1、VERICUT 入門常見問題attach46/attachVericut 7.0 教材VERICUT 入門常見問題 作者： artcnc 工作組 問題 1：為什么要進(jìn)行機(jī)床模擬、程序仿真、程序優(yōu)化？ 筆者曾親眼所見一個(gè)例子： 某大學(xué)的校辦工廠的一個(gè)操作工人在操作機(jī)床時(shí)由于沒有仔細(xì)的檢查 NC 程序， 造成了機(jī)床碰撞，導(dǎo)致刀具被撞斷，機(jī)床主軸損壞，零件成批報(bào)廢，這次事故的后果是很嚴(yán)重的，因?yàn)樵?機(jī)床是一臺(tái)高精度機(jī)床五坐標(biāo)加工中心，專門進(jìn)行零件精加工，其經(jīng)濟(jì)附加值比較高，機(jī)床停止就是造成 了經(jīng)濟(jì)損失，而且機(jī)床主軸損壞后的更換是一筆非常昂貴的費(fèi)用，加工的零件又是火車機(jī)車上一個(gè)比較關(guān) 鍵的零件，其加工

2、難度大，加工周期長，是一個(gè)瓶頸零件，零件加工到此，已經(jīng)完成了大部分的工序，零 件報(bào)廢的經(jīng)濟(jì)損失是很大的，并且由于零件的報(bào)廢、機(jī)床的維修都耽誤了零件的交付進(jìn)度。 機(jī)床碰撞是很嚴(yán)重的事故，所有的工程技術(shù)人員或 CNC 編程人員，都應(yīng)該意識到這一點(diǎn)，避免數(shù)控機(jī)床 發(fā)生碰撞是我們的責(zé)任和義務(wù)。怎樣才能做好這一點(diǎn)呢？首先要做到的就是正確的設(shè)計(jì)工藝加工方案，正 確無誤的編制數(shù)控加工程序，并做到認(rèn)真復(fù)查、仔細(xì)校對，除此之外，我們還需要借助一些軟件來幫我們 模擬機(jī)床運(yùn)動(dòng)，檢查碰撞。隨著機(jī)床的復(fù)雜化、智能化和機(jī)械加工自動(dòng)化， 對于一些復(fù)雜的零件僅僅靠 NC 編程已經(jīng)不能完成零件的機(jī)械加工，機(jī)床的模擬仿真就像設(shè)計(jì)

3、工藝方案、編寫數(shù)控加工程序一樣，在零件 的加工過程中已經(jīng)扮演越來越重要的角色，機(jī)床的模擬仿真、避免機(jī)床碰撞已經(jīng)是機(jī)械加工中不可或缺的 一部分。url/url emailArtcnc/emailVericut 7.0 教材問題 2：VERICUT 的優(yōu)秀用戶 其實(shí)，對于機(jī)床的模擬、程序的仿真和優(yōu)化有很多知名的大大公司在這方面都做的很好。 比如 Ultra Wheel 公司，他是美國加州一家專門為生產(chǎn)輪胎的公司，在近 20 年的經(jīng)營中，所有的輪胎都是公司 350 名員工 在26000m2的車間里加工出來的。Ultra Wheel為客戶提供3060cm的50多種型號的優(yōu)質(zhì)輪胎。所有的設(shè)計(jì)和加工過程都

4、經(jīng)過優(yōu)化， 確保產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)送到銷售 3O 天內(nèi)完成。產(chǎn)品投放市場的 高效率是 UltraWheel 引為榮的，這得益于虛用最新的加工方式和刀具。 Ultra W hee1 的 CNC 程序員 Steve Hetrick說: “Ultra Wheel公司的管理層一直部非常接受那些能夠提高生產(chǎn)能力的新技術(shù)。”在這種情況下， Hetrick 開始尋找 NC 程序優(yōu)化軟件他認(rèn)為 “我們有充裕的周轉(zhuǎn)時(shí)間但無論操作的效率 多高，總還有提高的余地。 ” 提高效率遠(yuǎn)比說起來難，尤其是已經(jīng)不存在什么問題的時(shí)候。這時(shí)就需要找 到那些雖然不是大問題，卻影響效率的地方，當(dāng)時(shí)間有限時(shí)，最好從NC 加工路徑開始

5、找。 UItra Wheel公司決定應(yīng)用 VERICUT 的優(yōu)化刀軌的功能。 “該軟件非常適合我們的情況 ”Hetrick 說。 “他比我們預(yù)計(jì)的 還要好。” 第一件要優(yōu)化的是加工高硬度鋼 (38 42HRC) 輪胎鑄模。 NC 程序經(jīng) OptiPath 的分析后，給適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給 速度，立即可以看出差異。 “刀具的運(yùn)行更穩(wěn)定， ”Hetrick 說，“零件的表面更加光滑，即使是用提高了的 進(jìn)給速度。”但最令人吃驚的是加工效率的提高，以前需要 467min ，現(xiàn)在節(jié)省了 l50min ，大約 32 。 Ultra Wheel 公司的機(jī)械師還發(fā)現(xiàn)了使用該軟件的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是刀具的壽命延長了，他說：

6、“我過去常常要中斷程序更換刀具，現(xiàn)在則可以連續(xù)地運(yùn)行更大的程序。 ”在很多情況下，表面的質(zhì)量也有了顯著的提 高。應(yīng)用了 OptiPath 軟件之后， UltraWheel 公司的利潤增長是多少呢 ?“這個(gè)軟件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了它本身的價(jià) 值。” Hetrick說，舉例來說，我們節(jié)約了 34 . 62 %的加工時(shí)間，僅僅這一項(xiàng)就使得利潤增長了至少1300美元。”url/url emailArtcnc/emailVericut 7.0 教材 問題 3 ：數(shù)控發(fā)展的趨勢是什么？ 在開始講 VERICUT 之前，我們一定要清楚的認(rèn)識到當(dāng)前書空發(fā)展的趨勢，這樣才能從根本上認(rèn)識 VERICUT 的重要性，才會(huì)好好

