基于VERICUT的多重复合循环加工程序仿真

2015-05-07王晓升罗英丽

机械工程师 2015年2期

王晓升，罗英丽

（中航工业郑州飞机装备有限责任公司，郑州 450005）

0 引言

随着现代数控技术的发展，数控车床已经被广泛应用。数控车削加工以精度高、形状复杂的回转体零件为主。加工过程中需要对毛坯进行多层车削，在编制数控程序时，为了简化程序，G70～G73等多重复合循环指令广泛应用，但是多重复合循环指令参数较多，编程思维过程复杂，编程人员需要认真核对参数并反复计算，确认程序正确。借助VERICUT仿真软件，进行多重复合循环加工程序仿真，可以模拟车削加工的整个过程，并得出最终加工结果，便于编程人员对程序调试，提高程序的编制质量。本文以FAUNC系统应用较为广泛的G71为例，在VERICUT软件仿真环境下对多重复合循环程序进行车削加工仿真，阐述车削仿真在多重复合循环程序编制中的可行性。

1 图纸分析及多重复合循环程序的编制

首先对零件图进行分析，图1所示零件粗实线加工部分由于形状复杂，毛坯余量较大，可以使用多重复合循环指令编制程序。程序代码可以使用G71外圆粗加工循环，切除棒料大部分加工余量，然后选择G70代码进行车削精加工，切除粗加工中留下的余量。

1）车削多重复合循环指令的分析（G71）。G71为外圆粗加工循环，用于切除棒料毛坯的大部分加工余量。格式为：

指令中各参数的含义：△d为切深（半径值），该量无正负号；e为退刀量；ns为指定精加工路线的第一个程序段的顺序号；nf为指定精加工路线的最后一个程序段的顺序号；△u为X方向上的精加工余量（直径值）；△w为Z方向上的精加工余量。

图1 零件图

2）刀具的选择。使用带有80°菱形刀片的镶片车刀加工。

3）编程原点的确定。选择零件右端面中心位置为编程原点。

4）多重复合循环程序编制。

N100 G50 X50 Z50 T0101 （选择1号刀具并指定工件坐标系）

N101 S500 M04 （转速500，启动主轴反转）

N102 G00 X80 Z2M8; （快速移动到刀具起始位）

N103 G71 U0.5 R0.05; （X方向切深为0.5；退刀量为0.05）

N104 G71 P105 Q111 U0.2 W0.1 F0.2;（循环体程序从第105段至111段，X方向的加工余量为0.2，其中0.2为直径值；Z方向上的精加工余量为0.1）

N105 G00 X14; （多重复合循环程序）

N106 G01 Z-4 F0.1;

N107 X18 Z-10;

N108 Z-24;

N109 X26 Z-28;

N110 X34 Z-41;

N111 Z-44;

N112 G70 P105 Q111; （精加工复合循环程序，当用G71粗加工完毕后，用G70代码指定精加工循环，切除粗加工中留下的余量）

N113 G00 X100 Z100T0101M09;

N114M05;

N115 M30; （程序结束）

2 仿真步骤及环境的建立

通过运行VERICUT 7.2版软件，建立多重复合循环的仿真环境，具体步骤如下。

2.1 多重复合循环的仿真步骤

1）建立车床模型、刀具模型及添加操作系统；2）定义零件及毛坯三维模型；3）确定编程坐标系；4）进行仿真，对多重复合循环程序模拟运行；5）使用VERICUT仿真过程零件质量检测工具，分析零件设计模型与仿真切削模型数据，确定程序的正确完整，并对程序进行修改与完善。

2.2 建立仿真环境

1）建立与现实环境相同的机床及机床操作系统。如图2所示，本次仿真过程，在项目树中添加软件自带的三轴车床模型文件（路径D：CGTech rainingconfigure_tailstock.vcproject），控制系统添加软件自带的FUNC系统（路径 D：CGTechlibraryfan30im.ctl）。