实验一数控车床操作加工仿真.docx
- 文档编号:8659857
- 上传时间:2023-02-01
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:128.62KB
实验一数控车床操作加工仿真.docx
《实验一数控车床操作加工仿真.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《实验一数控车床操作加工仿真.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
实验一数控车床操作加工仿真
实验一
数控车床操作加工仿真
一、实验目的
1.掌握手工编程的编程步骤。
2.掌握数控加工仿真系统的操作流程。
二、实验内容
1.了解数控仿真软件的应用背景。
2.掌握手工编程的编程步骤
3.掌握数控加工仿真系统的操作流程。
三、实验设备
1.海信工作站
2.数控加工仿真软件四、实验操作步骤:
1.图纸
所有加工表面
0.05
C1
1.零件毛坯为Φ40的棒料,材料为铝材。
数控车床训练零件一(阶梯轴
2.加工采用的刀具参数下表所示。
3.工艺安排:
粗车端面→对刀→粗车外圆→精车外圆→切断。
4.工序卡片
根据零件材料,加工精度,工艺路线,刀具参数表和切削用量等内容,确定加工工序卡。
数控车削加工工序卡
5.参考程序
下表为数控车床训练零件一手工编程的参考答案(编程原点设在零件右端面的中心。
训练零件一手工编程的参考答案
6.在数控加工仿真系统中加工训练零件一的操作步骤
数控加工仿真系统的启动:
点击“开始→程序→数控加工仿真系统”,在弹出的登录用户对话框中,选择快速登录,就进入了数控加工仿真系统。
1.选择机床
点击菜单“机床/选择机床…”,出现选择机床对话框,在选择机床对话框中控制系统选择FANUC和FANUC0,机床类型选择车床,型号是宝鸡机床厂SK50,平床身前置刀架,并按确定按钮,机床选择结束。
对应于实际机床操作,相当于选择操作机床,打开操作机床的空气开关,打开机床的总电源。
2.机床操作初始化
选择机床后,机床处于锁定状态,需要进行机床初始化操作,即解除锁定状态。
在仿真系统中,不同型号的机床,其机床的初始化操作也不相同。
对于数控仿真系统宝鸡机床厂SK50数控车来说,初始化操作是打开数控系统的电源。
具体操作步骤是:
按下数控系统的电源按钮即可。
3.机床回零
机床回零操作是建立机床坐标系的过程。
回零操作是实际机床在打开机床电源后,首先要作的操作。
即在X轴、Z轴通过与限位开关的接触,机床找到这两个方向的极限值后,将机床坐标系的值清零,建立机床坐标系的零点。
由于控制系统的延迟特性,如果机床主轴的实际位置,即X轴、Z轴的位置距离机床零点太近,为了避免主轴与限位开关发生碰撞,一般数控机床都规定在进行机床回零操作前,机床主轴的X轴、Y轴、Z轴的位置距离机床零点必须大于100mm。
仿真系统的具体操作是:
1查看是否满足回零条件。
用鼠标按下【POS】,接着按下CRT中【ALL】下面对应的软键按钮,注意CRT中【MACHINE】坐标系下的X和Z的值,要求这两个值的绝对值不能小于“100.0”。
2回零操作。
用鼠标将【MODESELECT】(模式选择旋钮指向【ZRN】。
转动旋钮的方法是:
鼠标停留在旋钮上,按鼠标左键,旋钮左转,按鼠标右键,旋钮右转。
X轴回零:
按下【X】按钮。
Z轴回零:
按下【Z】按钮。
回零操作完成后,CRT中,【MACHINE】坐标系的结果应该如图中P4。
回零操作一定要先回X轴,后回Z轴,养成这样的习惯可以在实际操作中避免下面这样的事故。
如果上一次的零件加工完成后,刀架处于拖板的中间位置,尾座上装有一个较长的钻头,而本次回零操作恰巧是先回Z轴,那么机床的刀架将与尾座上的钻头发生碰撞。
4.确定零件毛坯尺寸,选择夹具并完成零件装夹
1定义毛坯尺寸