7、的學(xué)習(xí)它。總的來說，當(dāng)前數(shù)控的發(fā)展趨勢主要是以下三大趨勢： 第一：多任務(wù)機(jī)床的使用會(huì)越來越廣泛。現(xiàn)代的機(jī)床正朝多功能、多主軸、多通道或多個(gè)運(yùn)動(dòng)軸的方向發(fā) 展。 CIMdata 所了解的最復(fù)雜的機(jī)床已經(jīng)發(fā)展到 22 軸，像這種機(jī)床的編程和使用都會(huì)很復(fù)雜。很多的 NC 軟件商都想能夠熟悉、支持這種復(fù)雜的機(jī)床，這樣就可以成為該領(lǐng)域的佼佼者。 隨著技術(shù)的進(jìn)步，使用的多通道、多主軸的復(fù)合加工機(jī)床將會(huì)越來越多。現(xiàn)在用得最多的就是車銑復(fù)合機(jī) 床，在這種機(jī)床上可以同時(shí)進(jìn)行車和銑的操作。以車削為主的機(jī)床，一般是四軸雙刀塔；另外一種使用的 比較多的機(jī)床就是機(jī)床有兩個(gè)主軸，一個(gè)主主軸一個(gè)副主軸，主主軸還帶 B 軸，

8、加工時(shí)，該機(jī)床可以同時(shí) 進(jìn)行車和銑的操作，其每一個(gè)主軸都可以夾緊零件，零件的兩端都可以進(jìn)行加工。為了能有效的利用這種 多功能機(jī)床， 就需要特殊的軟件來編程控制刀具的移動(dòng)、 模擬機(jī)床的加工過程。 然而對于機(jī)床操作者來說， 機(jī)床模擬就是最重要的，因?yàn)樵谀M的過程中可以看見零件最終的加工狀態(tài)，避免機(jī)床碰撞，優(yōu)化數(shù)控程 序。第二大：五軸加工越來越多。五軸加工在航空航天領(lǐng)域和葉片加工已經(jīng)應(yīng)用了好多年，并且在模具制造行 業(yè)，五軸加工使用的越來越廣泛。在歐洲，五軸加工已經(jīng)成為制造業(yè)的主流機(jī)床。加工有復(fù)雜幾何外形的 零件時(shí)，如果使用五軸機(jī)床，不僅可以減少工序，還可以減少換刀次數(shù)，有些情況下還可以縮短刀具的工

9、作長度，這樣就能很好的提高加工質(zhì)量好額刀具壽命。除此之外，五軸機(jī)床的價(jià)格也日益低廉，新的編程 軟件的自動(dòng)化成都也提高了，更容易學(xué)習(xí)和掌握。第三：高速銑。高度銑技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，大多數(shù)的工廠都在使用這種技術(shù)。支持高速銑的軟件必須要能 夠快速的傳輸數(shù)據(jù)，并且較少刀軌的突然變向，保持切屑體積的恒定，這樣就可以對答限度的延長刀具的 使用壽命，加工出表面質(zhì)量很好的零件。第四：更加真實(shí)的模擬。機(jī)床模擬、刀軌驗(yàn)證的一些軟件已經(jīng)有了很大的進(jìn)步， url/url emailArtcnc/email Vericut 7.0 教材像 Machine-Works 、 CGTech 一些公司在這方面貢獻(xiàn)比較大。整個(gè)加工

10、過程的真實(shí)的模擬包括機(jī)床工具、 刀柄、機(jī)床組件、切削刀具、零件毛坯都會(huì)給使用者在視覺上對機(jī)床的動(dòng)作有很好的了解。模擬刀軌就需 要驗(yàn)證刀軌的精確性。碰撞、過切、切削不完全和任何和目標(biāo)零件之間的偏離都會(huì)被顯示出來。通過過程 毛坯與零件模型的比較，剩余的材料則可以顯示出來。這些軟件還可以提供加工的零件的真實(shí)的照片。并 且驗(yàn)證和模擬軟件和編程軟件的交互程度變得越來越高。對于編程者、工藝員和機(jī)床操作者來說，驗(yàn)證中 間過程變得越來越重要。除此之外，隨著機(jī)床控制器變得功能越來越強(qiáng)大，功能越來越多，有些機(jī)床可以 在自己的控制器進(jìn)行機(jī)床模擬。在加工零件的同時(shí)，機(jī)床能預(yù)先對程序進(jìn)行模擬，這樣就能在碰撞發(fā)生之 前檢

11、測到碰撞，這樣機(jī)床就會(huì)停止運(yùn)行，保護(hù)機(jī)床。 （WFL 就有這種功能） 。西門子在 CAM 軟件開發(fā)和機(jī) 床控制器制造的主導(dǎo)者，他們已經(jīng)在他們的 CAM 軟件中加入了世紀(jì)控制機(jī)床的代碼，像 G 和 M 代碼，這 樣就能在 CAM 軟件中進(jìn)模擬所有的實(shí)際的機(jī)床運(yùn)動(dòng)。這樣機(jī)床模擬和刀軌驗(yàn)證就更加的真實(shí)。機(jī)床造者 在進(jìn)行某個(gè)實(shí)際加工，就可以虛擬的進(jìn)行下一個(gè)程序的加工。url/url emailArtcnc/email Vericut 7.0 教材問題 4 ：什么是 VERICUT ,它有什么功能VERICUT 可以是可以進(jìn)行 NC 程序的驗(yàn)證、 機(jī)床的模擬和 NC 程序的優(yōu)化的一款數(shù)控模擬仿真軟件，

