基于Vericut數(shù)控仿真技術研究及應用

張文健

摘要：隨著我國科學技術水平的不斷提高，數(shù)控技術也不斷取得新的進展，科技創(chuàng)新能力不斷增強。而在數(shù)控加工技術的應用中，產品加工前使用的數(shù)控程序的正確性顯得非常重要。本文介紹了美國CGTECH公司開發(fā)的Vericut數(shù)控加工仿真，分析了虛擬機床的建立和數(shù)控仿真加工等方面的應用，闡明了Vericut軟件在數(shù)控加工中的突出作用。

關鍵詞：Vericut 數(shù)控仿真 程序檢驗

0 引言

在當今數(shù)控加工中，CAD/CAM軟件和數(shù)控程序在線傳輸系統(tǒng)得到了廣泛的應用。輸出的程序是否正確直接影響著加工的安全。為此檢驗數(shù)控程序的正確性顯得十分重要。之前的方法，是通過數(shù)控系統(tǒng)仿真功能進行仿真驗證，然后再進行首件試切進行檢驗。但是這種方法風險依舊很大，如一次機床碰撞，不僅可能毀壞刀具、工件甚至機床，而且延誤整個生產計劃。因此，在數(shù)控加工之前急需檢驗加工程序是否正確，避免由于程序的錯誤導致發(fā)生碰撞、刀具損壞、加工工件報廢。

1 基于Vericut的數(shù)控仿真技術

目前的CAD/CAM軟件很多，如UG/CAM、Proe /CAM、Master-CAM、PowerMill等這些軟件也都具有仿真功能，這些軟件只能完成自身處理結果的仿真，而無法對其他軟件的數(shù)據(jù)進行處理，其仿真功能有限，無法滿足數(shù)據(jù)仿真發(fā)展的需求。

VERICUT軟件是一套由美國CGTECH公司開發(fā)并在研制出來的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，主要由NC程序驗證模塊、優(yōu)化路徑模塊、高級機床特征模塊和CAD/CAM接口等模塊組成，它主要適用于仿真數(shù)據(jù)車床、加工中心等多種加工設備的數(shù)控加工過程。它具有加工時間短、延長刀具壽命、表面質量高、準確率高等優(yōu)勢。VERICUT軟件通過真實的三維實體顯示效果，測量切削模型的尺寸，并能保存切削模型以供后續(xù)檢驗加工。此外，它還可以通過CAD/CAM接口，實現(xiàn)與UG、CATIA及MasterCAM等軟件的嵌套運行。目前，VERICUT軟件已廣泛應用于航天、汽車制造、模具制造等行業(yè)，它通過數(shù)據(jù)仿真技術在自動制造化中發(fā)揮著越來越重要的作用。在實際的零件加工中，最基本的要素有機床、夾具、零件、毛坯、刀具和NC代碼，在虛擬的環(huán)境中，要進行NC程序的驗證、機床的模擬和NC程序的優(yōu)化，也必須具備這些最基本的要素。

2 虛擬機床的建立

2.1 機床模型建立 VERICUT軟件可以建立一個與用戶實際車床完全一致的虛擬機床，這是基于企業(yè)車床的實際使用情況建立起來的，這也是VERICUT軟件區(qū)別于其他數(shù)控仿真軟件的最大特點。機床模型的建立首先要收集機床的參數(shù)，如各坐標軸的行程、工作臺的尺寸以及參考點的位置。VERICUT中組件樹展示了機床各坐標、毛坯、主軸、刀具等各部分間的關系，體現(xiàn)了車床的基本結構，這是進行機床模型構建的前提和基礎。

2.2 刀具建模 虛擬機床建立完成后，為了進一步實現(xiàn)虛擬加工，得出虛擬制造中產品的可制造型評價，還需建立相關配套刀具。VERICUT數(shù)據(jù)仿真技術通過刀具管理模塊，解決了配套刀具問題。用戶可以利用刀具管理模塊完成刀具建模，根據(jù)自己的實際需要，選擇任意形狀的刀具。如圖1刀具管理器。

