VERICUT 7.3对于零件多次翻面装夹的仿真加工

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VERICUT 7.3对于零件多次翻面装夹的仿真加工

刘文彦

(绵阳职业技术学院，四川　绵阳　621000)

摘要：主要阐述了运用VERICUT 7.3软件对零件多次翻面装夹、多面仿真加工的操作方法和步骤以及一些相关项的设置，实现整个零件一气呵成的仿真加工，从而检验加工程序的正确性和加工工艺的合理性，并对加工结果进行质量检测，检验其是否符合零件的加工精度要求。

关键词：VERICUT 7.3；多次翻面装夹；多面仿真加工；加工程序

0　引言

加工中心加工某些零件时需要多次翻面装夹、多面加工。此类零件加工比较复杂，为了保证产品质量，防止其变形，在加工零件的某些面时，工艺安排不是一次性地把这些面加工完毕，而是分成了多次粗加工，既要考虑到每面加工的区域范围，又要考虑下刀的深度等。为了保证首件零件加工的一次性高成功率，须采用仿真软件在零件的实际加工前进行仿真加工，以充分检查加工工艺的制定是否正确合理、加工程序是否正确、是否会发生碰撞等，以优化程序和工艺。

VERICUT仿真软件具有强大的模拟仿真加工能力，并能对仿真加工零件进行准确的尺寸测量，但是如何实现零件的多次装夹多面加工，实现整个零件一气呵成仿真加工，却找不到相应的方法。为此，笔者在有关信息的基础上，通过多次试验，用VERICUT 7.3软件完成了对整个零件多次翻面装夹、多面的一次性仿真加工。

1　每次装夹的加工分为一个独立程序

对于如图1所示的加工零件，为保证左侧、右侧加工时变形小，正面粗加工采用两次进行，即先进行部分粗加工，待左侧、右侧、底面加工完毕后再进行第二次粗加工及精加工。笔者在工艺上采用了5次装夹加工，即在VERICUT 7.3软件仿真时就需要5个工位。针对5个工位，需编写5个独立程序，要求每个程序的工件坐标系建立指令不能相同，依次使用G54～G58指令。

2　工位1——正面部分粗加工

工位1作为正面部分粗加工的仿真加工。首先调入事先做好的项目文件(包括机床、夹具、系统、刀具和毛坯等)，然后设置好毛坯尺寸、所用刀具、工件坐标系和G-代码设置(如图2所示，注意“寄存器”值设为“54”，对应正面部分粗加工程序中的G54指令)，最后调入正面部分粗加工程序进行仿真加工。

3　工位2——底面加工

3.1　建立工位2

如图3所示，鼠标置于项目树中“工位1”处，右键“拷贝”；鼠标仍置于“工位1”处，右键“粘贴”，从而得到“工位2”。

图1　加工零件 图2　偏置工作设置

3.2　对工位1仿真加工

如图4所示，先左键点击①处(重置模型)；鼠标置于②处(仿真到末端)，右键弹出其上所示的对话框，勾选③处“各个工位的结束”；左键点击②处，进行工位1的仿真加工。仿真加工完毕后，左键点击④处(单步)，跳转到“工位2”。

图3　拷贝工位 图4　各个工位结束

3.3　对工位1加工后的零件进行翻面

(1) 在工位2中，如图5所示，按照①～⑤的顺序选中⑤处的“Stock”，不要选择其下模型中的某一个。实际上是把工位1加工后的零件作为工位2的加工毛坯。

(2) 如图6所示，按照①～④顺序，点击“旋转中心”后的值框，鼠标在工作区零件上捕捉一个合适点作为旋转中心。由于底面与正面刚好翻面180°，在④处选择合适旋转轴X±/Y±/Z±，零件翻转180°。

(3) 零件旋转后，在夹具上未能准确定位，故须对零件重新定位。如图7所示，在“移动”选项下，鼠标点击“从”后值框①处，鼠标在工作区捕捉零件上合适的某点，再捕捉夹具上合适的某点，点击②处“移动”，使零件准确在夹具上定位。定位后通过“分析”下的“测量”功能，检查零件是否准确定位，若定位不准确，须通过如图7所示移动功能进行调整。

这样通过旋转、移动等操作，完成了工位2零件的翻转、准确定位。

图5　选定Stock 图6　旋转 图7　移动

3.4　定义底面坐标系

(1) 在项目树中，点击“坐标系统”，删除已有的工位1的坐标系，然后点击“添加新的坐标系”按钮，系统自动提供一个新坐标系名称，右击它，把新坐标系“重命名”为“底面”。如图8所示，点击①处“位置”后面的文本框，在图形窗口中毛坯模型上捕捉工件坐标系原点。但由于编程时采用加工零件上某点作为工件原点，而图形窗口中是毛坯模型，且底面现有加工余量，无法捕捉工件原点，故先捕捉毛坯模型上与工件原点较近的某点，“暂时”作为工件原点，稍后再平移到真正的工件原点即可。

