張文健

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，數(shù)控技術(shù)也不斷取得新的進(jìn)展，科技創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)。而在數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用中，產(chǎn)品加工前使用的數(shù)控程序的正確性顯得非常重要。本文介紹了美國CGTECH公司開發(fā)的Vericut數(shù)控加工仿真，分析了虛擬機(jī)床的建立和數(shù)控仿真加工等方面的應(yīng)用，闡明了Vericut軟件在數(shù)控加工中的突出作用。

關(guān)鍵詞：Vericut 數(shù)控仿真 程序檢驗(yàn)

0 引言

在當(dāng)今數(shù)控加工中，CAD/CAM軟件和數(shù)控程序在線傳輸系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。輸出的程序是否正確直接影響著加工的安全。為此檢驗(yàn)數(shù)控程序的正確性顯得十分重要。之前的方法，是通過數(shù)控系統(tǒng)仿真功能進(jìn)行仿真驗(yàn)證，然后再進(jìn)行首件試切進(jìn)行檢驗(yàn)。但是這種方法風(fēng)險(xiǎn)依舊很大，如一次機(jī)床碰撞，不僅可能毀壞刀具、工件甚至機(jī)床，而且延誤整個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃。因此，在數(shù)控加工之前急需檢驗(yàn)加工程序是否正確，避免由于程序的錯(cuò)誤導(dǎo)致發(fā)生碰撞、刀具損壞、加工工件報(bào)廢。

1 基于Vericut的數(shù)控仿真技術(shù)

目前的CAD/CAM軟件很多，如UG/CAM、Proe /CAM、Master-CAM、PowerMill等這些軟件也都具有仿真功能，這些軟件只能完成自身處理結(jié)果的仿真，而無法對其他軟件的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，其仿真功能有限，無法滿足數(shù)據(jù)仿真發(fā)展的需求。

VERICUT軟件是一套由美國CGTECH公司開發(fā)并在研制出來的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，主要由NC程序驗(yàn)證模塊、優(yōu)化路徑模塊、高級機(jī)床特征模塊和CAD/CAM接口等模塊組成，它主要適用于仿真數(shù)據(jù)車床、加工中心等多種加工設(shè)備的數(shù)控加工過程。它具有加工時(shí)間短、延長刀具壽命、表面質(zhì)量高、準(zhǔn)確率高等優(yōu)勢。VERICUT軟件通過真實(shí)的三維實(shí)體顯示效果，測量切削模型的尺寸，并能保存切削模型以供后續(xù)檢驗(yàn)加工。此外，它還可以通過CAD/CAM接口，實(shí)現(xiàn)與UG、CATIA及MasterCAM等軟件的嵌套運(yùn)行。目前，VERICUT軟件已廣泛應(yīng)用于航天、汽車制造、模具制造等行業(yè)，它通過數(shù)據(jù)仿真技術(shù)在自動制造化中發(fā)揮著越來越重要的作用。在實(shí)際的零件加工中，最基本的要素有機(jī)床、夾具、零件、毛坯、刀具和NC代碼，在虛擬的環(huán)境中，要進(jìn)行NC程序的驗(yàn)證、機(jī)床的模擬和NC程序的優(yōu)化，也必須具備這些最基本的要素。

2 虛擬機(jī)床的建立

2.1 機(jī)床模型建立 VERICUT軟件可以建立一個(gè)與用戶實(shí)際車床完全一致的虛擬機(jī)床，這是基于企業(yè)車床的實(shí)際使用情況建立起來的，這也是VERICUT軟件區(qū)別于其他數(shù)控仿真軟件的最大特點(diǎn)。機(jī)床模型的建立首先要收集機(jī)床的參數(shù)，如各坐標(biāo)軸的行程、工作臺的尺寸以及參考點(diǎn)的位置。VERICUT中組件樹展示了機(jī)床各坐標(biāo)、毛坯、主軸、刀具等各部分間的關(guān)系，體現(xiàn)了車床的基本結(jié)構(gòu)，這是進(jìn)行機(jī)床模型構(gòu)建的前提和基礎(chǔ)。

2.2 刀具建模 虛擬機(jī)床建立完成后，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)虛擬加工，得出虛擬制造中產(chǎn)品的可制造型評價(jià)，還需建立相關(guān)配套刀具。VERICUT數(shù)據(jù)仿真技術(shù)通過刀具管理模塊，解決了配套刀具問題。用戶可以利用刀具管理模塊完成刀具建模，根據(jù)自己的實(shí)際需要，選擇任意形狀的刀具。如圖1刀具管理器。

