數(shù)控車床仿真軟件應(yīng)用2023-09-22-18-27-51

數(shù)控車床仿真軟件應(yīng)用數(shù)控車床(FANUC-0i系統(tǒng))仿真加工數(shù)控機床仿真軟件能夠虛擬數(shù)控機床的操作、編程與加工，是我們學(xué)習(xí)與掌握數(shù)控機床操作技能的捷徑，本節(jié)以斜床身后置刀架數(shù)控車床與FANUC-0i數(shù)控系統(tǒng)為例，介紹數(shù)控車床仿真軟件的應(yīng)用。任務(wù)1、面板簡介機床面板簡介1、CRT/MDI系統(tǒng)面板FANUC0I車床CRT/MDI系統(tǒng)面板，如圖1-3-1所示。左側(cè)為CRT顯示屏，右側(cè)為MDI手動數(shù)控輸入面板，通過CRT/MDI系統(tǒng)面板完成程序名的新建、程序的輸入輸出、編輯及調(diào)用。圖1-3-1FANUC0I車床CRT/MDI系統(tǒng)面板2、操作面板FANUC0I車床標(biāo)準操作面板，如圖1-3-2所示，通過操作面板完成啟動、停止、超程釋放、緊急停止等操作。圖1-3-2FANUC0I車床標(biāo)準操作面板3、仿真加工步驟宇龍數(shù)控加工仿真軟件能實現(xiàn)數(shù)控車、數(shù)控銑、數(shù)控加工中心的加工仿真，軟件中配備了FANUC（0、0I、0IMate）、PA（PA8000NT）、SIEMENS（810D、802D、802S）、華中（世紀星）、大森（3I）、、廣州（GSK-980T、GSK-928）、MITSUBISH等數(shù)控系統(tǒng)，各系統(tǒng)中都有毛坯定義與夾具選用、刀具定義與選用、數(shù)控程序輸入、編輯和調(diào)試、加工仿真、程序檢測、零件測量等功能。該軟件仿真系統(tǒng)操作界面分為軟件功能操作與數(shù)控機床仿真操作兩部分，操作界面的頂部是軟件功能操作的主菜單與工具欄，工具欄中圖標(biāo)具有與主菜單相同的功能，其余的界面為數(shù)控機床仿真操作。3.1.2FANUC-0i系統(tǒng)數(shù)控車床仿真操作1、仿真系統(tǒng)操作界面啟動計算機、進入軟件操作系統(tǒng)，先選擇控制系統(tǒng)和機床類型，打開仿真系統(tǒng)操作界面，進行軟件功能操作或數(shù)控機床仿真操作。2、數(shù)控系統(tǒng)與機床類型選用（1）單擊“開始”→“程序”→→→在“用戶登錄”對話框中，單擊→進入銑床或車床的操作界面。圖1-3-3選擇機床對話框（2）選擇數(shù)控系統(tǒng)與機床類型１）單擊主菜單“機床（M）”，在下拉菜單中單擊“選擇機床…”，打開如圖3-3所示的選擇機床對話框。２）在對話框中的控制系統(tǒng)欄中選擇FANUC。３）在數(shù)控機床欄中選擇FANUC0I。４）在機床類型欄中選擇車床。５）在數(shù)控車床類型欄中選擇車床類型（斜床身后置刀架）。６）單擊“確定”，即完成了數(shù)控系統(tǒng)與機床類型的選擇。3、仿真系統(tǒng)操作界面進入仿真系統(tǒng)操作界面，如圖1-3-4所示，頂部是軟件功能操作的主菜單和圖標(biāo)。有文件（F）、視圖（V）、機床（M）、零件（P）、測量（T）等主菜單，每個主菜單有相應(yīng)的子菜單。其余是數(shù)控機床仿真操作界面。