基于VERICUT的数控宏程序仿真

图2机床三维实体模型
基金项目：广西高等教育教学改革工程项目（2012JGB408）
基于VERICUT 的数控宏程序仿真
陈凤光，马春文
（柳州铁道职业技术学院机电工程系，广西柳州545007）
0引言当今CAD/CAM 软件，如UG 、Pro -E 、PowerMill 、MasterCAM 等得到了广泛的应用，使得自动编程成为复杂轮廓加工的主流手段，数控编程人员都偏向于使用自动编程软件完成编程。

不过对于一些规则曲线、曲面加工，若辅以使用数控系统宏程序功能将具有更高效、灵活、快捷的特点。

生产应用中证明，与自动编程软件生成数控程序相比，数控宏程序简洁、便于修改，其占用数控系统的内存少，避免了在线加工时因长程序的传输速率跟不上而使机床运动出现断滞的现象；其次，加工速度较快，加工尺寸易于参数化；第三，对于同类零件具有通用性，适合于小批量多种类加工。

但宏程序因为是人工编程，程序内部有很多逻辑判断、程序跳转、参数赋值读取等语句，往往会因编程人员自身考虑不周而容易出错。

因此，宏程序编好后需采取传统的切削实验部件方式验证后，才能应用在生产中，这使其实际应用受到影响。

VERICUT 软件是美国CGTECH 公司开发的数控加工仿真验证系统，其不仅能够直观地校验数控宏程序，清除编程错误。

还可以模拟NC 加工过程，以检测刀具路径中可能存在的错误，如过切工件、碰撞机床等。

同时，可以利用VERICUT 系统完成整个机床及其配套的刀具库和夹具的建模，进行仿真加工，进而检测加工效果。

本文通过斜坡椭圆槽加工实例就此展开讨论。

1建立虚拟数控机床1.1
机床模型构建与参数设置
首先通过CAD 软件根据实际加工机床尺寸构建机
床3D 实体模型组件，然后转换成STL 格式。

在VERICUT 中新建仿真项目文件，在模型组件树中，创建机床逻辑结构，包括机床基座，机床X 、Y 和Z 轴以及机床夹具，如图1所示。

然后依次导入各机床组件，构建机床模型如图2所示。

通过图３完成机床参数设置，主要设置机床行程极限和进给速度限制等。

通过项目树中添加控制器。

控制器可以使用系统自带的控制器，也可以自己构建。

如果使用系统自带的，就可以开启系统库，然后选择合适的控制器，根据图４完成相应参数的修改。

1.2
刀具建模
为了实现仿真加工，要建立相配套的刀具。

右键选择刀具管理库，输入刀具装配件编号，导入刀具装配件。

对于具有复杂形状的切削刃，可以利用VERICUT 提供的刀具管理模块来完成任意形状的刀具建模。

摘要：数控宏程序对于一些规则曲面加工具有高效、灵活的优点，但其理论难度和结果抽象性让初学者望而生畏。

文
中探讨基于VERICUT 的数控宏程序仿真过程，并结合实例进行验证，以期说明宏程序编程与VERICUT 仿真技术相结合，能有效降低宏程序人工编程错误的风险，提高宏程序编程的效率和通用性。