点击菜单“零件/定义毛坯…”或按下毛坯定义按钮,出现定义毛坯对话框,选毛坯形状为圆柱形,定义毛坯直径为40mm,,定义毛坯长度为150mm,这个长度包含了卡盘装夹的长度(50mm完成后,按下【确定】按钮。
2放置零件
点击菜单“零件/放置零件…”或按下放置零件按钮,在放置零件对话框(如下图所示,选取名称为“毛坯1”的零件。
完成后,按下【安装零件】按钮。
3移动工作台上的零件
放置零件后,零件出现在机床卡盘上,并出现控制零件移动的面板,向左和向右两个方向的按钮,可以移动卡盘上的零件,如果零件位置没有问题,可直接点击面板上的退出按钮,关闭该面板,毛坯放置完成。
图中P3所指按钮可将已加工的零件调头,以加工零件的另一面。
5.刀具的安装
根据刀具参数表,需要安装3把刀。
安装刀具的操作步骤如下:
1安装1号刀,点击菜单“机床/选择刀具…”或按下选择刀具按钮,出现选择刀具对话框。
①首先选择刀具安装的位置,因为是T1,应该选择1号刀的位置。
②其次选择T1刀具的刀片形状和刀片的刃长。
③最后选择刀柄的形状和该刀具主偏角的度数,1号刀安装完成。
上述选择的内容是参考了前面的刀具参数表。
2安装2号刀。
①首先选择刀具安装的位置,因为是T2,应该选择2号刀的位置。
②其次选择T2刀具的刀片形状和刀片的刃长。
③最后选择刀柄的形状和该刀具主偏角的度数,2号刀安装完成。
3安装3号刀。
①首先选择刀具安装的位置,因为是T3,应该选择3号刀的位置。
②其次选择T2刀具的刀片形状和刀片的刃长。
③最后选择刀柄的形状和该刀具主偏角的度数,3号刀安装完成。
4刀具参数选择完成后,按下确定按钮,所选刀具被安装在刀架上。
6.试车削法对刀
1确定T1号刀的原点坐标值,并将其值输入到刀具补正中。
①设置当前刀具为1号刀,并启动机床。
用鼠标将【MODESELECT】旋钮指向【MDI】按下系统面板中的【PRGRM】按钮。
按照如图4-14所示的图标顺序,按下系统面板中的相应按钮,输入程序指令。
T11S500M3
程序输入完成后,按下程序【启动】按钮。
②刀具快速接近零件毛坯。
由于刀具距离工件较远,可用快速移动刀具的功能,使刀具快速接近工件。
用鼠标将【MODESELECT】旋钮指向【RAPID】,按下-Z按钮,移动Z轴拖板,使刀具快速接近零件毛坯;然后再按下-X按钮,移动X轴拖板,使刀具快速接近零件毛坯,如果机床视图不方便观察刀具的移动,可以点击俯视图的位置,再配合视图放大或移动等功能来观察刀架的移动,机床视图的结果。
③用试切削的方法来确定Z轴坐标的原点。
当刀具距离工件较近时,最好使用手轮来移动刀具。
用鼠标将【MODESELECT】旋钮指向【HX】,调节手轮移动倍率,然后用鼠标左键按下手轮,往负方向移动X轴拖板,使刀具能够切削零件端面,如果需要移动Z轴拖板,可将【MODESELECT】旋钮指向【HZ】,此时手
轮移动倍率和手轮旋转方向将控制Z轴。
切削端面的吃刀深度不要太大,能够将毛坯切平即可,刀具接近零件中心时,可将手轮移动倍率调小,以保护刀具。
用鼠标按下【MENUOFSET】,接着按下CRT中【GEOM】下面对应的软键按钮,切换刀刀具几何参数画面,注意当前光标应该为No.01的位置,利用面板输入指令“MZ0.”,按下【INPUT】按钮。
上述操作完成后,T1刀具的Z向坐标就完成了。
注意:
端面切削平整后,在上面的操作完成以前,不可移动Z轴。
④确定X轴坐标的原点。
将【MODESELECT】旋钮指向【HX】,调节手轮移动倍率为X100,旋转手轮,往正方向移动X轴拖板,使刀具能够切削零件外圆,切削外圆的吃刀深度不要太大,0.5mm~1.5mm即可,将【MODESELECT】旋钮指向【HZ】,调节手轮移动倍率为X10,旋转手轮,往负方向移动Z轴拖板,开始切削外圆,切削外圆的Z向长度有2mm~10mm即可。
调节手轮移动倍率为X100,反向旋转手轮,往正方向移动Z轴拖板,使刀具脱离外圆切削,如图4-19中P2所示。
因为下面要测量零件的外圆直径,刀具与零件的脱离距离必须不妨碍测量零件外圆直径。
注意:
切削外圆后,在下面的操作完成以前,不可移动X轴。