2.3 零件毛坯及夾具建模 使用者在完成機(jī)床模型和道具建模后，還需要利用VERICUT數(shù)據(jù)仿真系統(tǒng)的建模模塊，進(jìn)行機(jī)床零件毛坯和夾具的幾何建模，通過設(shè)立坐標(biāo)的形式確定其所在位置，將其安放到正確的地方。

2.4 創(chuàng)建系統(tǒng)控制文件 VERICUT為用戶提供了大量常見的數(shù)控系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)其實(shí)際需求進(jìn)行選擇，包括各種型號的HAAS、FANUC、日本三菱、SIEMENS的數(shù)控系統(tǒng)等。同時(shí)，VERICUT系統(tǒng)還可以根據(jù)用戶數(shù)控加工的實(shí)際需求量身定做一套適合自身發(fā)展要求的控制系統(tǒng)，提高了數(shù)控系統(tǒng)的針對性和匹配度。

3 數(shù)控仿真加工

數(shù)據(jù)仿真加工利用VERICUT的程序管理功能對外部軟件程序進(jìn)行管理，它可以將由外部CAM軟件生成的數(shù)控加工程序調(diào)入。系統(tǒng)根據(jù)G代碼識別，按照數(shù)控程序進(jìn)行走刀，從而完成整個(gè)零件加工過程。在模擬加工的過程中，用戶可以觀察到與實(shí)際加工完全相同的機(jī)床加工過程，看到刀具切除毛坯材料，并逐漸形成完整零件的過程。

如果在加工過程中發(fā)生了過切、欠切、撞刀、機(jī)床碰撞、超行程等錯(cuò)誤，系統(tǒng)會顯示以提醒用戶，同時(shí)將發(fā)生錯(cuò)誤的現(xiàn)象及所在程序行自動記入到報(bào)告文件中，以方便用戶查詢與修改。

4 結(jié)束語

本文基于Vericut軟件從機(jī)床模型的建立、零件毛坯及夾具建模、創(chuàng)建系統(tǒng)控制文件、數(shù)控仿真加工等幾個(gè)方面進(jìn)行了研究，采用VERICUT軟件仿真技術(shù)不僅可以縮減程序的調(diào)試時(shí)間還可以避免首件“試切”帶來的風(fēng)險(xiǎn)，VERICUT軟件的應(yīng)用將對數(shù)控加工水平的提升，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李云龍，曹巖.數(shù)控機(jī)床加工仿真系統(tǒng)VERICUT[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2005.

[2]魏林，李琦.利用VERICUT軟件進(jìn)行數(shù)控仿真加工教學(xué)研究[J].遼寧高職學(xué)報(bào)，2010，12（8）：43-45.

[3]蔣麗霞.Vericut數(shù)控仿真技術(shù)研究及應(yīng)用[J].四川兵工學(xué)報(bào)，2013，34（7）：101-103.endprint

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，數(shù)控技術(shù)也不斷取得新的進(jìn)展，科技創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)。而在數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用中，產(chǎn)品加工前使用的數(shù)控程序的正確性顯得非常重要。本文介紹了美國CGTECH公司開發(fā)的Vericut數(shù)控加工仿真，分析了虛擬機(jī)床的建立和數(shù)控仿真加工等方面的應(yīng)用，闡明了Vericut軟件在數(shù)控加工中的突出作用。

關(guān)鍵詞：Vericut 數(shù)控仿真 程序檢驗(yàn)

0 引言

在當(dāng)今數(shù)控加工中，CAD/CAM軟件和數(shù)控程序在線傳輸系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。輸出的程序是否正確直接影響著加工的安全。為此檢驗(yàn)數(shù)控程序的正確性顯得十分重要。之前的方法，是通過數(shù)控系統(tǒng)仿真功能進(jìn)行仿真驗(yàn)證，然后再進(jìn)行首件試切進(jìn)行檢驗(yàn)。但是這種方法風(fēng)險(xiǎn)依舊很大，如一次機(jī)床碰撞，不僅可能毀壞刀具、工件甚至機(jī)床，而且延誤整個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃。因此，在數(shù)控加工之前急需檢驗(yàn)加工程序是否正確，避免由于程序的錯(cuò)誤導(dǎo)致發(fā)生碰撞、刀具損壞、加工工件報(bào)廢。

1 基于Vericut的數(shù)控仿真技術(shù)

