内容简介
《数字化工程与制造(CAD/CAM)实践丛书:VERICUT 数控加工仿真技术(第2版)》是根据北京新吉泰软件有限公司(CGTech China)发布的VERICUT7.2版本进行编写的数控加工仿真教程。全书从使用者的角度出发,讲解循序渐进,并融入工程师多年应用VERICUT的心得体会,通过实际案例详细地介绍了VERICUT的各种功能及如何简单方便地使用VERICUT解决实际问题。读者可通过对实际案例的操作直观了解所讲的内容,学会操作并应用到自己的工作中。
《数字化工程与制造(CAD/CAM)实践丛书:VERICUT 数控加工仿真技术(第2版)》内容全面,以图文对照方式进行编写,通俗易懂,可作为高等院校机械、机电专业的学生的教材,也可作为CG Tech中国公司的用户培训教程及全国数控技能大赛的加工仿真应用教程,同时也可供具有一定基础知识的人员自学参考。
为方便读者更加形象直观地学习本书,随书附送多媒体光盘进行同步视频操作示范,读者只需按光盘中的视频及教材中的步骤做成、做会、做熟,再举一反三,就能扎实掌握数控加工仿真技术的实际应用。读者可到《数字化工程与制造(CAD/CAM)实践丛书:VERICUT 数控加工仿真技术(第2版)》的交流社区下载本书的相关资源,该社区也提供本书在线疑难问题解答。
内页插图
目录
第1章 VERICUT系统简介
1.1 系统要求
1.2 VERICUT软件安装
1.2.1 安装VERICUT软件
1.2.2 配置VERICUT授权许可文件
1.3 启动、退出VERICUT
1.4 相关资源
1.5 功能模块
1.6 VERICUT机床加工仿真过程
第2章 VERICUT操作基础
2.1 VERICUT操作界面
2.2 菜单栏
2.2.1 文件菜单(File)
2.2.2 编辑菜单(Edit)
2.2.3 视图菜单(view)
2.2.4 信息菜单(Info)
2.2.5 项目菜单(Project)
2.2.6 配置菜单(Configure)
2.2.7 分析菜单(Analysis)
2.2.8 优化菜单(Optipath)
2.2.9 帮助菜单(Help)
2.3 工具栏
2.4 项目树
2.4.1 项目树介绍
2.4.2 项目树的配置
2.5 系统选项
2.5.1 属性设置
2.5.2 颜色设置
2.5.3 工作目录设置
2.6 坐标系
2.6.1 组件坐标系(Xc,Yc,Zc)
2.6.2 模型坐标系(Xm,Ym,Zm)
2.6.3 机床坐标系(Xmch,Ymch,Zmch)
2.6.4 工件坐标系(Xwp,Ywp,Zwp)
2.6.5 加工坐标系(X,Y,Z对刀点)
2.6.6 用户坐标系(CSYS)
2.7 视图操作
2.7.1 视图布局
2.7.2 视图属性
2.7.3 视图定位
2.7.4 坐标轴
2.7.5 选择/保存视图
2.8 文件类型
2.8.1 库文件(Library)
2.8.2 样本文件(Sample)
2.8.3 练习文件(Training)
2.8.4 VERICUT常用文件
第3章 组件与模型
3.1 组件
3.1.1 组件类型
3.1.2 组件操作
3.2 模型
3.2.1 模型类型
3.2.2 模型操作
3.3 组件与模型的关系
3.4 切削后的模型
3.4.1 输出切削后的模型
3.4.2 删除切削后的模型上的多余材料
3.5 实例:定义几何模型操作应用
第4章 VERICUT刀具库
4.1 VERICUT刀具库概述
4.2 VERICUT刀具类型
4.2.1 铣削刀具
4.2.2 车削刀具
4.2.3 探针刀具
4.2.4 螺纹刀具
4.2.5 水切割刀具
……
第5章 VERICUT机床构建与系统配置