2.3 零件毛坯及夾具建模 使用者在完成機床模型和道具建模后，還需要利用VERICUT數(shù)據(jù)仿真系統(tǒng)的建模模塊，進行機床零件毛坯和夾具的幾何建模，通過設立坐標的形式確定其所在位置，將其安放到正確的地方。

2.4 創(chuàng)建系統(tǒng)控制文件 VERICUT為用戶提供了大量常見的數(shù)控系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)其實際需求進行選擇，包括各種型號的HAAS、FANUC、日本三菱、SIEMENS的數(shù)控系統(tǒng)等。同時，VERICUT系統(tǒng)還可以根據(jù)用戶數(shù)控加工的實際需求量身定做一套適合自身發(fā)展要求的控制系統(tǒng)，提高了數(shù)控系統(tǒng)的針對性和匹配度。

3 數(shù)控仿真加工

數(shù)據(jù)仿真加工利用VERICUT的程序管理功能對外部軟件程序進行管理，它可以將由外部CAM軟件生成的數(shù)控加工程序調入。系統(tǒng)根據(jù)G代碼識別，按照數(shù)控程序進行走刀，從而完成整個零件加工過程。在模擬加工的過程中，用戶可以觀察到與實際加工完全相同的機床加工過程，看到刀具切除毛坯材料，并逐漸形成完整零件的過程。

如果在加工過程中發(fā)生了過切、欠切、撞刀、機床碰撞、超行程等錯誤，系統(tǒng)會顯示以提醒用戶，同時將發(fā)生錯誤的現(xiàn)象及所在程序行自動記入到報告文件中，以方便用戶查詢與修改。

4 結束語

本文基于Vericut軟件從機床模型的建立、零件毛坯及夾具建模、創(chuàng)建系統(tǒng)控制文件、數(shù)控仿真加工等幾個方面進行了研究，采用VERICUT軟件仿真技術不僅可以縮減程序的調試時間還可以避免首件“試切”帶來的風險，VERICUT軟件的應用將對數(shù)控加工水平的提升，具有重大的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1]李云龍，曹巖.數(shù)控機床加工仿真系統(tǒng)VERICUT[M].西安：西安交通大學出版社，2005.

[2]魏林，李琦.利用VERICUT軟件進行數(shù)控仿真加工教學研究[J].遼寧高職學報，2010，12（8）：43-45.

[3]蔣麗霞.Vericut數(shù)控仿真技術研究及應用[J].四川兵工學報，2013，34（7）：101-103.endprint

摘要：隨著我國科學技術水平的不斷提高，數(shù)控技術也不斷取得新的進展，科技創(chuàng)新能力不斷增強。而在數(shù)控加工技術的應用中，產品加工前使用的數(shù)控程序的正確性顯得非常重要。本文介紹了美國CGTECH公司開發(fā)的Vericut數(shù)控加工仿真，分析了虛擬機床的建立和數(shù)控仿真加工等方面的應用，闡明了Vericut軟件在數(shù)控加工中的突出作用。

關鍵詞：Vericut 數(shù)控仿真 程序檢驗

0 引言

在當今數(shù)控加工中，CAD/CAM軟件和數(shù)控程序在線傳輸系統(tǒng)得到了廣泛的應用。輸出的程序是否正確直接影響著加工的安全。為此檢驗數(shù)控程序的正確性顯得十分重要。之前的方法，是通過數(shù)控系統(tǒng)仿真功能進行仿真驗證，然后再進行首件試切進行檢驗。但是這種方法風險依舊很大，如一次機床碰撞，不僅可能毀壞刀具、工件甚至機床，而且延誤整個生產計劃。因此，在數(shù)控加工之前急需檢驗加工程序是否正確，避免由于程序的錯誤導致發(fā)生碰撞、刀具損壞、加工工件報廢。

