【《某航空撑板产品的VERICUT虚拟数控加工分析案例》2600字】

某航空撑板产品的VERICUT虚拟数控加工分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u2183某航空撑板产品的VERICUT虚拟数控加工分析案例 1243591.1VERICUT软件简介 1198251.1.1机床分析模块 1322571.1.2分析模块 2174661.2VERICUT仿真文件建立 2192671.2.1VERICUT仿真流程 2175971.2.2机床文件的组建 465231.2.3夹具体、零件和毛坯的组建 6207171.2.4刀具的组建 8240711.3VERICUT虚拟加工 9243431.3.1偏置坐标系建立 9232301.3.2数控程序的添加 10172641.3.3多工序数控程序插入 10117341.3.4VERICUT虚拟加工 1168851.4仿真结果分析 121.1VERICUT软件简介VERICUT是由美国CGTech公司开发的数控加工仿真系统软件，该软件可以通过建立机床文件，添加数控程序，进行虚拟加工过程仿真，可以显示刀具加工零件的实时过程，可以通过日志文件分析加工过程中是否发生干涉现象，根据干涉情况，修改程序，夹具，装夹位置等，避免机床，夹具等发生干涉、碰撞等现象。通过自动比较功能，可以分析加工是否存在过切和残留。并提供了刀具的切削路径及实际加工优化的功能,提高了切削效率与机床资源利用率。虚拟数控加工仿真速度快,图形逼真,可以利用NC代码在不同的数控系统中进行加工仿真，并可以通过自带的分析模块得到加工结果。本论文主要用到了VERICUT系统以下模块：机床仿真模块、分析模块。1.1.1机床分析模块（1）仿真NC机床机床的数控加工仿真模块可以有效地完成整个数控过程中加工工具的三维仿真,具备了精确的检测碰撞功能。软件将实时地自动检测所有的部件,例如:回转轴之间的发生碰撞、导轨、工作台、主轴、夹具、刀具、工件等，是否发生干涉和碰撞。（2）建立NC机床可以输入STL，IGES和VERICUT的模型文件，这些模型可以在VERICUT组件树中建立，在组件树可以将各个模型连接到控制部分，设定其工作区域和范围，并设定其他机床参数，即可完成NC机床的建立。（3）多轴加工模块零件及其加工的操作变得更加复杂,增大了出现错误的可能。不得不使刀具路径精度精准进行设计和加工，使零件及机床、工人等安全出现很高风险。多轴铣削可以简化加工方案，降低刀路精度要求，这大大增加了其重要性。软件可以准确地实现对数控刀具的加工路径进行验证，在多轴模块加工过程中,可模拟并验证4轴及5轴的加工。1.1.2分析模块分析模块可以通过比较测定加工零件与设计零件之间的差别，通过自动比较、比较测定器等多种方法对加工零件进行分析，得出加工过程是否存在过切，残留等情况，保证加工精度，确保实际加工的正确。1.2VERICUT仿真文件建立1.2.1VERICUT仿真流程1、建立虚拟数控机床模型该软件为用户提供了一个控制文件库，包含了从2到5轴各种数控机床和加工中心，以及FANUC，西门子等各种数控系统，基本已经能够完全满足实际的应用需求。用户还可以调用或修改机床文件，来实现所需的加工要求，软件还提供了机床的自定义模型建立，通过软件自带建模或导入其他CAD软件建立的几何模型来建立机床及其组件的实体模型，然后设定机床相关参数行程极限、碰撞检测等完成机床文件的建立。2、建立毛坯和夹具模型与机床模型建立方法一致，可以通过软件自带建模或导入其他CAD软件建立的几何模型来完成毛坯和夹具的建模。3、建立刀具模型刀具模型由夹持装置和刀具两部分组成，该软件刀具库包含铣刀、钻刀、车刀等各种刀具，可以进行参数化添加刀具。