VERICUT-7.4-第3章--组件与模型

第3章组件与模型3.1组件VERICUT中提供了多种类型的组件，默认的组件没有尺寸和形状，只反映组件的各自的功能属性。各组件都有自己的组件坐标系，反映在机床上的位置和方向。需要通过添加几何模型到组件，使得组件具有形状和尺寸，这样就可以检查研制机床各组件之间的干涉碰撞、零件是否被正确地切削等。3.1.1组件类型根据在VERICUT系统仿真中作用的不同，组件被分为毛坯（Stock）组件、夹具（Fixture）组件、设计模型（Design）组件以及机床各运动轴（XYZABCUVW等）组件类型。不同的组件属性不同，并且在加工过程中为了方便贯彻操作或者提高仿真速度可以设置组件可见或不可见。VERICUT包含的组件类型如表3-1所示。表3-1组件类型组件类型解释X线性（X）线性轴XY线性（Y）线性轴YZ线性（Z）线性轴ZA旋转（A）旋转轴AB旋转（B）旋转轴BC旋转（C）旋转轴CU线性（U）线性轴UV线性（V）线性轴VW线性（W）线性轴WA2旋转（A2）旋转轴A2B2旋转（B2）旋转轴B2C2旋转（C2）旋转轴C2A刀塔（TurretA）转塔AB刀塔（TurretB）转塔BC刀塔（TurretC）转塔C刀具塔（Turret）转塔组合刀具布置（GangToolingPost）组合刀具布置组件组件类型解释主轴（Spindle）主轴组件刀具（Tool）刀具组件引导（Guide）刀具链组件附属（Attach）附属组件其他（Other）其他组件X跟随（X）爬行机器人线性轴XY跟随（Y）爬行机器人线性轴YZ跟随（Z）爬行机器人线性轴Z连接（Link）连接组件Tripad三向运动头组件床身（Base）床身组件夹具（Fixture）夹具组件毛坯（Stock）毛坯组件设计（Design）设计组件设计点（DesignPoint）设计点组件电极（Electrode）电极组件（放电加工）偏置仪器（Deflector）偏置仪组件（水切割）3.1.2组件操作1.基础操作通过右击组件树，可以添加、删除、复制、粘贴组件，在相应组件下添加模型以及对组件进行隐藏/显示（隐藏/显示组件，时间上是对组件下包含所有模型的隐藏与显示）等操作。2.位置操作当在机床组件中添加所需组件后，默认情况下组件的属性为标准定义的属性特性，组件坐标系与VERICUT软件系统自带的机床基点坐标系重合。为了与实际机床加工环境批评，需要修改组件属性以及组件的位置。在组件树中单击对应组件后，在“配置组件”对话框中通过“组件”改变组件属性，通过“移动”、“旋转”、“组合”、“矩阵”、“坐标系”来修改组件坐标系的位置和方向。“组件”：用于设定组件的属性特征。如图3-1所示，在组件树中选中“组件A”在下方“配置组件：A”对话框中，“组件”选项卡显示“组件A”的特征属性，包括当前组件的类型、组件的颜色、组件在哪个视图中显示、以何种方式显示、组件沿着哪个运动轴旋转或移动、组件轴快速移动的速度、组件处于哪个子系统等。图3-1“组件”选项卡“加速/减速”：用于设定组件轴的加速度、减速度、最大的进给速度及方向改变时的最大速度。可根据实际机床数据参数设定，使得仿真加工统计的时间更接近于实际机床，如图3-2所示。图3-2“加速/减速”选项卡图3-3“移动”选项卡“移动”：用于设定组件相对于机床零点的位置，如图3-3所示。“从/到”：可以输入从某点到某点的坐标值，单击“移动”按钮，组件的位置就会发生变化。或者在视图窗口中捕捉某点特征到另外一点特征，捕捉到的点坐标会显示在输入栏中，对组件进行移动。坐标值分别以空格隔开。“位置”：直接输入X、Y、Z坐标值，组件坐标系以及组件下的模型就会随之移动。“角度”：输入绕着组件坐标系X轴、Y轴、Z轴旋转的角度，组件坐标系以及组件下的模型就会旋转。“相对于上级组件位置”：当前输入的坐标值相对于改组件的上级组件坐标系而言。“相对于坐标系定位”：当前输入的坐标值相对于软件系统激活的坐标系而言。