/min)查询表 。 主轴转速 n (r/min)根据允许的切削速度 vc (m/min)选取 D-工件或刀具的直径 (mm) （ 4）进给速度（量） F (mm/min) a. 定义：刀具每分钟移动的路径之和。 1000cvn D 13 b. 确定方式：根据零件的加工精度、表面光洁度、切削深度、宽度以及刀具和工件材料而选择。 c. 控制方式： I. 编程人员在程序中给定一个值； II. 操作人员可根据实际情况用倍率调节旋 扭进行调节 。 程序编制中的误差主要有三部分组成： 1)逼近误差 ：用近似方程所表述的形状与原始零件之间的误差。 （一次逼近误差） 。 2)插补误差：用直线或圆弧段逼近零件轮廓曲线所产生的编程误差。 3)圆整化误差：这是将工件尺寸换算成机床的脉冲当量时由于圆整化所产生的误差 。 走刀路线的规划 走刀路线是指数控加工过程中刀位点相对于被加工工件的 运动轨迹。 1) 确定走刀路线的原则： a. 保证零件的加工精度和光洁度 b.方便数值计算，减少程序段数 c. 缩短走刀路线，减少空程 d.易于零件刚性 e尽量避免刀具在加工中向下； f 刀具轨迹变化尽量做到平缓 g. 精加工最好采用顺铣。 2) 逆铣和顺铣 逆铣 :如果刀具的切削方向和刀具的前进方向相同 ; 顺铣 :如果刀具的切削方向和刀具的前进方向相反。 刀具的选择原则： a.刀具半径 R 应小于零件 内轮廓的最小曲率半径，约为 (0.80.9）Rmin. b.切削深度取 (1/4 1/2)D，以保证刀具有足够的加工刚度。 14 第四 章 垫板凸模加工方法的研究 本章研究的主要内 容：加工方法的选择、刀具路径的优化、几何参数和刀具参数的选择，以提高加工精度和切削效率。从而制定出一套切实可行的三轴型面加工方法。 本论文使用一个垫板凸 模模型进行研究，下图为 垫板凸模 的零件图（ 图 4-1）以及毛坯图（ 图 4-2）。 图 4-1 零件图 图 4-2 毛培图 15 4.1 引入零件及进入加工模块 粗加工的目的是将毛培的大部分材料切除，去除大量的工件材料，留少量余量以备进行精加工，可以提高加工 效率、减少加工时间、降低成本并提高经济效率。 打开已经建立好的 毛培 按图操作 图 4-1-1 进入加工界面 双击 出现下 图 16 图 4-1-2 基础设置 4.2 零件定义操作 在定义零件操作之前，先在零件表面定义一个原点。点击特征树 board 之前的加号，展开子菜单，选择零件几何体，单击，工具栏发生变化，选择做点工具，出现如图 4.3.1 所示点定义菜单。 图 4-2-1 定义点 17 点类型选择之间，点 1 选毛培的左上角点，点 2 选择毛培右上角点，确定，这样就产生了一个在毛培上表面正中间的点，如图所示。 图 4-2-2 零件图 图 4-2-3 Part Operation 图所示的“ Part Operation”对话框中各按钮的说明如下。 按钮：用于选择数控机床和设置机床参数。 18 按钮：设定加工坐标系。 按钮：加入一个装配模型文件或一个加工目标模型文件。 按钮：选择目标加工文件。 按钮：选择毛坯零件。 按钮：选择夹具。 按钮：设定安全平面 。 按钮：选定 5 个平面定义一个整体的阻碍体。 按钮：选定一个平面作为零件整体移动平面。 按钮：选定一个平面作为零件整体旋转平面。 4.2.1 机床的设置 单击“ Part Operation”对话框中的 按钮，弹出对话框如 。 图 4-2-4 基础设置 19 单击其中的 3-axis Machine 按钮 ，保持系统默认设置，然后确认，完成机床设置。 4.2.2 定义坐标系 单击“ Part Operation”对话框中的 按钮，出现如 所示对话框。 点击图中原点对话框消失 再点击毛坯表面的中点 。 图 4-2-5 定义 好的界面 点击确定 。 