巧用VERICUT解決數(shù)控加工中的工藝問題

巧用VERICUT解決數(shù)控加工中的工藝問題發(fā)布日期：[2008-5-16]VERICUT是當前全球數(shù)控加工程序驗證、機床模擬、工藝優(yōu)化軟件領(lǐng)域的領(lǐng)先者，被廣泛應用于三軸及多軸的實際生產(chǎn)中。VERICUT采用了先進的三維顯示及虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以驗證和檢測NC程序可能存在的碰撞、干涉、過切、欠切、切削參數(shù)不合理等問題。同時在教學中，利用該軟件的定量檢測及分析功能，可評判學生確定工藝方案的合理性，以達到了解學生對所學知識和技能掌握情況的目的。巧用VERICUT解決數(shù)控加工中的工藝問題對于數(shù)控工藝分解和制定來說，加工工藝路線的確定是重點，刀具的選擇和加工參數(shù)的選擇是加工工序的難點。在相同的工藝路線下，選擇不同刀具和加工參數(shù)直接影響零件的加工效率和質(zhì)量。無論是三軸加工復雜的零件外輪廓和不規(guī)則的腔體，還是五軸加工零件，恰當?shù)倪x擇刀具半徑和長度都是難點，將直接影響加工結(jié)果?，F(xiàn)階段被廣泛使用的虛擬加工技術(shù)可完成G代碼的驗證，驗證工藝路線選擇的正確性，但對于刀具選擇和參數(shù)選擇只能做到定性的分析，但VERICUT軟件則可以給出相關(guān)的定量分析。下面通過一個具體的實例闡述巧用VERICUT，對刀具選擇實施定量分析，穩(wěn)、準、快的提供刀具選擇的合理性方案。以全國數(shù)控工藝員第六期實操考試題為例（如圖1所示），利用VERICUT的分析功能對VERICUT模型中幾何參數(shù)、加工信息進行測量，對設計模型與VERICUT仿真加工模型數(shù)據(jù)比較，通過報告信息準確選擇刀具。圖1示例零件圖

一、工藝分析及加工程序如圖1所示，零件外形規(guī)則，被加工部分的各尺寸、形位、表面粗糙度值等要求較高。零件復雜程度一般，包含了平面、圓弧表面、內(nèi)外輪廓、鉆孔、鏜孔和鉸孔的加工，且大部分的尺寸均達到IT8?IT7級精度。（加工工序略）加工圖1所示葉輪部分的參考程序（FANUC系統(tǒng)）如下：銃葉輪韶分的主程序;T02M06 來暫時選用色銃葉輪韶分的主程序;T02M06 來暫時選用色W立銳7PS1000M03G43Z100.H02X5d.l49^1.438Z5.G01ZO.F200M98P0051000來調(diào)用1CJ叩號子程序5次來GOOZ100.X0Y0M0501000G91G01Z-1.F200吩層協(xié)毎層##1=0V7hile[#lLE2SS]D01十化G90G01X511497-1.43SF1000AG01G42X44.576DO2G03X42.S16Y11.033K30.TOC\o"1-5"\h\zX-11.303Y15.743R.30. IX-8.692Y14.265R1.5 >G02X37.122Y9.152R25.003X42.51^11.033^.3.G01Y3B.G40G01X10. JG68X0Y0R#l *采用坐標系SiEND1G90G01X56.149Y-1.43BM99二、巧用VERICUT解決實際問題通過圖樣分析，可以直接確定銑削平面、外輪廓、鉆孔、鏜孔及鉸孔所需的刀具，但是銑削葉輪部分該選擇半徑是多少的刀具，從圖樣表面直觀的無法確定這也是整個零件的加工難點所在?，F(xiàn)在采用設計模型與仿真加工模型的比對方式，用VERICUT功能定量分析一下。1.運行數(shù)控程序?qū)⒁丫幒玫某绦驅(qū)隫ERICUT中,并進行虛擬加工，加工結(jié)果如圖2所示。

