數(shù)控銑床加工中心加工技術(shù)（第二版）課件 項(xiàng)目二　數(shù)控銑削加工的計(jì)算機(jī)仿真

任務(wù)1數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的使用1．了解宇龍數(shù)控仿真軟件。2．認(rèn)識(shí)宇龍數(shù)控仿真軟件的操作界面。3．掌握宇龍數(shù)控仿真軟件選擇機(jī)床的方法。4．掌握宇龍數(shù)控仿真軟件選擇刀具、毛坯的方法。5．掌握宇龍數(shù)控仿真軟件的簡(jiǎn)單操作方法。通過(guò)完成任務(wù)，掌握以下知識(shí)和技能。某數(shù)控加工生產(chǎn)企業(yè)為了快速、高效地調(diào)試數(shù)控加工程序，新采購(gòu)了宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，在程序調(diào)試之前，需采用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)快速校驗(yàn)程序的正確性。

為完成該任務(wù)，可以根據(jù)數(shù)控機(jī)床的操作流程，在仿真系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的開(kāi)、關(guān)機(jī)操作，回參考點(diǎn)操作，毛坯安裝操作，刀具安裝操作。通過(guò)以上操作，熟悉仿真系統(tǒng)的操作界面，并能利用仿真系統(tǒng)進(jìn)行程序校驗(yàn)。1.?數(shù)控加工仿真系統(tǒng)簡(jiǎn)介當(dāng)前使用的仿真系統(tǒng)較多，主要有上海“宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”、北京“斐克（Vnuc）仿真系統(tǒng)”、南京“宇航數(shù)控仿真系統(tǒng)”和南京“斯沃?jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)”等，雖然這些仿真系統(tǒng)各有特點(diǎn)，但其操作卻大同小異?，F(xiàn)在以宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)為例進(jìn)行介紹2.宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)1）系統(tǒng)提供車床、立式銑床、臥式加工中心、立式加工中心。（1）宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)特點(diǎn)3）機(jī)床操作全過(guò)程仿真。4）加工運(yùn)行全環(huán)境仿真。5）全面的碰撞檢測(cè)。6）數(shù)控程序處理。

2）具有豐富的刀具材料庫(kù)，采用數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一管理刀具材料和性能參數(shù)庫(kù)，刀具庫(kù)含數(shù)百種不同材料和形狀的車刀、銑刀，支持用戶自定義刀具以及相關(guān)特征參數(shù)。（2）啟動(dòng)宇龍數(shù)控仿真系統(tǒng)1）單擊[開(kāi)始]/[所有程序]/[數(shù)控加工仿真系統(tǒng)]/[加密鎖管理程序]，打開(kāi)宇龍數(shù)控仿真系統(tǒng)加密鎖管理程序，此時(shí)在教師機(jī)右下角出現(xiàn)“”圖標(biāo)。

2）單擊[開(kāi)始]/[所有程序]/[數(shù)控加工仿真系統(tǒng)]/[數(shù)控加工仿真系統(tǒng)]，出現(xiàn)如下圖所示“用戶登錄”界面，此時(shí)無(wú)須填寫(xiě)【用戶名】和【密碼】，直接單擊【快速登錄】，登錄數(shù)控仿真系統(tǒng)。宇龍數(shù)控仿真系統(tǒng)（FANUC系統(tǒng)）操作界面（3）宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)操作界面1）仿真軟件的主菜單主菜單為下拉菜單，部分下拉菜單的展開(kāi)如下圖所示，可根據(jù)需要選擇其中的一個(gè)。2）仿真軟件的工具欄①按鈕操作用鼠標(biāo)左鍵單擊該按鈕即可使該按鈕位于接通狀態(tài)，再次用鼠標(biāo)左鍵單擊該按鈕即可松開(kāi)該按鈕。3）仿真系統(tǒng)的機(jī)床顯示4）按鈕、旋鈕的操作②旋鈕操作用鼠標(biāo)左鍵單擊旋鈕，可使該旋鈕逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；用鼠標(biāo)右鍵單擊旋鈕，可使該旋鈕順時(shí)針旋轉(zhuǎn)即可使該按鈕位于接通狀態(tài)，再次用鼠標(biāo)左鍵單擊該按鈕即可松開(kāi)該按鈕。③MDI功能面板操作仿真軟件系統(tǒng)中的MDI功能面板和真實(shí)數(shù)控系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的MDI功能面板完全相同，其操作方法也完全類似，只需用鼠標(biāo)左鍵單擊該鈕即可實(shí)現(xiàn)該功能鍵的相應(yīng)操作。1.仿真加工準(zhǔn)備操作（1）操作準(zhǔn)備操作前需準(zhǔn)備好數(shù)控仿真機(jī)房，每臺(tái)計(jì)算機(jī)安裝有宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)。同時(shí)配備有投影儀等多媒體教學(xué)設(shè)備。（2）選擇機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)1）單擊下拉菜單［機(jī)床］/［選擇機(jī)床］或直接單擊工具欄圖標(biāo)“”，彈出如圖所示“選擇機(jī)床”界面