1 基于Vericut的數(shù)控仿真技術

目前的CAD/CAM軟件很多，如UG/CAM、Proe /CAM、Master-CAM、PowerMill等這些軟件也都具有仿真功能，這些軟件只能完成自身處理結果的仿真，而無法對其他軟件的數(shù)據(jù)進行處理，其仿真功能有限，無法滿足數(shù)據(jù)仿真發(fā)展的需求。

VERICUT軟件是一套由美國CGTECH公司開發(fā)并在研制出來的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，主要由NC程序驗證模塊、優(yōu)化路徑模塊、高級機床特征模塊和CAD/CAM接口等模塊組成，它主要適用于仿真數(shù)據(jù)車床、加工中心等多種加工設備的數(shù)控加工過程。它具有加工時間短、延長刀具壽命、表面質量高、準確率高等優(yōu)勢。VERICUT軟件通過真實的三維實體顯示效果，測量切削模型的尺寸，并能保存切削模型以供后續(xù)檢驗加工。此外，它還可以通過CAD/CAM接口，實現(xiàn)與UG、CATIA及MasterCAM等軟件的嵌套運行。目前，VERICUT軟件已廣泛應用于航天、汽車制造、模具制造等行業(yè)，它通過數(shù)據(jù)仿真技術在自動制造化中發(fā)揮著越來越重要的作用。在實際的零件加工中，最基本的要素有機床、夾具、零件、毛坯、刀具和NC代碼，在虛擬的環(huán)境中，要進行NC程序的驗證、機床的模擬和NC程序的優(yōu)化，也必須具備這些最基本的要素。

2 虛擬機床的建立

2.1 機床模型建立 VERICUT軟件可以建立一個與用戶實際車床完全一致的虛擬機床，這是基于企業(yè)車床的實際使用情況建立起來的，這也是VERICUT軟件區(qū)別于其他數(shù)控仿真軟件的最大特點。機床模型的建立首先要收集機床的參數(shù)，如各坐標軸的行程、工作臺的尺寸以及參考點的位置。VERICUT中組件樹展示了機床各坐標、毛坯、主軸、刀具等各部分間的關系，體現(xiàn)了車床的基本結構，這是進行機床模型構建的前提和基礎。

2.2 刀具建模 虛擬機床建立完成后，為了進一步實現(xiàn)虛擬加工，得出虛擬制造中產品的可制造型評價，還需建立相關配套刀具。VERICUT數(shù)據(jù)仿真技術通過刀具管理模塊，解決了配套刀具問題。用戶可以利用刀具管理模塊完成刀具建模，根據(jù)自己的實際需要，選擇任意形狀的刀具。如圖1刀具管理器。

2.3 零件毛坯及夾具建模 使用者在完成機床模型和道具建模后，還需要利用VERICUT數(shù)據(jù)仿真系統(tǒng)的建模模塊，進行機床零件毛坯和夾具的幾何建模，通過設立坐標的形式確定其所在位置，將其安放到正確的地方。

2.4 創(chuàng)建系統(tǒng)控制文件 VERICUT為用戶提供了大量常見的數(shù)控系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)其實際需求進行選擇，包括各種型號的HAAS、FANUC、日本三菱、SIEMENS的數(shù)控系統(tǒng)等。同時，VERICUT系統(tǒng)還可以根據(jù)用戶數(shù)控加工的實際需求量身定做一套適合自身發(fā)展要求的控制系統(tǒng)，提高了數(shù)控系統(tǒng)的針對性和匹配度。

3 數(shù)控仿真加工

數(shù)據(jù)仿真加工利用VERICUT的程序管理功能對外部軟件程序進行管理，它可以將由外部CAM軟件生成的數(shù)控加工程序調入。系統(tǒng)根據(jù)G代碼識別，按照數(shù)控程序進行走刀，從而完成整個零件加工過程。在模擬加工的過程中，用戶可以觀察到與實際加工完全相同的機床加工過程，看到刀具切除毛坯材料，并逐漸形成完整零件的過程。

