1、第三章 数控车床仿真加工,第一节 常用数控仿真软件简介,第二节 数控仿真软件应用,第三节 数控仿真软件加工实例,第一节 常用数控仿真软件简介,1.了解常见数控仿真软件的种类。2.掌握常见数控仿真软件的安装方法。3.掌握仿真软件的菜单功能。4.能对仿真软件进行安装工件和刀具的操作。,数控仿真软件是将数控设备、工作过程、车削加工方案、系统控制编程等，利用三维模拟技术和大量的图表、数据、解释和习题的方式进行演示和训练。有整套强大的、富有人性化的教学方法和精彩的习题库。该软件采用数字化3D多媒体的教学模式，从基础数控机械设备介绍，到CAD/CAM自动化系统编程，完全采用现代化仿真模拟数字计算机技术。数
2、控仿真软件广泛应用于教学和生产。目前，数控仿真软件有CGTech VERICUT、VNUC、宇航、上海宇龙、斯沃等。本书仅以上海宇龙数控仿真软件为例介绍。,一、进入仿真软件 1.启动加密锁管理程序 用鼠标左键依次单击“开始”“程序”“数控加工仿真系统”“加密锁管理程序”，启动操作画面。,启动操作画面,加密锁程序启动后，屏幕右下方的工具栏中将出现“”图标。,2.运行数控加工仿真系统 依次单击“开始”“程序”“数控加工仿真系统”“数控加工仿真系统”，系统将弹出“用户登录”界面。,“用户登录”界面,可以通过单击“快速登录”按钮，进入数控加工仿真系统的操作界面，或通过输入用户名和密码，再单击“确定”按
3、钮，进入数控加工仿真系统。注：在局域网内使用本软件时，必须按上述方法先在教师机上启动“加密锁管理程序”，等到教师机屏幕右下方的工具栏中出现“”图标后，才可以在学生机上通过单击“快速登陆”按钮登陆。,二、软件操作环境简介 1.主菜单 该软件的下拉式主菜单可以根据需要选择其中的某一个菜单条。,下拉式主菜单,下拉式主菜单功能说明,（下一页续表）,续表,（下一页续表）,续表,（下一页续表）,续表,（下一页续表）,续表,（下一页续表）,续表,2.宇龙数控车床仿真系统操作界面 该界面主要由数控装置操作面板和机床操作面板两部分组成，各部分的名称和功能与FANUC数控车床面板基本相同。,仿真系统操作界面,三、
4、机床、工件和刀具操作 1.选择机床类型 打开菜单“机床/选择机床”，在选择机床对话框中选择控制系统类型和相应的机床并按”确定“按钮。,选择机床界面,2.工件的定义和使用（1）定义毛坯 打开菜单“零件/定义毛坯”或在工具条上选择“”，系统打开“定义毛坯”对话框输入毛坯名称输入毛坯直径和长度按“确定”按钮，保存定义的毛坯并且退出本操作。,定义毛坯对话框,（2）选择零件 打开菜单“零件/选择零件”命令或者在工具条上选择图标，系统弹出操作对话框。在列表中单击所需的零件，选中的零件信息加亮显示，按下“安装零件”按钮，系统自动关闭对话框，零件和夹具（如果已经选择了夹具）将被放到机床上。,“选择零件”对话框
5、（一）,如果进行过“导入零件模型”的操作，对话框的零件列表中会显示模型文件名，若在类型列表中选择“选择模型”，则可以选择导入零件模型文件。,选择零件对话框（二）,选择的零件模型即经过部分加工的成形毛坯被放置在机床卡盘上。,安装导入零件画面,（3）调整零件位置 零件可以在卡盘上移动，毛坯放上卡盘，系统将自动弹出一个小键盘，通过按动小键盘上的方向按钮，实现零件的平移和旋转或车床零件掉头。小键盘上的“退出”按钮用于关闭小键盘。选择菜单“零件/移动零件”也可以打开小键盘。请在执行其他操作前关闭小键盘。,零件移动操作键盘,（4）导出零件模型 导出零件模型的功能是把经过部分加工的零件作为成形毛坯予以单独保
6、存。此毛坯已经过部分加工，称为零件模型。可通过导出零件模型功能予以保存。,零件模型图,打开菜单“文件/导出零件模型”，系统弹出“另存为”对话框，在对话框中输入文件名，按”保存“按钮，此零件模型即被保存。该模型可作为毛坯在以后需要时被调用，文件的后缀名为“prt”，一定不能更改后缀名。,（5）导入零件模型 机床在加工零件时，除了可以使用原始定义的毛坯，还可以对经过部分加工的毛坯进行再加工，这个毛坯被称为零件模型，可以通过导入零件模型的功能调用零件模型。打开菜单“文件/导入零件模型”，若已通过导出零件模型功能保存过成形毛坯，则系统将弹出“打开”对话框。在此对话框中选择并且打开所需的后缀名为“prt
