四叶螺旋桨五坐标加工专用夹具设计及数控加工仿真(15)
通用模块的建模
机床在床身、立柱等共有零部件的外形上有着细节的差异，但在仿真环境中均可以通过基本的体素或不同类型体素的布尔运算来表征。这种表示方法在不影响模型零部件功能使用的基础上实现了模型的语义表达，提高了建模效率。
辅助模块的建模
不同加工要求的机床所配用的刀具、夹具也有所区别，可以针对不同类型的刀具、夹具进行小范围通用建摸，建立辅助工具库，配合机床的构建，起到调用和装配的功能。
专用模块建模
这类模块在数量上并不多，对仿真环挽起到重要作用的必需零部件可以进行单独建模，通过预定义的装配关系完成装配。
（2）运动学建模
结合数控机床几何模型和数控机床的运动特征，可以按以下步骤建立数控机床的运动模型：
定义坐标系
加工现场的机床由部件装配而成，部件由零件组成，可以根据这种关系建立不同的坐标系：
部件坐标系(Xe,Ye,Ze)：机床上每个部件都有它自己的坐标系，作为该部件的定位和尺寸定量显示。可以通过Model菜单来定义部件或将部件与其他部件相连接。模型坐标系(Xe,Ye,Ze)：机床上每一块模型有它自己的坐标系，模型之间的连接形成部件用以表达三文属性。
机床坐标系(Xe,Ye,Ze)：VERICUT的世界坐标系，用于在虚拟环境中定位机床。
工件坐标系(Xe,Ye,Ze)：该坐标系用于Stock，Fixture和Design部件的联结。它只在工件视图下显示，并且根据仿真环统中机床的不同定义情况有所意义上的区别。例如：在仿真环境中，机床上运行G代码形式的刀具轨迹文件，工件坐标系原点与部件坐标系原点重合；如果机床运行APLCIS形式的刀具轨迹文件，工件坐标系原点设定为不发生位移的"基座"部件的原点。
建立运动关系树
根据机床装配体中的各个部件的相对运动关系建立运动关系树，相对于机床坐标系不发生位移的零部件定义为静止零部件，反之定义为运动部件。
定义运动节点和运动轴
分析机床的运动关系可知，机床加工过程的实现是两条运动链的相互运动形成"机架一刀具"运动链、"机架工件"运动链，它们均由若干个运动副(移动副或转动副)串联而成，每一个发生位移的运动副终点即可定义为运动节点，节点发生运动的直接驱动来源即可定义为运动轴。
建立运动袖和运动节点的关系，定义运动节点在运动轴上的极限行程，根据实际机床加工中的性能要求定义运动节点的最大行程，防止在仿真过程中发生运动失效的结果。
4.1.2 VERICUT机床加工仿真过程
（1）虚拟机床建模：建立机床运动学模型，系统提供部分控制文件库供使用者调用或修改，以满足定制要求，然后利用建模模块建立机床的几何模型，按照要求设定机床初始位置。
（2）毛坯、夹具建模：夹具建模的主要目的是检测夹具与机床的其他运动部件之间的干涉和碰撞。毛坯和夹具的建模过程与机床的建模过程相似。
（3）刀具建模：为了使建立的数控加工仿真机床模型能适应不同的加工程序，可以建立特定机床所使用的所有刀具的主刀具库。在构建刀具时，主要包含刀具及刀柄两个部分。构建刀柄的主要目的是要检测在切削时刀柄是否会和工件、夹具碰撞，所以整个刀具的建构，数据愈详细，做出来的模拟就愈接近真实的情况。
（4）设定系统参数：为了正确仿真NC加工程序，还需要在 VERICUT 中进行诸如工件编程原点和刀具补偿等一些仿真系统参数的设置。
（5）加工仿真：利用 CAM 软件生成该零件的加工刀具轨迹和 NC 代码，并根据VERICUT 系统的要求做出相应修改。在 VERICUT 中调入该 NC 程序，并定义刀具列表以建立 G 代码中所指定的刀具号和主刀具库文件中的刀具号的映射关系，即可进行加工过程的仿真。