如果在加工過程中發(fā)生了過切、欠切、撞刀、機床碰撞、超行程等錯誤，系統(tǒng)會顯示以提醒用戶，同時將發(fā)生錯誤的現(xiàn)象及所在程序行自動記入到報告文件中，以方便用戶查詢與修改。

4 結束語

本文基于Vericut軟件從機床模型的建立、零件毛坯及夾具建模、創(chuàng)建系統(tǒng)控制文件、數(shù)控仿真加工等幾個方面進行了研究，采用VERICUT軟件仿真技術不僅可以縮減程序的調試時間還可以避免首件“試切”帶來的風險，VERICUT軟件的應用將對數(shù)控加工水平的提升，具有重大的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1]李云龍，曹巖.數(shù)控機床加工仿真系統(tǒng)VERICUT[M].西安：西安交通大學出版社，2005.

[2]魏林，李琦.利用VERICUT軟件進行數(shù)控仿真加工教學研究[J].遼寧高職學報，2010，12（8）：43-45.

[3]蔣麗霞.Vericut數(shù)控仿真技術研究及應用[J].四川兵工學報，2013，34（7）：101-103.endprint

摘要：隨著我國科學技術水平的不斷提高，數(shù)控技術也不斷取得新的進展，科技創(chuàng)新能力不斷增強。而在數(shù)控加工技術的應用中，產品加工前使用的數(shù)控程序的正確性顯得非常重要。本文介紹了美國CGTECH公司開發(fā)的Vericut數(shù)控加工仿真，分析了虛擬機床的建立和數(shù)控仿真加工等方面的應用，闡明了Vericut軟件在數(shù)控加工中的突出作用。

關鍵詞：Vericut 數(shù)控仿真 程序檢驗

0 引言

在當今數(shù)控加工中，CAD/CAM軟件和數(shù)控程序在線傳輸系統(tǒng)得到了廣泛的應用。輸出的程序是否正確直接影響著加工的安全。為此檢驗數(shù)控程序的正確性顯得十分重要。之前的方法，是通過數(shù)控系統(tǒng)仿真功能進行仿真驗證，然后再進行首件試切進行檢驗。但是這種方法風險依舊很大，如一次機床碰撞，不僅可能毀壞刀具、工件甚至機床，而且延誤整個生產計劃。因此，在數(shù)控加工之前急需檢驗加工程序是否正確，避免由于程序的錯誤導致發(fā)生碰撞、刀具損壞、加工工件報廢。

1 基于Vericut的數(shù)控仿真技術

目前的CAD/CAM軟件很多，如UG/CAM、Proe /CAM、Master-CAM、PowerMill等這些軟件也都具有仿真功能，這些軟件只能完成自身處理結果的仿真，而無法對其他軟件的數(shù)據(jù)進行處理，其仿真功能有限，無法滿足數(shù)據(jù)仿真發(fā)展的需求。

VERICUT軟件是一套由美國CGTECH公司開發(fā)并在研制出來的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，主要由NC程序驗證模塊、優(yōu)化路徑模塊、高級機床特征模塊和CAD/CAM接口等模塊組成，它主要適用于仿真數(shù)據(jù)車床、加工中心等多種加工設備的數(shù)控加工過程。它具有加工時間短、延長刀具壽命、表面質量高、準確率高等優(yōu)勢。VERICUT軟件通過真實的三維實體顯示效果，測量切削模型的尺寸，并能保存切削模型以供后續(xù)檢驗加工。此外，它還可以通過CAD/CAM接口，實現(xiàn)與UG、CATIA及MasterCAM等軟件的嵌套運行。目前，VERICUT軟件已廣泛應用于航天、汽車制造、模具制造等行業(yè)，它通過數(shù)據(jù)仿真技術在自動制造化中發(fā)揮著越來越重要的作用。在實際的零件加工中，最基本的要素有機床、夾具、零件、毛坯、刀具和NC代碼，在虛擬的環(huán)境中，要進行NC程序的驗證、機床的模擬和NC程序的優(yōu)化，也必須具備這些最基本的要素。

