VERICUT-仿真、高效加工及无图纸化应用

加工仿真/高效加工/无图纸化应用CGTECH公司王宪斌[e-mail]构建了大量的知名机床的模型支持各种结构的机床支持各种结构的机床支持各种结构的机床CAM软件接口低效！！！导致生产低效的部分因素试切、零件报废、断刀等机床干涉、碰撞、机床高级功能不敢使用单一进给速度的低效手工改变进给倍率的低效产品质量不稳定高速铣材料去除率低下工艺准备时间长仿真与优化是减少以上因素、提高加工效率的重要组成部分，也是实现无图纸化的不可缺少的重要组成部分。仿真（可靠性）优化（合理性）为什么要选择VERICUT普通的仿真技术基于无数三角面的仿真不精确的模型图形质量差仿真速度会越来越慢(成千上万个小平面)VERICUT的仿真技术VERICUT是基于特征实体的仿真–精确的切削特征–高质量的图形–无论程序大小，仿真速度快且恒定–精确的仿真结果柱面圆环平面圆环柱面平面Whatisthis?特征模型的比较(成千上万个小平面)真实特征全面的特征信息VERICUT的机床仿真连续的碰撞检查–机床运动的全过程都在检查支持各种复杂的控制系统和高级功能–子程序,循环,系统变量,偏置,刀具补偿•Continuous•Step控制系统Siemens840DVERICUT可以直接仿真siemens840D系统自带的复杂的循环指令，例如：Cycle800(坐标系转换)，cycle81-90(钻孔循环)，pocket1,2,3,4（铣槽循环），cycle60(雕刻循环)Cycle71-77,cycle971-979(测量循环)等等。控制系统Siemens840D直接仿真各种循环和子程序–从机床上拷贝各种循环子程序循环可支持:–框架,数组,轴数组,字符串数组,geoax,etc…CAD装配模型导入CAD装配体–机床构建装配模型–毛坯/夹具/设计模型装配体–刀具模型装配体将装配体模型分离为每个独立的模型，分配到机床各个运动轴以及工装夹具，毛坯、设计模型上自动定位到正确的位置3DCAD刀具直接导入CAD装配体–STEPAP213–CATIACATProduct创建和显示坐标系，用于刀具组件的装配3DCAD刀刃3DCAD刀柄直接导入3D刀柄模型仿真结果分析把设计实体同切削过后的实体进行自动比较–发现过切或余量–可以整体比较，也可以分区域比较–可以根据比较的精度从新设置公差程序优化的好处更快的运转减少外包预测生产周期延长刀具寿命减少机床振动产品质量稳定优化调整每步的切削速度，机床运行更稳定，加工效率更高，效率提高甚至可达30%优化方法手工优化–消耗时间&容易出错–不是所有的工艺人员都有优化经验–不可能做到每一步切削条件都精确掌握使用CAM软件–CAM软件并不知道每一步实际切削的材料Adaptivecontrols–Reactivevs.pro-activeVERICUT软件不合理的进给速度会导致机床、刀具甚至零件损毁…优化工作原理更快更好的NC程序!VERICUT优化原理基于知识经验的加工参数:–加工材料–切削深度、宽度、角度–刀具工艺参数考虑各个加工工序留下的残留余量插补新的进给率到程序中去不改变程序轨迹对于高速铣如何优化?•高速铣常常采用浅切深，高进给进行切削…butunexpectedmaterialcouldbreakthecutter!•意外的材料可能会使刀具折断…利用VERICUT实现高效铣…高速度加工适当降低进给率提高切削深度更高的材料切除率刀具路径更短=加工时间更短效率高速vs.高效试切条件MachineMORISeiki(NV5000)StockSTAVAX(HRC52)ToolPathMobileToolOSGCompanyHi-SUPERGX-EBD.6mmBallEndMillHolderBT40-CTH10-90CuttingWidth2mm高速vs.高效试验结果HSMHEM切深0.2mm0.6mm进给率3500mm/MOptimized(500-3250mm/M)主轴转速18000RPM9000RPM切削距离126179.5mm44101.6mm切削时间59min25min高速vs.高效结果比较HSMHEM提高了表面质量高速vs.高效高速vs.高效结果比较减少刀具磨损优化程序可以节省多少资金？要估算节省的资金，首先要知道铣削加工耗费了多长时间，然后按照铣削时间减少20%来计算节约的资金（大多数用户节约的时间不止20%）：每年的铣削时间20铣床数量×8每班的铣削时间（小时）×264每年的工作日×2两轮班————————————————————=84,480一年的铣削时间优化每年节约的资金84,480每年的铣削时间×20%能减少的时间比例————————————————————=16,896通过优化节约的铣削时间×￥400机床单位时间的成本————————————————————=￥6,758,400总共每年节省的资金无图纸化中的应用提供运算结果报告提供异常报告及图片比较结果分析报告提供过程模型工艺检测单提供配刀表提供工时单提供仿真过程的播放提供仿真、结果检验所需的全部电子工艺文档，节约工艺准备时间探头编程及仿真无图纸化中的应用VERICUT创建报告方便快捷！用户可以定制并预览自己的报告模板。模板包含的特征有：图片，表格，链接到文件，链接到网站等等。这些报告对VERICUT用户在企业和产品供应链中共享加工过程信息逐渐的变得越来越有价值。将工艺报表，检测报表，零件仿真动画集成工序设置计划每个工序都可以保存多张图片图片可以:–添加三维尺寸标注–设定浏览方向–编辑检验单配刀表仿真过程“查看器”包含NC程序复查模式的所有功能。“查看器”是独立的，不需要VERICUTlicense.“查看器”可以点击“前进”和“后退”按钮进行材料的去除和添加仿真，同时你还可以进行旋转，平移，放大缩小操作就像VERICUT中操作一样。