张家平 达州职业技术学院
应用Vericut创建仿真项目时,当仿真加工项目所需的数控程序、刀具库、机床本体结构文件和机床控制文件、工件毛坯都具备且已载入项目时,还并不能立即进行仿真操作,其原因是还没有设置好“G-代码偏置”,没有将加工坐标系和编程坐标系正确地联系起来,也没有将实际编程方法设置为Vericut所列的编程方法,也即没有完成常说的“对刀”操作,因而系统将不能正确地模拟实际的刀具运动轨迹。
在Vericut中,要正确完成对刀操作,实际上是要做好两个方面的设置,一是要在“配置G-代码偏置”中合理配置G-代码偏置,如图1所示,以适当移动加工坐标系(Z对刀点),使其与工件编程坐标系(ZProgram _Zero)重合,如图2所示。
图1 配置G-代码配置
图2 加工坐标系与编程坐标系重合
二是在“配置工位:n”(n为工位数)中所选择的编程方法要与实际编程方法相符合,如图3所示。
图3 编程方法与实际编程方法符合
打开“配置G-代码偏置”窗口,在窗口中选择好“偏置名”右边下拉列表中的偏置名,然后点击“添加”按钮,这样通过对“配置G-代码偏置”窗口中“偏置名”选项进行合理设置后即可完成“G-代码”偏置配置。
在“偏置名”的下拉列表框中可以看到,偏置名有多个,但最常用的有两个,一是“程序零点”,另一个是“工作偏置”,如图4所示。
图4 偏置名
(1)工作偏置:用于编程时有一个或多个编程零点的程序。此时偏置名选择“工作偏置”,“寄存器”的值为54~59中一个。第一个编程零点用54,第二个编程零点用55,其余的编程零点以此类推,如图5所示。
图5 G-代码-工作偏置
需要注意的是,有些程序中用G54.1、G54.2等代码来设置编程坐标系,如G54.1 P2,此时的工作偏置中寄存器即设置为字P后的参数2,表示调用第2寄存器中的坐标值为加工坐标系原点。寄存器的值一般都设为1、2、3……。
(2)程序零点:用于编程时只有一个编程零点的程序,此时偏置名选择“程序零点”,寄存器的值与前一样,也设置为1、2、3……,如图6所示。
图6 G-代码-程序零点
除此之外,其它的G代码偏置选项在G-代码偏置中也都有应用。
G-代码偏置的目的,就是要移动加工坐标系,使其与编程坐标系重合。移动的方式有两种,一种是通过“选择 从/到 定位”方式移动,另一种就是“输入偏置(或选择两点)”方式移动,如图7所示。
图7 加工坐标系移动设置
在图示中,前一种方式是表示了加工坐标系从组件“Spindle”坐标系的“(0 0 0)”点移动到编程坐标系“Program_Zero”的“(0 0 0)”点;后一种方式是表示了加工坐标系的移动是由当前位置再移动一定的距离而到达目的位置,其参数的值可以手工输入,也可以自动输入。自动输入的方法是先将点的选择箭头工具激活,然后选取加工坐标系当前的原点,再选取编程原点,两点之间移动的坐标值由系统自动计算得到。
需要说明的是,在前一种方式中,可以有多个组件的坐标系用以表达出加工坐标系移动,如图8所示,可以用组件“Base”或“Y”、“X”、“Z”、“Tool”的(0 0 0)点等表达出加工坐标系当前原点,只要这些点与加工坐标系原点重合。
图8 加工坐标系当前原点表达方式
同样,也可以用组件“Base”或“Y”“X”、“Z”、“Tool”的点等表达出加工坐标系要移动到的目标点,如图6-11所示。
图9 加工坐标系目标原点表达方式
注意:①主轴或刀架上要装上刀具组件,否则加工坐标系无法定位。②当机床设置了“初始机床位置”后加工坐标系不在默认位置时,可在“计算相对位置”文本框中输入一个偏置坐标值以补偿偏离的位置。
(1)打开一个项目文件G-代码偏置.vcproject后,如图10所示。在图示中可以看到,加工坐标系Z对刀点与编程坐标系ZProgram_Zero不重合,且不在默认位置,需要通过“G-代码偏置”设置,使加工坐标系移动到与编程坐标系重合。
图10 G-代码偏置项目文件
(2)激活“配置G代码偏置”窗口,设置偏置名为工作偏置,寄存器为54,再点击 “添加”按钮,如图11所示。
图11 配置G代码偏置
(3)在配置工作偏置窗口中,可以看到加工坐标系的两种移动设置方法。
①单选“选择 从/到 定位”,然后“从”的特征选择“组件”,名字选择“Spindle”,“调整从位置”输入(-100 -150 -200),“到”的特征选择“坐标原点”,名字选择“Program_Zero”,调整到位置输入(0 0 0),“计算相对位置”文本框中输入(100 150 200),如图12所示。
图12 加工坐标系移动配置方法1
上述参数表示的是加工坐标系从组件“Spindle”坐标系的(-100-150 -200)坐标点,移动到“Program_Zero”自定义坐标系的(0 0 0)坐标点。“计算相对位置”值(100 150 200)是加工坐标系偏离所选组件坐标系原点的值。
②单选“输入偏置(或选择两点)”选项,点击右边的选择箭头后,点选加工坐标原点,再点选编程坐标原点,系统自动计算加工坐标移动的偏置值,如图13图所示。
图13 加工坐标系移动配置方法2
Vericut G-代码偏置的正确配置是应用Vericut不可缺少的重要环节。Vericut G-代码偏置的实质就是要将加工坐标系移动到与编程坐标系重合。移动的方式有两种,一种是通过组件设置间接方式移动,一种是两点直接移动。前一种方式较为繁琐,但适应性广,不仅适用于二轴、三轴或四轴等简单的机床,也适用于五轴及以上更复杂的场合。后一种简单快捷,但对于五轴及以上的复杂场合则难以应用。