4、设置系统参数数控加工仿真中，还需要在软件中设置一些参数，如工件坐标系的原点以及机床坐标系等。5、加工仿真在项目树中调入通过CAM软件生成的数控加工代码或者手工编写的数控加工程序，在VERICUT系统中进行加工仿真，可以观察零件加工的完整过程。6、仿真结果分析零件加工仿真过程中出现的错误，会放到日志文件中。可以通过日志文件分析加工过程中是否发生干涉现象，根据干涉情况，修改程序，夹具，装夹位置等，避免机床，夹具等发生干涉、碰撞等现象。通过自动比较功能，可以分析加工是否存在过切和残留。（工作流程如图1.1所示）。图1.1VERICUT数控仿真加工基本过程1.2.2机床文件的组建打开VERICUT，在软件中点击“新项目”，工作目录如下图1.2所示。双击“机床”系统弹出“打开机床”对话框，如下图1.3所示，选择“3_axis_tool_chain”机床。双击“控制”系统弹出“打开控制系统”对话框，如下图1.4所示，选择“fan10m”控制系统。图1.2工作目录图1.3机床的选择图1.4机床控制系统的选择1.2.3夹具体、零件和毛坯的组建1、在UG中绘制夹具以及毛坯，并在夹具底面建立“WCS”坐标系，如图1.5所示。并将毛坯、夹具和零件各自保存为“STL”文件。图1.5毛坯、夹具、工作坐标系建立2、在VERICUT工作目录中，右键“Fixture”选择“添加模型”→“模型文件”如图1.6所示，选择在UG中导出的夹具模型文件。添加完成的夹具模型如图1.7所示。图1.6夹具添加过程图1.7夹具模型添加3、与插入夹具同理，分别右键“Stock”和“Design”分别选择UG中导出的毛坯和零件模型文件。添加完成的夹具模型如图1.8和1.9所示。图1.8毛坯模型添加图1.9零件模型添加1.2.4刀具的组建本论文组建的刀具库共包含6把典型刀具，包括球头铣刀，圆鼻铣刀和孔加工刀具。VERICUT中各刀具刀长、刀刃长和刀具夹持长度等信息可以任意修改和编辑。但是切削部分和刀号需要和UG中所定义的刀具一致。在VERICUT界面下点击“项目”→“刀具”，系统弹出刀具管理对话框，点击添加铣刀，选择刀具类型，并输入参数，如下图1.10所示。刀具添加完成后还需要定义对刀点和装夹点如图1.11所示。图1.10刀具参数设置图1.11刀具对刀点和装夹点设置1.3VERICUT虚拟加工1.3.1偏置坐标系建立点击“坐标系系统”中的“Program_Zero”得到如图1.12所示对话框，点击“位置”选项，按照UG加工模块中机床坐标系的位置在对应的位置建立偏置坐标系。得到结果如下图1.13所示。图1.12坐标系位置设置图1.13底面偏置坐标系建立1.3.2数控程序的添加右键“数控程序”→“添加数控程序文件”，弹出“数控程序”对话框，选择通过UG后处理的数控文件，完成数控程序的插入。UG中数控程序未设置工件坐标系，需要在程序第一行输入“G54”如下图1.14所示。图1.14数控程序的修改1.3.3多工序数控程序插入第一步工序完成后，需要对零件进行翻面处理，并建立新的偏置坐标系，插入新的数控程序。建立新的工位，点击“Stock”弹出对话框如图1.15所示，通过移动和旋转操作将零件翻面。偏置坐标系和数控程序的插入同上。图1.15零件的翻面所有工序都插入到VERICUT中，数控程序就可以在VERICUT中进行虚拟加工了。1.3.4VERICUT虚拟加工机床模型重置后，就可以进行数控加工仿真了，加工状态如图1.16所示，此时可以通过“VERICUT日志器”查看夹具、刀具、工件和刀具以及工件的碰撞情况。机床仿真过程如图1.17所示。图1.16机床的加工状态图1.17机床的仿真过程1.4仿真结果分析加工