12、它是 美國的 CGTech 公司于 1988 年開發(fā)的，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到了 VT7.0 版本。該軟件的基本思想就是在進(jìn)行 真實(shí)的加工之前，盡可能真實(shí)的在虛擬的環(huán)境里模擬加工的整個(gè)過程和加工的結(jié)果，避免在真實(shí)的加工中 出現(xiàn)零件的過切、欠切，避免發(fā)生機(jī)床碰撞，并最大程度的優(yōu)化 NC 程序、延長刀具使用壽命，提高的加 工的效率和加工質(zhì)量。程序驗(yàn)證就是驗(yàn)證程序的正確性，說的通俗一點(diǎn)就是檢查 G 代碼的正確性。任何一 個(gè)機(jī)械加工廠， 其最基本也是最簡單的要求就是要盡量提高零件的合格率。 就是這樣一個(gè)簡單的基本要求， 機(jī)械加工廠并不是那么容易就能達(dá)到。影響零件合格率的因素有很多，最根本、最重要的就是加工工藝

13、方 案和數(shù)控加工程序，因?yàn)檫@兩個(gè)因素是根本、源頭，是指導(dǎo)生產(chǎn)零件的，二者出現(xiàn)錯(cuò)誤，報(bào)廢或造成故障 的就不是單個(gè)零件，而是一批零件，造成的損失也是巨大的。因此，我們要杜絕加工工藝方案和數(shù)控加工 程序出現(xiàn)錯(cuò)誤，對于加工工藝方案，在此不多作敘述，是可以通過人的校對來保證其正確性的，但是對于 數(shù)控加工程序，這樣是不能保證其正確性的，特別是復(fù)雜的 NC 程序，人工校對根本不可能， VERICUT 的 NC 程序驗(yàn)證功能很好的解決了這個(gè)問題。 機(jī)床模擬就是模擬加工過程中機(jī)床各個(gè)組件之間的相互運(yùn)動(dòng)， 其過程和真實(shí)機(jī)床一樣，這樣就可以檢查機(jī)床碰撞，避免發(fā)生，這樣就很好保護(hù)了機(jī)床，延長機(jī)床的使用 壽命。 NC

14、程序優(yōu)化可以最大限度的優(yōu)化加工的進(jìn)給率，計(jì)算最合適刀具長度，提高生產(chǎn)效率，延長刀具 使用壽命，提高刀具使用效率。對于企業(yè)來說， VERICUT 的這三個(gè)基本功能的目標(biāo)很明確：提高加工零 件的合格率，提高機(jī)床和刀具的使用效率，幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，增強(qiáng)企業(yè)的核心競爭 力，使之在激烈的競爭中處于不敗之地。因此，對于從事機(jī)械加工行業(yè)的人來說，學(xué)習(xí)和掌握 VERICUT 就顯得尤為重要。url/url emailArtcnc/emailVericut 7.0 教材問題 5 ： VERICUT 使用概述 我們都知道，在實(shí)際的零件加工中，最基本的要素有機(jī)床( Machine )、夾具 (Fi

15、xture) 、零件 (Design) 、 毛坯(Stock)、切削刀具仃ools)和NC代碼(Code)，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，并且如果要非常精確的驗(yàn)證程序、模擬機(jī)床運(yùn)動(dòng)、 檢查機(jī)床碰撞的話，機(jī)床、刀具、夾具、毛坯和零件的模型就要求比較精確，如何在VERICUT 里建立這些模型在后面的內(nèi)容中再詳細(xì)敘述。我們先要了解一下，要完成一個(gè)零件加工過程的模擬和仿真，需要完 成以下內(nèi)容：1. 建立機(jī)床模型，并定義好機(jī)床的各個(gè)運(yùn)動(dòng)副；2. 建立刀具模型，并對應(yīng)好相應(yīng)的刀號；3. 建立好夾具模型，并將其裝配到機(jī)床上正確的位置；4

16、. 建立好毛坯、零件的模型，并將其裝配到夾具上正確的位置；5. 生成 NC 程序代碼，將其導(dǎo)入到 VERICUT ；6. 設(shè)置好加工坐標(biāo)系，使之與編程坐標(biāo)系一致； 完成這所有的內(nèi)容以后就可以進(jìn)行程序驗(yàn)證、機(jī)床模擬和程序優(yōu)化了，需要說明的是，如果只需要進(jìn)行程 序驗(yàn)證，只需要完成 2 、 4、 5、 6 就可以了。url/url emailArtcnc/emailVericut 7.0 教材問題 6： VERICUT 的使用哪些文件格式VEICUT 作為一款軟件，它也有自己的文件格式，主要有一下幾種: 項(xiàng)目文件 (*.vcproject) 機(jī)床文件(*.mch) 控制文件 (*.ctl) 刀具文件

17、( *.tls ) 模型文件( *.stl )1. *.vcproject 項(xiàng)目文件 2. *.mch 機(jī)床文件 (XYZABC 的配置，夾具、零件、毛坯 及軸下的模型路徑 加載等 ) 3. *.ctl 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)文件 ( 例如： fanuc siemens heidenhain)4.*.stl 刀具文件(定義加工刀具) 在這里要說明一點(diǎn)，當(dāng)我們在使用 VERICUT 時(shí)，一般情況下不要使用 “Save all ”而,是使用 “Save Project ，”因?yàn)槲覀內(nèi)绻褂?“ Save all 的”話，那么所有的項(xiàng)目文件都會(huì)保存當(dāng)前做過的更改，然而實(shí)際 情況是我們只需要保存當(dāng)前的項(xiàng)目文件。