当刀具脱离外圆切削后,按下系统面板上的【RESET】按钮,让机床主轴停止转动。
然后点击菜单“测量/剖面图测量…”,出现测量选择对话框,由于是试切削测量,选择“是”或“否”,都可以,之后弹出测量结果对话框。
用鼠标点击试切削部分的零件外圆,查看下面对话框中,蓝色条所在的X尺寸,可知试切削部分的尺寸,记下该值,然后点击退出按钮。
用鼠标按下【MENUOFSET】,接着按下CRT中【GEOM】下面对应的软键按钮,切换刀刀具几何参数画面,注意当前光标应该为No.01的位置,利用面板输入指令“MX37.158”,按下【INPUT】按钮。
上述操作完成后,T1刀具的X向坐标就完成了。
“X-388.794”是数控系统根据刀尖当前的X向位置在机械坐标系中的数值和用户输入的X向数值(Φ37.158合并计算后的结果。
因此,一定要保证输入指令“MX37.158”时,零件外圆测量值(Φ37.158是正确的,并且输入指令不要出现输入错误。
2确定T2号刀的原点坐标值,并将其值输入到刀具补正中。
由于T2刀具与T1刀具的类型都是左偏刀,所以其对刀方法基本相同。
①设置当前刀具为2号刀,并启动机床。
由于输入换刀指令,刀架将产生旋转运动,用户必须保证刀具距离工件有较大的距离,以保证刀架旋转时,刀具与工件不发生碰撞。
参考前面的刀架快速移动的操作,让刀架远离工件到某一安全位置。
参考前面进入MDI模式的操作,输入下列的换刀指令。
T22S500M3
注意:
上述指令执行时,刀架将产生旋转运动,一定要必须保证刀具距离工件有较大的距离,特别是当刀具为镗孔刀时,如果不认真,很容易发生镗孔刀与工件发生碰撞的事故。
换刀指令完成后,参考前面的刀架快速移动的操作,让T2刀具迅速接近工件。
②用试切削的方法来确定Z轴坐标的原点。
如果刀具距离工件较近,最好使用手轮来移动刀具。
因为T1刀具在对刀时,工件端面已经车削平整,因此用最小的手轮移动倍率控制2号刀的刀尖轻微接触工件端面即可。
如果观察不清楚,可使用放大和平移的功能。
注意:
刀尖轻微接触工件端面后,在下面的操作完成以前,不可移动Z轴。
用鼠标按下【MENUOFSET】,接着按下CRT中【GEOM】下面对应的软键按钮,切换刀刀具几何参数画面,注意当前光标应该为No.02的位置,如果不是,可按下箭头或上箭头,移动当前光标到No.02的位置。
利用面板输入指令“MZ0.”,按下【INPUT】按钮(如图中P7。
上述操作完成后,T2刀具的Z向坐标就完成了。
③确定X轴坐标的原点。
使用手轮,使刀具能够切削零件外圆,因为T2刀具是精车刀,切削外圆的吃刀深度不能太大,0.2mm~0.5mm即可,调节手轮移动倍率为X1,旋转手轮,往负方向移动Z轴拖板,开始切削外圆,切削外圆的Z向长度有5mm~10mm即可。
调节手轮移动倍率为X10,反向旋转手轮,往正方向移动Z轴拖板,使刀具脱离外圆切削因为下面要测量零件的外圆直径,刀具与零件的脱离距离必须不妨碍测量零件外圆直径。
注意:
切削外圆后,在下面的操作完成以前,不可移动X轴。
当刀具脱离外圆切削后,按下系统面板上的【RESET】按钮,停止主轴转动。
参考前面的操作步骤,进入测量对话框。
由于车削的部分较小,不易观察清楚,可用鼠标左键将需要放大的部分拖出一个区域。
用鼠标点击T2刀具切削零件的外圆部分,查看下面对话框中,蓝色条所在的X尺寸,可知切削部分的尺寸为Φ36.913,记下该值,然后点击退出按钮。
用鼠标按下【MENUOFSET】,接着按下CRT中【GEOM】下面对应的软键按钮,切换刀刀具几何参数画面,注意当前光标应该为No.02的位置,利用面板输入指令“MX36.913”,按下【INPUT】按钮,X轴对刀结果如图中P6所示。
上述操作完成后,T2刀具的X向坐标就完成了。
由于T3刀具是手动切断已加工好的零件,不需要编程,使用T3刀具不需要对刀。
所有刀具的对刀操作完成后,最好使用回零操作(具体过程请参考前面的回零操作,将刀具移动到机床原点后,再进行后面的操作。
7.刀具参数的登录
