6数控机床加工仿真系统VERICUT-PowerPoi

西安交通大学CIMS中心数控机床加工仿真系统VERICUT的应用西安交通大学先进制造技术研究所汇报提纲一、VERICUT仿真系统简介二、在建立机床仿真加工环境过程中CAD、CAM、VERICUT三者之间的关系三、昆机THM46100卧式镗铣加工中心虚拟样机的构建流程教学西安交通大学先进制造技术研究所汇报提纲一、VERICUT仿真系统简介软件功能仿真目的VERICUT机床加工仿真过程西安交通大学先进制造技术研究所一、VERIVUT仿真系统简介1.软件功能：VERICUT是一款专用的数控加工仿真软件，主要可以实现以下功能：•仿真机床加工过程；•验证加工程序的正确性、合理性；•监测加工过程中的碰撞现象；•检验加工零件的过切、欠切；西安交通大学先进制造技术研究所一、VERIVUT仿真系统简介2.加工仿真的目的：检验加工零件的过切、欠切现象降低生产成本提高生产效率监测加工过程中的碰撞问题提高生产安全性优化数控加工程序机床运动仿真西安交通大学先进制造技术研究所一、VERIVUT仿真系统简介3.VERICUT机床加工仿真过程：运用VERICUT系统进行机床加工仿真，一般操作步骤如下：（1）虚拟数控机床建模（2）毛坯、夹具建模（3）刀具建模（4）设置系统参数（5）加工仿真（6）仿真结果分析与优化西安交通大学先进制造技术研究所汇报提纲二、在建立机床仿真加工环境过程中CAD、CAM、VERICUT三者的应用和之间的关系CAD的应用CAM的应用VERICUT的应用数控加工仿真流程西安交通大学先进制造技术研究所二、CAD、CAM、VERICUT的关系滑鞍旋转工作台主轴箱滑座床身+立柱主轴1.CAD软件的应用——构建机床各个部件的三维几何模型西安交通大学先进制造技术研究所二、CAD、CAM、VERICUT的关系机床模型简化：（1）模型简化的目的：提高VERICUT仿真效率（2）模型简化的原则：按照坐标轴的定义方式，把机床模型划分成各个组件对机床内部模型进行简化，例如传动机构，小的零部件保持机床外观与原始机床一致Notice：完成模型简化后，各组件模型保存为STL格式。（精度不必选择很高，取默认值即可）1.CAD软件的应用——构建机床各个部件的三维几何模型西安交通大学先进制造技术研究所二、CAD、CAM、VERICUT的关系2、CAM软件的应用——生成G代码加工程序和加工工艺参数西安交通大学先进制造技术研究所二、CAD、CAM、VERICUT的关系3、VERICUT的应用——提供仿真加工环境包含有NC程序验证模块、机床运动仿真模块、优化路径模块、多轴模块、高级机床特征模块、实体比较模块和CAD/CAM接口等模块西安交通大学先进制造技术研究所二、CAD、CAM、VERICUT的关系关系总图CAD软件CAM软件数控机床加工仿真系统VERICUT机床模型数控程序数控机床加工过程仿真、校验、优化西安交通大学先进制造技术研究所二、CAD、CAM、VERICUT的关系4.数控编程与加工过程仿真系统的流程图西安交通大学先进制造技术研究所汇报提纲三、昆机THM46100卧式镗铣加工中心虚拟加工仿真系统的构建流程教学前期准备仿真系统构建西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例前期准备：1.机床各运动部件三维CAD模型的准备2.零件加工数控程序的准备THM46100卧式镗铣加工中心虚拟仿真环境构建：步骤一：创建仿真机床模型步骤二：毛坯、夹具建模步骤三：创建刀具库步骤四：设置仿真系统参数步骤五：加工仿真步骤六：仿真结果分析与优化西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例步骤一：创建仿真机床模型根据实际机床的各部件的运动从属关系创建机床运动学模型THM46100总体布局1.分析机床各组件之间的相对运动情况：（1）滑鞍沿龙门导轨横向移动（2）滑座沿床身导轨纵向移动（3）工作台绕自身回转中心转动（4）主轴箱沿滑鞍导轨上下移动西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例2.创建组件树ComponentTree定义机床各个运动轴和刀具、夹具、毛坯（1）定义线性轴Z轴：滑座X轴：滑鞍Y轴：主轴箱（2）定义回转轴B轴：旋转工作台（3）其他Base、Spindle、Tool、Fixture、Stock、Design西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例3.导入三维机床模型所添加的模型文件即为之前所准备的STL格式的机床三维CAD模型。西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例通过增加模型Model到组件，使组件具有3D尺寸和形状，从而把机床样机搭建起来。THM46100总体布局西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例4.配置数控系统利用VERICUT自带的数控系统库，根据需要进行选择、修改和配置。西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例5.加载数控程序西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例步骤二：毛坯、夹具建模毛坯建模：西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例夹具建模：为了检测夹具与机床的其他运动部件之间的干涉和碰撞。起到夹持工件的作用，提高仿真环境的真实性。西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例Notice：1.对于形状复杂的毛坯、夹具，须从外部CAD环境导入到VERICUT仿真环境中。与机床模型导入不同的是：在保存STL格式的文件时，必须选择比较高的精度。2.保存为STL格式文件时通常情况下两个参数Anglecontrol、ChordHeight都输入0，此时系统会自动分配最高的精度。西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例步骤三：创建VERIVUT刀具库刀具是机床进行加工的一种重要工具，VERICUT仿真加工前，应先建立刀具库文件，仿真时再经过适当编辑，即可直接采用。西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例刀具示例：双刃镗刀球头铣刀单刃镗刀立铣刀面铣刀钻头西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例加载刀具库西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例完整的虚拟样机通过添加机床各运动部件和夹具、毛坯的三维实体模型，加载数控程序，配置控制系统和刀具库，THM46100卧式镗铣加工中心的虚拟样机就搭建完成了。西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例步骤五：配置仿真参数1.设置机床干涉检查2.设置机床行程3.其他设置4.定义G54加工坐标系西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例1.设置机床干涉检查设置机床干涉检查的目的：为了检验加工程序的正确性，防止机床各个运动部件之间发生碰撞。主要内容有：主轴、刀具、工件、夹具、工作台等之间的防碰撞检查。西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例2.设置机床行程设置机床行程的目的：为了检验加工程序的正确性，防止机床各个运动轴超行程。西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例3.其他设置运动轴优先级设定:西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例4.定义G54加工坐标系G54指令的作用：实现加工坐标系和编程坐标系（零件坐标系）的重合，相当于真实机床中的对刀作用。西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例步骤五：加工仿真西安交通大学先进制造技术研究所仿真结果分析与优化步骤六：仿真结果分析与优化利用AUTO-DIFF功能，将VERICUT仿真模型与设计模型进行比较，检查仿真加工的过切或欠切等。Notice：VERICUT中碰撞、过切、欠切等错误信息都以红色显示。西安交通大学先进制造技术研究所仿真结果分析与优化调用进给率和转速优化模块OptiPath，可以对数控程序进行优化，生成在最短时间完成工件加工的最佳刀位轨迹。西安交通大学先进制造技术研究所三、THM46100卧式镗铣加工中心实例优化后仿真加工西安交通大学先进制造技术研究所结束语希望通过此次介绍THM46100卧式镗铣加工中心的虚拟样机的搭建流程，使同学们对VERICUT加工仿真软件有一个初步的了解，基本掌握如何针对一台已有的数控机床在计算机上建立其虚拟加工仿真环境，并进行加工仿真和程序验证。西安交通大学先进制造技术研究所谢谢！