18、 VERICUT 使用的模型文件主要是 *.STL 格式的文件，所以如果要從其它的模型轉(zhuǎn)換過來的話，一般是先將其它格式的文件轉(zhuǎn)換為”.stl 格”式的文件。url/url emailArtcnc/emailVericut 7.0 教材 問題 7 ：什么是項(xiàng)目樹 在 VERICUT 里，一個(gè)文件稱之為一個(gè)項(xiàng)目，當(dāng)我們打開一個(gè)項(xiàng)目文件時(shí)，在整個(gè)窗口的左邊會(huì)顯示一個(gè) 樹形結(jié)構(gòu)，我們稱之為項(xiàng)目樹(Project Tree )。它包含了一個(gè) VT 文件所需的機(jī)床、控制系統(tǒng)、組件樹、坐標(biāo)系、刀具、 NC 程序等所有信息，并且在這個(gè)項(xiàng)目樹上可以完成對機(jī)床模型、控制系統(tǒng)、刀具、坐標(biāo) 系的創(chuàng)建，可以完成 NC

19、程序的調(diào)用等一切操作，可以完成 VERICUT 的一些控制操作等等，項(xiàng)目樹的存 在大大地降低了 VERICUT 的操作難度。多工序的仿真，可以在項(xiàng)目樹上很好的管理每一道工序, 這樣VERICUT 的使用也會(huì)比較的人性化。在項(xiàng)目樹的下方是對應(yīng)的項(xiàng)目的有關(guān)的所有的操作的對話框，有了 這種樹形結(jié)構(gòu)與對話框的結(jié)合，使 VERICUT 使用起來也更便捷。圖 1 所示即為項(xiàng)目樹和項(xiàng)目樹下方的對 話框。圖1url/url emailArtcnc/emailVericut 7.0 教材問題 8 ：什么是組件樹，怎樣打開和關(guān)閉組件樹圖2在 VERICUT 里，如果需要進(jìn)行機(jī)床模擬仿真，需要按照真實(shí)的機(jī)床建立出機(jī)

20、床模型，并定義好運(yùn)動(dòng)軸和 各組件之間的相互關(guān)系，在 VERICUT 里用來定義各組件相互關(guān)系的樹形結(jié)構(gòu)就是組件樹。圖 2 所示即為 一個(gè)簡單的組件樹，組件樹所包含的只是機(jī)床結(jié)構(gòu)，它是項(xiàng)目樹的一個(gè)分支，圖2中的“Machine”的所有子級為一個(gè)組件樹， 從該組件樹我們就可以看出該機(jī)床為一臺(tái)簡單的 3 軸機(jī)床， 只有 X、Y、Z 三個(gè)運(yùn)動(dòng)軸， 組件樹可以打開或關(guān)閉，當(dāng)關(guān)閉組件樹的時(shí)候，機(jī)床的各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸就不會(huì)顯示。圖3 中所示按鈕即為打開或關(guān)閉組件樹的按鈕，當(dāng)該按鈕按下時(shí)，組件樹就打開，當(dāng)該按鈕彈起，組件樹則關(guān)閉，有了組件樹，我 們在建立機(jī)床的時(shí)候就更加方便、更加快捷。圖3url/url email

21、Artcnc/emailVericut 7.0 教材問題 9：什么是機(jī)床的運(yùn)動(dòng)副圖4 機(jī)床運(yùn)動(dòng)副簡單一點(diǎn)理解就是指機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軸，但又不單單是機(jī)床的軸，它是由一系列的零件或者部件按 照一定的裝配關(guān)系構(gòu)成，這其中既有運(yùn)動(dòng)軸，也有該運(yùn)動(dòng)軸上的附加的非運(yùn)動(dòng)部件。普通的三軸立式加工 中心有 X、Y、Z 三個(gè)軸，因此，三軸立式加工中心就有三個(gè)運(yùn)動(dòng)副。對于一臺(tái)機(jī)床，各運(yùn)動(dòng)副之間的關(guān)系 并不是相互獨(dú)立的，而是有一定的聯(lián)系，我們可以簡單的理解成有一定的 “依附 ”關(guān)系，對于一般三軸立式 加工中心而言，X運(yùn)動(dòng)副是 依附”在Y運(yùn)動(dòng)副上，當(dāng)Y運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，X運(yùn)動(dòng)副會(huì)跟隨一起運(yùn)動(dòng)，Y運(yùn)動(dòng)副 “依附 ”在機(jī)床主體上，

22、而 Z 運(yùn)動(dòng)副 “依附 ”在立柱上， Z 運(yùn)動(dòng)副相對于 X、Y 運(yùn)動(dòng)副是獨(dú)立的。在建 立機(jī)床模型的時(shí)候就要嚴(yán)格地按照該 “依附”關(guān)系，以下就以一個(gè)簡單的例子來介紹怎樣理解機(jī)床的運(yùn)動(dòng)副， 并介紹一下怎樣在 VT 中定義機(jī)床的運(yùn)動(dòng)副，圖 4 所示是一個(gè)三軸立式加工中心的簡單的模型。按照前面所述，從圖 4中我們可以看出，該機(jī)床立柱上依附”著Z軸，Z軸上 依附”著機(jī)床主軸，機(jī)床的底座上 依附”著Y軸，Y軸上 依附”著X軸，各軸的 依附”關(guān)系很明顯，各運(yùn)動(dòng)軸的相互關(guān)系可以簡單地 用圖4來表示，并且我們還可以得出一個(gè)結(jié)論：Z軸是一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)軸，而Y軸的運(yùn)動(dòng)就會(huì)帶動(dòng) X軸運(yùn)動(dòng)， Xurl/url emai

