基于UG与VERICUT的某轴类零件数控加工仿真与优化
随着航空工业、汽车工业和轻工消费品生产的高速增长，复杂形状的零件越来越多，精度要求也越来越高，传统的加工设备和制造方法已难于适应这种多样化、柔性化与复杂形状零件的高效高质量加工要求。因此，近几十年来，能有效解决复杂、精密、小批多变零件加工问题的数控(NC)加工技术得到了迅速发展和广泛应用。由于零件形状复杂，机床刀具轨迹的生成过程中一般不考虑机床的具体结构和工件的装夹方式，所以不能确保计算出的数控加工程序能够安全、正确的执行，尽管目前在工艺规划和刀具轨迹生成等技术方而已经取得了很大的进展，但是由于这些零件形状的复杂多变以及加工环境的复杂性，要确保所生成的加工程序并不存在任何问题仍十分困难。因此，为确保数控程序的正确性，在实际加工前采取仿真的方法对加工程序进行检验并修正是十分必要的。[13]
根据在仿真过程中的数据驱动是采用CL( CutterLocation，即刀位)数据还是采用NC代码，数控加工仿真又可分为两类:一类是基于后置处理前的数据} CL数据)所进行的仿真;另一类是基于NC程序的数控加工过程仿真。对于刀位数据仿真，可以利用而向制造行业的CAD/CAE/CAM高端软件UG NX的相关模块来实现，而基于NC代码的加工仿真，则需利用VERICUT这类仿真软件来完成。VERICUT是切削仿真及机床仿真软件，主要用于模拟2}5轴铣、钻、车、EDM等加工操作，采用人机交互方式模拟、检验和显示NC力口工程序、是一套世界领先的NC校验软件。
数控加工仿真的研究历史和现状:国外许多学者对数控加工仿真有着深入研究，尤其在建模和图形显示两个方面。数控加工仿真涉及造型技术，经历了基于线框图形的几何仿真，基于直接实体造型的数控仿真和基于离散空间的数控仿真。同时，数控仿真正从几何仿真走向物理仿真的研究，开发了基于数值分析和模拟来预测工件、刀具物理属性的原形软件，取得了许多研究成果。如：日本的Sony公司研制的FREDAM系统对球头铣刀加工自由曲面进行三维仿真，并进行干涉碰撞检查；英国公司的产品PowerMILL，动态仿真五轴加工过程机床各轴各机构运动关系。
总之，计算机数控阶段经历了三代。即1970年的第四代--小型计算机；1974年的第五代--微处理器和1990年的第六代--基于PC。
国外UG NX二次开发技术: UG NX是美国EDS公司推出的当今世界上最先进的GAD/GAM/CAE高端软件平台之一，广泛应用于航空、航天、机械、船舶等领域。UG NX/Open作为UG NX平台上提供的二次开发语言是为满足用户特殊需要而随UG NX一起发布的。UG NX/Open Crip是UG NX内部开发语言，具有通俗、易懂的特点，是UG NX二次开发早期的主要语言，用户利用它可以生成NC自动化或自动建模等特殊应用[14]。
UG NX2是Unigraphics Solutions公司的最新CAID高端软件，这首次突破传统CAD，为用户提供一个全面的产品创意造型系统。在UG NX2中，优越的参数化和变量化技术与传统的实体、线框和曲面功能结合在一起，实现产品的造型、合理的功能以及生产工艺达到艺术与科技的完美结合[3]。
VERICUT加工仿真:是美国公司开发的数控加工仿真系统，VERICUT是目前少有的一款既能实现仿真又能进行较好优化的三维CAD/CAM软件，可实现刀具轨迹仿真和机床仿真的同步显示。优点：1.能够真实地模拟在加工过程中刀具的切削、加工零件、夹具、工作台和机床各轴的运动情况2.对NC程序进行仿真，验证分析和优化3.对机床进行仿真。缺点：用户必须拥有循环定义权，才能保存在用户文件里。
VERICUT加工仿真的最大特色是提供机床运动仿真，不仅可以检验零件加工的到刀位轨迹正确性，还可以检验NC加工过程中可能遇到的碰撞，干涉和过行程来全面检查加工时移除材料正确与否以及可能的碰撞错误[2]
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