数控车床仿真软件实习教程.doc

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一、数控加工仿真系统的运行
单击【开场】按钮，在【程序】中选择【数控加工仿真系统】，在弹出的子菜单中单击【加密锁管理程序】，如图1所示。

图1
单击【加密锁管理程序】，WINDOWS XP右下角任务栏会出现如图2所示的形状图标。

图2
再次进入【程序】菜单中的【数控加工仿真系统】，在弹出的子菜单中单击【数控加工仿真系统】，如图3所示。

图3
单击【数控加工仿真系统】弹出系统登陆界面，如图4所示。直接单击【快速登陆】按钮进入系统。

图4
二、数控加工仿真系统的根本用户界面
1.选择机床
在主界面下，单击下拉菜单中的【机床】，在弹出的下拉子菜单中单击【选择机床】；或者单击图标菜单中的图标，如图5所示，系统将会弹出选择机床子界面，将【控制系统】选为【FANUC】,然后在选择【FANUC OI Mate】 【机床类型】【选车床】然后在选择机床的生产厂家【第二机床厂】选项，然后单击确定，如图6。
图5

图6

下拉菜单
图标菜单
机械操作面板
机床动画仿真
机床操作面板

图7
图5所示为数控加工仿真系统的主界面，用户可以通过操作鼠标或键盘来完成数控机床的仿真操作。它包括下拉菜单；图标菜单；机械操作面板；机床操作面板和数控机床动画仿真五局部组成。
2.图标菜单
视图复位
局部放大
动态放缩
动态平移
动态旋转
左、右、俯、前视图
机床选项
控制面板切换

图8
3.机械操作面板
数控仿真加工系统的机械操作面板即为真实机床操作面板上的操作区，其各键名称功能见图7。
主轴反转
主轴上电
倍率开关
主轴正转

模式旋钮
紧急停顿开关
手轮旋钮

机床复位
坐标轴方向键
循环启动
图9
手动换刀
模式旋钮上的功能：
为编辑模式，在此模式下才可以进展程序的输入和修改.
为手动模式 在此模式下可以进展手动操作.
为微米模式，指针对准1那么为1微米模式，对准10为10微米模式，以此类推，同时在微米模式下激活手轮旋钮.手轮共有100个小格，指针对准哪个数字那么每个小格单位为多少微米。
自动加工模式 在此模式下按循环启动按钮可以自动加工.
参考点模式 开机选此模式然后按X\Z坐标轴正方向键使机床回到参考点。
三、快速入门
1.定义毛坯
在主界面下，单击下拉菜单中的【零件】，在弹出的下拉子菜单中单击【定义毛坯】；或者单击图标菜单中的图标，如图10，系统将会弹出定义毛坯子界面，将毛坯料的直径都改成30，单击确定，如图11

图10

图11
2.放置零件
在主界面下，单击图标菜单中的图标，或者单击下拉菜单中的【零件】，在弹出的下拉子菜单中单击【放置零件】项；如图12，在窗口左上角【类型】项选取【选择毛坯】选项，用鼠标左键单击【毛坯1】，然后单击【安装零件】如图13。此时，在屏幕右下角弹出零件移动窗口，二个箭头分别代表在Z轴方向上移动零件。注意：为了便于操作，尽量不移动零件，可直接点击【退出】，完毕零件移动。如图14
图12

图13

图14
3.选择刀具
在主界面下，单击图标菜单中的图标，或者单击下拉菜单中的【机床】，在弹出的下拉子菜单中单击【选择刀具】项；如图15，

图15
系统将会弹出选择刀具窗口，在窗口左上角【选择刀位】项将1号刀位激活〔默认1号刀位成激活状态〕,如图16所示。点击【所选刀片】类型,如三角形刀片,(如图16-1选择)【刀片局部】。然后在选择刀片【刀刃】和【刀尖半径】,如选择序号5的刀片,然后在选择【选择刀柄】如选择【外圆】,弹出下拉菜单,在选择刀柄的形状,我们选择序号为3的刀柄. 如选择再2号刀位,那么激活2号刀位, 点击【所选刀片】类型，如切断刀刀片，(如图16-2所示)。再选择序号5的刀片，然后【选择刀柄】如【外圆】，弹出下拉菜单,在选择刀柄的形状,我们选择序号为5的刀柄,然后最后确定。如果想选择其它刀具,那么重新按以上的步骤执行.车床的刀台一次最多可以装夹4把刀具.每把刀具的刀位号一定要记住,以免在编写程序的时候弄混淆.