2.對比過程模型與設計模型利用VERICUT的“自動比對”功能，將虛擬加工后的過程模型與設計模型進行比對。(1)加載設計模型根據(jù)圖樣要求，設計模型如圖3所示，將設計模型加載到VERICUT中，如圖4所示。；-；；；S-ii-iHi'；HKi；H；-；；；S-ii-iHi'；HKi；H:■：：■：：■：：C：＜kTx：'：圄3設計桎型3J>111觸石!4ftirisraFpPS7WF3J>111觸石!4ftirisraFpPS7WF軒"WiF#J*H?SMIT-iKrrwfgmrziil盤?M：*n社心JBUA徇片專4Hl!帚應幅H鶴-：-HW史歸IL:翁療顆Y岳ML■命倉輯片帕山群.-iatt?總卜掛血曲WThlUffliCUIE.I.IkfQCT?m<*!1L1閣4協(xié)我設計模型B爾斗如]K?"g在項目樹Stock的子欄中選擇Design,擊右鍵選擇“組件屬性”電擊“模型”，在“類型”中選擇“模型文件”，按“瀏覽”鍵;選擇已經(jīng)做好的模型，點擊“打開”，設計模型加載完成。(2)模型比對在VERICUT的“分析”菜單中選擇“自動對比”功能，并確定比較方法和比較方式如圖5所示。応測最規(guī)比較厠足黔..目動-注罰応測最規(guī)比較厠足黔..目動-注罰.逛撈辻祓芥送隸電抽工將聯(lián)致娃世序槍阿??注：在“比較的方法”菜單中四個子項目分別代表對比的含義為：實體：用過程模型和設計模型的實體進行布爾運算，把不重合的部分以實體形式現(xiàn)實出來；曲面：把過程模型和設計模型的表面進行距離測量，以色帶的方式著色以區(qū)分過切量的范圍；點：測量過程模型和設計模型指定兩點間的距離；外形：車削加工中對過程模型和設計模型的旋轉(zhuǎn)外形進行測量。而在“比較的方式”菜單中的三個子項目分別代表對比的內(nèi)容為：過切：只顯示和計算過切（過切顏色將隨著比較公差變化，從黃色到紅色不同色差帶表示過切程度）；殘留：只顯示和計算殘留（殘留顏色將隨著比較公差變化，從藍色到紫色不同色差帶表示殘留程度）；兩個：過切和殘留都顯示和計算。本題中巧用VERICUT的“自動比對”功能，主要為了解決葉片加工的刀具選擇問題，通過比對測量出仿真模型與設計模型的偏差，以便選擇合理的刀具。為保證測量出仿真模型與設計模型的偏差，在“自動比對”中關(guān)于“比較方法”和“比較方式”的參數(shù)應分別選擇為“曲面”和“兩個”。在確定好比較方法和比較方式后，點擊“比較”項進行比較，其結(jié)果如圖6所示。圍圍6對比結(jié)果3.報告分析對比后由圖6的顯示結(jié)果可知，選用默認屮10的立銑刀有過切的現(xiàn)象，應當減小刀具半徑。然而，是選擇屮8立銑刀，還是選擇屮6的立銑刀合適呢？減小了刀具半徑會不會產(chǎn)生切削殘留？若產(chǎn)生切削殘留，補償值設置多少才會消除殘留？要解決這些問題，可由VERICUT的定量分析“報告”提供依據(jù)。對比后的結(jié)果以報告的形式顯示出來，如圖7所示。

112踐5立低jl.MAMWHMI.!IP■g.gaasa'"□；gi7<aoaoflue lasns41caoiyjfli —-pH112踐5立低jl.MAMWHMI.!IP■g.gaasa'"□；gi7<aoaoflue lasns41caoiyjfli —-pH電oiOODtub沁*呂。時I4.匸佔11!nh*lerm-xj!hAB -rf7R^rl.」￡邑§sir］電3冃而.口6忘忌.麗丟訐icisri.&AipqDBUta庶黑童52/1.4:2BErl?&帀亦錄話玉亍亍甌訐；&plpqp_5UtaJjk>8：.5笑咼口直蚤用戶口…負：i>lDDD.-EUb^K-t.BB2y-l42B5r1.SipipaDiutek年月ss^^.^sriaibiiDDO.fiuii'fc&.'Beziiii'iBSri'.'s?7S1-1i3<O.QPIiT? 注0.鳥孑哺母U里鼻刖CHW曲星壓穽卿畐M2陌字丄屯凹.衛(wèi)!tlCIS372^. !：仇：￡4J!.114-i孑亍.巨爲百了亍 i^'i'lTG^BporucncBTnariVe-dIvrCoHpoMncT/p-i;Dc-Pigm禍附辭神酈瞞牖翩^翻刪辭帥珮申酈申ijiiijiiijiiijii的斫斫斫咂璽：frl400.?ub：vIDUOTsljE>1阿■沖廠個沁卸I■影=:>ib&o.two ib&ng_ij>t6S2rij.2ein5:iii-iStib.(jusri&S>y14i&Srl*■「対心冊￡:廠圧石m可□■.ZOKrTtij疋瓦殛y亍匸亍斷i龍匚；…j4j312fl-aJJI.ZBF+.SJI.14._..■O3377fi- 4.^1J-5fl3=42B7tB1Mit: ja+.inB* 11■"it T^0；gj7>i［誦*頑甲務昶〉打』［工巧二V； :'o.b?23'?'iiiiioflj'-Mttrai'irVf*'j^039463；'Z3.7501J■:石F尺圧丨■:-6a'iiT>Hf -ifl-iitiijil'c'!--a9t^T14_..EaS^P^T上-Sflfti4rj."1W.T a*1COO?uh遍加38臉B鮎籃施3J1悶科…cij伍込避m就隘耐吟區(qū)?丁礙卄監(jiān)?◎砒—亍藏j 曲祁百qm］時腫常耐嚴m(xù)二心二二:?o.e?MiJipj^-saxi 1n.JHIS剜二KMmMisi?ji.■_■￡..j沁:皇Li鉞3d茂酸).i』.…1'事芽jM.aij'n*i44^6^111圖■?報告上的內(nèi)容包括過切（或殘留）的程序名、行號、過切量、過切（或殘留）點的坐標、過切（或殘留）時所用的刀具和此行程序的內(nèi)容等。通過報告可以一目了然地看出過切（或殘留）的偏差值，根據(jù)偏差值的分析可以合理的選擇刀具。4.根據(jù)報告內(nèi)容分析過切偏差從整個報告上可以看出，最大的過切偏差為-1.08mm，也就是說選擇切削葉片用屮10的立銑刀偏大，產(chǎn)生過切，通過VERICUT的定量分析，可以確定在切削葉片時選用屮8的立銑刀可以解決過切問題，但會不會產(chǎn)生殘留還需要更換刀具后再次比對。改變刀具后，對比結(jié)果如圖8所示。觀察對比后的結(jié)果可以看出，在改變了刀具后切削葉輪既沒有過切現(xiàn)象，也沒有切削殘留出現(xiàn)，上機床加工該工件時就可以放心大膽地選用屮8的立銑刀加工葉輪了。利用VERICUT的“自動比對”功能同樣可以解決由于選刀錯誤造成切削殘留現(xiàn)象的合理選刀問題。同