目前的CAD/CAM軟件很多，如UG/CAM、Proe /CAM、Master-CAM、PowerMill等這些軟件也都具有仿真功能，這些軟件只能完成自身處理結(jié)果的仿真，而無法對其他軟件的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，其仿真功能有限，無法滿足數(shù)據(jù)仿真發(fā)展的需求。

VERICUT軟件是一套由美國CGTECH公司開發(fā)并在研制出來的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，主要由NC程序驗(yàn)證模塊、優(yōu)化路徑模塊、高級機(jī)床特征模塊和CAD/CAM接口等模塊組成，它主要適用于仿真數(shù)據(jù)車床、加工中心等多種加工設(shè)備的數(shù)控加工過程。它具有加工時(shí)間短、延長刀具壽命、表面質(zhì)量高、準(zhǔn)確率高等優(yōu)勢。VERICUT軟件通過真實(shí)的三維實(shí)體顯示效果，測量切削模型的尺寸，并能保存切削模型以供后續(xù)檢驗(yàn)加工。此外，它還可以通過CAD/CAM接口，實(shí)現(xiàn)與UG、CATIA及MasterCAM等軟件的嵌套運(yùn)行。目前，VERICUT軟件已廣泛應(yīng)用于航天、汽車制造、模具制造等行業(yè)，它通過數(shù)據(jù)仿真技術(shù)在自動制造化中發(fā)揮著越來越重要的作用。在實(shí)際的零件加工中，最基本的要素有機(jī)床、夾具、零件、毛坯、刀具和NC代碼，在虛擬的環(huán)境中，要進(jìn)行NC程序的驗(yàn)證、機(jī)床的模擬和NC程序的優(yōu)化，也必須具備這些最基本的要素。

2 虛擬機(jī)床的建立

2.1 機(jī)床模型建立 VERICUT軟件可以建立一個(gè)與用戶實(shí)際車床完全一致的虛擬機(jī)床，這是基于企業(yè)車床的實(shí)際使用情況建立起來的，這也是VERICUT軟件區(qū)別于其他數(shù)控仿真軟件的最大特點(diǎn)。機(jī)床模型的建立首先要收集機(jī)床的參數(shù)，如各坐標(biāo)軸的行程、工作臺的尺寸以及參考點(diǎn)的位置。VERICUT中組件樹展示了機(jī)床各坐標(biāo)、毛坯、主軸、刀具等各部分間的關(guān)系，體現(xiàn)了車床的基本結(jié)構(gòu)，這是進(jìn)行機(jī)床模型構(gòu)建的前提和基礎(chǔ)。

2.2 刀具建模 虛擬機(jī)床建立完成后，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)虛擬加工，得出虛擬制造中產(chǎn)品的可制造型評價(jià)，還需建立相關(guān)配套刀具。VERICUT數(shù)據(jù)仿真技術(shù)通過刀具管理模塊，解決了配套刀具問題。用戶可以利用刀具管理模塊完成刀具建模，根據(jù)自己的實(shí)際需要，選擇任意形狀的刀具。如圖1刀具管理器。

2.3 零件毛坯及夾具建模 使用者在完成機(jī)床模型和道具建模后，還需要利用VERICUT數(shù)據(jù)仿真系統(tǒng)的建模模塊，進(jìn)行機(jī)床零件毛坯和夾具的幾何建模，通過設(shè)立坐標(biāo)的形式確定其所在位置，將其安放到正確的地方。

2.4 創(chuàng)建系統(tǒng)控制文件 VERICUT為用戶提供了大量常見的數(shù)控系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)其實(shí)際需求進(jìn)行選擇，包括各種型號的HAAS、FANUC、日本三菱、SIEMENS的數(shù)控系統(tǒng)等。同時(shí)，VERICUT系統(tǒng)還可以根據(jù)用戶數(shù)控加工的實(shí)際需求量身定做一套適合自身發(fā)展要求的控制系統(tǒng)，提高了數(shù)控系統(tǒng)的針對性和匹配度。

3 數(shù)控仿真加工

數(shù)據(jù)仿真加工利用VERICUT的程序管理功能對外部軟件程序進(jìn)行管理，它可以將由外部CAM軟件生成的數(shù)控加工程序調(diào)入。系統(tǒng)根據(jù)G代碼識別，按照數(shù)控程序進(jìn)行走刀，從而完成整個(gè)零件加工過程。在模擬加工的過程中，用戶可以觀察到與實(shí)際加工完全相同的機(jī)床加工過程，看到刀具切除毛坯材料，并逐漸形成完整零件的過程。

