数控车基于宏程序加工大螺距螺纹的仿真.doc

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1、数控车基于宏程序加工大螺距螺纹的仿Vericut.软件是美国CGTECII公司开发的数控加工仿真系统，当前最新版Vericut7.0可以仿真数控车床、铁床、加工中心、线切割机床和多轴机床等多种加工设备的数控加工过程，也能进行NC程序优化，缩短加工时间、延长刀具寿命、改善表面质量，检查过切、欠切，防止机床碰撞或超行程等错误。且具有真实的三维实体显示效果，可以对切削模型进行尺寸测量，并能保存切削模型供检验、后续工序切削加工。其具有丰富的CAD/CAM接曰，能实现与NX、Pro/ENGTNEER、CATTA及MasterCAM等软件的嵌套运行。本文将基于该软件构建一个机床仿真环境，来具体说明

2、，采用数控车床来加工一个大螺距螺纹的全部仿真加工过程。一、Vericut机床仿真环境的构建1.构建STL模型机床为了适合构建比较复杂的机床几何体，通过NX软件建立几何模型，并输出STL格式，然后通过Vericut提供的图形转换输入接口导入到机床仿真系统中。本实例构建的机床为实际生产中比较常见的前置式经济型卧式数控车床，刀架为四工位立式电动刀架。建立儿何模型时注意：①输出组件模型时的参考坐标系和Vericut中相对应的组件坐标系匹配；②STL格式模型文件要以组件为单位导入Vericut；③要记下NX建立几何模型中刀架旋转中心的坐标值。打开NX8.0,构建如图1所示的机床，接着点击“文件”

3、下的“导出”菜单，然后点击，依次导出以下STL文件：b.STL（Base模型，图2）、x.STL（X轴模型，图3）、z・STL（Z轴模型，图4）、t.STL（刀架模型，图5）、t.STL（卡盘模型,图6）和m.STL（毛坯模型，图7）。2.Vericut机床仿真环境的构建（1）仿真控制系统的配置。首先运行Vericut7.0应用程序，并新建一个“新项目”，单位为“毫米”。设置“工件目录”为“D：Lathe",然后打开项目树,双击“控制”选项，在“捷径”下拉列表框中的“机床库”选项中选择“fanOt.ctl”，如图8所示。（2）仿真机床构建。1）定义部件：在项目中操作Base—Z—X—

4、Turret—Tool,增加"Z”to“Base”,如图9所示；增加“X”to“Z”，如图10所示，增加“C刀具塔”到“X”，然后在“配置组件”下位列表框中选择“组件”下的“运动轴”，然后选择“Y”，如图11所示。接下来，在“配置组件”下位列表框中选择“移动”下的“位置”，然后选中上面NX建模所记的坐标值，如图12所示。增加“刀具”到"刀具塔”（图13）o由于刀架上最多可装4把刀具，因此在项目树中，右击，从系统弹出的快捷菜单中选择“拷贝”菜单，在项目树中，右击，从系统弹出的快捷菜单中选择“粘贴”菜单，在“配置组件”下位列表框中选择“旋转”标签，在“增量”文本框中输入“90”，再次选择右

5、侧“丫-”按钮。点击列表框中“组件”，在“刀具索引”文本框中输入“2”。再在项目树中，右击，从系统弹出的快捷菜单中选择“拷贝”菜单，依次类推，构建另外3把刀具如图14所示。2）定义部件：依次操作Base一主轴一附属一Stock—Design。首先增加“Spindle”到"Base"（图15）,然后连接“附属”到“Spindle”（图16）o3）添加部件模型到结构树（图17）o4）添加工装模型（图18）05）构建刀具到“C刀具塔”（图19和图20）。二、程序原理螺纹的截面形状都是由直线、斜线构成，而且基本参数相似或相同，例如：螺距、大径、中径、小径、螺纹长度和牙形角等。因此可根据给定进给

6、速度和给定轮廓线形的要求，在轮廓的已知点之间，确定一些中间点的方法，即数据密化工作。所以笔者根据以上特点，采取小吃刀、快进给、截面形状插补、逐点靠近的方法拟合成截面形状。实际上，加工后的截面形状由许多微小的台阶插补而成，由于步距非常小，所以肉眼看起来并不十分显。粗加工时，步距可以大些，节省加工时间，精加工时，步距可以小些，这样可以提高粗糙度，但是可能费些时间。加工大螺距螺纹时，需要查资料（切削手册）或算出螺纹牙底宽度，然后磨一把切刀，切刀刀头的宽度小于或等于螺纹牙质宽度，接着根据大螺距螺纹的参数修改程序中一些参数，最后就可以对刀开始加工。1.参数说明三、程序加工的仿真（1）加载加工大螺

7、距螺纹的宏程序。（2）定义数控程序零点。（3）修改数控控制系统文件。运行时出现错误提示“Q_10不支持"（图21）,这时需要修改数控控制系统文件°“Q_10不支持”修改步骤为：打开“配置”菜单下的“文字/地址”，系统出现如图22所示界面，点击“字/地址”对话框下的"Registers"节点，右击“Q_l*”，点击“添加/修改七修改如图23所示，点击“修改”，最后点击“关闭”完成修改。（4）保存控制文件、机床文件和项目文件，仿真结果如图24和图2