7、”的零件文件，则选中的零件模型被放置在工作台面上。,3.选择刀具 打开菜单“机床/选择刀具”或者在工具条中选择“”，系统弹出“刀具选择”对话框，可以进行数控车床选择和安装刀具操作。系统中数控车床允许同时安装8把刀具（后置刀架）或者4把刀具（前置刀架）。,8工位后置刀架 4工位前置刀架 刀具选择对话框,（1）选择、安装车刀 1）在刀架图中单击所需的刀位。该刀位选择的刀具类型应该与程序中刀具代码一致。2）选择刀片类型。3）在刀片列表框中选择刀片。4）选择刀柄类型。5）在刀柄列表框中选择刀柄。,（2）变更刀具长度和刀尖半径“选择车刀”完成后，该界面的左下部位显示出刀架所选位置上的刀具。其中显示的“刀
8、具长度”和“刀尖半径”均可以由操作者修改。（3）拆除刀具 在刀架图中单击要拆除刀具的刀位，单击“卸下刀具”按钮。（4）确认操作完成,第二节 数控仿真软件应用,1.认识仿真软件FANUC 0i数控车床系统面板和操作面板。2.掌握仿真软件FANUC 0i数控车床的各按键操作功能。3.能用仿真软件进行车床准备、对刀、程序导入等基本操作。,一、数控车床仿真软件界面介绍,FANUC 0i 数控车床仿真软件面板分为上、下两部分。上半部分：软件控制面板，由CRT界面、MDI键盘和功能键等组成。下半部分：软件操作面板，由各种功能键和按钮组成。,FANUC 0i 数控车床仿真软件面板,二、数控车床仿真软件基本操
9、作 仿真软件操作与数控车床操作基本相似，包括回零、手动、手轮、MDI、程序编辑、自动加工等操作。1车床准备（1）激活车床 1）单击“启动”按钮，此时车床电动机和伺服控制的指示灯变亮。,2）检查“急停”按钮是否处于松开状态，若未松开，单击“急停”按钮，将其松开。（2）车床回参考点 检查操作面板上“回原点指示灯”是否亮。指示灯亮已进入回原点模式。指示灯不亮则单击“回原点”按钮，转入回原点模式。,在回原点模式下，先将X轴回原点，单击操作面板上的“X轴选择”按钮，使X轴方向移动指示灯变亮，单击“正方向移动”按钮，此时X轴将回原点，X轴回原点灯变亮，CRT上的X坐标变为“390.00”。,回原点CRT界
10、面,再单击“Z轴选择”按钮，使指示灯变亮，单击“正方向移动”按钮，Z轴将回原点，Z轴回原点灯变亮，CRT上的Z坐标变为“300.00”。,2对刀 数控程序一般按工件坐标系编程，对刀的过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间关系的过程。车床对刀的方法：将工件右端面中心点设为工件坐标系原点，将工件上其它点设为工件坐标系原点的方法与对刀方法类似。,（1）设置X轴 用所选刀具试切工件外圆，单击“主轴停止”按钮，使主轴停止转动，保持X轴方向不动，刀具退出。,试切外圆并退刀,单击菜单“测量/坐标测量”，得到试切后的工件直径，记为。单击MDI键盘上的“OFFSET”键，进入形状补偿参数设定界面，将光标移到与刀
11、位号相对应的位置，输入X，按菜单软键【测量】，对应的刀具偏移量自动输入。,测量工件操作画面,（2）设置Z轴 试切工件端面，把端面在工件坐标系中Z的坐标值，记为（此处以工件端面中心点为工件坐标系原点，则为0）。,试切端面设置Z轴,保持Z轴方向不动，刀具退出。进入形状补偿参数设定界面，将光标移到相应的位置，输入Z，按【测量】软键，对应的刀具偏移量自动输入。,（3）其余刀具 换刀后，移动刀具使刀尖分别与试切的外援和端面接触，并设置X和Z轴刀具参数，设置方法与第一把刀一样。,3导入数控程序 数控程序可以通过记事本或写字板等编辑软件输入并保存为文本格式（*.txt格式）文件，也可直接用FANUC 0i系
