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Vericut基础教程-构建机床、程序原点、刀具设置、宏程序仿真byljgVericut基础培训一构建三轴机床、仿真宏程序Vericut基础培训1——构建三轴机床，仿真宏程序作者：LJG使用Vericut仿真，必须包含毛坯、数控程序、刀具三个部分，但为了仿真的准确性和真实性，我们还需要机床、夹具用于仿真碰撞，设计模型用于比对仿真结果的正确性等。这一章我们从基本的三轴机床构建讲起。在Vericut里有两种方法构建机床，一种是通过Vericut自带的简单建模工具建立机床模型，另外一种是使用其它CAD软件先建立好机床模型，再将机床模型文件导出为Vericut可以接受的文件格式，再导入Vericut。用Vericut自带的建模工具建立机床模型比较麻烦，这里我们用第二中方法，利用NX将建好的机床模型文件导出为.STL格式文件，并导入Vericut用以构建三轴机床。一、从NX输出机床模型从论坛上下载机床模型文件，用NX6打开，如下图1所示。图1一般像机床外壳，控制系统操作面板等实际仿真过程中不需要的部件可以不导出，不过在Vericut里导入不参与仿真的部件可以增加机床的真实感。这里我们不导出机床外壳，控制系统操作面板这两个部件，将这两个部件隐藏如图2所示。图2将不用的部件隐藏后，我们可以看见如图3所示的主轴端面的坐标系。图3在机床建模的时候，我们一般会按照机床的机械零点位置来建立各个机床运动部件的模型，而机床的Z轴的机械原点一般在主轴端面，如图3所示。但从这个机床模型可以看出X、Y轴的位置并不在机械原点，所以我们导出后还要在Vericut里进行调整。下面先输入机床床身，即在仿真过程中不运动的部件。选择主菜单FileExportSTL…，弹出RapidPrototyping对话框，这里可以设置输出模型的公差，公差的大小会影响STL文件的大小，不改变参数，单击OK，在弹出的对话框中输入要保存的文件名，输入Based_Y，双击鼠标中键(单击两次OK)，选择绿色的底座和导轨，如图4所示的高亮显示部件，选择完成后所有弹出的窗口，都选择OK。图4用相同的方法输出Based_Z部件，如图5所示。图5输出Z部件，如图6所示。图6输出Y部件，如图7所示。图7输出X部件，如图8所示。图8输出Spindle部件，如图9所示。图9我们在输出模型的时候可以将相同的运动部件分开输出，如上面输出X轴运动部件时可以将导轨滑块和工作台分开输出，这样导入Vericut后可以针对不同STL模型文件定义不同颜色，使仿真的机床在视觉上更接近于真实机床。完成输出机床模型后，接下来将输出的模型导入Vericut。二、在Vericut中建立机床模型1、新建一个公制项目文件(HARDINGE_VMC1000II.vcproject)●运行Vericut6.2。●选择FileNewProjectMillimeter(或选择工具条上按钮)，新建项目文件。●选择工具条上按钮设置你的工作路径,例如：E:\HARDINGE_VMC1000II。●选择FileSaveas...菜单命令，。●在Shortcut下拉列表框中选择E:\HARDINGE_VMC1000II，进入用户自定义路径。●在File文本框输入HARDINGE_VMC1000II，单击Save，将新建项目文件保存在用户自定义目录下。工具条上新建项目文件的快捷命令：(Inch:英制)或(Millimeter:公制)。右键在该图标上单击可以在两种模式来回切换。2、定义机床运动结构(1)显示部件树●将刚才导出的机床模型文件拷贝到用户目录E:\HARDINGE_VMC1000II下。●在主菜单中，选择ConfigurationComponentTree(或选择工具条按钮)，系统弹出ComponentTree窗口，如图2所示。图10(2)定义“Base”部件●在图形区，单击右键，选择弹出菜单ViewTypeMachine，切换到机床视图。●在ComponentTree(部件树)中，选择节点，双击，弹出Modeling窗口，进行部件或模型相关参数定义。●选择Model标签。●在Type下拉列表框中选择ModelFile选项。●单击Browse…按钮。●在Shortcut下拉列表框中选择E:\HARDINGE_VMC1000II选项，进入用户自定义路径。●在文件下拉列表框中选择Base_y.stl文件。●单击Open按钮。●在Modeling窗口中，从Color下拉列表框中选择28:DodgerBlue。●单击Add按钮，将该文件添加到Base节点下。按照上述步骤将Base_z.stl文件添加到Base部件节点下，对应Color选项:10:Beige。如图11所示。图11一般，我们把机床中不运动，不参与仿真的部件模型放在Based根节点下。(3)定义“Z”线性轴●在ComponentTree中，选择节点。●右击节点，从弹出菜单中选择AppendZLinear。●双击，进入Modeling窗口定义Z轴速度和颜色。(后面如果没有特别说明，都是选择节点，双击进入Modeling窗口)●在ComponentAttribute标签中，在RapidRate文本框输入Z轴快速定位(G00)的进给率(units/min)：30000。●在Accel/Decel下，MaxFeedVelocity(units/min)文本框输入进给状态(G01、G02/3)的进给率：12021。下面添加Z1轴的部件模型。●选择Modeling窗口的Model标签，添加用户自定义目录E:\HARDINGE_VMC1000II里的Z.stl,颜色7:White。