4.2.3 定义加工目标零件 点击 图 中的 图标选择建好的模型 20 图 4-2-7 打开界面 4.2.4 定义毛坯零件 单击“ Part Operation ”对话框中的 按钮，再单击所示特征树的图 4-2-8 基础设置界面 21 4.2.5 定义安全平面 单击“ Part Operation ”对话框中的 按钮，将鼠标放到特征树的上，选择隐藏。选择零件的最高平面，单击鼠标右键，选择 offset， thickness 设置为 40mm。 毛坯零件定义完成，在图形区双击鼠标左键，系统回到“ Part Operation”对话框。如图 4.3.6 所示，点确定。 图 4-2-9 基础设置界面（毛坯） 4.3 零件区域粗加工（ Roughing） 鼠标单击特征树的 Manufacturing Program.1，单击菜单插入 Roughing Operation Roughing 如图所示，进行零件表面粗加工，弹出 Roughing.1 对话框， 22 如图所示 图 4-2-10 添加 4.3.1 几何参数定义 选择要加工平面， 菜单下， 单击对话框中间红色的面，对话框消失，选择零件几何体，鼠标双击空白处，消失的对话框再次出 现，此时刚才红色的面变为绿色。 Position 选为 On 图 4-3-1 几何元素的选择 23 图 4-3-2 进退刀路线 4.3.2 刀具参数定义 单击 定义刀具，直径改为 D 10，把 Ball end tool 之前的对勾点掉，单击 More 按钮 ，弹出子菜单，如图所示 24 图 4-3-3 刀具参数的定义 图 4-3-4 刀具参数 把表格里的数据改为如图 。 4.3.3 刀具路径定义 单击 按钮，出现如 图 19 所示菜单， Tool path style 选择 Zig-zag（之字形加工）。 25 图 4-3-5 刀轨定义界面 4.3.4 仿真 单击 进行仿真模拟，出现如图 20 所示对话框，单击 ，进行观看，可以拉动进度条把加工速度调快，结果如图所示。 图 4-3-6 仿真图 4.4 外形切削 （ Profile Contouring） 鼠标单击特征树的 Manufacturing Program.1，单击菜单插入 Roughing 26 Operation Roughing 如图 4-4-1 所示，进行零件表面粗加工，弹出 Roughing.1对话框，如图所示 图 4-4-1 添加 Roughing 4.4.1 几何参数的定义 图 4-4-2 外 轮廓几何元素选择 1 27 图 4-4-3 外轮廓几何元素选择 2 4.4.2 刀具参数的定义 单击 定义刀具，点击 按钮出现如图示菜单之后按图示修改表格数据 28 图 4-4-4 刀具参数的定义 图 4-4-5 刀具参数 4.4.3 刀具路径的定义 图 4-4-6 刀具路径 29 图 4-4-7 进退刀 4.4.4 仿真 单击 进行仿真模拟，出现如图所示对话框，单击 ，进行观看。 图 4-4-8 30 图 4-4-9 仿真 4.5 孔钻 （ Drilling） 4.5.1 几何参数的定义 图 4-5-1 几何元素 31 4.5.2 刀具参数的定义 单击 定义刀具，点击 按钮出现如图示菜单之后按图示修改表格数据 。 图 4-5-3 刀具参数 32 4.5.3 刀具路径的定义 图 4-5-4 刀具参数 33 图 4-5-5 进退刀路线 4.5.4 仿真 单击 进行仿真模拟，出现如图 31 所示对话框，单击 ，进行观看。 图 4-5-6 仿真 4.6 面 加工 （ Facing） 4.6.1 几何参数的定义 图 4-6-1 几何参数 34 4.6.2 刀具参 数的定义 点击 按钮出现如图示菜单之后按图示修改表格数据 图 4-6-2 刀具参数 4.6.3 刀具路径的定义 图 4-6-3 刀路 35 图 4-6-4 进退刀路线 4.6.4 仿真 单击 进行仿真模拟，出现如图 35 所示对话框，单击 ，进行观看 。 图 4-6-7 仿真 36 4.7 等高加工（ ZLevel）和（ Pocketing） 图 4-7-1 添加清根加工 4.7.1 几何参数定义 图 4-7-2 几何元素 37 4.7.2 刀具参数定义 点击 按钮出现如图示菜单之后按图示修改表格数据 。 