(2) 新建立的工件坐标系，其各坐标轴的方向往往不正确。须通过如图8所示的②处“反向”和③处的“旋转”两项功能，使新坐标系的各坐标轴方向同编程坐标系各轴方向完全一致。特别在旋转坐标轴时，最好把“本地旋转”勾选上，“旋转中心”就采用已捕捉到的工件原点，这样快捷准确。

(3) 如图9所示，在①处勾选上“本地移动”，于②处“到”后的文本框中输入真正工件原点相对之前在毛坯模型上建立的工件原点在X、Y、Z方向上的移动量，点击③处“移”按钮，这样就把之前毛坯模型上建立的“暂时”工件坐标系原点准确地平移到真正工件坐标系原点位置。这样就准确地建立了底面工件坐标系。

3.5　G-代码设置

打开“G-代码设置”下“工作偏置”对话框，点击“子系统”，如图2所示，把“寄存器”中的值由“54”改为“55”，对应底面加工程序中的G55指令。同时把“坐标原点”后的坐标系名字改选为“底面”坐标系。也可删除重新建立。

3.6　调入底面加工程序

点击“数控程序”，点击“添加数控程序文件”，把底面加工程序调入。同时把工位1的正面部分粗加工程序删除，若不删除，执行工位2时可能会把正面部分粗加工程序再执行一次。

3.7　正/底面一起加工

如图4所示，右键②处，去除③处的勾选，然后再点击①处，点击②处，这样正面、底面仿真加工一气呵成。

4　工位3——左侧加工

操作方法同工位2的一样，注意此次要经过90°和180°两次旋转与一次移动，以保证零件在夹具上准确定位。在旋转、移动等操作过程中，一定要注意零件的摆放方向与编程一致。

5　工位4和5——右侧加工和正面再次加工

具体操作步骤不再赘述，注意以下要点：

(1) 在每次翻面重新装夹定位时，捕捉点的位置往往有误差。最好通过捕捉点方式来粗定位，然后采用系统分析中的“测量”功能，在夹具上选个基准位置，测量此基准位置与加工零件在X/Y/Z向的距离，在如图7所示的③处“到”后文本框中输入X/Y/Z向测得的差距值，点击②处“移动”，这样可以对零件进行准确定位。当然事先得把①处“从”后文本框中的值全部清为零。

(2) 建立工件坐标系时，捕捉的工件原点位置不能错误，否则会使仿真加工坐标系与编程坐标系不一致，从而使仿真加工出的零件出现加工部位错位、零件尺寸精度严重超差等现象，达不到通过仿真加工来检验程序的目的。因此最好在夹具上选择一个易捕捉的位置点，先暂时作为工件原点，调整好各坐标轴方向，然后如图9所示，在②处“到”后的文本框中输入夹具上所捕捉的位置与工件坐标系原点在X/Y/Z向的距离，点击③处“移”，移动到真正工件原点位置，从而准确建立工件坐标系。注意建立工件坐标系时，还要考虑已加工部位和未加工部位的尺寸差距。

6　仿真加工整个零件

分别设置好5个工位的翻面加工后，就可以对整个零件仿真加工一气呵成，仿真加工的结果如图10所示。

7　结束语

对于需多次翻面装夹及多面加工这类复杂零件，通过运用VERICUT 7.3软件的仿真加工，可以快速准确地检验加工程序的正确性和加工工艺的合理性，缩短程序的调试时间，大大提高零件的首件加工成功率，并能对加工程序进行优化，从而提高生产效率。

图8　坐标系各轴控制 图9　坐标系原点位置控制 图10　仿真加工完毕的零件

参考文献：

[1]李海霞.全国现代制造技术远程培训教材:VERICUT 7.2数控加工仿真技术培训教程[M].北京：清华大学出版社，2013.

[2]杨胜群.VERICUT数控加工仿真技术[M].第2版.北京：清华大学出版社，2013.

[3]郑贞平.VERICUT 7.0中文版数控仿真技术与应用实例详解[M].北京：机械工业出版社，2011.

[4]李锋.VERICUT数控仿真培训教程[M].北京：化学工业出版社，2013.

[5]杨胜群.VERICUT数控加工仿真技术[M].北京：清华大学出版社，2010.

Simulation Processing of Part Needing Mutiple Turn-over Clamping Using VERICUT 7.3

LIU Wen-yan

(Mianyang Vocational and Technical College, Mianyang 621000, China)

Abstract：In this paper, the operational methods and steps and some related settings of processing a part needing multiple turn-over clamping were elaborated using VERICUT 7.3. This software could realize the simulation process of integral part, and then the validity of the machining program and the rationality of the processing technics could be tested. Finally the processing result could be examined according to the required precision of the part drawings.

Key words：VERICUT 7.3; multiple turn-over clamping; multi-surface simulation processing; machining program

文章编号：1672- 6413(2016)05- 0217- 03

收稿日期：2016- 03- 01；

修订日期：2016- 07- 23

作者简介：刘文彦(1972-)，男，重庆潼南人，讲师，本科，从事数控技术和零件数控加工的教学与研究工作。

中图分类号：TP391.9∶TP391.7

文献标识码：B