圖1-3-4 仿真系統(tǒng)操作界面（1）軟件功能操作 １）主菜單主菜單是一個下拉式菜單，常用主菜單與子菜單如表1-3-5所示。表1-3-5常用的主菜單與子菜單主菜單子菜單作用文件（F）新建項目（N）重新進入一次仿真系統(tǒng)。打開項目（O）恢復(fù)以前保存下來的工作狀態(tài)。保存項目（S）當(dāng)前的工作狀態(tài)按指定的路徑保存為一個文件。另存項目（A）當(dāng)前的工作狀態(tài)更換名稱或路徑保存。導(dǎo)入零件模型（I）調(diào)用先前保存下來的零件狀態(tài)作為本步操作的毛坯。導(dǎo)出零件模型（E）當(dāng)前的零件狀態(tài)保存，作為下一步工作的毛坯使用。退出（X）結(jié)束數(shù)控仿真操作。視圖（V）復(fù)位將顯示區(qū)中所顯示的機床視圖恢復(fù)到初始狀態(tài)。動態(tài)平移按鼠標(biāo)左鍵拖動將顯示區(qū)內(nèi)的視圖平行移動。動態(tài)旋轉(zhuǎn)按鼠標(biāo)左鍵拖動將顯示區(qū)內(nèi)的視圖在三維空間內(nèi)轉(zhuǎn)動。動態(tài)縮放滾動鼠標(biāo)中間滾輪實現(xiàn)顯示區(qū)內(nèi)機床視圖放大或縮小。局部放大鼠標(biāo)左鍵框選顯示區(qū)內(nèi)局部視圖，局部放大選中部位。前視圖站在機床的操作位置（正前方）觀察機床和零件。俯視圖從正上方觀察機床和零件。左側(cè)視圖從左向右觀察機床和零件。右側(cè)視圖從右向左觀察機床和零件?？刂泼姘迩袚Q顯示或隱藏CRT/MDI操作面板。選項設(shè)定顯示參數(shù)或仿真加工速度。機床（M）選擇機床彈出“選擇機床”對話框。選擇刀具彈出“刀具選擇”對話框。拆除工具拆除刀架上的刀具。DNC傳送外部文件存儲數(shù)控程序（記事本或Word格式）載入。零件（P）定義毛坯彈出“定義毛坯”對話框，設(shè)定毛坯的形狀和尺寸。放置零件彈出“選擇零件”對話框，將毛坯放入默認的安裝位置。移動零件調(diào)整零件的夾持長度或?qū)⒘慵{(diào)頭裝夾。拆除零件夾具（卡盤）中拆除零件。測量（T）剖面圖測量彈出“車床工件測量對話框”，測量零件剖視圖中的尺寸。2）工具欄工具欄中圖標(biāo)與主菜單中子菜單名稱的對應(yīng)關(guān)系如表1-3.-6所示。表1-3-6工具欄中圖標(biāo)與主菜單中子菜單名稱的對應(yīng)關(guān)系圖標(biāo)名稱圖標(biāo)名稱選擇機床動態(tài)平移定義毛坯動態(tài)旋轉(zhuǎn)放置零件左側(cè)視圖選擇刀具右側(cè)視圖DNC傳送俯視圖復(fù)位前視圖局部放大選項動態(tài)縮放控制面板切換（２）機床操作面板機床操作面板分為兩部分，CRT/MDI操作面板和操作機床面板，CRT/MDI操作面板又為弱電操作面板，操作機床面板又為強電操作面板。１）CRT/MDI操作面板如圖1-3-7所示，左側(cè)為CRT顯示屏，右側(cè)為MDI手動數(shù)據(jù)輸入面板，通過CRT/MDI操作面板完成程序的編輯、輸入輸出、調(diào)用，各個鍵的作用如表1-3-7所示。圖1-3-7 CRT/MDI面板表1-3-7CRT/MDI操作面板功能鍵鍵名稱功能說明復(fù)位鍵中斷加工，解除報警等。、???