數(shù)控加工仿真系統(tǒng)實驗指導書范本

1、宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)實驗指導書主要內(nèi)容n 基于FANUC 0i數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的基本操作方法n 基于FANUC 0i數(shù)控車床的仿真加工操作n 基于FANUC 0i數(shù)控銑床的仿真加工操作n FANUC 0i數(shù)控加工仿真實驗1 宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)基本操作方法1.1 界面及菜單介紹1.1.1 進入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進入宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)3.7版要分2步啟動，首先啟動加密鎖管理程序，然后啟動數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，過程如下：鼠標左鍵點擊“開始”按鈕，找到“程序”文件夾中彈出的“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”應用程序文件夾，在接著彈出的下級子目錄中，點擊“加密鎖管理程序”，如圖1.1（a）所示。 (a) 啟動加密鎖管理

2、程序 (b) 啟動數(shù)控加工仿真系統(tǒng) (c) 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)登錄界面圖1.1 啟動宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)3.7版加密鎖程序啟動后，屏幕右下方工具欄中出現(xiàn)的圖表，此時重復上面的步驟，在二級子目錄中點擊數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，如圖1.1（b）所示，系統(tǒng)彈出“用戶登錄”界面，如圖1.1（c）所示。點擊“快速登錄”按鈕或輸入用戶名和密碼，再點擊“登錄”按鈕，即可進入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)。1.1.2 機床臺面菜單操作用戶登錄后的界面，如圖1.2所示。圖示為FANUC 0i車床系統(tǒng)仿真界面，由四大部分構成，分別為：系統(tǒng)菜單或圖標、LCD/MDI面板、機床操作面板、仿真加工工作區(qū)。1 選擇機床類型LCD/MDI面板系統(tǒng)

3、菜單或圖標機床操作面板仿真加工工作區(qū)圖1.2 宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)3.7版FANUC 0i車床仿真加工系統(tǒng)界面打開菜單“機床/選擇機床”，或單擊機床圖標菜單，如圖1.3（a）鼠標箭頭所示，單擊彈出“選擇機床”對話框，界面如圖1.3（b）所示。選擇數(shù)控系統(tǒng)FANUC0i和相應的機床，這里假設選擇銑床，通常選擇標準類型，按確定按鈕，系統(tǒng)即可切換到銑床仿真加工界面，如圖1.4所示。 (a) 選擇機床菜單 (b) 選擇機床及數(shù)控系統(tǒng)界面圖1.3 選擇機床及系統(tǒng)操作圖1.4 宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)3.7版FANUC 0i銑床仿真加工系統(tǒng)界面2 工件的使用（1）定義毛坯打開菜單“零件/定義毛坯”或在工具條上

4、選擇“ ”，如圖1.5（a）箭頭所示，系統(tǒng)彈出定義毛坯的對話框，有長方形和圓形兩種毛坯可供選擇，如圖1.5（b）、（c）所示。 (a) 定義毛坯菜單 (b) 長方形毛坯定義 (c) 圓形毛坯定義圖1.5毛坯定義操作在定義毛坯對話框中，各字段的含義如下：名字：在毛坯名字輸入框內(nèi)輸入毛坯名，也可使用缺省值；形狀：在毛坯形狀框內(nèi)點擊下拉列表，選擇毛坯形狀。銑床、加工中心有兩種形狀的毛坯供選擇，長方形毛坯和圓柱形毛坯，車床僅提供圓柱形毛坯；材料：在毛坯材料框內(nèi)點擊下拉列表，選擇毛坯材料。毛坯材料列表框中提供了多種供加工的毛坯材料，可根據(jù)需要在“材料”下拉列表中選擇毛坯材料毛坯尺寸：點擊尺寸輸入框，即可

5、改變毛坯尺寸，單位：毫米。完成以上操作后，按“確定”按鈕，保存定義的毛坯并且退出本操作，也可按“取消”按鈕，退出本操作。(a) 零件模型 (b) 導出零件模型菜單 (c) 導入零件模型菜單圖1.6 零件模型導出導入（2）導出零件模型對于經(jīng)過部分加工的工件，打開菜單“文件/導出零件模型”，系統(tǒng)彈出“另存為”對話框，在對話框中輸入文件名，按保存按鈕，就可將這個未完成加工的零件保存為零件模型，可在以后放置零件時通過導入零件模型而調(diào)用。如圖1.6（a）、（b）所示。（3）導入零件模型機床在加工零件時，除了可以使用原始的毛坯，還可以對經(jīng)過部分加工的毛坯進行再加工。經(jīng)過部分加工的毛坯稱為零件模型，可以通過