2 虛擬機床的建立

2.1 機床模型建立 VERICUT軟件可以建立一個與用戶實際車床完全一致的虛擬機床，這是基于企業(yè)車床的實際使用情況建立起來的，這也是VERICUT軟件區(qū)別于其他數(shù)控仿真軟件的最大特點。機床模型的建立首先要收集機床的參數(shù)，如各坐標軸的行程、工作臺的尺寸以及參考點的位置。VERICUT中組件樹展示了機床各坐標、毛坯、主軸、刀具等各部分間的關系，體現(xiàn)了車床的基本結構，這是進行機床模型構建的前提和基礎。

2.2 刀具建模 虛擬機床建立完成后，為了進一步實現(xiàn)虛擬加工，得出虛擬制造中產品的可制造型評價，還需建立相關配套刀具。VERICUT數(shù)據(jù)仿真技術通過刀具管理模塊，解決了配套刀具問題。用戶可以利用刀具管理模塊完成刀具建模，根據(jù)自己的實際需要，選擇任意形狀的刀具。如圖1刀具管理器。

2.3 零件毛坯及夾具建模 使用者在完成機床模型和道具建模后，還需要利用VERICUT數(shù)據(jù)仿真系統(tǒng)的建模模塊，進行機床零件毛坯和夾具的幾何建模，通過設立坐標的形式確定其所在位置，將其安放到正確的地方。

2.4 創(chuàng)建系統(tǒng)控制文件 VERICUT為用戶提供了大量常見的數(shù)控系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)其實際需求進行選擇，包括各種型號的HAAS、FANUC、日本三菱、SIEMENS的數(shù)控系統(tǒng)等。同時，VERICUT系統(tǒng)還可以根據(jù)用戶數(shù)控加工的實際需求量身定做一套適合自身發(fā)展要求的控制系統(tǒng)，提高了數(shù)控系統(tǒng)的針對性和匹配度。

3 數(shù)控仿真加工

數(shù)據(jù)仿真加工利用VERICUT的程序管理功能對外部軟件程序進行管理，它可以將由外部CAM軟件生成的數(shù)控加工程序調入。系統(tǒng)根據(jù)G代碼識別，按照數(shù)控程序進行走刀，從而完成整個零件加工過程。在模擬加工的過程中，用戶可以觀察到與實際加工完全相同的機床加工過程，看到刀具切除毛坯材料，并逐漸形成完整零件的過程。

如果在加工過程中發(fā)生了過切、欠切、撞刀、機床碰撞、超行程等錯誤，系統(tǒng)會顯示以提醒用戶，同時將發(fā)生錯誤的現(xiàn)象及所在程序行自動記入到報告文件中，以方便用戶查詢與修改。

4 結束語

本文基于Vericut軟件從機床模型的建立、零件毛坯及夾具建模、創(chuàng)建系統(tǒng)控制文件、數(shù)控仿真加工等幾個方面進行了研究，采用VERICUT軟件仿真技術不僅可以縮減程序的調試時間還可以避免首件“試切”帶來的風險，VERICUT軟件的應用將對數(shù)控加工水平的提升，具有重大的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1]李云龍，曹巖.數(shù)控機床加工仿真系統(tǒng)VERICUT[M].西安：西安交通大學出版社，2005.

[2]魏林，李琦.利用VERICUT軟件進行數(shù)控仿真加工教學研究[J].遼寧高職學報，2010，12（8）：43-45.

[3]蔣麗霞.Vericut數(shù)控仿真技術研究及應用[J].四川兵工學報，2013，34（7）：101-103.endprint