VERICUT 多轴数控加工仿真教程
基于VERICUT的双转台五轴数控微型铣床建模和仿真
中图分类号： TG659
文献标识码： A
Modeling and Simulation of Five-axis NC Milling Machine with Dual Rotary Tables Based on VERICUT
LI Fang1 ，LIU Kai2 ，WANG Hao2 ，ZHAO Dong-biao2 （ 1． Jincheng College，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing 211156，China； 2． College of Mechanical and Electrical Engineering，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing 210016，China） Abstract： NC machining simulation can visually simulate the process of NC machining，verify the NC program，analysis the machinability of the parts and the rationality of the w orking procedure，and therefore shorten the product development cycle． In the UG softw are the three-dimensional model of the fiveaxis NC milling machine is established． Five-axis NC machining program of the face processing model is generated w ith the use of CAM module． Based on the VERICUT softw are the simulation environment of the five-axis NC milling machine w ith dual rotary tables is built and the processing simulation of the face model is carried out． The virtual simulation is verified by the actual processing． The research on five-axis NC machining technology can be further carried out w ith the virtual platform of the NC milling machine． Key words： VERICUT； simulation； five-axis linkage； NC machining
1.6VERICUT机床加工仿真过程
第1章VERICUT系统简介本章介绍VERICUT 7.2软件的系统需求、安装步骤和功能模块。
通过本章的学习，掌握VERICUT 7.2软件的系统需求、软件安装方法及其基本功能，了解VERICUT软件的工作过程。
1.1 系统要求VERICUT 7.2软件的系统要求如表1-1所示。
表1-1 VERICUT 7.2软件的系统要求设备配置硬盘空间1GB（完整安装包括：Library（控制系统库）、Sample（样本文件）、Help（帮助）和Java Run-Time）临时硬盘空间除1GB硬盘空间以外，安装VERICUT时需要有1GB的临时硬盘空间Page File 推荐使用两倍的可用物理内存操作系统VERICUT 7.2支持Windows 7 32位/64位、Windows Vista 32位/64位和Windows XP 32位/64位VERICUT 7.2不支持Windows 2000、Windows 98、Windows ME和Windows NT操作系统Java Run Time Environment 1.6.0_07 (included in the VERICUT installation)CATIA V5接口需要Windows Script 5.3或更新的版本物理内存建议最小1GB，首选2GB处理器英特尔奔腾处理器或者100%奔腾兼容的处理器，推荐2GHz或者更快的速度。
特别是在VERICUT中运行其他大的程序时，多处理器可以提高处理性能其他两键或者三键鼠标，建议使用带滚轮的三键鼠标网卡图像设备至少能够显示16位颜色兼容OpenGL图形加速器用于机床仿真视图和零件视图中进行动态的放大、缩小、旋转、平移等操作。
由于显示切削模型需要大量的图形内存，要求显存最低512MB，建议1GB 以上优先主要内容学习目标VERICUT授权许可文件可以支持安装在SUN SPARC/Solaris、Hewlett-Packard PARISC/HP-UX和IBM RS6000/AIX操作系统的服务器上，如表1-2所示。
仿真软件VERICUT教程(精)
VERICUT…中的三个坐标系
Model coordinate system
Tool Coordinate system
World Coordinate System
