1.7 三轴仿真训练1
1.7.1 仿真训练要求
用Vericut软件对如图1-7所示的《CNC加工程序单》所编的数控程序进行仿真，检验数控程序的合理性和可行性。注意表中对刀方式“四边分中”的含义是矩形的对称中心。
图1-7 CNC加工程序单
因为本例为入门训练，暂时不考虑装夹问题。提供的原始训练资料在本书配套光盘“\ch01\01-sample\ch01-01\”中，目录结构如下：
□\ch01\01-sample\ch01-01\刀具库文件\
□\ch01\01-sample\ch01-01\机床控制系统文件\
□\ch01\01-sample\ch01-01\机床模型文件\
□\ch01\01-sample\ch01-01\设计图形文件\
□\ch01\01-sample\ch01-01\数控程序文件\
□\ch01\01-sample\ch01-01\CNC加工程序单\
1.7.2 仿真训练目的
（1）初步掌握Vericut仿真的基本步骤。
（2）初步掌握G54对刀方法。
（3）理解G43 H03指令，并能够学会在刀库文件中设置参数。
（4）学会初步评估仿真结果的方法。
（5）学会修改数控程序开头指令的方法。
1.7.3 仿真基本步骤
（1）数控程序准备，必要时对数控程序的开头部分换刀指令进行修改，使程序中所用的刀具代号和仿真刀库中的相应刀具编号相同。
（2）进入Vericut界面，建立新项目文件或者打开已经完成仿真的项目文件。
（3）安装机床控制系统文件，这个控制系统类似于实际机床的控制系统。
（4）安装机床模型文件，后续章节会专门介绍如何构建机床模型。
（5）安装刀库文件，如果现有的刀库中没有合适的刀具就需要重新定义刀具。
（6）输入数控程序，编辑检查数控程序。
（7）定义毛坯、夹具等附件，装夹工件毛坯。因为Vericut仿真的目的是为了验证数控程序的合理性和可行性，所以所安装的夹具尽可能和实际加工接近，但是夹具内部的部件可以不用安装。
（8）定义对刀参数，依据数控加工程序单的要求设置对刀参数。重点训练工厂加工中常用的G54、G55、G56等对刀方式。
（9）执行仿真，如果发现错误可以通过执行主菜单中的【信息】|【数控程序】命令来复查数控程序。
（10）仿真结果分析。除了测量尺寸外，还可以通过对加工模型和设计模型对比来精确检查。
1.7.4 仿真实施
1．数控程序准备
将本书配套光盘的目录“\ch01\01-sample\”中的文件夹ch01-01复制到D盘，这是本节的原始训练资料。打开各个子目录，了解其中的内容。使用“记事本”软件打开数控程序，如图1-8所示。
图1-8 CNC加工程序
要注意：请注意查看数控程序的换刀指令为T3 M6，坐标系为G54，长度补偿为G43 H03，下面操作中的刀库参数、坐标系参数一定要和这些要求相对应。
2．进入Vericut界面
在桌面上双击Vericut7.3的图标
，或者从Windows界面的【开始】菜单中执行【所有程序】|
|
命令，即可启动Vericut7.3软件。在主菜单中执行【文件】|【新项目】命令，系统将弹出【新的VERICUT项目】对话框，默认文件名为“没有命名的_.vcproject”，在【新的项目文件名】文本框中输入“ch01-01”，如图1-9所示。单击【确定】按钮，在弹出的【保存当前修改内容吗？】对话框中单击【忽略所有修改】按钮，系统即可进入Vericut界面。
图1-9 建立新项目
3．设定工作目录
在主菜单中执行【文件】|【工作目录】命令，系统将弹出【工作目录】对话框，设定“D:\ch01-01”作为工作目录。
4．安装机床控制系统文件
在左侧的项目树中右击“控制”节点，在弹出的快捷菜单中选择【打开】命令，然后在弹出的对话框中选择“D:\ch01-01\机床控制系统文件\fan32im.ctl”，结果如图1-10所示。
图1-10 安装机床控制系统
5．安装机床模型文件
在左侧的项目树中右击“机床”节点，在弹出的快捷菜单中选择【打开】命令，然后在弹出的对话框中选择“D:\ch01-01\机床模型文件\mazak_nexus_510c.mch”，结果如图1-11所示。