6、導入零件模型的功能調(diào)用零件模型。打開菜單“文件/導入零件模型”，若已通過導出零件模型功能保存過成型毛坯，則系統(tǒng)將彈出“打開”對話框，在此對話框中選擇并且打開所需的后綴名為“PRT”的零件文件，則選中的零件模型被放置在工作臺面上，如圖1.6（c）所示。此類文件為已通過“文件/導出零件模型”所保存的成型毛坯。（4） 使用夾具在仿真銑床系統(tǒng)界面中，打開菜單“零件/安裝夾具”命令或者在工具條上選擇圖標 ，打開選擇夾具操作對話框。如圖1.7所示。在“選擇零件”列表框中選擇已定義毛坯。在“選擇夾具”列表框中間選夾具，長方體零件可以使用工藝板或者平口鉗，圓柱形零件可以選擇工藝板或者卡盤。如圖1.7（a）、（

7、b）所示。 (a) 工藝板裝夾 (b) 平口鉗裝夾圖1.7 安裝夾具需要指出的是，“夾具尺寸”成組控件內(nèi)的文本框僅供用戶修改工藝板的尺寸，對平口鉗無效。另外，“移動” 成組控件內(nèi)的按鈕供調(diào)整毛坯在夾具上的位置使用。在本系統(tǒng)中，銑床和加工中心也可以不使用夾具，車床沒有這一步操作。（5）放置零件打開菜單“零件/放置零件”命令或者在工具條上選擇圖標 ，系統(tǒng)彈出選擇零件、安裝零件對話框。如圖1.8所示。圖 1.8 “選擇零件”對話框在列表中點擊所需的零件，選中的零件信息加亮顯示，按下“安裝零件”按鈕，系統(tǒng)自動關閉對話框，零件和夾具（如果已經(jīng)選擇了夾具）將被放到機床上。對于臥式加工中心還可以在上述對話框

8、中選擇是否使用角尺板。如果選擇了使用角尺板，那么在放置零件時，角尺板同時出現(xiàn)在機床臺面上。如果經(jīng)過“導入零件模型”的操作，對話框的零件列表中會顯示模型文件名，若在類型列表中選擇“選擇模型”，則可以選擇導入零件模型文件，如圖1.9所示（a）。選擇后零件模型即經(jīng)過部分加工的成型毛坯被放置在機床臺面上。如圖1.9（b）所示。 (a) 選擇零件模型對話框 (b) 安裝零件模型圖 1.9 選擇零件模型（6）調(diào)整零件位置零件放置安裝后，可以在工作臺面上移動。毛坯在放置到工作臺（三爪卡盤）后，系統(tǒng)將自動彈出一個小鍵盤（銑床、加工中心如圖1.10（a），車床如圖1.10（b），通過按動小鍵盤上的方向按鈕，實現(xiàn)

9、零件的平移和旋轉或車床零件調(diào)頭。小鍵盤上的“退出”按鈕用于關閉小鍵盤。選擇菜單“零件/移動零件”也可以打開小鍵盤，如圖1.10（c）所示。(a) 銑床零件移動對話框 (b) 車床移動零件對話框 (c) 移動零件菜單圖 1.10 移動零件（7） 使用壓板銑床、加工中心安裝零件時，如果使用工藝板或者不使用夾具時，可以使用壓板。1）安裝壓板 打開菜單“零件/安裝壓板”。系統(tǒng)打開“選擇壓板”對話框。如圖1.11所示。 a) 安裝壓板 (b) 移動壓板圖 1.11 移動零件對話框中列出各種安裝方案，拉動滾動條，可以瀏覽全部可能方案，選擇所需要的安裝方案。在“壓板尺寸”中可更改壓板長、高、寬。范圍：長30

10、-100；高10-20；寬10-50。按下“確定”以后，壓板將出現(xiàn)在臺面上。2）移動壓板 打開菜單“零件/移動壓板”，系統(tǒng)彈出小鍵盤。操作者可以根據(jù)需要平移壓板，（但是不能旋轉壓板）。首先用鼠標選中需移動的壓板，被選中的壓板顏色變成灰色，如圖1.11（b）所示，然后按動小鍵盤中的方向按鈕操縱壓板移動。3）拆除壓板 打開菜單“零件/拆除壓板”，可拆除壓板。3選擇刀具打開菜單“機床/選擇刀具”，或者在工具條中選擇“ ”圖標，系統(tǒng)彈出刀具選擇對話框。（1）車床選刀系統(tǒng)中數(shù)控車床允許同時安裝8把刀具。對話框圖2-15圖1.12 車刀選擇對話框1） 選擇車刀 在對話框左側排列的編號18中，選擇所需的刀位

11、號。刀位號即車床刀架上的位置編號。被選中的刀位編號的背景顏色變?yōu)樗{色； 指定加工方式，可選擇外圓加工或內(nèi)圓加工； 在刀片列表框中選擇了所需的刀片后，系統(tǒng)自動給出相匹配的刀柄供選擇； 選擇刀柄，當?shù)镀偷侗歼x擇完畢，刀具被確定，并且輸入到所選的刀位中。旁邊的圖片顯示其適用的方式2） 刀尖半徑 顯示刀尖半徑，允許操作者修改刀尖半徑，刀尖半徑可以是0。單位：mm。3）刀具長度 顯示刀具長度，允許修改刀具長度。刀具長度是指從刀尖開始到刀架的距離。4）輸入鉆頭直徑 當在刀片中選擇鉆頭時，“鉆頭直徑”一欄變亮，允許輸入直徑。5）刪除當前刀具 在當前選中的刀位號中的刀具可通過“刪除當前刀具”鍵刪除。6）確