(后面如果没有特别说明，都是从该目录添加模型)●添加完成“Z”轴部件模型，如图4所示。图12每定义好一个运动轴，可以通过MDI功能检查设置运动轴的运动方向是否与机床实际运动方向相同。工具条上，左键单击按钮，弹出MDI窗口，在Axis下拉列表框选择已定义好的运动轴，在JogDistance文本框输入运动步距。如图13所示。图13(4)定义“Spindle”刀具轴●在ComponentTree中，节点下添加。添加ToolSpindleS3的部件模型。●通过Modeling窗口，添加Spindle.stl,颜色3:LightSteelBlue。添加完成“Spindle”部件模型，如图14所示。图14(5)定义刀具换刀点(GagePoint)●在ComponentTree中，节点下添加。添加完成Tool换刀点，如图15所示。图15现在我们完成所有Z轴运动部件的定义，如果我们仿真的时候不需要机床，那么只用定义机床运动结构的节点，不需要在节点下添加机床的实体模型。(6)定义“Y”线性轴●在ComponentTree中，节点下添加。●进入Modeling窗口，ComponentAttribute标签中，在RapidRate文本框输入Y轴快速定位(G00)的进给率(units/min)：30000。●在Accel/Decel下，MaxFeedVelocity(units/min)文本框输入进给状态(G01、G02/3)的进给率：12021。添加Y1轴的部件模型。●选择Modeling窗口的Model标签，添加Y.stl,颜色12:DartTurquoise。因为在NX里的建模坐标系不在机床机械原点，在仿真过程中我们需要超程报警，所以我们导入的机床必需设置好机床机械原点，该机床的行程是X1020*Y510*Z410，下面将Y轴部件移动到机械原点。●选择Modeling窗口的Positiion标签，注意在该窗口的上面在Selected复选框选择Components，这样我们在移动时，是移动整个部件，而不是移动一个模型。在Translate标签下Position文本框输入:0-2550(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16所示。图16Vericut里面有许多坐标系，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，但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项目文件的时候，Vericut所有的坐标系都是在一个位置。注意看上图中每个节点后面括号里的参数值，里面的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。在平移，旋转坐标系的时候，要注意选择对象，即在Modeling窗口上面的Selected的复选框选项，如果是Model，移动的只是一个模型文件，如果是Components，移动的是组件，包括这个组件节点下的所有节点都会相应的移动，Selected选项如图17所示。图17(7)定义“X”线性轴在ComponentTree中，节点下添加。●在Modeling窗口，ComponentAttribute标签中，在RapidRate文本框输入X轴快速定位(G00)的进给率(units/min)：30000。●在Accel/Decel下，MaxFeedVelocity(units/min)文本框输入进给状态(G01、G02/3)的进给率：12021。●选择Model标签，添加X.stl,颜色3:LightSteelBlue。●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:-51000，移动X组件到机械原点。如图18所示。图18(13)移动“Attach”部件●在ComponentTree中，选择节点。●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，将粘贴到节点下，如图19所示。图19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)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，所以我们需要将Stock的部件坐标系移动到工作台面。●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:00-510，坐标系移动后如图20所示。图203、机床设置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。菜单栏ConfigurationMachingSetting…，打开MachineSettings窗口，如图30所示。图21(1)机床干涉检查设置●确定已勾选MachineSimulationOn复选框。●在CollisionDetect标签页，勾选CollisionDetection复选框。●在IgnoreCollisionbetweenCutterandStock下拉列表框选择No。●在DefaultNearMiss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。●添加如图22所示的部件干涉设置。图22如果设置干涉检查时如图23所示。图23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。(2)机床初始化位置设置●在MachineSettings窗口里，选择Tables标签页，单击按钮，弹出Add