图1-11 安装机床模型
6．安装刀库文件及修改刀具长度补偿
（1）安装刀库文件
在左侧的项目树中右击“加工刀具”节点，在弹出的快捷菜单中选择【打开】命令，然后在弹出的对话框中选择“D:\ch01-01\刀具库文件\vtbook-tool.tls”，结果如图1-12所示。
图1-12 安装刀库文件
（2）修改刀具长度补偿
由图1-8所示数控程序得知，本项目所调用的数控程序长度补偿指令为G43 H03，那么在刀库中的3#刀具就必须输入相应的补偿数值。
在图1-12所示的目录树中双击节点
，系统将弹出【刀具管理器】对话框，右击选取3#刀具，在弹出的快捷菜单中选择【添加对刀点】命令，默认生成为1号刀补
，描述数值为“0 0 0”（这3个数之间用空格隔开）。再右击
，在弹出的快捷菜单中选择【重命名】命令，修改刀补号为
，如图1-13所示。执行【文件】|【保存】命令将修改后的刀库文件存盘，再执行【文件】|【关闭】命令退出刀库文件。
图1-13 输入刀具参数
知识拓展：这里刀具长度补偿的描述数值和实际切削情况正好为相反数值。例如，如果需要将刀具向Z负方向补偿5mm，那么在刀具的【添加对刀点】生成的刀补数值要修改为“0 0 5”。
7．输入数控程序
在左侧的项目树中右击“数控程序”节点，在弹出的快捷菜单中选择【添加数控程序文件】命令，然后在弹出的对话框中左侧选择“D:\ch01-01\数控程序文件\”中的k0411a.ptp及k0411b.ptp。单击向右箭头
，然后单击【确定】按钮，结果如图1-14所示。
图1-14 添加数控程序
8．定义毛坯
根据图1-7所示的程序单得知，毛坯大小为80×80×30。
在左侧的项目树的上方单击【显示机床组件】按钮
，展开机床的各个组件节点，选择毛坯节点
，单击【配置】按钮
，使项目树的底部显示配置栏（如果底部配置对话框太小，还可以选择配置对话框上部的边框向上拖动来调节）。单击【添加模型】参数栏，在弹出的快捷菜单中选择【方块】选项，观察【配置模型】栏中的变化，选择【模型】选项卡，输入【长（X）】为80、【宽（Y）】为80、【高（Z）】为30，如图1-15所示。
图1-15 定义毛坯
9．定义对刀参数
（1）设置对刀参数
在左侧的项目树中单击“G-代码偏置”节点，在左下方的【配置G-代码偏置】栏中设定【偏置名】为“工作偏置”，输入【寄存器】为54，单击【添加】按钮。注意下方配置栏变化为【配置工作偏置】，设定【从】的特征为“组件”，名字为Tool。再设定【到】的特征为“组件”，名字为Stock。单击【调整到位置】参数栏右侧的箭头按钮
，注意此时按钮变为黄色，然后在图形上用鼠标选取毛坯上的中心位置，如图1-16所示红色箭头为所选的位置。
图1-16 定义工作偏置
要注意：这里【寄存器】为54，就是数控程序中坐标系代码G54。如果数控程序坐标系为G55，那么【寄存器】文本框中就应该输入“55”。
（2）检查对刀原点图形
在图形区右击，在弹出的快捷菜单中选择【显示所有轴】|【加工坐标原点】命令，再在图形区下方单击【重置模型】（也叫复位键）按钮
，图形上显示了“对刀点”坐标系，如图1-17所示。为了观察方便，这里将机床外罩隐藏。
图1-17 检查坐标系
10．执行仿真
在图形区下方单击【仿真到末端】按钮
，观察图形区的仿真情况，结果如图1-18所示。
图1-18 仿真结果
11．仿真结果分析及存盘
（1）仿真结果分析
观察仿真结果，正常。如果出现异常就需要检查以上步骤是否正确完成，发现错误应及时修改。
（2）项目文件存盘
在主菜单中执行【文件】|【保存项目】命令，可以把正在运行的项目存盘，文件名为新建项目时输入的项目文件名，即为ch01-01，扩展名为vcproject。
（3）文件汇总
在主菜单中执行【信息】|【文件汇总】命令，系统将弹出【文件汇总】对话框，单击【复制】按钮
，在系统弹出的【复制文件到…】对话框中输入目录名，如ch01-01，单击【确定】按钮，即可把所有项目引用的文件都复制到指定目录中，然后单击【关闭】按钮。
本节讲课视频：以上操作视频文件为“\ch01\03-video\0101-三轴仿真训练1.exe”