地址和數(shù)字鍵按下這些鍵，輸入字母、數(shù)字和其它字符。輸入鍵把輸入域內(nèi)的數(shù)據(jù)輸入?yún)?shù)頁面或者輸入一個外部的數(shù)控程序。取消鍵按下此鍵，刪除輸入域內(nèi)上一個輸入的字符或符號。換檔鍵在有些鍵的頂部有二個字符。按該鍵來選擇字符時，有一個特殊字符＾在屏幕上顯示，表示此時輸入鍵面右下角的字符。替代鍵編輯程序時，用輸入域內(nèi)的數(shù)據(jù)替代光標(biāo)所在的數(shù)據(jù)（該數(shù)據(jù)反白顯示）。插入鍵編輯程序時，把輸入域之中的數(shù)據(jù)插入到當(dāng)前光標(biāo)之后的位置刪除鍵編輯程序時，刪除光標(biāo)所在的數(shù)據(jù)（該數(shù)據(jù)反白顯示）；或者刪除一個數(shù)控程序或者刪除全部數(shù)控程序。光標(biāo)移動鍵用于在CRT頁面上，一步步移動光標(biāo)。：用于將光標(biāo)朝左或倒退方向移動。在倒退方向光標(biāo)按一段短的尺寸單位（即地址字）移動。：用于將光標(biāo)朝右或前進方向移動。在前進方向光標(biāo)按一段短的尺寸單位（即地址字）移動。：用于將光標(biāo)朝上或倒退方向移動。在倒退方向光標(biāo)按一段大的尺寸單位（即程序段）移動。：用于將光標(biāo)朝下或前進方向移動。在前進方向光標(biāo)按一段大的尺寸單位（即程序段）移動。頁面變換鍵用于CRT屏幕選擇不同的頁面。：向前變換頁面。：向后變換頁面。位置顯示鍵在CRT上顯示機床現(xiàn)在的位置。程序鍵在編輯方式，編輯和顯示在內(nèi)存中的程序。在MDI方式，輸入和顯示MDI數(shù)據(jù)。偏置鍵刀具偏置數(shù)值和宏程序變量的顯示的設(shè)定。自診斷的參數(shù)鍵設(shè)定和顯示參數(shù)表及自診斷表的內(nèi)容。報警號顯示鍵按此鍵顯示報警號。圖形顯示鍵圖形顯示功能。２）操作機床面板如圖3-6所示，操作機床面板在右下方。其右面有啟動、停止、超程釋放、緊急停止按鈕。其左面各功能鍵作用如表1-3-8所示，每個按鍵上方都有指示燈，當(dāng)某一按鍵被按下時對應(yīng)的指示燈會亮起。表1-3-8功能鍵作用鍵名稱功能說明自動運行（MEM）按下此鍵燈亮?xí)r，進入自動加工模式，在該模式下可執(zhí)行數(shù)控程序進行自動加工或生成刀具運行軌跡。編輯（EDIT）按下此鍵燈亮?xí)r，進入編輯模式，在該模式下可對CNC臨時寄存器執(zhí)行創(chuàng)建、刪除、修改、調(diào)用、輸入、輸出程序。手動數(shù)據(jù)輸入（MDI）按下此鍵燈亮?xí)r，進入MDI模式，在該模式下可向CNC臨時寄存器中輸入簡短程序或程序段，執(zhí)行換刀、主軸旋轉(zhuǎn)和加工。執(zhí)行一次后所輸入的內(nèi)容自動刪除。遠程執(zhí)行（RMT）按下此鍵燈亮?xí)r，進入遠程執(zhí)行模式，在該模式下可將存儲在本模擬軟件之外的記事本格式的程序調(diào)入到CNC臨時存儲器中運行，運行一次后程序自動刪除?；卦c（REF）按下此鍵燈亮?xí)r，進入回原點模式，在該模式下可執(zhí)行返回參考點，以建立工件坐標(biāo)系。手動方式（JOG）按下此鍵燈亮?xí)r，進入手動模式，在該模式下可進行刀具沿X/Z軸連續(xù)進給操作。