如果在加工過程中發(fā)生了過切、欠切、撞刀、機(jī)床碰撞、超行程等錯(cuò)誤，系統(tǒng)會顯示以提醒用戶，同時(shí)將發(fā)生錯(cuò)誤的現(xiàn)象及所在程序行自動記入到報(bào)告文件中，以方便用戶查詢與修改。

4 結(jié)束語

本文基于Vericut軟件從機(jī)床模型的建立、零件毛坯及夾具建模、創(chuàng)建系統(tǒng)控制文件、數(shù)控仿真加工等幾個(gè)方面進(jìn)行了研究，采用VERICUT軟件仿真技術(shù)不僅可以縮減程序的調(diào)試時(shí)間還可以避免首件“試切”帶來的風(fēng)險(xiǎn)，VERICUT軟件的應(yīng)用將對數(shù)控加工水平的提升，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李云龍，曹巖.數(shù)控機(jī)床加工仿真系統(tǒng)VERICUT[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2005.

[2]魏林，李琦.利用VERICUT軟件進(jìn)行數(shù)控仿真加工教學(xué)研究[J].遼寧高職學(xué)報(bào)，2010，12（8）：43-45.

[3]蔣麗霞.Vericut數(shù)控仿真技術(shù)研究及應(yīng)用[J].四川兵工學(xué)報(bào)，2013，34（7）：101-103.endprint

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，數(shù)控技術(shù)也不斷取得新的進(jìn)展，科技創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)。而在數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用中，產(chǎn)品加工前使用的數(shù)控程序的正確性顯得非常重要。本文介紹了美國CGTECH公司開發(fā)的Vericut數(shù)控加工仿真，分析了虛擬機(jī)床的建立和數(shù)控仿真加工等方面的應(yīng)用，闡明了Vericut軟件在數(shù)控加工中的突出作用。

關(guān)鍵詞：Vericut 數(shù)控仿真 程序檢驗(yàn)

0 引言

在當(dāng)今數(shù)控加工中，CAD/CAM軟件和數(shù)控程序在線傳輸系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。輸出的程序是否正確直接影響著加工的安全。為此檢驗(yàn)數(shù)控程序的正確性顯得十分重要。之前的方法，是通過數(shù)控系統(tǒng)仿真功能進(jìn)行仿真驗(yàn)證，然后再進(jìn)行首件試切進(jìn)行檢驗(yàn)。但是這種方法風(fēng)險(xiǎn)依舊很大，如一次機(jī)床碰撞，不僅可能毀壞刀具、工件甚至機(jī)床，而且延誤整個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃。因此，在數(shù)控加工之前急需檢驗(yàn)加工程序是否正確，避免由于程序的錯(cuò)誤導(dǎo)致發(fā)生碰撞、刀具損壞、加工工件報(bào)廢。

1 基于Vericut的數(shù)控仿真技術(shù)

目前的CAD/CAM軟件很多，如UG/CAM、Proe /CAM、Master-CAM、PowerMill等這些軟件也都具有仿真功能，這些軟件只能完成自身處理結(jié)果的仿真，而無法對其他軟件的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，其仿真功能有限，無法滿足數(shù)據(jù)仿真發(fā)展的需求。

VERICUT軟件是一套由美國CGTECH公司開發(fā)并在研制出來的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，主要由NC程序驗(yàn)證模塊、優(yōu)化路徑模塊、高級機(jī)床特征模塊和CAD/CAM接口等模塊組成，它主要適用于仿真數(shù)據(jù)車床、加工中心等多種加工設(shè)備的數(shù)控加工過程。它具有加工時(shí)間短、延長刀具壽命、表面質(zhì)量高、準(zhǔn)確率高等優(yōu)勢。VERICUT軟件通過真實(shí)的三維實(shí)體顯示效果，測量切削模型的尺寸，并能保存切削模型以供后續(xù)檢驗(yàn)加工。此外，它還可以通過CAD/CAM接口，實(shí)現(xiàn)與UG、CATIA及MasterCAM等軟件的嵌套運(yùn)行。目前，VERICUT軟件已廣泛應(yīng)用于航天、汽車制造、模具制造等行業(yè)，它通過數(shù)據(jù)仿真技術(shù)在自動制造化中發(fā)揮著越來越重要的作用。在實(shí)際的零件加工中，最基本的要素有機(jī)床、夾具、零件、毛坯、刀具和NC代碼，在虛擬的環(huán)境中，要進(jìn)行NC程序的驗(yàn)證、機(jī)床的模擬和NC程序的優(yōu)化，也必須具備這些最基本的要素。

