第14章_VMC1000II 三轴机床仿真应用

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现在我们完成了所有Z轴运动部件的定义，如果仿真的时候不需要机床，则只需定义机床运动结构的节点，不必在节点下添加机床的实体模型。

⑦定义Y线性轴。

右击                              节点，从弹出菜单中选择“添加”（Append）>“Y线性”（Y Linear）命令。在“快速速度”（Rapid Rate）文本框中输入Z轴快速定位（G00）的进给率（units/min）为30000。在“加速/减速”（Accel/Decel）下，“最大进给速度”（units/min）文本框中输入进给状态（G01、G02/3）的进给率为12000。在“添加模型”下拉列表框中选择“模型文件”（Model File），在Shortcut下拉列表框中选择D:\VERICUT TRAINING\14\VERICUT
_Project，进入用户自定义路径。在“文件”下拉列表框中选择Y.stl文件。单击Open按钮，在“配置模型”窗口中，从Color下拉列表框中选择颜色7ight Sea Green。将该文件添加到Y线性下，完成Y轴部件模型添加。在“移动”（Translate）标签下的“位置”（Position）文本框中输入“0 -255 0”（数字之间用空格分开），表示将Y轴部件移动X0、Y-255、Z0的距离，如图14-18所示。

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VERICUT包含许多坐标系，如部件坐标系、模型坐标系、机床坐标系、工件坐标系、用户自定义坐标系等，其中对构建机床运动结构影响最大的是部件坐标系（Component）。当新建一个VERICUT项目文件时，VERICUT所有的坐标系都是在同一个位置。注意到图14-18中每个节点后面括号里的参数值，数值就是该组件坐标系原点相对于上一级父节点组件坐标系的距离，对于旋转轴，每个旋转轴都是绕自己的组件坐标系来旋转的。

⑧定义X线性轴。

右击                              节点，从弹出菜单中选择“添加”（Append）>“X线性”（X Linear）命令。在“快速速度”（Rapid Rate）文本框中输入Z轴快速定位（G00）的进给率（units/min）为30000。在“加速/减速”（Accel/Decel）下，“最大进给速度”（units/min）文本框输入进给状态（G01、G02/3）的进给率为12000。在“添加模型”下拉列表框中选择“模型文件”（Model File）选项，在Shortcut下拉列表框中选择D:\VERICUT TRAINING\14\VERICUT
_Project，进入用户自定义路径。在“文件”下拉列表框中选择X.stl文件。单击Open按钮，在“配置模型”窗口中，从Color下拉列表框中选择颜色“2:Medium Purple”。将该文件添加到X线性下，完成X轴部件模型的添加。在“移动”（Translate）标签下的“位置”（Position）文本框中输入“-510 0 0”（数字之间用空格分开），表示将Y轴部件移动X-510、Y0、Z0的距离，如图14-19所示。

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⑨移动附属（Attach）部件。

右击                              节点，从弹出菜单中选择 命令。在项目树中，选择 并右击，从弹出菜单中选择“粘贴”命令，将 粘贴到 节点下，如图14-20所示。

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要更改部件树中的节点位置，可以选择要更改的节点再拖动到想要更改的节点位置下。

14.2.3  机床设置

定义机床运动结构完成后，需要对机床进行初始化设置，如机床干涉检查、机床初始化位置、机床行程等。这些参数一般可以从机床厂家得到，如果没有这些参数可以自己实际操作，测量出这些数据。

在菜单栏中选择“配置”（Configuration）>“机床设定”（Maching Setting）命令，打开“机床设定”对话框，如图14-21所示。

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14.2.3.1  机床干涉检查设置

确定已选中“开机床仿真”（MachineSimulation On）复选框。在“碰撞检测”（CollisionDetect）标签页，选中“碰撞检测”（CollisionDetection）复选框。在“忽略在切刀和毛料的间的碰撞”（Ignore Collision between Cutter and Stock）下拉列表框中选择“否”（No）。在“临界间隙”（Default Near Miss）文本框中输入“1”，单击                              按钮，这个参数用于设置两部件间碰撞检查的最小距离，添加如图14-22所示的部件干涉设置。

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在仿真时，VERICUT将检查Y轴组件以及关联部件（夹具、毛坯）和Z线性轴以及关联部件（主轴、刀具）是否会产生碰撞，使用这种方法可以检查全部可能发生碰撞的部件，但会降低仿真速度。如果设置成图14-23所示的部件干涉检查，VERICUT仿真时只会检查在列表当中存在的两个部件间的碰撞。所以设置干涉检查尽量不选用Sub-Components，而对会产生干涉的部件和其子部件分别设置，这样可以提高仿真速度。

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14.2.3.2  机床初始化位置设置

在“机床设定”（Maching Setting）对话框中单击“表”（Tables）标签，在“偏置名”（TableName）下拉列表框选择“机床零位”（Initial Machine Location）。单击                              按钮，在“值”（Values）文本框中输入“X-510 Y-255 Z0”，设置机床的初始位置。

14.2.3.3  机床行程设置

在“机床设定”（Maching Setting）对话框中单击“行程极限”（Travel Limits）标签。选中“超程错误”（Log Error for Over Travel）和“允许运动超出限制”（Allow Motion Beyond Limit）复选框。列表框设置内容如图14-24所示。

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- I2 S! l8 F7 T* Q; w- p
( y) T% j. h# W1 N# `; G' `7 u14.2.3.4  轴优先设置

运动轴优先级按默认设置即可。至此，完成机床初始化设置。

14.3  定义控制系统

机床初始化定义完成后，需要加载机床的控制系统，本例中将加载VERICUT自带的控制系统fan150im.Ctl。

在项目树中，双击                              ，弹出“打开控制系统”（Open Control）对话框。在Shortcut下拉列表框中选择“机床库”（Library），选择fan15im.ctl，单击“打开”（Open）按钮。完成控制系统添加，机床自动初始化到如上定义的初始位置。

14.4  刀 具 构 建

此机床用的是BT40的刀柄，这里将建立一把直径为20的铣刀。在项目树中，双击，弹出刀具管理器窗口。在刀具管理器主菜单中，选择“添加”（Add）>“刀具”（Tool）>“铣削”（Mill）菜单命令。

14.4.1  创建刀具14.4.1.1  创建刀夹组件

操作过程如下：

（1）在“刀具组件”（ToolComponent）选项卡左上方的“组件类型”（Component   Type）下拉列表框中选择“刀夹”（Holder）选项。

（2）选择 Revolve Profile，通过点位新建刀柄模型。

（3）单击“添加”（Add）按钮，添加下列15个点位。

（4）单击Tool ID“添加”（Add），完成点位的输入。点位表见14-1，操作过程如图14-25所示。

表14-1  点位坐标值

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单击“装配”（Assembly）标签，在“位置”（Position）文本框中输入“0 0 70”，将刀柄沿Z轴移动70的距离，如图14-26所示。

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14.4.1.2  创建刀具组件

（1）在“刀具组件”（Tool Component）选项卡左上方的“组件类型”（Component  Type）下拉列表框中选择“旋转型切刀”（Revolved Cutter）选项。

（2）选择                              平底铣刀。

（3）在“直径（D）”文本框中输入“20”，“高度（H）”文本框中输入“70”，“刃长”文本框中输入“40”。

（4）单击“添加”（Add）按钮，关闭该对话框，操作过程如图14-27所示，创建的刀具组件如图14-28所示。