刀具参数的登录是将程序中所用到的刀具的刀尖圆角(R值和刀尖假想位置(T值输入到几何参数画面中。
用鼠标按下【MENUOFSET】,接着按下CRT中【GEOM】下面对应的软键按钮,切换刀刀具几何参数画面。
首先,通过光标向上和向下移动键,设置当前光标为No.01的位
置,利用面板输入指令“R0.8”,这个值是选择T1刀具时,得到的刀具圆角半径值,输入完成后,按下【INPUT】按钮,输入结果出现在图中P8处。
其次,利用面板输入指令“T3”(输入值出现在图中P6处,这个值是刀尖的假想位置的代码,输入完成后,按下【INPUT】按钮,输入结果出现在图中P8处,T1刀具输入完成。
参考T1刀具输入参数的过程,输入T2的参数:
刀具圆角半径值R0.2,刀尖的假想位置的代码T3。
刀具的刀尖圆角(R值和刀尖假想位置(T值在加工圆弧面和圆锥面时,将起到误差补偿的作用。
在本实例中,由于只加工外圆,不涉及圆弧面和圆锥面的加工,忽略刀具的刀尖圆角(R值和刀尖假想位置(T值的输入也可以。
8.输入程序
在数控车床上录入程序有两种方式:
1短小程序的录入(程序长度小于10K:
这种短小的程序通常在机床上,使用面板上的按键直接录入。
对于数控车床来说,数控车削的程序,通常都很短,一般不超过100行,所以这种录入方式最常用,必须掌握。
用鼠标将【MODESELECT】(模式选择旋钮指向【EDIT】,按下系统面板中的【PRGRM】按钮。
下面讲解输入训练零件程序的步骤。
按照指令的顺序,按下系统面板中的相应按钮,输入程序:
O1
G28U0;
N1;
G0G40G97G99T11S600M3F0.2;
„;
„;(中间忽略
„;
G28U0M05;
M30;
程序输入完成后,按下按钮,让程序回到程序头,程序录入就完成了。
2中等长度的程序的录入(程序长度在5K~250K之间:
中等长度的程序通常是使用传输软件,通过计算机与机床连接的通信端口,将程序直接传输到机床的内存中,在实际机床操作中,如果数控车床的程序是采用计算机辅助编程的方式(CAM得到的NC代码,那么采用计算机与机床连接的方式录入程序,是快捷且
方便的操作。
数控仿真软件可以仿真这种传输方式,并且传输的程序长度最大支持到4M。
用鼠标将【MODESELECT】(模式选择旋钮指向【EDIT】(编辑,按下系统面板中的【PRGRM】按钮。
然后,按下CRT界面中的【I/O】软键,CRT界面中的软键切换成,在系统面板上输入程序在机床中的名字“O1”,O1出现在CRT界面中,按下CRT界面中的软键【READ】,CRT界面中出现“Input...”,选择程序菜单“机床/DNC传送...”或按下DNC传送按钮,在弹出的打开文件对话框中,找到要传输的程序文件,选择【打开】按钮,O1.nc文件中内容被传输到仿真系统中。
注意:
在实际机床操作中,这部分的操作因为同时涉及到计算机和机床两个设备,数控仿真系统只能仿真加工中心面板上操作,所以这部分的操作与实际机床稍有不同,但大致的操作基本相同。
9.调试程序
程序录入完成后,就可以进入程序调试阶段。
由于数控仿真系统还不能完全支持FANUC-O系统的所有指令,为了避免录入的程序中,出现暂不支持的指令,仿真系统提供了一个检查NC程序的功能。
用鼠标点击菜单“机床/检查NC程序”,弹出检查程序对话框。
在【选择NC程序】对话框中,选择仿真机床中的程序,然后点击【开始检查】按钮,检查加工的结果出现在对话框中。
如果有语法错误或出现暂不支持的指令,将显示出是第几行程序出现错误及错误原因。
检查完成后,点击【退出】按钮。
如果程序出现语法错误,可以返回程序编辑状态,改正程序的错误,直至程序没有错误为止。
特殊说明:
由于某些指令不支持,例如G97指令,该指令是指定主轴恒定转速,这个指令不影响后面的加工,因而这个错误提示可以忽略。
检查NC程序完成后,只代表NC程序已经没有语法错误,如果程序出现逻辑错误,是无法检测出来的。
与实际机床一样,数控仿真系统,同样提供了刀具轨迹显示的功能,利用这个功能,可以看到程序的刀具轨迹。