2）在機(jī)床選擇界面中，“控制系統(tǒng)”選中FANUC系統(tǒng)，再在次菜單中選中FANUC0IMate系統(tǒng)，“機(jī)床類型”選中銑床。然后單擊【確定】，完成機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的選擇。3）單擊下拉菜單中的[視圖]/[選項(xiàng)…]或直接單擊工具欄圖標(biāo)“”，彈出“視圖選項(xiàng)”對(duì)話框，參照右圖進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。單擊【確定】按鈕，此時(shí)機(jī)床顯示如下圖所示。4）鼠標(biāo)移動(dòng)到機(jī)床位置，上下滾動(dòng)中間的滾輪，可使機(jī)床變大或變小。另外還可采用工具條“”中的相應(yīng)按鈕，對(duì)機(jī)床進(jìn)行“移動(dòng)”“轉(zhuǎn)動(dòng)”“縮放”“切換視圖”等操作。2.?仿真加工操作（1）機(jī)床開(kāi)機(jī)回參考點(diǎn)

1）解除急停報(bào)警并開(kāi)系統(tǒng)電源在機(jī)床操作面板中單擊紅色急停按鈕“

”，再在機(jī)床操作面板中單擊“

”，此時(shí)機(jī)床操作面板上的指示燈“”變亮。2）回參考點(diǎn)旋轉(zhuǎn)機(jī)床操作面板中方式選擇旋鈕，使其指向“回零”，單擊選擇“

”軸，使其Z方向回參考點(diǎn)；再分別單擊選擇“

”和“

”，使機(jī)床返回X軸和Y軸的參考點(diǎn)。機(jī)床返回參考點(diǎn)后，其回參考點(diǎn)指示燈“

”變亮，此時(shí)仿真系統(tǒng)的顯示屏顯示如圖所示界面。（2）定義毛坯并安裝夾具

1）單擊下拉菜單[零件]/[定義毛坯…]或直接單擊工具欄圖標(biāo)“”，彈出定義毛坯對(duì)話框。定義的毛坯形狀有兩種，一種是定義長(zhǎng)方體毛坯；另一種是定義圓柱體毛坯。

2）單擊下拉菜單[零件]/[安裝夾具…]或直接單擊工具欄圖標(biāo)“”，彈出“選擇夾具”對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的【選擇零件】右側(cè)向下箭頭，選擇“毛坯1”。再單擊對(duì)話框中的【選擇夾具】右側(cè)向下箭頭，出現(xiàn)“平口鉗”和“工藝板”兩種選擇。選擇“平口鉗”后的對(duì)話框如右圖所示。選擇“工藝板”后的對(duì)話框如下圖所示。單擊對(duì)話框中“移動(dòng)”中的按鈕，可實(shí)現(xiàn)毛坯在各個(gè)方向上的位置調(diào)整，單擊【確定】關(guān)閉該對(duì)話框。（3）安裝零件1）單擊下拉菜單[零件]/[放置零件…]或直接單擊工具欄圖標(biāo)“”，彈出“選擇零件”對(duì)話框，選中上一步定義的毛坯后選擇【安裝零件】，彈出“零件位置調(diào)整”對(duì)話框?！斑x擇零件”對(duì)話框“零件位置調(diào)整”對(duì)話框2）如果零件采用平口鉗作為夾具，調(diào)整夾具在工件臺(tái)面上的位置后，單擊【退出】，完成夾具及其上零件的安裝。安裝完成后單擊工具欄中的局部放大“”圖標(biāo)，框選平口鉗局部，放大后的工件位置如圖所示。3）如果零件采用工藝板作為夾具，需用壓板來(lái)壓緊工藝板。單擊下拉菜單[零件]/[安裝壓板]，彈出“選擇壓板”對(duì)話框，選擇其中的一種壓板類型后單擊【確定】按鈕。

（4）安裝刀具

1）單擊下拉菜單[機(jī)床]/[選擇刀具…]或直接單擊工具欄圖標(biāo)“”，彈出“選擇銑刀”對(duì)話框。2）在該對(duì)話框中的“可選刀具”欄中選擇其中的一把刀具，其余參數(shù)不變，單擊【確認(rèn)】，此時(shí)在主軸位置顯示如圖所示刀具。（5）輸入數(shù)控加工程序數(shù)控程序既可通過(guò)MDI鍵盤輸入，也可通過(guò)傳輸方式輸入。采用MDI鍵盤輸入程序的操作步驟如下：