23、lArtcnc/emailVericut 7.0 教材軸的運(yùn)動(dòng)僅僅帶動(dòng)工作臺(tái)運(yùn) 動(dòng)，我們在 VERICUT 里定義該機(jī)床的各運(yùn)動(dòng)副的時(shí)候也要嚴(yán)格按照圖 4 所表示的關(guān)系。 圖 1 所示的組件樹是圖 3 所示的三軸立式加工中心的組件樹， 從圖 1 所示的組件樹上可以很明 顯的看出，機(jī)床 “Machine”的下一級組件是“Base",就是我們前面所說的立柱和底座，“Base"的下一級組件包含 Z 軸和 Y 軸，二者為并列關(guān)系， Z 軸的下一級組件包含機(jī)床主軸 “Spindle ”， Y 軸的下一級組件 包含 X 軸, X 軸的下一級組件包含工作臺(tái)“Attach ”,工作臺(tái)的下一

24、級組件包含夾具 “Fixture ”,然后就是毛坯“Stock”、零件“Design” ,各組件之間的邏輯關(guān)系很明確，并且與圖5所示的關(guān)系一一對應(yīng)，所以我們在定義機(jī)床副之前一定要按照圖 5 所示找出機(jī)床各個(gè)運(yùn)動(dòng)副之間的相互關(guān)系，這樣才能正確的定義機(jī)床運(yùn) 動(dòng)副。以后大家在定義機(jī)床的時(shí)候也可以參照這種方法，先用圖5 所示的關(guān)系圖畫出機(jī)床各個(gè)組件之間的關(guān)系，再根據(jù)組件的關(guān)系圖來確定各組件的所屬關(guān)系，這樣就可以正確建立機(jī)床模型，特別是在建立運(yùn)動(dòng) 軸比較多、各軸關(guān)系比較復(fù)雜的機(jī)床的時(shí)候，這種方法很有用。圖5url/url emailArtcnc/emailVericut 7.0 教材問題 10 ：什么是

25、模型坐標(biāo)系和組件坐標(biāo)系 從字面上來理解，模型坐標(biāo)系是一個(gè)模型的坐標(biāo)系，在 VERICUT 里，組件坐標(biāo)系是用 XYZm 來表示的。 它是在建模時(shí)用到的坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系只與模型有關(guān)系，并且始終與模型位置保持不變，建模時(shí)模型與坐 標(biāo)系的位置是怎樣的，那二者的相對位置始終都不變。而在 VERICUT 里，一個(gè)模型就是一個(gè)單獨(dú)的實(shí)體 模型，可以是一個(gè)STL文件，可是VERICUT自帶的建模功能所能創(chuàng)建的方塊“Block”、圓錐“Con。'、圓柱“Cylinder ”，或者由旋轉(zhuǎn) “Create Revolve ”、掃掠“Create Sweep” 所創(chuàng)建的一個(gè)實(shí)體。 組件坐標(biāo)系就是一個(gè)組件的坐

26、標(biāo)系，在 VERICUT 里，組件坐標(biāo)系是用 XYZc 來表示的。在講解組件坐標(biāo) 系之前要弄清楚 VETICUT 的組件的概念，在每個(gè) VERICUT 的機(jī)床里，組件主要就是指各個(gè)運(yùn)動(dòng)副，但 是每臺(tái)機(jī)床默認(rèn)都有一個(gè)機(jī)床主體“Base”組件，它是機(jī)床里最大的一個(gè)組件，然后用戶可以通過添加的方式添加其它的運(yùn)動(dòng)副組件，可選的有： X、 Y、 Z、 A、 B、 C、 U、 V、 W、 A2、 B2、 C2、 A 刀塔、 B 刀塔、 C刀塔、主軸等，“ Base有一個(gè)組件坐標(biāo)系，每一個(gè)運(yùn)動(dòng)副都有一個(gè)組件坐標(biāo)系，“ Base上組件坐標(biāo)系與每個(gè)運(yùn)動(dòng)副上的組件坐標(biāo)系是 “父”與“子”的關(guān)系。由于組件有多個(gè)模型

27、構(gòu)成，所以在一個(gè)組件坐標(biāo)系下可 以有多個(gè)模型坐標(biāo)系。為了便于理解，我們將之分為兩種情況：1. 只有“一個(gè)”組件坐標(biāo)系，當(dāng)然這里說只有一個(gè)組件坐標(biāo)系，其實(shí)并不是真的指只有一個(gè)組件坐標(biāo)系，而 是所有的組件坐標(biāo)系都是重合，給人視覺上的感覺就是只有一個(gè)組件坐標(biāo)系。這種情況一般用于只有線性 移動(dòng)副的機(jī)床，我們需要按照機(jī)床的實(shí)際位置調(diào)整每一個(gè)模型在其父級組件的位置，使其與實(shí)際的機(jī)床相 同，因?yàn)樗械慕M件坐標(biāo)系都重合，所以所有模型的位置我們都可以看成是在一個(gè)組件坐標(biāo)系的位置，這 樣調(diào)整起來就比較簡單、比較直觀，用戶也比較容易理解，可以大大提高機(jī)床建模速度，但是這種情況有 個(gè)缺點(diǎn)，不能用于建立帶旋轉(zhuǎn)副的機(jī)床，

28、因?yàn)樵?VERICUT 里，規(guī)定了旋轉(zhuǎn)副是繞其組件坐標(biāo)系的軸旋轉(zhuǎn) 的，如果我們只是移動(dòng)模型到與機(jī)床對應(yīng)的位置上，組件坐標(biāo)系不變的話，則旋轉(zhuǎn)副的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。2. 有多個(gè)組件坐標(biāo)系，因?yàn)榻M件坐標(biāo)系不重合，所以看起來就會(huì)有多個(gè)組件坐url/url emailArtcnc/emailVericut 7.0 教材標(biāo)系，前面已經(jīng)提到，這種情況多用于有旋轉(zhuǎn)副的機(jī)床，因?yàn)樾D(zhuǎn)副繞其組件坐標(biāo)的軸旋轉(zhuǎn)，所以其組件 坐標(biāo)系必須位于模型的旋轉(zhuǎn)中心上，并且要有一個(gè)軸與旋轉(zhuǎn)軸線重合，而模型又必須位于與機(jī)床相同的位 置上，所以組件坐標(biāo)系就會(huì)不重合了。url/url emailArtcnc/emailVericut

