Vericut 基础 构建三轴机床 、仿真宏程序

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(7) 定义“X ”线性轴

在 Component Tree 中， 节点下添加 。
0 X4 O/ Q! E' U$ G2 W8 k3 R
# C1 l. g% y' T- l* Y在 Modeling 窗口，Component Attribute 标签中，在 Rapid Rate 文本框输入 X
- _* l0 m9 `% G  a轴快速定位(G00)的进给率(units/min)：30000。
4 p4 Q) n) ~" J6 z4 q( v7 O
在 Accel/Decel 下，Max Feed Velocity (units/min)文本框输入进给状态(G01、
3 P+ Q) v( o* U& |. ]G02/3)的进给率：12000。

! o* g& _  }1 D- h9 G( _/ s选择 Model 标签，添加 X.stl, 颜色 3:Light Steel Blue。

( L$ b& L/ j- @+ u4 @$ w% g选择 Position 标签，注意在该窗口的上面在 Selected 复选框选择 Components，
在 Translate 标签下 Position 文本框输入: -510 0 0，移动 X 组件到机械原点。
/ x8 s5 M, B; {5 D如图 18 所示。
4 ?8 B! X: X: @

1 |+ ~: u& G9 V5 d& [
# v. u' W2 ?0 G0 Z, B) m' V

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(13) 移动“Attach ”部件
  X* E3 I, V% F" ^" H9 z* v: c" O! C在 Component Tree 中，选择 节点。
  Y+ S, P& {/ v
右击 ，从弹出菜单选择 命令。

在部件树中，选择 ，右击，从弹出菜单选择 命令，将
  h, u7 i) |. Y7 S0 d

粘贴到 节点下，如图 19 所示。
7 U2 R6 u1 f$ B5 v8 @) j
' a1 o) E) z. m  W' S" L, E
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。

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(14) 移动“Stock ”部件坐标系
展开 Attach 节点，选中 Stock 节点，可以看到 Stock 组件坐标系与 X 组件坐标系
是在同一位置，这就意味着我们建立的或输入的毛坯文件的原点会在这个坐标原点上，
) R, O. n# @+ e2 {* ]# c+ q6 n所以我们需要将 Stock 的部件坐标系移动到工作台面。
) p2 a3 g/ w: q# i, k7 Q7 ^' f
在组件树中选择 Stock 节点。

进入 Modeling 窗口，选择 Position 标签页，在 Translate 标签下 Position 文本
框输入: 0 0 -510，坐标系移动后如图 20 所示。
5 ^0 F3 E4 U0 U7 x/ j

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3、机床设置
% T! [; T. d% S: z1 n机床运动结构定义完成后，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。
  q, p5 u: J8 y; Q/ t; \: A* F
菜单栏Configuration > Maching Setting…，打开Machine Settings窗口，如图30所示。
; o8 _0 l+ ~& ~' V' }
' ?3 W6 ]+ z- F# d2 I5 y/ w
; y- W, K: N: G& \  k

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(1) 机床干涉检查设置
; ~; Y: H2 G2 `  t/ E确定已勾选Machine Simulation On复选框。

在Collision Detect标签页，勾选Collision Detection复选框。

在Ignore Collision between Cutter and Stock下拉列表框选择No。
: |8 ~/ T0 f2 G2 D5 X- }) e& |* k
在Default Near Miss输入1，单击右侧 按钮，这个参数用于设置两部件
件碰撞检查的最小距离。

% S; N& W; l, ?- U. B: P; j( R添加如图22所示的部件干涉设置


& y5 D( P. L; Z2 |
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，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。而设置成图22所示的部件干涉检查时，Vericut仿真时只会检查在列
( I- N; |" t. ^# G, W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
/ T' h' \" x, m7 R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。
/ a. v5 V( y( j: L9 |: j

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(2) 机床初始化位置设置
在Machine Settings窗口里，选择Tables标签页，单击 按钮，弹出
Add/Modify Machine Table窗口。
+ b( o1 P- V* z; j, c( U+ L0 L/ }
7 ?0 ^4 I6 g0 o( k2 B1 i2 h在Table Name下拉列表框选择Initial Machine Location。

在SubSystem ID下拉列表框选择1。

" b+ n9 d, ~6 l* F1 P3 j$ B在Values(XYZABCUVWABC)文本框输入：X-510 Y-255 Z0，设置机床的初始
0 n3 K3 ]# F* {3 A" p位置。
+ ]7 Z  ?1 h2 C& G) p4 f4 i

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(3) 机床行程设置
在Machine Settings窗口里，选择Travel Limits标签页。