12、统的MDI键盘输入。,单击操作面板上的“编辑”按钮，编辑状态指示灯变亮，此时已进入编辑状态。单击功能键“PROG”，CRT界面转入编辑页面。再按菜单软键【操作】，在出现的下级子菜单中按软键“”，按菜单软键【READ】，转入传输程序界面。,传输程序界面,单击MDI键盘上的数字/字母键，输入“O”（为任意不超过四位的数字），按软键【EXEC】。单击菜单“机床/DNC传送”，在弹出的对话框中选择所需的NC程序，按“打开”确认，则数控程序被导入并显示在CRT界面上。,选择传输的NC程序,第三节 数控车床仿真软件加工实例,1.能根据加工工艺要求选择数控刀具。2.能根据现有程序，直接输入数控系统。3.能进
13、行对刀，设置刀具参数并自动加工零件。4.能用测量功能分析零件加工质量。,应用仿真软件，选择FANUC 0i系统数控车床加工螺纹轴，材料为45钢，毛坯尺寸为45mm150mm。,螺纹轴零件图,一、图样分析 1加工该零件时，首先加工整个轮廓至尺寸，然后车槽，最后车三角螺纹。2加工轮廓时注意外圆车刀的选择（太小的副偏角会导致轮廓加工过切）。3本实例的基点坐标可以用解析几何法列联立方程进行求解，也可以利用CAD软件进行简单的绘图，然后利用查点法进行点坐标查询。,二、确定加工工艺 采用三爪自定心卡盘夹紧定位，工件的伸出长度为100mm左右。使用1号刀粗、精加工右端轮廓，粗加工时径向留0.3mm精加工余量
14、、切槽。依次车槽、三角螺纹。最后切断时保证总长（800.10）mm。,数控加工工艺卡,三、选择刀具及确定切削用量 该零件使用3把刀具：1号刀具加工外轮廓。2号刀具车槽。3号刀具车外三角螺纹。刀具的选择及切削用量的确定见数控加工刀具卡片。,数控加工刀具卡,四、程序编制,（下一页续表）,续表,（下一页续表）,续表,一、启动软件 1.软件启动前需保证在计算机内正确安装，且加密锁和计算机正确连接。2.双击桌面上的快捷图标“”，或单击开始程序 数控加工仿真系统，启动宇龙仿真软件，单击快速登陆。,二、选择机床 1.单击机床 选择机床，弹出“选择机床”对话框。,选择机床对话框,2.在控制系统中选择“FANU
15、C 0i”，在机床类型中选择“车床、标准（平床身前置刀架）”，然后单击确定，进入数控加工仿真系统面板。,数控加工仿真系统面板,三、回零操作 1.将急停按纽 旋起。2.按面板右下角启动按钮，接通机床电源。3.将机床置于回参考点状态。4.分别按下+X、+Z，机床开始回零。,回零操作状态图,程序管理界面,四、输入程序 1.单击“”，按“”，进入程序编制状态。2.单击O0001INSRT EOB INSRT，完成程序名输入操作。3.输入程序内容至最后结束。,五、设定和安装毛坯 1.单击 或单击零件，在下拉菜单中选取定义毛坯，弹出“定义毛坯”对话框。输入毛坯零件尺寸。,“定义毛坯”下拉菜单 定义毛坯尺寸
16、,2.单击“”或单击零件，在下拉菜单中选取放置零件，弹出“选择零件”对话框，选中毛坯1，然后单击安装零件。毛坯的安装位置可通过操作对话框调整。,选择零件毛坯对话框 调整毛坯位置,六、安装刀具 1.单击“”或单击机床，在下拉菜单中选取选择刀具，弹出“车刀选择”对话框。2.安装：第一把刀外轮廓车刀，第二把刀3mm宽切槽刀，第三把刀60螺纹车刀。,车刀选择对话框,3.单击确认退出，三把刀被安装在刀架上。,安装刀具示意图,七、对刀操作 1.1号刀对刀,在手动或手摇方式下，将外圆刀移动至端面，车端面，沿径向退刀，在刀具参数中输入Z0，按测量，计算出1号刀Z轴位置。,设置1号刀Z轴位置补偿参数,设置1号刀X轴位置补偿参数，试切外圆，刀具沿轴向退出；测量工件直径，输入直径值，自动测量计算出结果。,试切外圆 输入直径值并测量设置1号刀X轴位置补偿参数,2.2号刀对刀 在MDI方式下换2号刀，设置参数的方法与1号刀相同。,MDI方式换2号刀,3.3号刀对刀 设置刀具参数方法与1号刀相同。值得注意的是，三角螺纹刀在设置Z轴参数时，用目测法将刀尖移至工件端面即可。八、自动运行,零件加工结果,