产生的切削模型还可以使用“X-caliper”中的所有功能进行测量。“查看器”文件可以VERICUT的任何一个阶段进行保存VERICUTReviewer仿真过程浏览器仿真结果设计模型毛坯工装•PDM平台—仿真验证环境仿真机床库刀具库参数库在PDM中创建VERICUT数据集通过开发，实现从仿真资源库中选择仿真机床、刀具、夹具，也可以提取数控工序下的CAM软件刀具属性形成VERICUT刀具数控程序仿真代码验证、过切、欠切检查、碰撞检查数控程序优化切削参数优化、工艺参数优化、刀轨路径优化最优代码优化评价合格无需进行优化仿真资源库需要优化不合格回传不合格的程序VERICUT与PDM集成环境下的仿真业务流程应用案例介绍VERICUT在ARJ21飞机制造中的应用ARJ21飞机机头座舱天窗骨架零件形状复杂，装配协调关系复杂，属于空间曲面带斜角的零件，零件工艺性差，装夹定位难，加工难度大，加工后较易发生变形，从而影响整个机头的装配质量和效率。机头座舱天窗骨架零件中以531A5100-101-001的形状结构最为复杂，如下图所示，该零件的加工工艺性极差，其零件有多处“U”型凹槽，结构空间小，装夹定位困难，工艺程编难度大，质量不易保证。应用案例介绍应用案例介绍通过VERICUT仿真软件对程序进行检查，并对程编误差的过切和欠切控制。对各部位的加工容差进行合理分配，并加以控制，尽可能达到无余量装配的目标。通过VERICUT软件的优化功能对程序参数进行优化，提高零件的加工效率及表面质量，最终实现零件的无故障交付，保证了该型飞机的研制要求。VERICUT软件的应用自动生成刀具文件由于VT中使用的刀具与程序说明书中的刀具不一致，导致程序说明书错误，最终造成现场使用刀具错误，直接导致零件故障，甚至设备故障。通过对VERICUT的刀具文件格式及程序说明书的CAPP文件进行分析，通过CAPP源文件自动生成刀具文件的不难实现，以下是程序界面。自动生成刀具文件导入CAPP文件生成Tool文件应用案例介绍零件加工具体方案：•精铣A面，加工前需要检查定位面的平面度要求。•检查该面精铣程序，特别是铣侧面槽的程序。•检查测量数据，避免测量机测量零件时发生测量机故障等。应用案例介绍零件加工具体方案：•精铣B面。•检查该面精铣程序，特别是铣侧面槽的程序。•检查测量数据。应用案例介绍零件加工具体方案：•铣掉左右两边的凸台，并制出新的定位孔。应用案例介绍零件加工具体方案：•铣槽子内残留，避免零件槽子内装配时发生干涉。•加工前•加工后VERICUT软件的应用自动生成VERICUT报告文件通过VERICUT软件自动生成《NC程序\程编说明书对比检查表》（见下表），该表格主要提取用户定义及仿真过程中的部份信息，对应程序说明书的相关信息，以检查程序与程序说明书的正确性、统一性。生成VERICUT报告文件该表格由Vericut自动生成，不得用其它软件进行修改、编辑，以保证表格反映程序仿真的真实性；该表格中零件图号、零件名称、程序修改原因由工艺员、校对按Vericut的提示，根据实际情况输入；该表格中加工部位、工序说明书中刀具图号、刀套信息栏由工艺员、校对按工序说明书的实际内容填写。工艺员、校对分别生成各自的表格，有双重校对的零件必须经过双重校对，并在校对后提交主管审查，最后由小组统一存档。•《NC程序\程编说明书对比检查表》说明：生成VERICUT报告文件VERICUT软件中还可以根据用户的定制需要生成程序参数信息、刀具信息、机床信息等报告文件，保证程序及程编说明书的正确性，确保零件加工的高质量、高效率。如下所示：A程序参数信息生成VERICUT报告文件B零件加工残留信息应用案例介绍检查程序无误后，对程序进行优化：•经过试制及相关的参数实验，结合VERICUT优化，提高空刀进给等，减少了空刀时间，提高了零件的加工效率及表面质量，以下是精加工工序优化前后的对比数据。优化效果VT仿真程序刀具优化前时间优化后时间优化百分比L3501W.mpfD32*24*60R112.79138.077436.8527%L3502W.mpfD20*24*60R346.114637.100719.5468%L3503W.mpfD20*24*90R216.701312.176427.0928%L3504W.mpfD30*45*150R5496.6171447.68549.853%L3505W.mpfD20*24*60R315.36998.872442.2746%L3506W1.mpfD80*18*100491.5002171.441165.1188%L3506W2.mpfD80*18*100273.0865166.189739.1439%L3506W3.mpfD80*18*100253.874391.262864.052%L3507W.mpfD50*20*6060.047647.951520.1442%L3508W.mpfD20*24*120R10121.370297.261119.8641%L3509W.mpfD80*18*100355.7864146.185258.9121%L3510W1.mpfD80*18*100343.3079145.050857.7491%L3510W2.mpfD80*18*100*123.443658.610852.5202%L3511W.mpfD20*24*60R3123.2473108.86511.6695%L3512W.mpfD50*20*6060.350944.69225.9464%L3513W1.mpfD80*20*8040.41125.046438.0209%L3513W2.mpfD80*20*8039.535625.840834.6391%L3514W.mpfD16*18*709.83056.081738.1346%L3515W.mpfD20*24*60R86.73023.010355.2711%L3516W.mpfD20*