勾选Log Error for Over Travel 和Allow Motion Beyond Limit复选框。
- W% ]5 Z: `; V% H1 `/ N8 X
列表框设置内容如图24所示。

% R" T$ z) E: Y- ?4 H) G! X
剩下的运动轴优先级按默认设置即可。
完成机床初始化设置。
& \; g$ Y0 t0 j7 m( E

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4、定义控制系统
: W& B- o8 h4 O: [  j( [机床初始化定义完成后，需要加载机床的控制系统，在后面的杂志我们会陆续给
) m! P+ p, E2 c% ]7 u; z  U大家介绍控制系统的定义。这个实例中，我们加载Vericut自带的控制系统fan150im.Ctl。

在Project树里，右键双击 ，弹出Open Control…窗口。

在 Shortcut 下拉列表框中选择 Library，选择 fan15im.ctl，单击 Open。

添加完成控制系统，机床自动初始化到我们上面定义的初始位置。从Vericut6.2开
始Fanuc控制系统已经包含的极坐标指令，之前的版本是没有的。
0 z/ x6 A( `3 r$ j& }( ]

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5、仿真实例
通过上面的步骤我们完成了一台三轴机床的构建，下面我们通过一个实例来具体
运用。
# q1 Q  N  s2 h% t6 i( Y' V再次强调我们仿真所必须的三个条件：刀具、毛坯、程序。

) R- W* g9 ]6 Q' F7 F" k: g8 @3 F(1) 刀具这个机床用的是BT40的刀柄，我们将建立一把直径20的铣刀。
在Project树里，双击 ，弹出Tool Manager窗口。

选择菜单命令 Add > Tool > New > mill，弹出Tool ID窗口。

在Tool Component标签页下的Component Type选择Holder，建立刀柄。
* {& ^. x& v) c: g1 H
& t5 b4 R, E% i选择 Revolve Profile，通过点位新建刀柄模型。
; J/ q6 y$ S; W" m2 }+ Q9 y
6 m* H6 w- g9 T' Z% F! U& w- |单击Add添加第一个点位坐标X0，Z-30

再分别添加下列14个点位：
3 w; s8 v5 ]) R% h+ `/ y/ r, p5 [9 a
3 G, c: c( r. e* H

/ o) x9 a) ~$ l# H# v4 |; u. F+ C最后单击Tool ID窗口的Add。

选择Assembly标签页，在Position文本框输入：0 0 70，将刀柄沿Z轴移动70的
8 Y' Q# I+ u* f5 i. M$ r2 o+ q* ^距离。

添加完成如图25所示。
5 L: m: d- B& S0 u


再选择Tool Component标签页，在Component Type选择Revolved Cutter。

2 m+ r; t6 L& H6 ]3 ~% v. `在Diameter(D)文本框输入：20。
* Z! m( g9 ^  ~% X5 z% p
! y5 V& q7 Q% _+ s7 E0 d, i$ nHeight(H)文本框输入：70。

Flute Length文本框输入：40。

0 c- ]' e8 y6 a5 k8 t单击Add，关闭该窗口，完成如26图所示。



9 l8 A+ g! b1 i5 z& ^' N* X/ J刀具定义好了后，还要设置换刀点(Gage point)，我们只有设置正确的Gage Point，
才能保证刀具换刀到机床的正确位置。
1 D/ o) Y2 n1 I, ?: F' @
在Tool Manager窗口单击Gage Point下面的文本框，如图27所示。



6 {7 O( l+ Z1 g8 P; N1 U0 v
3 ]/ E' f6 V$ Z我们注意看Tool Display显示的刀具区域上图中的红圈内的箭头，在Vericut里，当
我们激活(右键单击)某些文本框的时候，就会在图形显示区域激活捕捉光标，用于捕
; v& R  F' A0 Q0 {/ ]% C2 f  K捉坐标点。
% ]. S: G( @- R# y
将鼠标移动到刀具显示区域，移动鼠标可以看到，箭头会自动捕捉一些坐标
7 d) a3 ]% ]5 p点，将鼠标移动到如图28所示的位置。
' D) i8 w: [/ H
2 D- C) g7 S! p- X5 ]

4 }" w. d. Y" @9 ]单击鼠标中键，自动捕捉到这个切面的中心点，在Tool Manager窗口的提示栏
) m, z- W7 J# @会显示 Use Middle Mouse button to set Z-axis only。完成后Gage Point下面的文
本框自动输入捕捉的坐标点的值：0 0 90，如图29所示。