29、7.0 教材問題 11 ：如何建立 VERICUT 的機(jī)床模型VERICUT所能使用模型文件為“ STL”式的文件，不過在 VT7.0版本可以使用“ Prt格式的文件了。建立 機(jī)床模型有三種方法，下面逐一介紹。第一種是用 VERICUT 自帶的建模功能建立機(jī)床模型， VERICUT 自帶的建模功能即為前面所述的方塊“ Block、圓錐 “ Cone、圓柱 “ Cylinder ,或者由旋轉(zhuǎn) “ Create Revolve 、掃掠 “ Create Sweep ，"具體 的方法是先用這些功能創(chuàng)建一些簡單的實(shí)體模型，然后再用 VERICUT 的裝配功能將這些實(shí)體按照機(jī)床實(shí) 際位置裝配起

30、來構(gòu)建一臺(tái)機(jī)床模型。 VERICUT 的建模和裝配功能都比較簡單，也不是很靈活，所以用這 種方法建模比較慢，并且比較復(fù)雜，因?yàn)閯?chuàng)建的每一個(gè)實(shí)體模型的初始位置都在同一個(gè)位置，用戶要根據(jù) 實(shí)際機(jī)床的尺寸大小和位置關(guān)系將眾多的實(shí)體模型通過移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)的方式調(diào)整到與機(jī)床對應(yīng)的位置上，在 調(diào)整位置的過程中需要計(jì)算移動(dòng)的位置或者旋轉(zhuǎn)的角度，容易出錯(cuò)，這樣就大大降低了建模的速度。 第二種方法就是導(dǎo)入模型的方法，先借助其它的軟件把機(jī)床模型建立裝配好，然后再轉(zhuǎn)換一下格式，導(dǎo)入 到 VERICUT 里。具體方法上是首先在 UG 或 CATIA 的建模模塊按照 1:1 的比例建立好需要的機(jī)床零件， 在建模的時(shí)候每一個(gè)

31、模型都會(huì)有一個(gè)建模坐標(biāo)系， 這個(gè)建模坐標(biāo)系是不會(huì)繼承到 VERICUT 的機(jī)床模型里； 其次在 UG 或 CATIA 的裝配模塊里按照機(jī)床的實(shí)際位置將各個(gè)零件模型裝配到一起； 然后將零件模型導(dǎo)出 為“STL'格式的文件；最后將“STL'格式的文件導(dǎo)入到 VERICUT的組件中，各模型的位置會(huì)繼承UG或CATIA 里裝配的位置，并且模型坐標(biāo)系也之繼承力裝配坐標(biāo)系。用這種建模方法建模速度比較快，不僅可 以建立各種復(fù)雜的機(jī)床，還可以建立其它的模型，比如汽車、飛機(jī)甚至是人體。第三種方法就是前面兩種建模方法結(jié)合起來建模的方法。這種方法在之際使用中是最多的，因?yàn)橐话闱闆r 是先建立好機(jī)床模型

32、，然后根據(jù)不同的加工零件，在建立零件、毛坯、夾具等等。比較這三種方法，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。就建模速度來說，第二種最快，第三種次之，第一種最慢；就仿真速 度來說，正好相反。用戶要根據(jù)自己的實(shí)際情況和需要選用不同的建模方法。url/url emailArtcnc/emailVericut 7.0 教材問題 12 ：VERICUT 的宏是什么VERICUT 所說的宏要與平時(shí)所說的 CNC 宏程序區(qū)別開， CNC 宏程序簡單一點(diǎn)解釋，就是一種編制 CNC 程序的方法，它針對某一類零件，某個(gè)特定的 CNC 控制系統(tǒng)，通過代數(shù)計(jì)算或邏輯比較來加工一類零件， 并且只有了解了某 CNC 控制系統(tǒng)的語法構(gòu)成、語法結(jié)

33、構(gòu)以后，才能編制該 CNC 控制系統(tǒng)的宏程序。在 FANUC 數(shù)控系統(tǒng)用戶宏程序與編程技巧一書中（由美彼得.斯密德著，羅學(xué)科、趙玉俠、劉瑛等譯），是這樣給宏程序下的定義： “簡言之，宏編程是一種零件編程方法。 該方法是在標(biāo)準(zhǔn) CNC 編程方式的 基礎(chǔ)上附加控制特征，以使其功能更強(qiáng)大、更具靈活性。針對所有CNC 系統(tǒng)的宏程序是最接近于真實(shí)編程語言的一種編程方法，它直接使用 CNC 系統(tǒng)。通常可使用的有高級語言，如 C+TM 、Visual BasicTM ， 以及高級語言的很多形式和派生形式， 這些語言是計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)人士用來開發(fā)各種復(fù)雜的應(yīng)用程序的。 ” 已經(jīng)講的很清楚了，筆者認(rèn)為，宏程序是在

34、數(shù)控加工過程中，用代數(shù)或幾何的方法或其它的特殊代碼來解 決普通的 CNC 程序不能加工或加工很困難、加工效率低下的問題。 CNC 宏程序是機(jī)床可以直接識別的， 并且是直接用于機(jī)床，它是機(jī)床的控制系統(tǒng)可以識別和執(zhí)行的程序代碼。而 VERICUT 的宏則不一樣， VERICUT 的宏其實(shí)就是 VERICUT 軟件的開發(fā)者根據(jù)需要開發(fā)的一些程序 塊，機(jī)床的控制系統(tǒng)不能識別，機(jī)床也不能執(zhí)行，它就像其它的計(jì)算機(jī)軟件一樣，用特定代碼編寫而成， 被 VERICUT 的開發(fā)者封裝成一個(gè)整體，供用戶來選擇使用，與 VERICUT 軟件本身的核心算法和語法有 關(guān)。這些程序塊的作用就用來在 VERICUT 里實(shí)現(xiàn)機(jī)