图 4-7-3 刀具参数 4.7.3 刀具路径定义 图 4-7-4 走刀路线 38 图 4-7-5 走刀路线 图 4-7-6 39 4.7.4 仿真 单击 进行仿真模拟，出现如图 4.4.5 所示对话框，单击 ，进行观看，可以拉动进度条把加工速度调快，结果如图 4.4.6 所示。 图 4-7-7 图 4-7-8 刀路 40 图 4-7-9 刀路 4.8 扫描粗加工（ Sweep roughing） 按照图示操作 图 4-8-0 添加扫描粗加工 4.8.1 几何参数的 定义 4.8.2 刀具参数的定义 单击 定义刀具，点击 按钮出现如图示菜单 之后按图示修改 41 表格数据 。 图 4-8-1 刀具参数 4.8.3 刀具路径的定义 图 4-8-2 走刀路线 42 图 4-8-3 进退刀路线 4.8.4 仿真 单击 进行仿真模拟，出现如图 46 所示对话框，单击 ，进行观看 。 图 4-8-4 仿真 4.9 扫描加工（ Sweeping ） 单击插入， Machining Operations Sweeping Operations Sweeping如图所 43 示，弹出对话框 Sweeping.1。 图 4-9-1 添加扫描加工 4.9.1 几何参数的定义 图 4-9-2 几何元 素定义 4.9.2 刀具参数的定义 单击 定义刀具，点击 按钮出现如图示菜单之后按图示修改表格数据。 44 图 4-9-3 刀具参数 4.9.3 刀具路径的定义 图 4-9-4 刀路 45 图 4-9-5 进退刀路线 4.9.4 仿真 单击 进行仿真模拟，出现如图 49 所示对话框，单击 ，进行观 看 。 图 4-9-6 仿真 46 4.10 点到点加工（ Point to Point） 图 4-9-7 加工区域 4.10.1 刀具参数的定义 单击 定义刀具，点击 按钮出现如图示菜单之后按图示修改表格数据。 47 图 4-10-1 参数设置 4.10.2 刀具路径的定义 图 4-10-2 刀路 4.10.3 仿真 单击 进行仿真模拟，出现如图 52 所示对话框，单击 ，进行观看。 48 图 4-10-3 刀轨 4.11 外形切削 （ Profile Contouring） 图 4-10-4 这一步加工是对已经加工好的垫板凸模轮廓进行加工 如图黑色圈的区域 。 图 4-10-5 加工区域 49 4.11.1 几何参数的定义 图 4-11-1 图 4-11-2 几何参数定义 4.11.2 刀具参数的定义 单击 定义刀具， 按照图示定义刀具 。 50 图 4-11-3 刀具参数定义 4.11.3 刀具路径的定义 图 4-11-4 刀路定义 4.11.4 仿真 单击 进行仿真模拟，出现如图所示对话框，单击 ，进行观看，可以 51 拉动进度条把加工速度调快，结果如图所示。 每步都点击 此按钮 之后点击播放按钮就可以观看。 图 4-11-5 刀轨 4.12 仿真 单击 进行仿真模拟，出现如图所示对话框，单击 ，进行观看，可以拉 动 进 度 条 把 加 工 速 度 调 快 ， 结 果 如 图 所 示 。图 4-12-1 仿真 52 图 4-12-2 仿真结果图 53 第五章 VERICUT 仿真加工过程 5.1VERICUT 仿真技术的概述 VERICUT 软件是美国 CGTECH 公司开发的 数控加工 仿真系统，由 NC 程序验证模块、机床运动仿真模块、优化路径模块、多轴模块、高级机床特征模块、实体比较模块和 CAD/CAM 接口等模块组成，可仿真数控车床、铣床、加工中心、线切割机床和多轴机床等多种加工设备的数控加工过程，也能进行 NC 程序优化 ，缩短加工时间、延长刀具寿命、改进表面质量，检查过切、欠切，防止机床碰撞、超行程等错误 ;具有真实的三维实体显示效果，可以对切削模型进行尺寸测量，并能保存切削模型供检验、后续工序切削加工 ;具有 CAD/CAM 接口，能实现与 UG. CATIA 及 MasterCAM 等软件的嵌套运行。 