World Coordinate System: base coordinate system for VERICUT Tool Coordinate System: tool path coordinate system (刀轨坐标系) Model Coordinate System: model coordinate system (one set of axes
指定相对应的机床文件
点击刀轨文件对话框的设置（setting…) 出现对话框 可指定相关的 job文件 、 ctl文件、mch文 件及程控方法 (programming method)
指定刀轨方向
在定刀轨方向对话框中用户可指定多个 刀轨方向
刀具控制(Tool control)
操作者可以设置刀具在切削仿真中的显示情况及选择刀库
刀库管理（Tool manager)
点击ToolsTool manager 用户可以创建一个与NC加工相关的刀具 库 根据实际的 加工情况添加 刀具定义刀具 参数
刀具描述
定义刀具的参数 根据实际情况 定义刀具类型 描述刀具参数 及属性
定义刀柄及刀夹
完整的刀具由以下几部分组成如图： 用户在定义刀具参数的 对话框中输入刀柄及刀 夹的外轮廓坐标点如： PT(0,0)…… NOTE:坐标点至少三个
信息(Information)
关于刀轨文件的信息 VERICUT的日志文件
切削仿真的相关信息
vericut 教程
一. 运行ｖｅｒｉｃｕｔ⑴. 在【开始】→【程序】→【ＣＧＴＥＣＨ ＶＥＲＩＣＵＴ4.4】下 双击 “CGTECH SOFTWARE MANGER” 图标。
出现图２所示对话框，并单击“VERICUT ”按钮。
双击应用程序图标图１图２单击此按钮，出现图３所示窗口图３VERICUT4.4教程图３所示的窗口就是模拟加工的主窗口，我们先把常用的工具按钮熟悉一下。
“测量”命令，模拟加工完后可用此按钮进行测量。
“观察加工”命令，按下此按钮后可出现一对话框显示NC 文件（此按钮按下后会影响模拟的速度）。
“复原”命令，按下此按钮后可把材料恢复到未加工时的状态。
“放大”命令，模拟加工完后可用此按钮进行局部放大，进行观察和测量。
“单步执行模拟加工”命令，按一下执行一行。
“全屏”命令，在设置好材料后，让材料尽可能的充满屏幕。
“移动”命令，用来移动材料的位置，便于观察。
“动态缩放”命令，用来缩小、放大材料的尺寸，便于观察。
“模型定义”命令，用来设置材料的形状及尺寸和编程原点。
“刀路控制”命令，用来选择模拟加工的NC 文件。
“加工状态”命令，按下此按钮可出现一对话框显示当前的加工参数。
“停止模拟”命令，可在按下此按钮后局部放大观察并进行尺寸测量。
“执行模拟加工”命令，开始进行模拟加工。
⑴. 在VERICUT 的主窗口下，先选择我们要加工的NC 程序, 点选按钮,出现图4的对话框。
保证是G 代码格式图4在图４所示的对话框里，各按钮的作用如下：“Toolpath”－－－－按此按钮进入目录选取需要模拟加工的文件。
“start Cut”－－－－在此输入程序的起始行号。
“stop At ”－－－－选择其中一项以确定程序停止在选择的项目上。
“Text”----当在“stop At”选择“Text”项时，可在此输入文本的内容。
在对话框里设置好后接下来我们就可以单击“Apply”再单击“Close”进入材料设置对话框了。
⑵. 在VERICUT 的主窗口下，点选按钮，然后出现图５所示的对话框，我们可以在此设置材料的规格、夹具偏置。
VERICUT操作流程
VERICUT操作流程————宜昌牌坊程序仿真宜昌牌坊零件作业指导书：1.文件 新项目进入一个空的VERICUT仿真项目：2.在项目树上选择“控制”，点击右键在快捷菜单中选择“打开…”，并打开MVR54机床的控制系统文件fan18m.ctl。
3.同样，才项目树中选择“机床”，并右键选择“打开…”，打开MVR54机床文件MVR54.mch。
4.在项目中选择“Stock”组件，并右键菜单中选择“添加模型 模型文件”，并选择毛坯文件5.由于毛坯放置方位不对，故选择加载的毛坯模型，并在下方配置对话框里对模型进行合适的移动与选择，最终结果如下图：6.在项目树上选择“坐标系统”，并在下方配置对话框中点击“添加新的坐标系”功能，创建新的坐标系Csys1，并把位置框里修改为“0 0 500”。
因为此处为编程零点所在。
7.在项目树上选择“G-代码偏置”以设置程序零点，在下方配置界面里选择偏置名为“工作偏置”，寄存器为54，并点击“添加”按钮。
并在随后的对话框中选择从“组件：C”到“坐标原点：Csys1”。
8.根据作业指导书创建所需刀具。
双击项目树中的“加工刀具”，进入刀具库。
并点击菜单“添加→刀具→新→铣削”，进入铣削刀具创建界面。
9.第一把刀具是“Ф20立铣刀”，所以选择“平底刀”，并输入直径20，高100。
点击“添加”按钮创建1号刀具。
10.切换组件类型到“刀柄”项，并选择圆柱类型刀柄，并输入圆柱参数半径30，高50。
点击“添加”按钮：11.然后切换到“组合”页，并在位置栏输入“0 0 100”。
点击下方“修改”按钮。
按钮点击“关闭”按钮，关闭刀具参数定义对话框。
12.然后在1号刀具的“装夹点”位置选择夹头顶面中心处，设置1号刀具的装夹点为“0 0150”。
1号刀具创建完毕。
13.同样的方法创建余下的刀具。
创建完成后，选择“文件 另存为…”，保存刀具库文件命名为Tool。