定义完成后保存新建的刀具文件。
选择Tool Manager菜单栏 File > Save，文件名输入Test，单击Save，然后关闭
5 u2 x. q& c+ ?4 j: jTool Manager窗口，弹出的窗口选Yes。
2 H$ n0 _/ t1 O& W8 {
选择工具条上的 MDI命令，弹出MDI窗口，在这个窗口我们可以调试之前
& [' G1 i+ F9 `+ V) p  }. c% S* j设置的机床行程，定义的指令等。在窗口最下面的NC Block Entry 文本框输
入换刀指令T1 M6，将刚才建立的1号刀具换到机床主轴上，如图30所示。
7 O! O6 J7 u: X" |/ k
  Z" Q- o+ H1 o8 p& W6 m9 {
% I) {  R/ ^5 {8 c

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(2) 程序
; K$ M6 C3 j- R) u$ h$ Q1 i我们将编写一个宏程序加工六方顶面的圆角。
. d3 e+ k/ i8 I7 m0 R: X  在用户目录下新建一个文本文档，文件名Test.txt。
程序内容如下：
+ j; _% E6 k0 }$ x8 g- I9 Z; I! N%
O0001
( TEST_PROGRAM )
, O$ p) \# F& M$ Y( MACHINE : HARDINGE_VMC1000II )
( CONTROL : FANUC 15I-MB )
! b4 |" P# f$ Y( PROGRAMMER : ***************** )
( DATE : MON MAY 11 2009 )
1 a. y3 d- n2 j( TIME : 10:04:54 )
+ ?* m4 R; b; d- j& ^+ ^0 X( VERSION : 1.0)
( =============================== )
5 V- p3 K# c# @* ^  SG40 G17 G49 G94 G0 G90 G21 G80
#1=150.
#2=80.
$ q; [4 F8 a3 ]0 z5 c#3=5.
# }- \8 s: S/ o, p/ U- |6 x#4=10.
#5=0
#15=0.1
#6=5.
#20=8.
G91 G28 Z0
6 [+ C; d% @% r0 e9 ?- IT1 M6
. f9 b& B" K$ s6 M6 w  JS2000 M13
2 ?( T. Y* Z2 O! ~$ gG54 G90 G00 X0 Y0
1 k+ N) W5 ^7 c( Q" ?G43 Z200. H1
Z30.
" w- r4 f# L6 V8 G& C#7=#1/2+#4
- \) K) i1 k$ [% r5 I#8=#2/2+#4
#9=#6+#4
5 |7 c8 e3 t- d, L- y/ Z- i$ UG00 X#20 Y[-#8-#20]
5 ~/ p. v  f3 h5 w2 i: C+ g- KWHILE [#5 LE 90] DO 1
#11=#7-#3*[1-COS[#5]]
5 ]  a8 q& X/ v2 z* Y9 m#22=#8-#3*[1-COS[#5]]
7 S/ |# C. f8 x+ u9 V2 v6 e- {' Y#33=#3*[SIN[#5]-1]
  e# ~: _% f- c: z( x/ J#16=#9-#3*[1-COS[#5]]
% V" U6 a, ?8 p0 K2 q" E3 xG00 Z#33
G01 X#20 Y[-#22-#20] F600
G91 G03 X-#20 Y#20 R#20
; Q  t$ O* t% }* p& }2 PG90 G01 X-#11,R#16 F1000
% Y$ W8 z, ^& I/ dY#22,R#16
X#11,R#16
6 k; l. T3 ~2 U7 JY-#22,R#16
X0
G91 G03 X-#20 Y-#20 R#20 F600
* N  I3 o$ G+ ?( D" O, n# lG90 G00 X#20
#5=#5+#15
" X% _/ E8 }' i! J4 SEND 1
! c$ m5 U$ O- PG00 Z200.
M30
1 ?" o6 H# Z% ^: l& h6 h%
. R# i7 I# Z3 Q; ~
" W3 N3 U7 Y/ l, R! G0 u在Project树里，双击 ，弹出NC Program的窗口。
) ~0 e  N% n" ]5 O# y1 f
单击Add…
( u, w+ T! ~5 I0 k# {0 o& U* L
在 Shortcut 下拉列表框中选择 E:\ HARDINGE_VMC1000II 选项，进入用户自
定义路径。

5 q) X, e: L, t! q# Z/ |在文件下拉列表框中选择 Test.txt 文件，单击 OK 按钮。
2 K, o9 G( m7 j3 o  y0 ?
返回 NC Program 窗口，单击 OK 按钮。
" g* t9 m% ?& J添加完成程序。
8 k, R# S0 R5 A6 d



# `9 @% ~7 s: X6 X; i. l