[摘 要]整体叶轮零件结构复杂，加工难度大，现阶段制造方法基本上采用五坐标数控铣加工，数控程序刀轨路径复杂，因此必须采用技术手段保证数控程序的正确性。Vericut数控程序仿真软件能够很好地检查数控程序的正确性。本文介绍了Vericut软件在整体叶轮数控加工中的应用，论述了软件的技术特点及实际应用情况。
　　[关键词]虚拟仿真 整体叶轮 数控加工
　　中图分类号：TG665 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）47-0317-01
　　引言
　　目前，整体叶轮广泛应用在航空发动机、火箭发动机、鼓风机和汽车增压器当中，叶片一般为直纹面或自由曲面两种，零件结构复杂。零件材料去除率均大于90%，因此加工难度大，制造成本非常高昂。现阶段制造方法基本上采用五坐标数控铣加工，数控程序刀轨路线复杂，因此必须采用技术手段保证数控程序的正确性。
　　Vericut软件是一款专为制造业设计的CNC数控机床加工仿真和优化软件，是在数控加工领域广泛使用的第三方虚拟加工验证软件，可以取代传统的部件试验切削方式， Vericut软件通过模拟整个机床加工过程来校验加工程序的准确性 ，来帮助清除编程错误、改进切削参数和优化切削方案，提高大型复杂零件研制效率，降低研制风险。
　　本文将以仿真加工五坐标加工中心加工离心式整体叶輪数控程序为例，介绍Vericut软件在整体叶轮研制中的应用情况。
　　一、创建Vericut软件整体叶轮铣加工仿真项目
　　创建Vericut软件数控程序仿真项目，要求先将机床仿真环境构建完成，然后需要将要仿真的数控程序、零件毛坯模型和设计模型创建完成，条件具备后按照图1机床结构树开始添加创建仿真项目，具体操作步骤如下：
　　步骤1：开启Vericut软件并打开五坐标机床仿真加工环境。
　　步骤2：按图1所示将夹具模型、毛坯模型、零件模型导入结构树中Fixture、Stock和Design节点中模型栏下，此时需要对模型进行移动和旋转，保证模型在仿真环境中位置适合。
　　步骤3：设置机床加工坐标系，要求与编程时加工坐标系一致，原则是编程原点与工件原点重合。
　　步骤4：创建仿真刀具库文件，铣加工刀具一般由刀具和刀柄两部分构成，程序运行到调刀指令后软件会调用相应刀具，刀具命名可以定义为刀号和刀具名称两种，注意要添加刀具装夹点和驱动点。
　　步骤5：调入要仿真的数控程序，在项目树菜单中选择“数控程序”选项双击，在弹出的菜单中添加要仿真的数控程序即可。需要注意数控程序中刀号或刀具名称要与刀具库中命名的刀具一致。
　　步骤6：开始程序仿真。选择右下角的按钮即可开始仿真。
　　二、Vericut软件仿真结果分析
　　数控程序仿真完成后就可以进行仿真结果分析。在菜单栏中选择分析→自动-比较菜单，在弹出的界面中进行参数设定即可，软件界面如图2所示。通过毛坯模型与设计模型的比较，能够分析出仿真后工件的过切与欠切情况，而且会给出详细的报告，指明程序中哪条语句过切或欠切，量值多少，编程人员可以根据仿真结果修改完善数控程序。
　　三、刀具长度自动计算功能在整体叶论加工中的应用
　　整体叶轮加工中，由于叶片间距狭窄且叶片较长，铣加工时刀具长径比经常大于5倍以上，造成加工时刀具强度不足在葉片表面产生颤纹，影响加工质量和效率。Vericut仿真软件可以自动计算程序中需要伸出的最大刀具长度，要求仿真刀具库中刀柄的实际形状尺寸要与现场机床真实刀柄尺寸完全一致。首先，在机床结构树中用鼠标点击“加工刀具”节点，在结构树下方会出现如图3所示的操作界面，在菜单选项 “计算最小的切刀引伸”选项前打“√”，同时根据加工经验设置刀柄端面距离零件端面最小“刀柄间隙”，推荐使用间隙值为5～8mm，完成设置后重新仿真一遍数控程序，软件就可以自动计算出数控程序需要的最小刀具悬伸，在实际加工中采用这一悬伸值就可以保证机床安全运行。
　　四、结束语
　　采用Vericut仿真加工软件，可以在加工前发现数控程序中各种意想不到的错误，检查刀具轨迹是否合理、进给参数设置是否错误、刀具切削深度和步距是否适合、刀具擦伤零件和潜在的碰撞、工件加工后是否有残留或过切等都会仿真出来，特别是计算刀具的最小悬伸功能，对于提高铣加工的效率和表面质量非常有效，是一款保证数控机床安全、高效运行非常有益的软件。
　　参考文献
　　[1] 杨胜群、唐秀梅等编《Vericut数控加工仿真技术》清华大学出版社