手輪方式（HNDL）按下此鍵燈亮?xí)r，進入手輪模式，在該模式下可通過旋轉(zhuǎn)手輪使刀具按設(shè)定好的單位沿X/Z軸進給。單節(jié)在自動方式，按下此鍵燈亮?xí)r，每按一下循環(huán)啟動按鈕，只執(zhí)行一個程序段。單節(jié)忽略/跳步在自動方式，按下此鍵燈亮?xí)r，程序中有“/”符號的程序?qū)⒉粓?zhí)行。選擇性停止在自動方式，按下此鍵燈亮?xí)r，執(zhí)行至“M01”指令程序停止，再次按循環(huán)啟動鍵繼續(xù)執(zhí)行程序。若未按下此鍵燈滅時，執(zhí)行至“M01”指令程序不停止繼續(xù)向下運行。進給保持在自動方式，按下此鍵燈亮?xí)r，刀具進給運動立即停止，再次按循環(huán)啟動鍵刀具從先前停止的位置開始進給。循環(huán)啟動在自動方式，選擇要執(zhí)行的程序后，按下此鍵，自動操作開始執(zhí)行。在自動循環(huán)操作期間，按鍵的燈亮。在MDI方式，數(shù)據(jù)輸入完畢后，按下此鍵，執(zhí)行MDI指令。循環(huán)停止在自動方式，隨時停止程序的執(zhí)行，并使光標(biāo)返回程序頭。軸向選擇在回原點或手動方式下，選擇刀具移動的軸向。正負進給選擇在回原點或手動方式下，沿選擇好的刀具移動軸向向“+”或“—”方向移動。當(dāng)“快速”被按下時，使刀具移動的速度加快。主軸手動操作按鈕在手動或手輪方式下，分別使主軸正轉(zhuǎn)、停止、反轉(zhuǎn)。3.1.3數(shù)控車床加工仿真操作1.零件裝夾零件裝夾包括定義毛坯、放置工件及拆除零件。其中，定義毛坯包括定義毛坯名字、材料名稱、毛坯形狀、毛坯尺寸。放置工件包選擇安裝毛坯、零件安裝、位置調(diào)整、調(diào)頭安裝。（1）定義毛坯1）單擊“零件（P）”，在下拉菜單中單擊“定義毛坯…”，打開如圖3-9所示定義毛坯尺寸的對話框）。 2）設(shè)定毛坯名稱在“名字”文本框中輸入毛坯名，不輸入默認文本框中所示毛坯名（如毛坯1、毛坯2、毛坯3等）。3）設(shè)定毛坯材料在“材料”文本框中，通過單擊按鍵，打開下拉列表選擇所需要的材料（如08F低碳鋼）。4）設(shè)定毛坯形狀選“圓柱形”為實心棒料；或選“U型”為空心棒料。5）設(shè)定毛坯的尺寸在文本框中分別輸入新毛坯的內(nèi)孔、外圓直徑尺寸和長度尺寸，單位為毫米。圖1-3-9定義毛坯對話框 6）單擊“確定”，即完成定義毛坯操作。 （2）放置工件1）單擊“零件（P）”，在下拉菜單中單擊“放置零件…”，打開如圖3-10所示選擇零件的對話框（單擊也可以打開如圖1-3-10所示選擇零件的對話框）。圖1-3-10選擇零件的對話框２）類型項在類型項中點擊“選擇毛坯”。３）名稱項在毛坯列表中單擊所需要的毛坯，使其反白顯示，如圖所示的毛坯1。 ４）單擊“安裝零件”，所設(shè)定的零件毛坯裝夾在卡盤中間，同時出現(xiàn)移動零件對話框，如圖所示。圖1-3-11移動零件對話框5）單擊按鍵，零件毛坯伸出卡盤長度縮短；單擊按鍵，零件毛坯伸出卡盤長度增加；單擊，零件毛坯完成調(diào)頭安裝。利用上述按鈕將零件毛坯調(diào)整至合適的裝夾位置。6）單擊“退出”，即完成了放置工件的操作。（3）拆除工件單擊“零件（P）”，在下拉菜單中單擊“拆除零件”。2.