并关闭刀具管理器对话框。
14.选择项目树中的“数控程序”，并点击配置对话框中的“添加数控程序文件”按钮，选择G代码数控程序，并确认。
vericut 基础 VERICUT数控加工仿真课件
右键单击 设置仿真的开始、暂停位置及碰撞、 错误、报警等是否暂停程序
测量毛坯和设计模型的距离
开始仿真 分析>自动-比较
局部比较设定
创建一个项目文件
• 文件 > 新项目 • 开始新的: 毫米 • 新的项目名称=***.VcProject
3. 读取一个控制系统文件:
fan31im.ctl 4. 读取一个机床文件:
mitsui_seiki_vertex_550_5x.mch 5. 添加一个坐标系
测量加工后的工件 分析>测量>特征/记叙
颜色=red
选择图示的斜面
在图形区域右击，活动的坐标系>inclined
测量厚度
距离/角度
测量空间距离
测量孔的轴线到边缘的距离
在图形区域右击，活动的坐标系>Section 视图>剖面 PI类型=正X
测量>特征/记叙 选择孔
测量孔深
自动-比较
打开项目文件：template_autodiff.VcProject 添加毛坯：auto-diff_stock.stl 添加夹具：auto-diff_fixture.ply 添加设计模型：auto-diff_design.stl 添加刀具：auto-diff.tls 添加程序：auto-diff.mcd
VERICUT
数控加工仿真
VERICUT软件主要功能
➢ 机床加工仿真，碰撞检查 ➢ 程序验证 ➢ 切削模型尺寸分析 ➢ 切削速度优化 ➢ 模型输出 ➢ 工艺文件生成 ➢ VERICUT加工仿真软件既可以模拟刀位轨迹文件也
VERICUT8.0五轴机床搭建及仿真加工应用
VERICUT8.0五轴机床搭建及仿真加工应用随着五轴联动机床的应用越来越普遍，为复杂零部件加工提供了解决方案，避免了多次装夹，降低了夹具的成本提高产品加工精度，减少夹具的使用数量、降低刀具成本等诸多优势。
大家普遍认为五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。
五轴机床的运动方式是在三线性轴的基础上多增加两个旋转轴而实现的，其空间运动复杂程度较三轴有明显增加。
造成NC程序比较复杂，其正确性无法保证，所以数控五轴仿真技术也显得越来越重要，利用仿真加工技术，能进行NC程序优化、缩短加工时间，检查过切、欠切，防止机床碰撞、超行程等错误。
提高五轴机床加工准备时间，从而达到降低成本的目的。
本文所采用的机型为850-5AXII五轴联动机床，基础模型使用NX10.0软件建模，然后再通过数据接口导入到vericut8.0软件当中。
最后在vericut8.0中进行机床结构搭建参数设定及其关键技术进行了阐述。
使用UG10.0对850-5AXII五轴数控机床进行1：1的建模，通过设计模型与实物比对的方式，使最终的设计模型与实物的重合度达到96%以上，在此基础上对五轴典型零件叶轮进行编程并仿真模拟加工，并通过对叶轮的实际加工验证了模拟仿真的正确性。
1建立五轴双转台机床项目如图1所示，为捷甬达机床厂研发的（A-C）式双转台五轴机床，该机床为高速五轴机床，适合加工复杂精密零件。
测量机床工作参数，此机床由三个线性轴X、Y、Z，两个旋转轴A、C组成。
具体机床硬件参数参照表1-1。
根据机床的重要工作参数构建机床仿真模型在VERICUT8.0中构建机床模型有两种方法：（1）直接从软件内部的机床库中调用机床模型，需要考虑的问题是，所调取的机床模型的基本参数是否与实际机床一致。
除了机床的摆长之外，机床本身的尺寸比例的不同也会造成干涉检查的不确定性；（2）采用三维软件（如UG，SOLIDWORKS，CAXA等）根据现场所测的机床实际数据，对逐个部件进行建模，再将建好的三维模型导入至VERICUT8.0内装配机床。
Vericut数控加工工艺系统仿真
VERICUT
数控加工仿真软件
内容简介
一、VERICUT软件功能简介 1、VERICUT软件简介 2、VERICUT软件主要功能简介 3、 为什么需要VERICUT软件模拟仿真 二、VERICUT程序仿真入门 1、VERICUT软件界面介绍 2、如何在VERICUT中构建虚拟的加工环境 三、多轴机床模拟仿真 1、如何创建多轴机床 2、利用创建好的多轴机床进行模拟仿真 3、优化数控程序 四、结束语
2、机床模拟仿真
调用相应的机床（机床文件） 调用和机床相配的控制系统文件 定义毛料 定义加工坐标系 建立或调用刀具库 按照加工工艺顺序添加程序 设定编程原点
调用机床和相应的控制系统
机床：rock3500 （已创建好） 控制系统：西门子sin840d
加载毛坯（从其他CAD/CAM软件输出的模型）
NC程序有错
编程人员粗心大意…… CAM软件系统有错 后置处理有误 工装及其他辅助设备有干涉情况 刀具长度不够 刀柄发生干涉 切削参数不合理 需要较准确地掌握零件加工时间以便安排生产计划 手工编制的程序如何验证
二、 VERICUT程序仿真入门
1、VERICUT软件界面介绍
调用相应的机床文件和控制系统文件
定义夹具、毛坯、设计模型 注：夹具、毛坯、设 计模型各自有自己的属性 夹具属性： 用来检测刀柄，主轴等与 夹 具之间的碰撞
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又能仿真CAD/CAM后置处理的NC程序。
一.