1）完成機(jī)床開(kāi)機(jī)操作和回參考點(diǎn)操作。

2）使操作面板上的“方式選擇”旋鈕指向“編輯”。

3）單擊MDI按鈕“”。

4）輸入項(xiàng)目一任務(wù)4的程序。（6）保存項(xiàng)目1）單擊下拉菜單[文件（F）]/[保存項(xiàng)目（S）]，彈出“選擇保存類型”對(duì)話框。2）單擊【確定】，彈出“另存為”對(duì)話框，選擇保存文件的位置，單擊【保存】，將相應(yīng)的項(xiàng)目文件保存。任務(wù)2標(biāo)牌零件仿真加工1．進(jìn)一步掌握宇龍數(shù)控仿真軟件的使用方法。2．掌握宇龍數(shù)控仿真軟件描述軌跡的方法。3．掌握宇龍數(shù)控仿真軟件銑削加工零件的方法。通過(guò)完成任務(wù)，掌握以下知識(shí)和技能。標(biāo)牌零件的加工訂單，訂單數(shù)量為20件，零件圖如圖

所示，槽深為1.5mm。毛坯材料為鋁，毛坯尺寸為100mm×80mm×10mm。數(shù)控加工編程人員已完成了數(shù)控加工程序的編寫(xiě)工作，為提高加工效率，了解零件的加工效果，確保程序的正確性，試在加工之前用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行仿真加工。O0200；N10 G90G94G21G40G17G54；N20 G91G28Z0； N30 M03S3000； N40 G90G00X－42.0Y0； N50 Z5.0M08

； N60 G01Z－1.5F40； N70 G02I12.0F100； N80 G00Z3.0； N90 X－12.0Y0； N100 G01Z－1.5F40； N110 G02I12.0F100； N120 G00Z3.0； N130 X18.0Y0； N140 G01Z－1.5F40； N150 G02I12.0F100； N160 G00Z3.0； N170 X－15.0Y－24.0；N180 G01Z－1.5F40； N190 G02J12.0F100； N200 G00Z3.0； N210 X15.0Y－24.0； N220 G01Z－1.5F40； N230 G02J12.0F100； N390 G00Z100.0M09； N400 M05； N410 M30； 為完成該任務(wù)，需運(yùn)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)檢查刀具運(yùn)行軌跡和進(jìn)行實(shí)體仿真切削加工。檢查刀具運(yùn)行軌跡是為了判斷所編寫(xiě)程序的正確性，而實(shí)體仿真切削加工是為了查看加工后的實(shí)際效果。1.檢查刀具運(yùn)行軌跡（1）打開(kāi)項(xiàng)目

1）啟動(dòng)數(shù)控仿真系統(tǒng)，打開(kāi)急停開(kāi)關(guān)和系統(tǒng)電源，實(shí)現(xiàn)回參考點(diǎn)操作。2）單擊下拉菜單[文件（F）]/[打開(kāi)項(xiàng)目（O）]，彈出如下所示對(duì)話框。3）單擊【否】，彈出“打開(kāi)”對(duì)話框，查找到先前保存的項(xiàng)目“1”，單擊【打開(kāi)】，在仿真軟件的系統(tǒng)屏幕中顯示先前保存的程序。