图16-1

图16-2
至此,机床的先期准备工作已全部完成，仿真系统现在与真实机床根本一致。
四、数控仿真加工操作流程
1.机床启动
单击急停按钮,使其处于弹起状态，单击主轴上电。
2坐标轴回参考点
先将模式开关指针对准参考点模式(默认为参考点)，如图17.单击控制面板显示屏右下角X\Z坐标轴的正方向 使机床回到参考点，如想快速移动可把中间RAPID键点亮,如图18所例如。此时主菜单坐标值显示为X 600.000 Z 1010.000.如图19所例如。〔实习所用CK6136真实车床屏幕为X0.00/Z0.00〕
回参考点的目的是建立正确的机床坐标系.机床断电，重新启动机床后，必须重新回参考点。

图17 图18 图19
3移动刀具
点击鼠标左键使模式指针对准手动模式，在手动的模式下才可以用鼠标左或右键点住X/Z坐标轴的方向按钮，实现机床刀具的前后左右的移动.其他模式下不能点击X/Z坐标轴移动(参考点除外).如图20
图20 图21

4编写程序
先将模式指针对准编辑模式下如图21。在图22所示界面下，点击PROG键，屏幕将如图21所示。
图22
编写程序可以用键盘或用鼠标点击屏幕上的键盘进展编写，FANUC系统程序的名字必须用英文O和4位数字组成，第一位数字不能用9，其他随意.如不够四位数字，那么在点击插入键(Insert)的时候，系统自动在前边添零补足四位。如 O1234 O0123 .如果插入的程序名字和系统里边保存的重复，那么将报警，须按复位键〔PESET〕消除报警后重新输入新的程序名称.程序名称和完毕符EOB(;)分2次插入，程序段可以连分号(;)一起插入.如图23

图23
在编写程序的时候，光标必须在上一行的完毕符分号的位置时候才可以换行输入，因软件盗版的问题，有时候光标可能不在最后的位置，需要自己调整一下.如需要退格、删除、替换，那么将光标选在相对应的位置上，在选择相应的功能键.各种软键的作用如图24
上档键
坐标主菜单
程序菜单
分号键
对刀参数键键
退格键
复位键
插入键
删除键

替换键

图24
编程举例1：〔自己输入以下程序〕
O1234;
M03S500;
T0101;
G00X35.0Z2.0;
G01X28.0F0.5;
G01Z-30.0F0.2;
G01X40.0;
G00Z50.0;
T0202;
G00X35.0Z-35.0
G01X5.0F0.2;
G01X40.0;
G00Z50.0;
MO5;
M30;

;

5对刀(建立工件坐标系)
当程序编写完后，将光标调到程序头，然后单击CW(主轴正转)，使机床主轴开场旋转.
可以通过点击TOOL(手动换刀),使机床刀台旋转，来到达换刀的目的.(注意换刀时候必须将刀台先远离工件，防止碰撞工件).
在手动模式下移动刀具,将刀具移动到工件外表或端面附近后,将模式开关指针对准手轮数字的10微米位置(图25)后,再把鼠标点在手轮(图26)上点住左键使手轮转动.利用手轮对刀比拟准确 图25 图26

将需要对刀的一号刀具移动到工件外表(X坐标)或端面(Z坐标)，轻轻接触工件，接触后会产生铁沫飞溅,在工件外表产生划痕.如图27所示
图27
然后点开对刀参数键(图24),屏幕出现刀具磨耗参数的修改画面.如图28.然后在点击【形状】软键屏幕出现刀具形状修改画面.如图29.将光标放到一号刀的位置上.

图28 图29
如先对准工件外表(图27),然后不要移动刀具将一号刀的直径坐标值输入,如毛坯直径为30mm,那么将输入X30.0(图30),然后点【测量】,屏幕上方坐标值将改变.图31所示.然后将刀具移动到工件端面(图27),对准端面后刀具不要移动,然后将光标移动到Z坐标上,输入Z0.0(图32),然后点【测量】,屏幕上方坐标值将改变.如图33所示.

图30 图31

图32 图33
我们开场练习对2把刀具，即：外圆偏刀和外圆切断刀.对第2把刀的时候，需要把光标移动到02号上(上图红圈) ，对刀过程重复对第1号的过程。需要几把刀工作，那么就对几把刀。对刀完毕后,将刀具离开工件一个平安的距离停下,等待自动加工
〔在真实机床上如果毛坯为不规那么或毛坯圆心与车床主轴不同心产生跳动的时候，先用手动模式下用车刀将毛坯外径车圆一小段〔与主轴同心〕 ，车刀可沿z轴退出或保持不动，用卡尺测量加工过后的毛坯直径，然后将真实数据输入到对刀参数的X轴坐标。〕
6自动加工
在自动加工前，要检查机床是否回到参考点，2把刀具对刀是否正确。将模式开关指针对准自动加工的模式 ,然后点击循环自动,机床将自动运行加工出所编写的零件.如果在加工过程中出现意外情况，出现加工停顿,那么我们先单击机床复位键,使机床复位,然后在做其他动作.
7编程加工实例
〔1〕 编程根本命令：
G00 快速点定位
指令格式 G00X__Z__;
G01 直线插补
指令格式 G01X__Z__F__;
X 表示X方向终点坐标或目标点坐标
Z 表示Z方向终点坐标或目标点坐标
F 表示进给速度 mm/转