刀具安裝 刀具安裝包括選擇安裝刀位、選擇刀片形狀、選擇刀片參數(shù)、選擇刀柄和安裝角度。其中，刀柄長度和刀尖角度可以修改。（1）單擊“機床（M）”，在下拉菜單中單擊“選擇刀具…”，打開如圖1-3-12所示的刀具選擇對話框。圖1-3-12 刀具選擇（2）選擇刀位如果要將刀具安裝在1號刀位，則單擊1號位的正方形，使其變?yōu)辄S色，如圖1-3-12所示。（3）選擇刀片在所需要的刀片圖片上單擊鼠標(biāo)左鍵，如V型刀片，則圖1-3-12轉(zhuǎn)變?yōu)閳D1-3-13，然后在刀片序列中，用鼠標(biāo)左鍵單擊所需刀片型號。（４）選擇刀柄在符合加工要求的刀柄圖片上單擊鼠標(biāo)左鍵，然后在符合要求的主偏角序列上單擊鼠標(biāo)左鍵。（５）刀具長度輸入刀具長度尺寸。（６）刀尖半徑輸入刀具半徑尺寸。（７）重復(fù)步驟（2）、（3）、（4）、（5）、（6）將所用刀具分別安裝到對應(yīng)的刀位上。 （8）單擊“確定”，即完成了刀具安裝的操作。圖1-3-13刀具選擇3.對刀操作車床對刀操作包括開機、機床復(fù)位、回參考點、對刀操作及建立機床坐標(biāo)系。（1）機床準備就緒1）單擊“啟動”按鈕，使“機床電機”、“伺服控制”啟動。2）單擊“急停按鈕”使其處于旋起狀態(tài)，此時CRT屏幕下方的“NOTREADY”字樣消失。3）單擊鍵，使機床復(fù)位。（2）回參考點1）選擇“回原點”功能模式單擊鍵，此時CRT屏幕下方出現(xiàn)“REF”字樣。2）X軸向回原點單擊鍵，選擇回原點軸向為X軸，再單擊鍵即可。3）Z軸向回原點單擊鍵，選擇回原點軸向為Z軸，再單擊鍵即可。（3）主軸旋轉(zhuǎn)1）選擇“MDI”功能模式單擊鍵，此時CRT屏幕下方出現(xiàn)“MDI”字樣。2）進入手動數(shù)據(jù)錄入界面單擊鍵，再單擊對應(yīng)的功能軟鍵，此時CRT屏幕切換為如圖1-3-14所示的手動數(shù)據(jù)錄入界面。圖1-3-14手動數(shù)據(jù)錄入界面 3）手動輸入主軸的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速用電腦鍵盤或MDI鍵盤輸入“M××S×××”（如：M03S1000）后，單擊鍵。 4）單擊“循環(huán)啟動鍵”，則機床主軸開始旋轉(zhuǎn)。 5）單擊鍵，機床主軸停止轉(zhuǎn)動。（4）刀具進給 方式一：連續(xù)進給1）選擇“JOG”功能模式單擊鍵，此時CRT屏幕下方出現(xiàn)“JOG”字樣。 2）Z軸向進給單擊鍵，若再按住鍵不放，則刀具向Z軸負方向（即向卡盤方向）移動；若再按住鍵不放，則刀具向Z軸正方向（即遠離卡盤方向）移動。 3）X軸向進給單擊鍵，若再按住鍵不放，則刀具向X軸負方向（即卡盤軸線方向）移動；若再按住鍵不放，則刀具向X軸正方向（即遠離卡盤軸線方向）移動。 方式二：手輪進給1）選擇“HNDL”功能模式單擊鍵，此時CRT屏幕下方出現(xiàn)“HNDL”字樣。2）單擊鍵，顯示手輪界面，如圖1-3-15所示。圖1-3-15 手輪界面3）旋鈕選擇（X/Z）坐標(biāo)軸用鼠標(biāo)左鍵單擊一下坐標(biāo)軸選擇旋鈕，則旋鈕逆時針轉(zhuǎn)過一檔；用鼠標(biāo)右鍵單擊一下坐標(biāo)軸選擇旋鈕，則旋鈕順時針轉(zhuǎn)過一檔。