默认情况下激活的坐标系是机床基点坐标系。“旋转”：通过旋转设定组件轴的运动方向，如图3-4所示。“旋转中心”：输入组件的旋转中位置坐标值或在视图窗口中捕捉特征点作为旋转中，对组件坐标系以及组件下的模型进行旋转。“”：单击此图标用于显示视图中旋转中心的位置。“增量”：输入旋转增量，单击右侧绕哪个轴、哪个方向旋转、组件坐标系以及组件下的模型就会随之以增量方式旋转。“组合”：通过装配的方式对组件坐标系和组件下的模型进行移动，如图3-5所示。“配对”：使被移动对象与其方向相反的对象贴合。“排列”：使被移动对象与其方向相同的对象对齐。“排列圆柱”：使被移动对象与圆柱的中心对齐。“偏置”：使被移动对象与被贴合或对齐对象之间的距离偏差值。图3-4“旋转”选项卡图3-5“组合”选项卡“矩阵”：通过12个参数设置组件的位置。I、J、K列的参数分别表示坐标系的X、Y、Z轴正方向的矢量，D列表示坐标系原点的坐标值。通过单击“更新”按钮显示组件坐标系的位置，如图3-6所示。“坐标系”：通过从某个坐标系到另外一个坐标系的方式，对组件坐标系及组件下的模型进行移动。通过下拉菜单选择好已经定义好的坐标系后，单击“移动”按钮，如图3-7所示。图3-6“矩阵”选项卡图3-7“坐标系”选项卡3.2模型VERICUT中提供了多种类型的几何模型，复杂的几何模型可以通过“模型文件”方式导入到VERICUT中。通过添加几何模型到组件，使得组件具有实体形状和尺寸。一个组件有时候可能需要由多个模型构成，每个模型都有自己的模型坐标系，当模型移动时模型坐标系也会随之移动。3.2.1模型类型在VERICUT系统中，用于构建实际加工环境的模型有一下几种，模型类型与描述如表3-2所示。表3-2组件类型模型类型描述方块（Block）通过长、宽、高定义方块圆锥（Cone）通过高、顶部直径、底部直径定义圆锥圆柱（Cylinder）通过高、半径定义圆柱模型文件（ModelFile）通过输入CAD/CAM软件定义好的模型文件来定义（.ply、.stl、.stk、.iges、.stp、.prt、.wrl、.CATPart、.model等）创建旋转（CreatRevolve）通过选择旋转面模式打开轮廓草图来生成复杂外形创建扫掠（CreatSweep）通过选择扫面模式打开轮廓草图来生成复杂外形3.2.2模型操作1.基础操作通过鼠标右键单击组件树中的模型，对模型进行剪切、粘贴、添加、删除、重命名、设置模型隐藏/显示操作。2.位置操作当模型被加载到各自的组件下后，可能存在位置的偏差，需要调整模型的位置。在组件树种单击模型后，在“配置模型”对话框中通过“移动”、“旋转”、“组合”、“矩阵”、“坐标系”、“镜像”方式对模型的位置进行调整。除镜像外其他操作方式与组件的位置操作一致。“镜像”：旋转镜像平面后，模型会沿着镜像平面被镜像。如图3-8所示。“镜像选项”：旋转镜像的平面。“镜像关联”：旋转镜像的基准坐标系。图3-8“镜像”选项卡3.3组件和模型的关系在VERICUT中不同的组件具有不同的属性，不同的组件具有各自的组件坐标系，这些坐标系决定运动轴、连接轴、毛坯组件、夹具组件、设计组件等的位置和方向。通过在组件下添加几何模型，使得组件具有了具体的形状和尺寸。组件和模型之间是父子关系，当对组件进行操作时模型就会随之运动，模型晕的位置和方向是相对于他的组件的组件坐标系零点而言的。3.4切削后的模型切削后的毛坯没空写在组件树种显示为(CutStock)如图3-9所示，他可以像别的组件或模型一样进行移动、旋转等操作处理。图3-9切削后的毛坯模型3.4.1输出切削后的模型1.切削后模型的作用VERICUT输出切削后的模型主要有以下几个作用。（1）可以作为下一工位的仿真加工毛坯使用。（2）可以输出STEP实体格式，导入CAD/CAM软件中作为下一工位的编程毛坯使用。（3）可以将每个工位的切削模型输出，导入CAD/CAM软件中制作工艺卡片。（4）可以将输出的切削模型提供给设计人员作为你想数据资料。