例：零件1
1号刀为外圆90度右偏刀
2号刀为刀宽为5mm的切断刀
编程原点设为工件端面的中心 ，以下数字单位均为毫米〔数字如不保存小数点后1位那么为微米〕
靠近工件为负方向，远离工件为正方向〔进给负方向，退刀正方向〕
材料定义为直径30毫米毛坯
O1234; (程序名)
M03S500; (M03:主轴正转,S500:500转/分)
T0101; (选择1号刀具,执行1号刀补)
G00X35.0Z2.0; (快速运动到直径为35.0，Z方向离原点2.0)
G01X28.0F0.5; (X方向移动到直径28.0，以0.5mm/转速度移动)
G01Z-30.0F0.2; (Z方向走刀切削至-30.0，以0.2mm/转速度切削)
G01X40.0; (X方向退刀至直径40.0)
G00Z50.0; (Z方向快速退刀至50.0)
T0202; (选择2号刀具,执行2号刀补)
G00X35.0Z-35.0; (快速运动到要切断的位置,长度方向考虑刀宽，所以尺度要加上刀宽5mm)
G01X5.0F0.2; (X方向切至直径5.0) (5要改成0,那么工件切断)
G01X40.0; (X方向退刀至直径40.0)
G00Z50.0; (Z方向快速退刀50.0)
MO5; (主轴停顿转动)
M30; (程序完毕,光标回到程序头)

例 零件2
1号刀为外圆90度右偏刀
2号刀为宽5mm的切断刀
毛坯定义为直径30mm
02234; 〔程序名〕
M03S500; 〔主轴正转500转/分〕
T0101; 〔选择1号刀具,执行1号刀补)
G00X35.0Z2.0; 〔快速运动到X(直径)35.0，Z方向离原点2.0〕; 〔
G01X24.0F0.5; 〔X方向进刀至直径24.0，以0.5mm/转速度移动〕
G01Z-34.0F0.2; 〔Z方向走刀切削至坐标-34.0，以0.2mm/转速度切削〕
G01X30.0F0.5; 〔X方向退刀至直径30.0〕
G00Z2.0; 〔Z方向快速退刀至坐标2.0〕
G01X18.0F0.5; 〔X方向进刀至直径18.0〕
G01Z-24.0F0.2; 〔Z方向切削至坐标-24.0〕
G01X40.0; 〔X方向退刀至直径40.0〕
G00Z50.0; 〔Z方向快速退刀至坐标50.0〕
T0202; 〔选择第2号刀具〕
G00X35.0Z-39.0; 〔快速移动到要切断的坐标处,要考虑切刀刀宽，所以长度要加上刀宽5mm〕
G01X5.0F0.2; 〔X方向切到直径5.0；如5改成0那么工件切断〕
G01X35.0; 〔X方向退刀至直径35.0
G00Z50.0; 〔Z方向快速退刀至坐标50.0〕
M05; 〔主轴停顿〕
M30; 〔程序完毕,光标回到程序头〕

加工中 加工完成

〔2〕 圆弧的命令 G02、G03

指令格式 G02\G03X__Z__R__F__;〔G02逆时针圆弧。G03顺时针圆弧。R为圆弧半径〕

X 表示X方向终点坐标或目标点坐标
Z表示Z方向终点坐标或目标点坐标
R 圆弧半径
F 进给速度

圆弧的加工方法是从圆心中间往外走刀加工比拟方便
圆弧编程例1：
1号刀为90度右偏刀
O1234；
MO3S500；
T0101；
G00X32.0Z2.0；
G01X28.0F0.5；
G01Z-30.0F0.2；
G01X35.0；
G00Z2.0；
GO1X0F0.5； (刀具走到X零点坐标) 现在刀具圆弧起点坐标准备好X0.0 Z2.0)
G03X28.0Z-12.0R14.0F0.2； (用圆弧的插补方式走到坐标X28.0 Z-12.0 的位置)
G01X30.0； (退刀)
G00Z1.0； (Z方向退刀Z1.0处，准备第2次加工圆弧)
G01X0F0.5； (X方向走到原点)
G03X28.0Z-13.0R14.0F0.2； (第2刀加工圆弧)
G01X30.0； ( 退刀)
G00Z0； (Z方向退刀到原点 准备第3次加工圆弧)
G01X0F0.5； (X方向走到原点 此时两个方向的坐标都走到原点)
G03X28.0Z-14.0R14.0F0.2； ( 第3次加工圆弧)
G01X35.0；
G00Z30.0；
M05；
M30；
加工圆弧根据切削余量和切削深度来判断分几次完成，不一定都是3次加工。模拟加工尽量减少加工次数，真实机床需要现场判断，一般情况下切削深度和普通机床一样。
此软件盗版，加工圆弧有较大出入
(编写程序也可先在电脑上用记事本格式编写，然后存入到一个文件夹，然后在传到数控软件里，详细过程查看电脑桌面数控车床DNC传送文档)

由于盗版软件的问题此处没有显示圆滑过渡

作业1: 阶梯轴练习
写出程序并演示加工过程.

作业2：曲线连接练习
材料定义为直径24mm

五：提交作业
作业做完后点下拉菜单【文件】，点【保存工程】然后点【确定】将作业存放到【我的文档】，名字用学号或你的名字，然后从【我的文档】复制到电脑桌面的数车作业存储磁盘，提交到效劳器。

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