VERICUT简介
VERICUT有与Pro/E、WorkNC 、MasterБайду номын сангаасAM 、
EdgeCAM、 CATIA 、 UG NX等CAD/CAM软件接口，可 以较方便的联合起来进行仿真。
二. VERICUT多轴数控仿真系统
2.1 机床模型树建模
• 分析机床结构，确定运动链
多轴数控编程技术系列教程－仿真篇
VERICUT多轴数控加工仿真技术
一.
VERICUT简介
VERICUT软件由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。能进行NC程序优 化、缩短加工时间，可检查过切、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，切削模型 可测量尺寸，并能保存模型供检验、后续工序切削加工。 VERICUT软件已广泛应用于航空、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，
• 干涉碰撞检查
干涉检测余量
干涉检查组件
二. VERICUT多轴数控仿真系统
• 机床运动轴行程检查
忽略行程设置
二. VERICUT多轴数控仿真系统
2.5 数控加工程序管理 Setup－ToolPath
• 按照工序和加工刀具进行仿真
三. VERICUT仿真过程管理
3.1 视图管理 View－Layout
– 定义NC代码中可能出现的符号及其属性 – 字符在words中定义后才能在虚拟数控系统中被识别
二. VERICUT多轴数控仿真系统
• 数控系统NC代码识别 Setup－Control－Word/Address
字符名
宏名，定义轴的运动属性
二. VERICUT多轴数控仿真系统
2.3 加工刀具库 Setup－Tool Manager
三. VERICUT仿真过程管理
3.2 仿真报告 Info
• 监视仿真过程，提供有效反馈
G代码报告 控制文件报告 VERICUT日志
四. VERICUT仿真结果分析
4.1 测量功能 Analysis－X-Cliper
四. VERICUT仿真结果分析
4.2 加工轨迹优化 OptiPath
VERICUT多轴数控加工仿真技术
– 配置运动链，按照运动链定义各运动轴
横梁
X轴
Z 轴
A2轴 左 立 柱 刀具
C1轴 B2轴
B2轴 C1轴 右 立 柱
工件 工作台C2轴
二. VERICUT多轴数控仿真系统
• 定义各运动轴的属性，确定各轴的尺寸关系
– 按照尺寸关系，进行运动轴建模
运动轴模型类型定义
运动轴尺寸、颜色等属性定义
二. VERICUT多轴数控仿真系统
谢谢！
• 刀具基本属性定义
包含刀具描述，刀 具类型，控制点等 刀具基本信息
二. VERICUT多轴数控仿真系统
• 标准刀具
– 提供了平底立铣刀、球头刀、环形刀、锥形刀等常用数控加 工刀具的定义
二. VERICUT多轴数控仿真系统
• 自定义刀具建模
二. VERICUT多轴数控仿真系统
2.4 机床运动检查 Setup－Machine－Settings
• 定义各运动轴的属性，确定各轴的尺寸关系
– 按照尺寸关系，进行运动轴建模
基本运动轴定义 附属于运动轴 设置运动轴方向与右手 笛卡儿坐标系规定相反
运动轴速度和 加速度设置
二. VERICUT多轴数控仿真系统
• 多轴数控机床模型
二. VERICUT多轴数控仿真系统
2.2 数控加工程序解释器
• NC代码字符属性 Setup－Control－Word Format