（2）檢查運(yùn)行軌跡

1）操作面板中的“方式選擇”旋鈕指向“自動(dòng)”。

2）單擊MDI按鈕“”，再單擊MDI按鈕“”，此時(shí)在機(jī)床區(qū)不顯示機(jī)床。

3）單擊機(jī)床面板上的循環(huán)啟動(dòng)按鈕“”，此時(shí)可觀察到程序的運(yùn)行軌跡。

4）采用“旋轉(zhuǎn)”“動(dòng)態(tài)縮放”“平移”功能來(lái)切換觀察視角，完成后的軌跡如圖所示。2.零件模型裝夾在仿真軟件中，也可使用已加工的零件作為毛坯，這種毛坯稱為零件模型。（1）導(dǎo)出零件模型單擊菜單[文件（F）]/[導(dǎo)出零件模型]，系統(tǒng)彈出“另存為”對(duì)話框，在對(duì)話框中輸入文件名后單擊【保存】，將零件模型保存。（2）導(dǎo)入零件模型單擊菜單[文件（F）]/[導(dǎo)入零件模型]，系統(tǒng)彈出“打開(kāi)”對(duì)話框，選擇保存的模型零件,單擊【打開(kāi)】，零件模型被放置在工作臺(tái)面上。（3）零件模型裝夾單擊菜單[零件（P）]/[放置零件]，在彈出的對(duì)話框中選中“”，即可對(duì)零件模型進(jìn)行裝夾。3、設(shè)定刀具參數(shù)（1）“方式選擇”旋鈕選擇“編輯”“手動(dòng)”“手輪”等方式。（2）重復(fù)單擊機(jī)床MDI按鍵“”，找到如右圖所示工具補(bǔ)正界面。（3）單擊光標(biāo)移動(dòng)鍵“”，將光標(biāo)移動(dòng)至“形狀（H）”下方對(duì)應(yīng)“”的位置，輸入刀具半徑的數(shù)值后單擊“”鍵完成刀具半徑的輸入。（4）將光標(biāo)移動(dòng)至“形狀（H）”下方對(duì)應(yīng)“”的位置，也可進(jìn)行刀具長(zhǎng)度的輸入。1.導(dǎo)入加工程序（1）在記事本中輸入加工程序1）單擊[開(kāi)始]/[所有程序]/[附件]/[記事本]。2）輸入加工程序，其界面如下圖所示。3）保存文件至F盤，文件名為“1.txt”。

（2）新建加工項(xiàng)目

1）單擊下拉菜單[文件（F）]/[新建項(xiàng)目（N）]，彈出“是否保存當(dāng)前修改的項(xiàng)目”對(duì)話框，單擊【否】，完成項(xiàng)目的新建。2）接通機(jī)床電源，執(zhí)行機(jī)床回參考點(diǎn)操作。

（3）導(dǎo)入加工程序并檢查刀具運(yùn)行軌跡1）操作面板的“方式選擇”按鈕選中“編輯”。2）單擊MDI按鈕“”，在如左圖的CRT界面下按軟鍵[操作]，再按軟鍵[]，出現(xiàn)下一級(jí)菜單。3）單擊軟鍵[F檢索]，彈出“打開(kāi)”對(duì)話框，選擇先前保存的文件“1.txt”，單擊【打開(kāi)】。按軟鍵[READ]，彈出下一級(jí)子菜單。4）單擊MDI鍵盤上的數(shù)字和字母鍵，輸入“O0020”，然后按下軟鍵[EXEC]，即可完成數(shù)控程序的輸入，屏幕中出現(xiàn)加工程序。5）執(zhí)行刀具運(yùn)行軌跡檢查。3、對(duì)刀操作加工該工件時(shí)，以工件上表面的對(duì)稱中心作為編程原點(diǎn)。（1）單擊工具欄圖標(biāo)“”，選擇FANUC0i系統(tǒng)的數(shù)控銑床。（2）單擊工具欄圖標(biāo)“”，關(guān)閉機(jī)床外殼的顯示。（3）單擊工具欄圖標(biāo)“”，設(shè)置毛坯為100mm×80mm×15mm的長(zhǎng)方體。（4）單擊工具欄圖標(biāo)“”，選擇“平口鉗”作為裝夾用的夾具。（5）單擊工具欄圖標(biāo)“”，完成零件的放置與位置調(diào)整。（6）單擊工具欄圖標(biāo)“”，選擇R2mm的球頭刀作為加工刀具。2、仿真加工準(zhǔn)備

（1）手動(dòng)對(duì)刀

1）單擊下拉菜單[機(jī)床]/[基準(zhǔn)工具…]，彈出基準(zhǔn)工具對(duì)話框，單擊【確定】，這時(shí)，基準(zhǔn)工具裝入主軸。

2）“方式選擇”旋鈕選擇“手動(dòng)”，選擇不同的手動(dòng)軸選擇按鈕，移動(dòng)刀具使其移動(dòng)至工件附近（在刀具移動(dòng)過(guò)程中，可單擊視圖按鈕“

”變換不同的視角觀察。3）單擊下拉菜單[塞尺檢查]/[1mm]，將刀具移動(dòng)至接近工件附近，此時(shí)在機(jī)床顯示區(qū)的顯示如圖所示，并提示“塞尺檢查的結(jié)果：太松”。4）“方式選擇”旋鈕選擇“手輪”，選擇相應(yīng)的軸和增量倍率，單擊手搖脈沖發(fā)生器，使基準(zhǔn)工具接近工件并提示“塞尺檢查結(jié)果：合適”，記下屏幕顯示中的機(jī)械X值，記為X1。

5）單擊下拉菜單[塞尺檢查]/[收回塞尺]?！胺绞竭x擇”旋鈕選擇“手動(dòng)”，按下“”按鈕將Z軸抬起，再按下“”按鈕，將基準(zhǔn)工具移至工件另