2.切削后模型的输出方式在系统主菜单中旋转“文件”→“保证切削模型”命令，选择要保存的方式。如图3-10所示。图3-10保存“切削模型”VERICUT可以通过以下几种方式输出切削模型。（1）输出VERICUT格式的实体模型。（2）输出STL格式的三角面模型。（3）输出CAD格式的实体模型，包括IGES、STL、STEP、CATIA及ACIS。3.4.2删除切削后的模型上的多余材料在VERICUT中可以删除切削后模型上的多余的毛坯材料，具体操作步骤如下。（1）在系统菜单中，选择“项目”→“工位模型”→“删除分开的毛坯”命令，或者在工具栏中选择按钮。（2）弹出的对话框如图3-11所示，选中“去除边角料”复选框。（3）在视图窗口中单击要去除的边角料。（4）单击“确定”按钮。图3-11“删除分开的毛坯模型”对话框3.5定义几何模型操作应用案例操作步骤如下。1.新建一个项目文件（1）运行VERICUT应用程序。（2）选择“文件”→“新项目”命令，淡出“新的VERICUT项目”对话框。（3）在“新的项目文件名”中输入新项目名称如：CreatModle.vcproject。（4）单击浏览保存项目的路径。（5）单位默认为“毫米”。如图3-12所示。（6）单击项目树中“项目”或者右击“工位”，在弹出的快捷菜单中选择“展开所有的子节点”选项。如图3-13所示。图3-12“新项目”对话框图3-13展开所有子节点2.添加STL格式的夹具模型（1）在项目树中选择Fixture夹具组件。如图3-14所示。注意：在项目树中，配置仿真项目时需要确认“项目配置”按钮已激活。（2）在“配置组件：Fixture对话框中，选择“添加模型”→“模型文件”选项，系统弹出“打开”对话框。如图3-15所示。图3-14Fixture组件图3-15添加模型文件（3）在对话框右侧“捷径”下拉列表框中选择“样本”。对话框左侧显示打开Samples文件夹。如图3-16所示。图3-16Samples文件夹（4）选择Samples文件夹中选择Heidenhain文件夹，选择hermle_c800u_heid530_fxt.stl，单击“打开”按钮，如图3-17所示。图3-17打开“.stl”夹具组件3.创建一个圆柱作为夹具模型（1）在项目树中选择Fixture夹具组件。（2）在“配置组件：Fixture对话框中，选择“添加模型”→“圆柱”选项。（3）输入高度为100，半径为90，颜色下拉列表框改变夹具模型的颜色。如图3-18所示。图3-18输入圆柱参数4.定位两个夹具模型的位置（1）在视图窗口中右击，在弹出的快捷菜单中选择“显示所有轴”命令兵选择“组件”。（2）在项目树中选择Fixture夹具组件，视图窗口中显示Fixture组件的坐标系。如图3-19所示。（3）单击夹具模型hermle_c800u_heid530_fxt.stl。（4）在“配置模型”对话框中选择“组合”选项卡。如图3-20所示。图3-19显示所有轴图3-20“组合”标签页（5）在“组合”选项卡中，第一组“约束类型”选择配对，偏置为0，单击“箭头”按钮，选择与圆柱模型贴合的一端，如图3-21所示。（6）选择圆柱模型上表面，模型自动堆叠，如图3-22所示。图3-21选择家具模型贴合面图3-22夹具和模型“配对”（7）在项目树中选择，如图3-23所示。（8）在“配置坐标系统”对话框中，单击“添加新的坐标系”按钮。（9）在“配置坐标系统：Csys1”对话框中，单击“位置”栏后，用鼠标在视图窗口中捕捉圆柱模型上表面的中心。如图3-24所示。图3-23选择坐标系统图3-24捕捉圆柱模型上表面中心（10）在项目树中选择。（11）在“配置坐标系统”对话框中，单击“添加新的坐标系”按钮。（12）在“配置坐标系统：Csys2”对话框中，单击“构造”栏，如图3-25所示。图3-25选择坐标系统图3-26捕捉圆柱模型上表面中心（13）在“原点”栏中“点”的下落列表框中选择“圆”。如图3-26所示。