VERICUT虚拟加工仿真过程研究

VERICUT虚拟加工仿真过程研究随着现代工业的发展，对零件复杂性、精度的要求越来越高，经过软件自动生成的刀具轨迹处理，生成的数控程序也变得更加复杂。 因此，如何保证数控程序的精度是数控加工生产中的难点。 虚拟制造技术在这种背景下近年来出现的新的先进制造技术实际加工过程之前，可以对具体加工过程进行模拟、优化、分析虚拟结果，发现、改进实际加工中产生的问题，以优良的加工技术投入生产。 虚拟制造技术由建模技术、仿真技术、控制技术和支持技术组成。 其中，建模与仿真是虚拟制造技术的基础与核心。 虚拟制造依靠建模与仿真技术模拟制造、生产与组装过程。 虚拟加工环境是模拟制造过程、预测加工问题的前提和基础。本文在虚拟制造软件VERICUT平台上，提出了构建模拟机床的方法和过程，并结合具体实例，描述了VERICUT平台上虚拟机床的建模过程。1 VERICUT的主要功能VERICUT是CGTech公司提供的数控加工仿真专用软件，具有较强的机床和数控程序仿真功能。 主要功能模块包括：1 )验证：三轴加工的验证和分析。2)OptiPath :优化设计切削使用量，以满足最小加工时间的目标函数和最大机床功率等制约条件。3 ) model export :从NC刀具路径建立CAD相容模型。4)Machine Simulation :解读提供虚拟机床及其作业环境建模功能的可识别的数控代码。5)mult-iaaxis:4轴和5轴的验证。6)AUTO-DIFF :实时伤痕检测与模型分析、与CAD设计模型的比较。7)Machine Developerps Kit :自定义VERICUT功能，用于解释复杂或不常用的数据。8 ) advancedmachinefeatures :提高vericut模拟复杂机床功能的能力。cad/cam接口： vericut可以从Pro/E、UG、CATIA等cad/cam系统内部无缝地运行。10)VERICUT Utilities :包括在验证模块中的模型修复工具和转换器。2虚拟机床的建模虚拟机床是随着虚拟制造技术的发展而提出的新研究领域，通过虚拟机床加工系统优化加工技术，在检测预报和加工质量的同时，优化切削参数、刀具路径，提高机床设备的利用率和生产效率。在虚拟制造软件的研究领域，建模对象多限于某些或某些系列的机床，该建模方法不仅通用性差，而且工作量大，效率差，影响仿真效果、制造周期和生产成本。 不同类型机床的通用化建模方法是解决问题的必然方法，综合分析了机床的结构特征，抽象化了其功能模块，总结了通用性建模方法。机床的结构分析和模块分解：常见数控机床在结构上有床、立柱、运动轴和工作台等部件，由刀具、夹具和一些辅助部件组成。 其中底座起到支撑机床组件作用的立柱在结构上拉出加工工具与工件的空间距离，实现运动轴布局的工作台配置工件，用夹具等辅助工具实现工件的定位和夹紧。 根据结构特点，机床组件可分为通用模块、辅助模块、专用模块3类。 其中，所谓通用模块，是指各种机床共有的零件，例如床、立柱、工作台等辅助模块，是指工具、夹具等机床工具的专用模块，是为特殊机床的特殊零件设立的。 机床建模过程中，对三种不同类型的模块应采用相应的建模策略，综合应用几何建模与运动学建模相结合的方法来实现。基于VERICUT的虚拟机床建模过程一)准备工作。 明确机床CNC系统的型号、机床的结构形式和尺寸、机床的运动原理、各运动轴的行程、机床坐标系统、使用的毛坯、刀具和夹具等。2 )机床的构建。 软件有一些常见的机床模型，可以调用，但一般不能满足需求。 在这种情况下，用户需要自己构建机床。3 )机床控制系统的设定。 软件本身提供了几十种控制系统，用户可以根据实际使用机床的后处理系统进行选择，非常方便灵活。 如果控制系统不存在，也可以自定义控制系统。4 )创建刀具库。5 )设定机床的系统参数。4关键问题分析机床建模主要实现了其几何实体建模和运动学建模。 关于实体模型，主要完成机床各模块的几何模型和辅助模块。 为了实现仿真加工中的正确真实性，影响加工的尺寸必然与机床实际情况一致。 关于其他部分，可以自由描绘，不过，接近的话，更能得到真实的印象。实体模型有两种类型的：参数模型：参数模型和模型文件，它们是按参数创建的简单模型，如立方体、圆柱体和圆锥体，它们的形状提供了最短的仿真时间和优化机床的显示和隐藏。 模型文件在其他CAD系统(如IGES、STL和HTML文件)中创建。 建议使用STL格式的文件使模型更加精确。 如果组件很简单，可以直接在VERICUT中创建它，然后在形状复杂时启动CAD软件以导出CAD模型。 VERICUT确保从基体开始依次添加反映实际机床结构和运动学特性的组件，在机床坐标系中定位整个机床，并在组件的每个机床零位置定义所有组件。在模型被转印时，其位置有可能发生变化，需要在VERICUT中移动的坐标值可以通过CAD软件的测量功能求出，因此得到旋转和移动所需的状况。5应用例加工图5.1所示的零件。图5.1加工部件由于零件本身比较简单，因此Vericut软体随附的3轴铣削机器样本可以满足您的需求。1 )打开文件样例3 _ axis _ mill _ Fanuc.VC项目。2 )设定空白尺寸114*114*30，用夹具夹住空白。3 )以空白上面中心为编程原点。4 )设置工具库。 这次的加工工具有三个立铣刀。 1号刀30采用刀具半径补偿15、2号刀20、3号刀14。5 )添加程序代码。 沿轮廓编程时，g代码如下：%T1M6G54G90S1000M03G00X70Y-70G43H01Z50Z5系列G42G01Z-10F200 D01X55Y-60Y55X-55战斗机Y-55战斗机X55Y0G03I-55J0型G01Y39战斗机Z-5战斗机X-14线G03X-25.51Y32.98R46G02X-39.31Y19.94R46G03X-46Y8R14G01X-46Y-8战斗机G03X-39.31Y-19.34R14G02X-25.51Y-32.98R46G03X-14Y-39R14G01X26Y-39战斗机G03X40Y-25R14G01Y25战斗机G03X26Y39R14G40G00Z50M05系列t2mm6S1000M03G00X0Y0G01Z-10战斗机Z50M05系列T3M6S1000M03G00X-27.19Y12.68G01Z-3型G03X-27.19Y-12.68R30G00Z50型M30系列%保存为txt格式。6 )仿真结果如图5.2、图5.3所示。图5.2图5.3六结语在实际加工过程之前，虚拟制造技术可以模拟、优化具体加工过程，分析虚