关键词：VERICUT ；数控宏程序；仿真
中图分类号：ＴG 659文献标志码：Ａ文章编号：１００２－２３３３（２０１5）04－０1０4－０2
NC Macro Program Based on VERICUT
CHEN Fengguang ，MA Chunwen
（Department of Electromechanical Engineering,Liuzhou Railway Vocational Technical College ，Liuzhou 545007，China ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：CNC macro programs have the advantages of high efficiency and flexibility in regular curved surface machining,
but they are hard to be understood by beginners.This paper discusses the application of NC macro program based on VERICUT in simulation.Through introducing examples,this paper demonstrates that the combination of macro programming and VERICUT simulation technology can effectively reduce the error risk of manual programming and improve efficiency and versatility of macro programs.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：VERICUT ；NC macro program ；simulation
图1机床3D 实体模型组件树机械工程师２０１5年第4期
104
仿真/建模/CAD /CAM /ＣＡＥ/CAPP
制造业信息化
N100T01M06N102M03S800N104#1=100N106#2=50N108#3=120N110#4=40N112#101=40N114#102=30N116G00X0Y-#2N118WHILE
［#101GE #102］DO1N120#103=-2N122#101=#101+#103N124G90G01Z#101F100
N126#10=-90
N128WHILE ［#10LE 90］DO2N130#11=0.1N132#10=#10+#11N134#12=#1*cos#10N136#13=#2*sin#10N138#14=#101-#12*0.1N140G01X#12Y#13Z#14N142END 2N144G00G91Z15N146G90X0Y-#2N148G00G91Z-15N150END 1
表1
斜坡椭圆槽宏程序
图３机床参数设置
图４
数控控制器
1.3工件毛坯建模
用CAD 软件输出工件毛坯3D 模型和设计3D 理想
数模，且转换成STL 格式文件；也可以利用VERICUT 系统的建模模块，完成工件毛坯的建模，并通过设定坐标系将其安放在机床的正确位置上。

2
斜坡椭圆槽加工宏程序
下面就FANUC （发那科）数控系统加工斜坡椭圆槽进行宏程序编制。

编制中采用椭圆参数方程，以椭圆参数角度为自变量，根据参数方程计算刀位点的X 、Y 坐标，同时通过斜坡方程计算Z 坐标，由此得到宏程序如表1所示。

3斜坡椭圆槽宏程序加工仿真
利用VERICUT 的程序管理功能调入斜坡椭圆槽宏
程序。

在前述已建立好的虚拟数控机床定义毛坯，在毛坯上设定加工坐标系，通过模拟走刀分析程序的正确性，完成程序调试，软件计算刀具轨迹如图5所示。

对调试完成的程序进行加工仿真，程序结果如图6所示。

导入零件的设计3D 理想数模，通过Analysis 下面的Auto-Diff 工具进行比对，判断零件是否合格，从而确认程序的正确性。

至此，仿真完成。

4结语
本文介绍了VERICUT 数控仿真软件对数控宏程序的仿真。

应用VERICUT 软件建立与实际加工相符的虚拟数控加工环境，真实地反映实际加工过程中宏程序的运行情况，可以提高宏程序可靠性，避免不必要的失误，提
高宏程序的编制效率和质量，节约生产成本，提高生产安全度，在生产实践中有着重要的现实意义。

［参考文献］
［１］陈海舟.数控铣削加工宏程序及应用实例［M ］.北京：机械工业
出版社，2008.
［2］张冲.基于VERICUT 的虚拟制造技术应用［J ］.合肥工业大学学
报，2004，27
（1）：113-116.［3］李锋，白一凡.数控铣削变量编程实例教程［M ］.北京：化学工业
出版社，2007.
（编辑昊
天）
作者简介：陈凤光（
1963—），女，副教授，主要从事机械制造专业教学与高职教师职业能力提升研究。

收稿日期：2015-01-10
图6仿真结果
图5刀具轨迹
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机械工程师２０１5年第4期
制造业信息化
仿真/建模/CAD /CAM /ＣＡＥ/CAPP
基于VERICUT的数控宏程序仿真
作者：陈凤光， 马春文， CHEN Fengguang， MA Chunwen
作者单位：柳州铁道职业技术学院 机电工程系,广西 柳州,545007
刊名：
机械工程师
英文刊名：Mechanical Engineer
年，卷(期)：2015(4)
引用本文格式：陈凤光.马春文.CHEN Fengguang.MA Chunwen基于VERICUT的数控宏程序仿真[期刊论文]-机械工程师 2015(4)。