35、床的某個(gè)動(dòng)作、某個(gè)運(yùn)動(dòng)，也可以這樣理解， VERICUT 的宏就是軟件開發(fā)者開發(fā)的一些程序塊， 用來解釋某些特定的代碼的。 比如：機(jī)床代碼 G00 表示快速直線 運(yùn)動(dòng)，但是 VERICUT 軟件不知道 G00 就是表示快速直線運(yùn)動(dòng)，并不能向真實(shí)的機(jī)床那樣，能直接識別 G00 并執(zhí)行它，而是需要一段特定的程序來向 VERICUT 解釋 G00 是什么意思，需要軟件去怎樣執(zhí)行， 在VERICUT是就用“MotionRapid ”這個(gè)宏來解釋 G00的，“MotionRapid ”有他自己的一段代碼，當(dāng) VERICUT 遇到了 G00 就執(zhí)行宏“ MotionRapid ，”當(dāng)然這段代碼只有 VER

36、ICUT 軟件的開發(fā)者才知道是什 么，用戶并不知道，也不需要知道。url/url emailArtcnc/emailVericut 7.0 教材 用戶只需要知道這個(gè)宏是干什么的，怎樣使用就行了。關(guān)于 VERICUT 的宏的使用在 VERICUT 的幫助文 件里有詳細(xì)的介紹。url/url emailArtcnc/email Vericut 7.0 教材問題 13 ： VERICUT 的機(jī)床控制系統(tǒng) 說到控制系統(tǒng)，要分開來看，即 VERICUT 里的控制系統(tǒng)和實(shí)際機(jī)床控制系統(tǒng)，二者既有相同的地方、也 有不同的地方。機(jī)床的控制系統(tǒng)是真實(shí)的控制系統(tǒng)，它直接作用于機(jī)床，是軟件商開發(fā)的、專門用于控制機(jī)床

37、的程序，用 某種代碼書寫，不為其他人知曉。這種軟件的任務(wù)就是解釋機(jī)床代碼（比如 G 代碼、 M 代碼等等）、并控 制機(jī)床運(yùn)動(dòng)，機(jī)床控制系統(tǒng)是機(jī)床最重要、最核心、最基本的部分， 機(jī)床控制系統(tǒng)控制的是物理層面，直 接作用與機(jī)床硬件。VERICUT 里所說的控制系統(tǒng)是虛擬的控制系統(tǒng)， 它直接作用的 VERICUT 軟件， 其任務(wù)就是向 VERICUT 軟件解釋機(jī)床代碼（比如 G 代碼、 M 代碼等等），并控制虛擬機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，它是由 VERICUT 用戶選用 VERICUT 軟件開發(fā)者提供的宏，自己根據(jù)真實(shí)的機(jī)床控制系統(tǒng)和需要建立的，有一些的常用的控制系統(tǒng) 已經(jīng)由 VERICUT 軟件開發(fā)者定義好了，

38、用戶在使用的時(shí)候可以直接使用。正是有了 VERICUT 的控制系 統(tǒng)，才能將虛擬的機(jī)床加工與實(shí)際統(tǒng)一起來，虛擬機(jī)床和真實(shí)的機(jī)床才能對相同的動(dòng)作指令作出相同的動(dòng) 作。比較二者，其相同點(diǎn)是： 1. 都是都是特定代碼， 2. 都是為了解釋機(jī)床代碼（比如 G 代碼、 M 代碼等等） ， 不同點(diǎn)是： 1. 前者直接作用于實(shí)際機(jī)床，后者作用于虛擬的機(jī)床； 2. 前者是機(jī)床廠商提供的，是由軟件開 發(fā)商編寫好的程序，后者是用戶根據(jù)自己的需要和實(shí)際機(jī)床用 VERICUT 提供的宏程序自己建立的。只有 理解了實(shí)際機(jī)床的控制系統(tǒng)和 VERICUT 里的控制系統(tǒng)，才能正確的建立 VERICUT 里的控制系統(tǒng)。url/

39、url emailArtcnc/email Vericut 7.0 教材問題 14 ： VERICUT 的程序驗(yàn)證 VERICUT 的程序驗(yàn)證功能主要有兩方面， NC 程序的語法檢查和程序正確性的檢查。1. 驗(yàn)證 NC 程序的語法的正確性 我們知道不同數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)，其程序的語法結(jié)構(gòu)是不一樣的，因此需要檢查程序的語法。操作時(shí)，我 們可以在 VERICUT 的語法檢查項(xiàng)設(shè)置好系統(tǒng)中每一個(gè)字符或字符串的類型、格式等等，然后通過 VERICUT 檢查 NC 程序是否復(fù)合要求。還可以檢查十進(jìn)制小數(shù)的小數(shù)點(diǎn)是否正確、地址的字符是否缺失、 字符或地址是否有不合法的注釋、 IF 語句中是否有 THEN 、

40、GOTO 等字符。總之，語法檢查功能可以根據(jù) 用戶定義的檢查規(guī)則來檢查語法結(jié)構(gòu)，還可以檢查 NC 程序是否復(fù)合 VERICUT 的語法要求。2. 檢查 NC 程序的正確性 這里所說的 NC 程序的正確性是指 NC 程序能否加工出正確的零件，程序在加工的過程中是否會(huì)出現(xiàn)零件 的過切、欠切等情況。雖然 CAD/CAM 軟件可以簡單的驗(yàn)證程序的正確性，但是其功能與 VERICUT 相比 差甚遠(yuǎn)。首先，VERICUT可以測量加工后的零件的實(shí)際尺寸，具體的可以測量舉例/角度、測量毛坯厚度、測量空間距離、測量最近距離、測量加工殘余高度、測量體積。通過這些功能，用戶可以對被檢測對象的 形狀、尺寸、加工信息等