用鼠标将【MODESELECT】旋钮指向【AUTO】(自动,按下系统面板中的【PRGRM】按钮。
再按下【AUXGRAPH】按钮,机床显示区变成黑色区域,点击CRT界面上【CHECK】软键,在CRT界面中,程序出现在上半部分,刀具位置等加工参数出现在下半部分,按下操作面板上的循环启动按钮,即可观察数控程序的运行轨迹,此时也可通过“视图”菜单中的动态旋转、动态放缩、动态平移等方式对三维运行轨迹进行全方位的动态观察。
图中红线代表刀具快速移动的轨迹,绿线代表刀具切削的轨迹。
如果程序的运行轨迹与设想的不同,则说明程序有误,可以返回程序编辑状态,改正程序的错误,直至运行轨迹没有错误为止。
如果没有问题,按下按钮,返回到机床显示状态。
10.自动加工
如果轨迹没有错误,就可以进入自动加工了。
【MODESELECT】旋钮指向【AUTO】(自动,按下系统面板中的【PRGRM】按钮。
确认当前程序为要加工零件的主程序,如果不是可输入主程序名字“Oxxxx”,然后再按下【下箭头键】,将当前程序设置为要加工零件的主程序,确认无误后,点击CRT界面上【CHECK】软键,在CRT界面中,程序出现在上半部分,刀具位置等加工参数出现在下半部分,按下操作面板上的循环启动按钮,就进入了自动加工状态,刀具自动按照程序指令,开始加工零件。
为了观察零件的加工过程,可通过“视图”菜单中的俯视图、动态旋转、动态平移等方式进行全方位的动态观察,
如果零件复杂,加工时间长,为了方便观察和快速看到加工结果。
数控加工仿真系统提供了一个特殊的功能,可调整仿真过程中的一些选项。
用鼠标点击“视图/选项…”或按下【选项】快捷键,将弹出选项对话框。
在选项对话框中,可以调整仿真速度倍率,默认是“5”此时的加工速度,与实际加工速度差不多,修改该值为“100”,仿真系统将以最快速度仿真零件的加工,这样可以快速看到程序运行的结果。
如果需要切削过程中,出现铁屑,可以将【铁屑开】的选项勾上。
另外,数控加工仿真系统针对数控车,提供了剖视图的方式显示零件的加工过程,点击【剖视(车床】的选项,然后选择全剖或半剖。
这个功能主要是针对孔类加工的零件,在此视图方式下,可以方便得观察到刀具在零件孔中的移动和切削的过程。
零件加工完成后,可以检测零件加工后尺寸,以验证程序的正确性。
操作过程请查考前面的内容。
这里就不赘述了。
11.保存项目文件
由于教学的需要,也为了便于重现和继续加工过程,数控仿真系统提供了保存项目文件的功能,通过这个功能,可以将前面操作过程中,输入的参数包括毛坯的定义,刀具的选择,用户坐标系的设定结果,录入的程序等参数,全部以项目文件的方式保存下来。
用鼠标点击菜单“文件/保存项目”,弹出保存类型对话框,选择确定按钮,如果是第一次保存项目文件,随后将弹出保存文件路径对话框,输入一个文件名字,例如“2”,仿真系统将以你输入的名字,建立一个目录,并将前面操作过程中输入的参数,以多个文件的方式保存下来。
如果需要继续进行加工仿真或需要再现加工过程,可以重新打开刚才保存的项目文件。
用鼠标点击菜单“文件/打开项目”,在弹出的【打开文件】对话框中,找到并进入保存项目的文件夹,选取项目文件“2.mac”,,点击【打开】按钮,就可以将以前保存的项目文件打开了。
项目文件被重新打开后,需要进行机床操作初始化和机床回零这两个操作后,才能使用,可以重新查看毛坯的定义,选择的刀具,刀具设定的参数,录入的程序等内容,如果毛坯已经被加工完成,可以用鼠标点击菜单“【零件】→【拆除零件】→【放置零件】,从”而得到一个新的毛坯,之后就可以直接进入自动加工了,具体步骤请查考前面的内容。
这里就不赘述了。
五、思考题1.数控加工仿真软件的应用优势和缺点六、实验报告实验名称班级姓名1.实验目的2.实验内容3.数控车床的加工流程4.工件图纸、加工工艺、数控程序5.数控车床的加工步骤6.思考题学号
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 实验 数控车床 操作 加工 仿真