第6章 构建VERICUT仿真环境
第7章 VERICUT仿真过程监控
第8章 VERICUT加工仿真零件质量检测
第9章 VERICUT与CAM软件接口应用
第10章 VERICUT切削速度优化
第11章 VERICUT探头编程与仿真
第12章 创建工艺报表
第13章 QUEST8-51车床仿真应用
第14章 VMC1000113轴机床仿真应用
第15章 WFLM355轴车铣仿真应用
第16章 DMU125FD5轴铣车仿真应用
第17章 B52580E5轴龙门铣仿真应用
附录A SINUMERIK840D控制系统代码指令
附录B iTNC530控制系统代码指令
附录C FANUC控制系统代码指令
前言/序言
本书是根据美国CGTech公司发布的VERICUT7.2版本进行编写的数控加工仿真教程。CGTech是数控程序验证、机床模拟、程序优化软件领域的技术领导者。从1988年起,其产品已成为行业的标准,广泛地应用于航空、汽车、地面交通、模具、消费品、发电等领域,通过遍布世界各地的办事处和代理商,CGTech的软件在各种规模的公司、大学、贸易部门和政府机构中得到了广泛应用。CGTech长期保持一项积极的技术伙伴计划,参与这项计划的VERICUT用户包括了许多世界领先的机床制造商、CAD/CAM软件开发商和加工方面的软件公司。VERICUT技术工程师为用户提供广泛的技术支持、系统培训、应用和咨询服。
本书第1版于2010年出版后,因其丰富的实例、详尽的讲解受到广大读者的欢迎,并被一些学校选用作为教材。我们也收到了许多读者的邮件,他们对本书提出了很多好的建议和意见,而且当前VERICUT的版本也升级了,鉴于此,我们对本书进行了修订和完善。基本内容
本书系统地介绍了VERICUT环境界面、基本操作、参数设置、机床创建、控制系统配置,详细介绍了应用VERICUT软件完成典型机床2轴车床到5轴加工中心加工(包含车铣复合以及铣车复合)仿真案例等内容。主要特色
(1)本书从使用者的角度出发,通过实际案例详细地介绍VERICUT的各种功能及如何简单方便地使用VERICUT解决实际问题。读者通过实际案例的操作了解所讲的内容,学会操作,并能帮助读者举一反三应用到自己的工作当中。
(2)由具有丰富的生产实践经验工程技术人员和具有丰富教学、科研经验的高校教师共同编写,编者在写作过程中把多年应用VERICUT的心得体会融入到了本书的各个章节,总结运用数控加工仿真的实际应用经验,可以帮助读者轻松了解并掌握学习数控加工仿真的思路和应用技巧。
(3)本书配有多媒体光盘进行同步视频操作示范,读者只要按光盘中的视频及教材中的步骤做成、做会、做熟,再举一反三,就能扎扎实实掌握数控加工仿真技术的实际应用。
数字化工程与制造(CAD/CAM)实践丛书:[另一本] 数字化设计与制造基础 图书简介 本书作为“数字化工程与制造(CAD/CAM)实践丛书”的另一重要组成部分,专注于为读者构建一个扎实、全面的数字化设计与制造基础知识体系。它并非直接探讨特定的仿真软件应用,而是深入剖析支撑现代数控加工和数字化制造流程的核心理论、标准方法和系统集成理念。本书旨在帮助工程师、技术人员和相关专业学生理解从产品概念到最终制造的全流程数字化转换路径,为后续深入学习如VERICUT等高级仿真工具提供坚实的理论地基。 第一部分:数字化制造的理论基石 本部分首先系统梳理了数字化制造的概念演进及其在现代工业中的战略地位。我们探讨了“智能制造”和“工业4.0”背景下,数字化如何重塑传统制造业的生产模式。 1.1 计算机辅助设计(CAD)的深度解析: 我们详细阐述了三维几何建模的数学原理,包括参数化建模、特征建模、自由曲面造型(如NURBS曲面)的生成与编辑技术。