4）選擇移動步距將旋鈕置于“×1”或“×10”或“×5）用鼠標(biāo)左鍵單擊一下手輪圖標(biāo)，手輪向逆時針轉(zhuǎn)過一格，刀具向所選坐標(biāo)軸的負方向移動一個步距；用鼠標(biāo)右鍵單擊一下手輪圖標(biāo)，手輪向順時針轉(zhuǎn)過一格，刀具向所選坐標(biāo)軸的正方向移動一個步距，若鼠標(biāo)左/右鍵按下不松開，則手輪連續(xù)轉(zhuǎn)動。6）單擊手輪界面右下角鍵，手輪界面隱藏。（5）建立工件坐標(biāo)系（刀具偏置方法）工件坐標(biāo)系原點設(shè)在工件右端面與主軸軸線的交點上。1）安裝工件和刀具。2）機床啟動、回參考點、主軸旋轉(zhuǎn)。3）單擊，切換至機床俯視圖。4）確定工件坐標(biāo)系原點的Z坐標(biāo)①刀具進給車削工件的右端面，然后刀具沿端面退回。②單擊，再單擊的功能軟鍵，CRT屏幕切換至“工具補正/磨耗”界面。③利用和選擇與刀具位號相同的番號；輸入“Z０”，單擊的功能軟鍵。5）確定工件坐標(biāo)系原點的X坐標(biāo)①刀具進給車削工件的外圓面，然后刀具沿外圓面退回。②主軸停轉(zhuǎn)后，單擊主菜單“測量（T）”，在下拉菜單中單擊“剖面測量…”，再單擊“是”，打開測量對話框，單擊所車削外圓柱面的剖切素線，使其變?yōu)辄S色，對話框下側(cè)出現(xiàn)藍色條中的X值表示工件直徑，記錄所示工件直徑，然后單擊“退出”。③單擊，再單擊的功能軟鍵，CRT屏幕切換至“工具補正/磨耗”界面。④利用和選擇與刀具位號相同的番號；輸入“X××××”（其中××××為前面記錄的工件直徑），單擊的功能軟鍵。圖1-3-16選擇零件的測量面圖1-3-17零件測量值4.程序輸入程序輸入與校核包括創(chuàng)建新程序、調(diào)用和編輯已有程序、DNC傳送程序等。（1）創(chuàng)建新程序1）選擇“EDIT”功能模式單擊鍵，此時CRT屏幕下方出現(xiàn)“EDIT”字樣。2）按鍵后，再單擊的功能軟鍵，CRT屏幕切換至“程序”界面。3）輸入程序名按鍵入字母“O”，再按數(shù)字鍵，鍵入程序編號，但不可以與已有程序編號重復(fù)，按鍵，則程序名輸入完畢。４）按回車換行鍵，表示本段輸入結(jié)束。５）輸入程序內(nèi)容（2）顯示程序目錄1）選擇“EDIT”功能模式單擊鍵，此時CRT屏幕下方出現(xiàn)“EDIT”字樣。2）按鍵后，再單擊的功能軟鍵，CRT屏幕切換至“程式一覽表”界面。（3）選擇加工程序1）選擇“EDIT”功能模式單擊鍵，此時CRT屏幕下方出現(xiàn)“EDIT”字樣。2）按鍵。3）輸入搜索的程序名“OXXXX”。4）單擊的功能軟鍵，完成選擇加工程序操作。（4）刪除加工程序1）選擇“EDIT”功能模式單擊鍵，此時CRT屏幕下方出現(xiàn)“EDIT”字樣。2）按鍵后，再單擊的功能軟鍵，CRT屏幕切換至“程序”界面。3）輸入所要刪除的程序名“OXXXX”。4）按鍵，完成刪除加工程序操作。 （5）DNC功能傳入程序1）單擊“開始”→“程序”→“附件”→“記事本”，打開記事本文件。2）在記事本中輸入加工程序，如圖1-3-18所示。3）程序輸入完畢后，將其保存在一個指定路徑，如D：\O6666。4）返回數(shù)控模擬界面，單擊主菜單“機床（M）”，在下拉菜單中單擊“DNC傳送…”，打開如圖5-1-14所示的對話框。5）在對話框“搜尋（I）”