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        VERICUT 軟件在多軸數(shù)控加工中的應(yīng)用

        2013-11-07 07:45:46鄒偉全
        河南科技 2013年12期
        關(guān)鍵詞:工位部件刀具

        鄒偉全

        (廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院,廣東 珠海 519000)

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

        一 傳統(tǒng)數(shù)控加工模式及存在難點(diǎn)

        隨著我國五軸數(shù)控機(jī)床在企業(yè)運(yùn)用中的占有率的提高,對數(shù)控機(jī)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(xiàn)企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

        傳統(tǒng)加工模式下,由于五軸數(shù)控機(jī)床價格昂貴,每次新產(chǎn)品加工時,機(jī)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(jī)床機(jī)器時間,效率低。而且初學(xué)者對機(jī)床不熟悉,易產(chǎn)生機(jī)床碰撞,損壞機(jī)器。所以數(shù)控加工仿真系統(tǒng)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(fā)的,專為制造業(yè)軟件解決方案。其有如下模塊組成:NC 程序驗(yàn)證模塊、機(jī)床加工模擬模塊、程序優(yōu)化模塊、多軸加工模擬模塊、CAD/CAM 接口等,可仿真2 -5 軸機(jī)床的數(shù)控加工過程。它取代了傳統(tǒng)的切削試驗(yàn)部件方式,能進(jìn)行NC 程序優(yōu)化、縮短加工時間,檢查過切、欠切,防止機(jī)床碰撞等錯誤;模擬整個機(jī)床加工過程和校驗(yàn)程序的準(zhǔn)確性來幫助用戶修正編程和改進(jìn)切削效率,真實(shí)的三維實(shí)體效果,切削模型可測量尺寸,并能保存模型供檢驗(yàn)、后續(xù)工序切削加工。目前已廣泛應(yīng)用于航空、模具制造等行業(yè)。它是一個“以知識為基礎(chǔ)”的加工系統(tǒng),通過仿真過程,VERICUT 能夠準(zhǔn)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(jìn)給率,然后輸出一個新的刀具路徑,除了改進(jìn)的進(jìn)給率,其余均與原來的相同,它不會改變刀具軌跡,提高了數(shù)控加工質(zhì)量。

        三 數(shù)控加工工藝系統(tǒng)的仿真環(huán)境構(gòu)建

        要進(jìn)行NC 程序仿真,需先構(gòu)建整個工藝系統(tǒng)的仿真環(huán)境,一般過程如下:

        1.明確機(jī)床CNC 系統(tǒng)型號、機(jī)床結(jié)構(gòu)形式和尺寸、機(jī)床運(yùn)動原理、機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)、所用到的毛坯、刀具、夾具。

        2.創(chuàng)建機(jī)床幾何模型,利用其本身或借助其他三維CAD軟件創(chuàng)建機(jī)床運(yùn)動部件和固定部件的實(shí)體幾何模型。

        3.建立刀具庫。把一些常用刀具或本公司現(xiàn)有刀具都建立成庫,之后可直接調(diào)用。

        4.在VERICUT 軟件中新建用戶文件,設(shè)置所用CNC 系統(tǒng),并建立機(jī)床運(yùn)動模型,即部件樹。

        5.添加各部件的幾何模型,并準(zhǔn)確定位。

        6.設(shè)置機(jī)床參數(shù)。

        7.保存所有文件。

        下面以DMG_DMU50V 五軸加工中心為例進(jìn)行說明。

        (1)此五軸加工中心為搖籃式AC 軸旋轉(zhuǎn)機(jī)床。所用數(shù)控系統(tǒng)為海德漢530 系統(tǒng),X、Y、Z、A、C 五軸聯(lián)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(shè)控制系統(tǒng)為:hei530(海德漢530);再設(shè)機(jī)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(biāo)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(diào)用。

        圖2

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

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

        還有一些參數(shù)如機(jī)床行程、碰撞設(shè)置等,進(jìn)行相應(yīng)操作。

        四 進(jìn)行工位1 仿真操作,檢驗(yàn)NC 程序正確性(如圖3)

        圖3

        圖4

        五 進(jìn)行第2、3 工位設(shè)置

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

        接下來就是進(jìn)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(jié)果,看仿真過程中是否存在碰撞或過切。如果沒出現(xiàn)碰撞過切情況,就可以大膽上機(jī)加工。

        六 總結(jié)

        本文基于VERICUT 軟件構(gòu)建了數(shù)控五軸加工仿真環(huán)境,不占用機(jī)床機(jī)器時間,效率高。用同樣方法可構(gòu)建數(shù)控車床、加工中心的仿真環(huán)境,應(yīng)用于生產(chǎn)。此方式基于完整的加工工藝系統(tǒng)環(huán)境進(jìn)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(shí)、直觀,更接近實(shí)際加工情況,仿真后的NC 程序不用試切可直接進(jìn)行加工生產(chǎn),解決了生產(chǎn)打樣過程中速度慢,占用設(shè)備時間長等困難,大大提高了生產(chǎn)效率,縮短打樣時間。

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