重点介绍了不同数据结构(如边界表示法、拓扑数据结构)在下游制造环节中的应用和兼容性挑战。此外,本书还分析了产品数据管理(PDM)和产品全生命周期管理(PLM)系统如何通过集成CAD数据,实现跨部门的信息流转和版本控制。读者将学习如何创建既符合设计意图又便于后续CAM处理的“可制造性”模型。 1.2 制造基础理论与工艺规划: 本章回归制造的本质,详细介绍了切削力学、材料切削性能、刀具几何参数优化等基础知识。我们对车削、铣削、钻削等基本加工过程进行了细致的物理模型分析,并引入了公差与配合的数字化定义方法。特别地,本书强调了工艺路线规划的逻辑框架,包括工序排布的优化原则、确定关键尺寸和基准的规范,这些都是后续进行CAM路径生成的先决条件。 1.3 数字化制造系统(CAM)的框架结构: 与专注于某一软件(如VERICUT)不同,本部分提供了一个宏观的CAM系统架构视图。我们分析了从零件模型输入、生成刀具路径、到后处理生成机床代码(NC程序)的整个流程图。核心内容包括:各种路径生成算法的比较(如轮廓跟随、光栅扫描、螺旋插补),以及如何根据加工阶段(粗加工、半精加工、精加工)选择合适的算法策略。我们着重讨论了避免干涉和奇异点的通用算法思想,而非软件的具体操作步骤。 第二部分:数据集成与互操作性挑战 在数字化环境中,数据交换的有效性是系统集成的核心障碍。本部分深入探讨了标准化的重要性及其在CAD/CAM集成中的应用。 2.1 制造业数据交换标准: 本书详尽介绍了国际上主流的CAD/CAM数据交换格式,如STEP(ISO 10303)的AP203、AP214以及更先进的AP242标准。我们不仅仅停留在介绍文件格式本身,而是侧重于分析不同数据模型(几何、拓扑、产品结构)如何在这些标准中被精确映射和保留。此外,我们也对IGES等早期格式的局限性进行了回顾和对比。 2.2 制造环境的数字化映射: 如何将设计模型“翻译”成可被机床理解的制造指令,是数字化制造的关键一步。本部分介绍了数字样机(Digital Mock-Up, DMU)的概念,强调如何利用统一的模型环境来模拟装配、检测、夹具设计等一系列制造活动。我们探讨了如何将人机工程学和安全标准纳入初始的数字化流程中,以确保最终制造过程的可靠性和人员的安全。 2.3 误差补偿与质量保证的理论基础: 本章关注制造结果的精度问题。我们从理论上讲解了机床误差模型(如几何误差、热误差),以及传感器技术在在位测量(In-process measurement)中的应用原理。这为理解后续仿真工具如何验证和修正加工误差提供了必要的理论背景,包括误差的传递路径和累积效应分析。 第三部分:数字化生产组织与管理 数字化不仅关乎技术本身,更关乎生产系统的组织与优化。 3.1 柔性制造系统(FMS)与自动化单元: 本书概述了柔性制造系统的基本组成(CNC机床、自动换刀装置、物料搬运系统)及其控制逻辑。我们分析了如何通过数字化手段实现生产资源的动态调度和任务分配,以应对小批量、多品种的生产需求。 3.2 制造资源规划(MRP II)与制造执行系统(MES): 我们对MRP II和MES的层次结构和功能进行了清晰界定。重点在于说明,数字化设计和制造模型如何作为核心数据源,向上层规划系统提供实时能力反馈,向下层车间控制系统传递精确指令,从而实现信息流的闭环管理。 结论与展望: 本书的最终目标是培养读者对整个数字化工程链条的系统性理解。掌握这些基础理论和系统集成知识后,读者将能更有效地评估和运用诸如VERICUT之类的专业仿真工具,理解其输出结果背后的物理和逻辑依据,从而真正实现从“会使用软件”到“精通数字化制造”的跨越。本书强调的是“为什么”和“如何构建”,而非针对某一特定软件的“点对点操作指南”。