1 鼠標零件的建模及刀軌的生成

　　1.1 零件的建模

　　(1)鼠標曲面總體設計思路首先構建出鼠標主體底部的截面，通過拉伸形成主體實體，再單獨構建好一個自由曲面，進行補片操作后構建成鼠標實體模型的基本外形。

　　(2)曲面構建思路鼠標實體模型的頂面為一個獨立的自由曲面，由前后、左右4條邊緣線界定了其空間位置.中間曲面的凹出程度需要用另外的空間來約束其形狀.顯然構建的控制曲線越多形狀被限制得越多。首先構建前后、左右4條曲線，再合理地構建2個方向的控制曲線.利用6條空間曲線，采用“通過曲線網格”構面功能構建頂面。構建的鼠標實體模型如圖l所示：

　　圖1 鼠標的實體模型

　　1.2零件工藝方案設計

　　根據上述創建好的鼠標實體模型各個形面形狀，尺寸特點以及粗精加工分開的原則，結合UG提供的加工類型確定鼠標的工藝方案如表l所示：

　　表1 鼠標加工的工藝方案

　1.3零件刀具軌跡的生成

　　根據創建好的零件和毛坯以及確定的加工工藝方案。分別創建刀具、創建幾何體、創建方法和創建操作。在鼠標的加工中創建了6把刀具分別進行粗加工、半精加工和精加工。創建的工件幾何體如圖1所示。毛坯幾何體采用UG提供的自動塊。在創建操作中具體的加工方法、加工內容和所使用的刀具如表l所示.在創建操作過程中根據零件的幾何形狀選用型腔銑加工鼠標曲面去除大部分余量.還包括設置切削方式和用戶參數、定義幾何體和控制點.設置進退刀方式、指定避讓幾何體和切削參數等.設定參數之后生成刀位軌跡，生成的粗加工和精加工的刀位軌跡如圖2所示：

　　圖2 鼠標的租精加工刀位軌跡圖

　　生成的刀位軌跡為后續的刀具路徑的驗證和機床運動進行全面的仿真奠定了基礎.在機床仿真之前.首先在UG中進行刀路驗證。在刀路驗證過程中.刀具按照生成的NC代碼依次完成加工操作并動態顯示工件材料的去除過程。

　　2數控機床仿真環境的建立

　　2.1 建立機床仿真模型

　　建立仿真模型是實現整個仿真過程的核心.因為只有進行仿真分析之后才能對設計的零件進行預測和評價并提出修改和改進方案來細化和精確化初步設計過程。

　　用VERICUT建立機床模型是機床結構在計算機上的映射。在計算機上顯示機床的結構外形.也可以通過組件樹建立其依附關系.在計算機上建立虛擬的機床本體，控制系統和刀具庫。調用在UG中生成的NC代碼驅動.就可以在計算機上看到和真實加工一樣的效果。

　　(1)建立機床組件樹和機床實體模型

　　打開VERICUT單擊Component Tree依次添加Base、Z軸、Spindle、Tool、y軸、X軸、夾具和毛坯，形成組件樹(略)。然后依次添加機床的幾何模型.VERICUT中提供簡單的幾何模型可以直接進行尺寸設定后裝配使用.對于復雜的幾何模型可以在UG、Pro/E或CAXA等軟件中創建好模型之后導入VERICUT中裝配成機床。在機床的創建中使用VERICUT提供簡單的幾何模型依次裝配成機床(略)，機床模型建立之后進行機床的簡單設置，可以用MDI手動按鈕輸入坐標查看機床的運行情況。

　　(2)建立機床刀具庫

　　VERICUT刀具庫包含刀具的切削部分、刀桿和刀具的夾持部分.這些信息以.ds格式儲存在刀具庫中。在鼠標的加工中創建了6把刀具進行加工。在VERICUT中輸入刀具尺寸即可建立仿真加工中的刀具。建市的6把刀具如圖3所示：

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　　圖3 加工中的刀具庫

　　(3)建立控制系統

　　在這里直接選用VERICUT數據庫中提供的控制系統，選用ab_7320數控文件。

　　(4)調入加工程序

　　點擊NC program控件后.調入在UG中生成的NC程序.就可進行仿真加工。在加工之前還要進行必要的G—CMe設置.使得刀具正好落在零件切削的起始位置。驗證設置是否正確的標準是安裝好刀具之后，輸入Xo 、Yo、Zo之后刀尖必須落在加工的原點，也就是毛坯上表面的中心。設置完成之后加工仿真過程在工件視圖和機床工件視圖分別如圖4所示。零件加工完成之后，調入設計模型與加工好的零件進行比較，整個程序的加工過程較為順利，尺寸和表面光潔度較為理想，加工的零件各項尺寸均符合要求。

　　圖4 加工仿翼過程

　　VERICUT的仿真驗證模塊是一個功能強大的仿真驗證專用模塊.用于模擬刀具路徑以及整個數控機床的切削過程.它可以建立與實際生產加工中的數控機床完全一致的精確模型.以使模擬仿真結果完全符合實際情況。VERICUT仿真模塊對加工進行交互模擬。演示材料按照數控刀軌數據去除的過程.即開始模型的的三維仿真加工過程.觀察刀具軌跡的準確性，以使模擬仿真的結果完全符合實際情況。

　　3結語

　　使用UG和VERICUT相結合的方法應用在數控加工當中.由于程序是在UG中自動生成.可以大大節省計算的工作量.縮短新產品的工藝準備時間，也可避免手工編程的出錯率。而VERICUT軟件很好地驗證了UG中生成的NC代碼.機床加工效果逼真，可以對VERICUT模型中的幾何參數.加工信息進行測量以及對設計模型與VERICUT仿真加工模型數據比較.以保證最后生成的NC代碼能在實際的機床上安全、快速、可靠地運行。