41、了如指掌；其次， VERICUT 可以將切削模型與設(shè)計(jì)模型進(jìn)行比對，將零件的欠 切、過切的部位用定義的顏色顯示出來。url/url emailArtcnc/email Vericut 7.0 教材問題 16 ：機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)床的行程的設(shè)置 在建立機(jī)床模型的時(shí)候，我們就要根據(jù)機(jī)床的說明書來設(shè)置好機(jī)床原點(diǎn)，當(dāng)機(jī)床原點(diǎn)確定以后，就可以設(shè) 置機(jī)床的行程。如果不進(jìn)行這兩項(xiàng)的設(shè)置的，機(jī)床在執(zhí)行程序的如果有超程的現(xiàn)象我們是模擬不出來的。 這里有一點(diǎn)需要說明，即使機(jī)床的原點(diǎn)可以不按照真實(shí)的機(jī)床來設(shè)置，也可以進(jìn)行機(jī)床的模擬，但是我們 就要根據(jù)機(jī)床的幾何模型來正確的給出機(jī)床的行程。首先我們來看看怎樣正確的設(shè)置機(jī)床的

42、原點(diǎn)？一般情況下，機(jī)床原點(diǎn)就是指的機(jī)床的機(jī)械原點(diǎn)，它是一個(gè) 相對于機(jī)床來說恒定不變的位置。一般的三軸立式加工中心，其機(jī)床原點(diǎn)是 Z 軸在最高的位置， X 、 Y 的 原點(diǎn)在機(jī)床工作臺(tái)的右上角。設(shè)置機(jī)床原點(diǎn)的方法如下：1. 菜單區(qū)點(diǎn)擊 “ Configuration ； ”2. 在其下拉菜單點(diǎn)擊 “ Machine Settings ； ”3. 在彈出的窗口點(diǎn)擊 “ Locations 如”下,圖所示：4. “ Location Name 選擇“Initial Machine Location然后點(diǎn)擊“ Add，就會(huì)出現(xiàn)下圖所示的對話框：url/url emailArtcnc/emailVeri

43、cut 7.0 教材然后在 “Values(XYZABCUVWABC”):中輸入偏置值，就確定了機(jī)床的原點(diǎn)位置。注： “Values(XYZABCUVWABC”):中輸入的是各軸相對于其組件坐標(biāo)系移動(dòng)的位置。url/url emailArtcnc/emailVericut 7.0 教材問題 17. 一些需要注意的問題VERICUT 有自帶的一些機(jī)床模型、控制系統(tǒng)，這些文件最好拿來當(dāng)學(xué)習(xí)的教材使用，在實(shí)際的生產(chǎn)中， 生產(chǎn)現(xiàn)場所使用的機(jī)床、控制系統(tǒng)不一定與這些 VERICUT 自帶的機(jī)床和控制系統(tǒng)一樣，用戶不能偷懶來 用之來驗(yàn)證實(shí)際生產(chǎn)的刀軌和檢查機(jī)床碰撞檢查， 最好根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的所使用的機(jī)床來自

44、己建立機(jī)床模型、 創(chuàng)建控制系統(tǒng)，即使要使用這些自帶的文件，一定要檢查一下其與真實(shí)的機(jī)床的異同，有不同的地方一定 要修改之后才能使用。建立機(jī)床模型的時(shí)候，不要把機(jī)床所有的零件都建立出來，一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，其零部件多如牛毛，把所有的 零件建出來是不可能的事情，并且機(jī)床模型的數(shù)量越多，仿真速度越慢，我們建模只需要建立一些主要運(yùn) 動(dòng)組件和需要進(jìn)行碰撞檢查的組件的模型，對于這些模型，要求與實(shí)際機(jī)床尺寸一樣，即使不一樣，也要 盡量精確，對于機(jī)床的一些非運(yùn)動(dòng)組件，比如外殼、操作面板、電機(jī)等，不需要建立其模型，這些模型的 作用只是增加了機(jī)床模型的美觀，對于刀軌驗(yàn)證、機(jī)床模擬和程序優(yōu)化一點(diǎn)用處也沒有。在 VERIC

45、UT 里，有幾個(gè)組件是不用添加的，“Base"、 “Attach ”、“Fixture ” “Stock”、“Design"，因?yàn)檫@幾個(gè)組件是完成一次模擬或者是完成一次驗(yàn)證的必須條件，它們默認(rèn)的已經(jīng)存在VERICUT 。在VERICUT內(nèi)，所有的坐標(biāo)值的輸入都采用(X Y Z )的方式，X、Y、Z可以是數(shù)值，也可以是代數(shù)式，三者之間必須用空格鍵分割開。url/url emailArtcnc/emailVericut 7.0 教材問題 18 ： VERICUT 的菜單介紹“文件"菜單New Project ：新建一個(gè)項(xiàng)目文件，可以選擇項(xiàng)目單位，毫米或英寸。Open ：打開一個(gè)項(xiàng)目文件Save Project: 保存一個(gè)項(xiàng)目文件Save As ：另存為Save All ：保存所有In Progress ： 操作 IP 過程文件 (為 VERICUT 重新建構(gòu)模塊的數(shù)據(jù)文件 )Save Cut Stock ：保存切削毛坯，可以保存為三種格式Working Directory ：定義工作目錄Properties ：性能， VERICUT 的一些性能選項(xiàng)的設(shè)定Preferences ：參考，用來設(shè)定 VT 軟件打開的界面、以及其它類似的選項(xiàng)Convert ：文件格式的轉(zhuǎn)換