VERICUT 软件目前已广泛应用于航空航天、汽车、模具制造等行业，其最大特点是可仿真各种 CNC系统，既能仿真刀位文件，又能仿 真 CAD/CAM 后置处理的 NC 程序，其整个仿真过程包含程序验证、分析、机床仿真、优化和模型输出等 世界最强的 数控 模拟仿真， VERICUT 是全世界 NC 验证软体的领导者；CGTech Vericut 6.0 支援用户利用专案结构树，浏览、配置多个机床设置，每个机床设置有自己单独的机床结构、夹具、刀具、控制系统和仿真设定。切削毛坯可以从一个机床任务移到另一个机床任务，同时能够自动定位。一 旦用户选定了机床配置，毛坯、夹具和设计模型，这些资讯就和机床捆绑在一起了，接下来就可以类比整个加工过程。 最新版 VERICUT 7.0 包括英文及简体中文 Vericut 7.0 亦重新设计了刀具管理器，使 Vericut 的程式优化模组OptiPath 变得更容易使用。刀具优化库将设置在刀具管理器 ，这样不仅简化了 54 使用过程，而且不同的刀具可以参考同一个优化库。新的刀具装配向导允许用户在一个简单的用户介面里，通过 对话方块 的形式创建一把新铣刀。如果用户已经在其他刀具库 建立了一把刀，用户可以参考或复制整个刀具，或刀片、刀柄，建立新的刀具。 Vericut 模型输出功能在 7.0 里得到了加强，能够输出 CATIA V5、 ACIS SAT和 STEP 模型，模型输出能够在 Vericut 类比 NC 程式的任何过程中创建 CAD 模型。这个模型包含了各种加工特征，如：孔、倒角、圆弧、凹槽、凸台，这些特征非常精确，和实际加工特征一样。在 Vericut 6.0 里面，模型输出可以输出能够产生的特征，单独的不能生成的 特征或不好的特征（如球头刀生成的 “凹坑 ”）可以输出综合特征。其他的增强功能使模型的表面和边界更光顺。输出的文件使用NURBS 修整曲线，减小了文件的大小。 此外， Vericut 能够生成过程模型，是生成探头程式的理想工具。利用 Vericut类比过程中留下的几何特征，来创建探头程式使得在机床上即时检测成为可能。另外， Vericut 7.0 版本还可以创建 HTML 或 PDF 格式的检测文件，供机床操作工和质量控制人员使用。 VERICUT 是一款专为制造业设计的 CNC 数控机床加工仿真和 优化软件 。取代了传统的切削实验部件方式， VERICUT 通过模拟整个机床加工过程和校验加工程序的准确性 ，来帮助您清除编程错误和改进切削效率。 5.2VERICUT 模块 * Verification 仿真、验证和分析三轴铣削、钻削、车削、车铣复合和线切割刀路 * Machine Simulation 建立并仿真 CNC 机床及各种控制系统，检验机床干涉与碰撞 * OptiPath 通过修改切削速度，优化刀路，实现高效 切削 * Model Export 将仿真后的模型以 IGES 或 STL 格式输出 * Multi-Axis 仿真与验证四轴与五轴铣削、钻削、车削和车铣复合加工 55 * Advanced Machine Features 增强 VERICUT 仿真高级加工功能的能力 * Machine Developers Kit 增强 VERICUT 仿真复杂机床的功能 * CNC Machine Probing 模拟机床探测头操作，减少潜在错误，节省购买探测设备的成本 * Inspection Sequence 快速准确地为用户提供零 件加工过程中的各部位尺寸，并以 PDG、 TXT 或 HTML 的格式输出，供各个部门引用 * EDM Die Sinking 模拟验证电火花加工，支持多电极加工 * AUTO-DIFF 通过比较设计模型与 VERICUT 输出模型，进行过切检查 * Cutter/Grinder Verification 验证多轴磨削 * Cutter/Grinder Machine Simulation 模拟多轴磨削，检验机床碰撞 * C