VERICUT软件在五轴高速铣加工中的应用

    一、VERICU下软件简介
   
    VERICUT软件是美国CGTECH公司开发的数控加工仿真系统，由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接口等模块组成，可仿真数控车床、铣床、加工中心、线切割机床和多轴机床等多种加工设备的数控加工过程，也能进行NC程序优化，缩短加工时问、延长刀具寿命、改进表面质量，检查过切、欠切，防止机床碰撞、超行程等错误;具有真实的三维实体显示效果，可以对切削模型进行尺寸测量，并能保存切削模型供检验、后续工序切削加工;具有CAD/CAM接口，能实现与UG. CATIA及MasterCAM等软件的嵌套运行。VERICUT软件目前已广泛应用于航空航天、汽车、模具制造等行业，其最大特点是可仿真各种CNC系统，既能仿真刀位文件，又能仿真CAD/CAM后置处理的NC程序，其整个仿真过程包含程序验证、分析、机床仿真、优化和模型输出等。如图1所示为从设计原型→CAM软件→VERICUT→切削模型→模型输出的整个机床仿真工艺流程。
   

    二、工艺系统仿真环境构建程序
   
    为在VERICUT软件中实现NC程序加工仿真，需要预先构建整个工艺系统的仿真环境，其构建的一般过程如下:
   
    1.工艺系统分析
   
    确定数控机床CNC系统型号和功能、机床结构形式和尺寸、机床运动原理、各坐标轴行程、机床坐标系统以及所用到的毛坯、刀具库和夹具库等。
   
    2.建立机床几何模型
   
    采用三维CAD软件建立机床运动部件(主要是各运动坐标轴和刀库)和固定部件的实体几何模型，并转换成VERICUT软件可用的STL格式。
   
    3建立机床文件
   
    建立机床运动模型，即部件树，添加各部件的几何模型，并准确定位。将结果保存为机床文件(后缀为.mch).
   
    4.建立用户文件和控制系统文件
   
    在VERICT软件中新建用户文件(后缀为.usr)，设置所用CNC系统文件(后缀为.ctl).
   
    5.建立刀具工具库
   
    根据机床选用的刀柄型式和规格、刀具种类，构建机床刀具工具库，将结果保存为刀具文件(后缀为.tcl)。
   
    6.设置机床参数设置
   
    机床各坐标轴的行程，换刀位置、机床初始位置、机床参考原点等。
   
    7.保存所有文件
   
    全部设置完成后，保存所有文件，则仿真系统构建完成。
   
    三、构建五坐标高速铣FIDIA KR214仿真系统
   
    1机床描述
   
    该五坐标高速铣为意大利FIDIA  S.P.A.公司生产的悬臂式立式加工中心，主轴为HSK63E柄的电主轴，刀具库容量为42把，所用数控系统为C20XPOWER,设备能实现X、Y、Z、A、C、W六轴控制任意五轴联动，工作台为数控回转工作台。各轴的驱动电机全部采用全数字交流伺服电机，各轴的伺服控制全部采用全闭环控制、配置过载保护及报警功能，司时还具有机内激光对刀装置和RENISHAW MP18数字探头工件测量及自动校正系统。机床的各轴行程如表1所示。