VERICUT 軟件在多軸數控加工中的應用

鄒偉全

(廣東科學技術職業學院，廣東 珠海 519000)

VERICUT 軟件在多軸加工中一些應用技巧，用定制功能實現了易于軟件操作的中文界面，多軸加工通過仿真，實現加工過程可視化，避免了擺角碰撞，取得了良好效果。

一 傳統數控加工模式及存在難點

隨著我國五軸數控機床在企業運用中的占有率的提高，對數控機床的操作人員、編程人員的需求急劇增大，如何高效、快速安全的加工出來，成為現企業的當務之急。

傳統加工模式下，由于五軸數控機床價格昂貴，每次新產品加工時，機床操作都必須保證安全與精度，往往都是比正常加工速度慢得多，一步步走，占用機床機器時間，效率低。而且初學者對機床不熟悉，易產生機床碰撞，損壞機器。所以數控加工仿真系統有了迫切需求。

二 VERICUT 軟件介紹與比較

VERICUT 軟件是由美國CGTECH 公司開發的，專為制造業軟件解決方案。其有如下模塊組成:NC 程序驗證模塊、機床加工模擬模塊、程序優化模塊、多軸加工模擬模塊、CAD/CAM 接口等，可仿真2 -5 軸機床的數控加工過程。它取代了傳統的切削試驗部件方式，能進行NC 程序優化、縮短加工時間，檢查過切、欠切，防止機床碰撞等錯誤;模擬整個機床加工過程和校驗程序的準確性來幫助用戶修正編程和改進切削效率，真實的三維實體效果，切削模型可測量尺寸，并能保存模型供檢驗、后續工序切削加工。目前已廣泛應用于航空、模具制造等行業。它是一個“以知識為基礎”的加工系統，通過仿真過程，VERICUT 能夠準確地分析計算每次切削的深度、寬度和切削角度，以及每個切削步材料去除量，為各切削條件指定最佳進給率，然后輸出一個新的刀具路徑，除了改進的進給率，其余均與原來的相同，它不會改變刀具軌跡，提高了數控加工質量。

三 數控加工工藝系統的仿真環境構建

要進行NC 程序仿真，需先構建整個工藝系統的仿真環境，一般過程如下:

1.明確機床CNC 系統型號、機床結構形式和尺寸、機床運動原理、機床坐標系統、所用到的毛坯、刀具、夾具。

2.創建機床幾何模型，利用其本身或借助其他三維CAD軟件創建機床運動部件和固定部件的實體幾何模型。

3.建立刀具庫。把一些常用刀具或本公司現有刀具都建立成庫，之后可直接調用。

4.在VERICUT 軟件中新建用戶文件，設置所用CNC 系統，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DMG_DMU50V 五軸加工中心為例進行說明。

(1)此五軸加工中心為搖籃式AC 軸旋轉機床。所用數控系統為海德漢530 系統，X、Y、Z、A、C 五軸聯動控制，自動換刀。

(2)依VERICUT 軟件部件分類原則，部件分類如下。

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(3)在VERICUT 軟件中建立部件樹。先設控制系統為:hei530(海德漢530);再設機床為DMG_DMU50V。后建部件樹，選菜單Fixture→模型右鍵，彈出部件樹對話框，單擊添加模型→選用夾具模型，可在軟件庫里選取通用的，也可自行建立專用夾具;Stock(毛坯)跟夾具操作一樣，其他部件也是同樣的方法，這里就不再詳述。得到部件樹如圖1。

(4)在加工刀具中建立刀具庫。加工刀具→鼠標右鍵→打開刀具管理器(圖2)，建立你所用的刀具或把之前建立的刀具庫直接調用。

圖2

(5)添加數控程序。數控程序→鼠標右鍵→添加數控程序文件(通過編程軟件后處理出來的NC 文件)

(6)設置G 代碼偏置。選擇G -代碼偏置→程序零點→彈出來設置窗口，把程序原點跟你的工件原點重合。

還有一些參數如機床行程、碰撞設置等，進行相應操作。

四 進行工位1 仿真操作，檢驗NC 程序正確性(如圖3)

圖3

圖4

五 進行第2、3 工位設置

工位2、3 的具體設置如工位1 一致，不同點就是將工位1的零件作為工位2 的毛坯進行再加工，工位2 的零件作為工位3 的毛坯進行再加工，把它加載進來就設置完成了。如圖4。

接下來就是進行全過程的仿真操作，只要按仿真到末端按鈕，完成整個加工過程仿真，并查看結果，看仿真過程中是否存在碰撞或過切。如果沒出現碰撞過切情況，就可以大膽上機加工。

六 總結

本文基于VERICUT 軟件構建了數控五軸加工仿真環境，不占用機床機器時間，效率高。用同樣方法可構建數控車床、加工中心的仿真環境，應用于生產。此方式基于完整的加工工藝系統環境進行NC 編程仿真，比一些CAD/CAM 軟件的單純刀位文件仿真更，真實、直觀，更接近實際加工情況，仿真后的NC 程序不用試切可直接進行加工生產，解決了生產打樣過程中速度慢，占用設備時間長等困難，大大提高了生產效率，縮短打樣時間。