数控车削加工仿真

一、任务导入

(一) 任务描述

通过本任务的学习，掌握数控仿真软件数控车床加工部分的使用。仿真加工零件如图1-1-15所示，毛坯尺寸为φ37×100mm，材料为08F低碳钢，编写加工程序并用仿真软件仿真出来。

(二) 知识目标

(1) 掌握数控仿真软件的安装和调整。

(2) 掌握定义毛坯、安装和调整毛坯及刀具的选择等。

(三) 能力目标

(1) 掌握用数控仿真软件进行程序编制和调试。

(2) 能够熟练地使用数控仿真软件进行仿真加工。

图1-1-15 仿真加工零件

二、知识准备

目前国内使用较多的数控仿真教学软件有上海宇龙软件工程有限公司与天津职业技术学院合作开发的宇龙数控仿真系统、南京斯沃软件技术有限公司开发的斯沃数控仿真软件、北京市斐克科技有限公司和北京联高软件开发有限公司开发的VENU数控仿真系统等，本书以南京斯沃数控仿真系统的FANUC0i T数控车仿真软件为例，介绍数控仿真车削加工仿真操作。

(一) 软件启动界面 (见图1-1-16)

图1-1-16 软件启动界面

(1) 在软件启动界面左边文件框内选择“单机版”。

(2) 在软件启动界面右边的条框内选择所要使用的系统名称“FANUC0i T”。

(3) 选择机器码加密。

(4) 单击“运行”按钮，进入系统界面 (见图1-1-17)。

图1-1-17 系统界面

(二) 系统界面简介

1. 工具条和菜单的配置

全部命令可以通过屏幕左侧工具条上的按钮来执行。当光标指向各按钮时系统会立即提示其功能和名称，同时在屏幕底部的状态栏里显示该功能的详细说明。

工具条简介如图1-1-18所示。

2. 文件管理菜单

包括程序文件 (*.NC)、刀具文件 (*.ct) 及毛坯文件 (*.wp) 调入和保存有关的功能，例如用于打开或保存对NC代码编辑过程的数据文件等。

1) 打开

相应的对话框被打开，可选取所要代码的文件，完成选取后，相应的NC代码显示在NC窗口里。在全部代码被加载后，程序自动进入自动方式; 在屏幕底部显示代码读入进程。

2) 新建

删除编辑窗口里正在被编辑和已加载的NC码。如果代码有过更改，则系统提示要不要保存更改的代码。

图1-1-18 工具条简介

保存

保存在屏幕上编辑的代码，如图1-1-19所示。对新加载的已有文件执行这个命令时，系统对文件不加任何改变地保存，并且不论该文件是不是刚刚加载的，均请求给一个新文件名。

另存为

把文件以区别于与现有文件不同的新名称保存下来，如图1-1-20所示。

图1-1-19 保存界面

图1-1-20 另存为操作界面

3) 加载项目文件

把各相关的数据文件 (工件文件、程序文件、刀具文件) 保存到一个工程文件里 (扩展名: *.pj)，此文件称为项目文件。这个功能用于在新的环境里加载保存的文件。

3.刀具的安装(见图1-1-21)

图1-1-21 刀具安装界面

(1) 选择刀具类型。

(2) 单击，可选择将刀具安装到相应的刀位。

4. 工件的安装 (见图1-1-22)

图1-1-22 工件安装界面

(1) 定义毛坯类型 (棒)、长度 (100)、直径 (20) 以及材料 (ZL412铝)。

(2) 定义夹具 (外圆)。

(3) 选择更换工件。

(三) 控制面板的介绍 (见图1-1-23)

图1-1-23 控制面板

控制面板各键功能如图1-1-24所示。

图1-1-24 控制面板各键功能

三、方案设计

通过使用仿真软件，进行程序输入、对刀及自动加工等任务的实施，让初学者对数控车床的操作过程有一个初步认识，为真实加工做了铺垫。

四、任务实施

仿真加工如图1-1-17所示零件，毛坯尺寸为φ37mm×100mm，材料为08F低碳钢。

1. 定义毛坯

先把开关旋钮打开，在手动状态下选择菜单中“工件操作”的下拉菜单，打开“设置毛坯”对话框，选择毛坯为棒，直径为φ37mm，长度为100mm，工件材料为08F低碳钢，单击“确定”按钮，如图1-1-25所示。

图1-1-25 “设置毛坯”对话框

2. 安装刀具

选择菜单中“机床操作”的下拉菜单，打开“刀具库管理”对话框，选择T0011外圆车刀，单击“添加到刀盘”下拉菜单中的01号刀位，选中机床刀库中的“01”，单击“转到加工位”，单击“确定”按钮，如图1-1-26所示。

图1-1-26 “刀具库管理”对话框

3. 输入程序

选择“编辑方式”，打开“程序保护”对话框，按键后输入程序名“O1025”，按和键，如图1-1-27所示。

图1-1-27 程序界面

程序如下:

O1025

N10 T0101;

N20 M03 S1000;

N30 G00 X37 Z2 M08;

M40 G71 U2 R1;

M50 G71 P60 Q110 U0.5 W0 F0.3;

M60 G00 X22;

N70 G01 X22 Z0 F0.3;

N80 X26 Z-2;

N90 X26 Z-20;

N100 G02 X34 Z-24 R4;

N110 G01 X34 Z-54;

N120 G70 P60 Q110;

N130 G00 X100 Z100;

N140 M09;

N150 M05;

N160 M30;

4. 对刀操作

(1)机床回原点，选择回原点命令，单击、按钮。

(2) 对刀，选择手动方式，选择“机床操作”中的下拉菜单，打开“快速定位”对话框，选择中心，单击“确定”按钮，如图1-1-28所示。

图1-1-28 “快速定位”对话框

(3)设刀偏值，按键，选择“刀具补正”及“几何形状”命令，把光标移至“G001”右边X方向的坐标位置，输入“X0”，按“测量”键; 把光标移至“G001”中的Z方向坐标位置，输入“Z0”，按“测量”键。如图1-1-29所示。

5. 自动加工

(1) 刀具回原点。

(2) 选择“自动加工”键，关闭防护门，再选择“循环启动”键，如图1-1-30所示。

图1-1-29 刀偏值设定界面

图1-1-30 完成零件加工

五、任务考核

(1) 软键操作步骤。

(2) 在规定的时间内，零件仿真加工的完成程度。

六、拓展练习

如图1-1-31所示的零件，毛坯直径为φ37mm，长度为100mm，根据编制好的加工程序，在斯沃仿真软件用FANUC0i T系统仿真出来。

技术要求:

(1) 未注公差尺寸，按IT12加工和检验。

(2) 锐边倒钝，去毛刺。

(3) 未注表面粗糙度为Ra6.3μm。

(4) 未注圆弧的半径为R30mm。

加工程序如下:

图1-1-31 拓展练习

O1026

N10 T0101;

N20 M03 S1000;

N30 G00 X37 Z2;

N40 G71 U2 R1;

N50 G71 P60 Q100 U0.5 W0.1 F0.3;

N60 G00 X19;

N70 G01 X19 Z-5 R30;

N80 X28 Z-25;

N90 G02 X28 Z-25 R30;

N100 G01 X28 Z-41;

N110 G70 P60 Q110;

N120 G00 X100 Z100;

N130 M09;

N140 M05;

N150 M30;