2 虛擬機(jī)床的建立

2.1 機(jī)床模型建立 VERICUT軟件可以建立一個(gè)與用戶實(shí)際車床完全一致的虛擬機(jī)床，這是基于企業(yè)車床的實(shí)際使用情況建立起來的，這也是VERICUT軟件區(qū)別于其他數(shù)控仿真軟件的最大特點(diǎn)。機(jī)床模型的建立首先要收集機(jī)床的參數(shù)，如各坐標(biāo)軸的行程、工作臺的尺寸以及參考點(diǎn)的位置。VERICUT中組件樹展示了機(jī)床各坐標(biāo)、毛坯、主軸、刀具等各部分間的關(guān)系，體現(xiàn)了車床的基本結(jié)構(gòu)，這是進(jìn)行機(jī)床模型構(gòu)建的前提和基礎(chǔ)。

2.2 刀具建模 虛擬機(jī)床建立完成后，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)虛擬加工，得出虛擬制造中產(chǎn)品的可制造型評價(jià)，還需建立相關(guān)配套刀具。VERICUT數(shù)據(jù)仿真技術(shù)通過刀具管理模塊，解決了配套刀具問題。用戶可以利用刀具管理模塊完成刀具建模，根據(jù)自己的實(shí)際需要，選擇任意形狀的刀具。如圖1刀具管理器。

2.3 零件毛坯及夾具建模 使用者在完成機(jī)床模型和道具建模后，還需要利用VERICUT數(shù)據(jù)仿真系統(tǒng)的建模模塊，進(jìn)行機(jī)床零件毛坯和夾具的幾何建模，通過設(shè)立坐標(biāo)的形式確定其所在位置，將其安放到正確的地方。

2.4 創(chuàng)建系統(tǒng)控制文件 VERICUT為用戶提供了大量常見的數(shù)控系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)其實(shí)際需求進(jìn)行選擇，包括各種型號的HAAS、FANUC、日本三菱、SIEMENS的數(shù)控系統(tǒng)等。同時(shí)，VERICUT系統(tǒng)還可以根據(jù)用戶數(shù)控加工的實(shí)際需求量身定做一套適合自身發(fā)展要求的控制系統(tǒng)，提高了數(shù)控系統(tǒng)的針對性和匹配度。

3 數(shù)控仿真加工

數(shù)據(jù)仿真加工利用VERICUT的程序管理功能對外部軟件程序進(jìn)行管理，它可以將由外部CAM軟件生成的數(shù)控加工程序調(diào)入。系統(tǒng)根據(jù)G代碼識別，按照數(shù)控程序進(jìn)行走刀，從而完成整個(gè)零件加工過程。在模擬加工的過程中，用戶可以觀察到與實(shí)際加工完全相同的機(jī)床加工過程，看到刀具切除毛坯材料，并逐漸形成完整零件的過程。

如果在加工過程中發(fā)生了過切、欠切、撞刀、機(jī)床碰撞、超行程等錯(cuò)誤，系統(tǒng)會顯示以提醒用戶，同時(shí)將發(fā)生錯(cuò)誤的現(xiàn)象及所在程序行自動記入到報(bào)告文件中，以方便用戶查詢與修改。

4 結(jié)束語

本文基于Vericut軟件從機(jī)床模型的建立、零件毛坯及夾具建模、創(chuàng)建系統(tǒng)控制文件、數(shù)控仿真加工等幾個(gè)方面進(jìn)行了研究，采用VERICUT軟件仿真技術(shù)不僅可以縮減程序的調(diào)試時(shí)間還可以避免首件“試切”帶來的風(fēng)險(xiǎn)，VERICUT軟件的應(yīng)用將對數(shù)控加工水平的提升，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李云龍，曹巖.數(shù)控機(jī)床加工仿真系統(tǒng)VERICUT[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2005.

[2]魏林，李琦.利用VERICUT軟件進(jìn)行數(shù)控仿真加工教學(xué)研究[J].遼寧高職學(xué)報(bào)，2010，12（8）：43-45.

[3]蔣麗霞.Vericut數(shù)控仿真技術(shù)研究及應(yīng)用[J].四川兵工學(xué)報(bào)，2013，34（7）：101-103.endprint