12、認選刀 選擇完刀具，完成刀尖半徑（鉆頭直徑），刀具長度修改后，按“確認退出”鍵完成選刀。或者按“取消退出”鍵退出選刀操作。（2） 數(shù)控銑床和加工中心選刀1）按條件列出工具清單 篩選的條件是直徑和類型，具體操作方法如下：在“所需刀具直徑”輸入框內(nèi)輸入直徑，如果不把直徑作為篩選條件，請輸入數(shù)字“0”。在“所需刀具類型”選擇列表中選擇刀具類型?？晒┻x擇的刀具類型有平底刀，平底帶R刀，球頭刀，鉆頭，鏜刀等。按下“確定”，符合條件的刀具在“可選刀具”列表中顯示。2）指定序號在對話框的下半部中指定序號，如圖1.13所示。這個序號就是刀庫中的刀位號。銑床只有一個刀位。臥式加工中心允許同時選擇20把刀具，立式

13、加工中心允許同時選擇24把刀具。圖1.13 銑床和加工中心指定刀位號3）選擇需要的刀具 先用鼠標點擊“已經(jīng)選擇刀具”列表中的刀位號，再用鼠標點擊“可選刀具”列表中所需的刀具，選中的刀具對應顯示在“已經(jīng)選擇刀具”列表中選中的刀位號所在行，按下“確定”完成刀具選擇。4）輸入刀柄參數(shù) 操作者可以按需要輸入刀柄參數(shù)。參數(shù)有直徑和長度兩個。總長度是刀柄長度與刀具長度之和。5）刪除當前刀具 按“刪除當前刀具”鍵可刪除此時“已選擇的刀具”列表中光標停留的刀具。6）確認選刀 選擇完刀具，按“確認”鍵完成選刀?；蛘甙础叭∠辨I退出選刀操作。銑床的刀具裝在主軸上。立式加工中心的刀具全部在刀庫中，臥式加工中心裝載刀

14、位號最小的刀具，其余刀具放在刀架上，通過程序調(diào)用。 4 視圖變換的選擇在工具欄中圖標 的含義是視圖變換操作，他們分別對應著主菜單“視圖”下拉菜單的“復位”、“局部放大”、“動態(tài)縮放”、“動態(tài)平移”、“動態(tài)旋轉”、“左側視圖”、“右側視圖”、“俯視圖”、“前視圖”等命令，對機床工作區(qū)進行視圖變化操作。視圖命令也可通過將鼠標置于機床顯示工作區(qū)域內(nèi)，點擊鼠標右鍵，在彈出的浮動菜單里來進行相應的選擇。操作時將鼠標移至機床顯示區(qū)，拖動鼠標，即可進行相應操作。5 控制面板切換在“視圖”菜單或浮動菜單中選擇“控制面板切換”，或在工具條中點擊“ ”，即完成控制面板切換。選擇“控制面板切換”時，面板狀態(tài)如圖1.

15、2和1.4所示，這里系統(tǒng)根據(jù)機床選擇，顯示了FANUC0i完整數(shù)控加工仿真界面，可完成機床回零、JOG手動控制、MDI操作、編程操作、參數(shù)輸入和仿真加工等各種基本操作。在未選擇“控制面板切換”時，面板狀態(tài)如圖1.14所示，屏幕顯示為機床仿真加工工作區(qū)，通過菜單或圖標可完成零件安裝、選擇刀具、視圖切換等操作。 (a) 車床 (b) 銑床圖1.14 控制面板切換6 “選項”對話框在“視圖”菜單或浮動菜單中選擇“選項” 或在工具條中選擇“ ”，在對話框中進行設置。如圖1.15所示，包括6個選項。1）仿真加速倍率 設置的速度值是用以調(diào)節(jié)仿真速度，有效數(shù)值范圍從1到100；2）開/關 設置仿真加工時的視

16、聽效果；3）機床顯示方式 用于設置機床的顯示，其中透明顯示方式可方便觀察內(nèi)部加工狀態(tài)；4）機床顯示狀態(tài) 用于僅顯示加工零件或顯示機床全部的設置；5）零件顯示方式 用于對零件顯示方式的設置，有3種方式；6）如果選中“對話框顯示出錯信息”，出錯信息提示將出現(xiàn)在對話框中；否則，出錯信息將出現(xiàn)在屏幕的右下角。圖1.15 “選項”對話框1.2 FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)仿真面板操作宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的數(shù)控機床操作面板由LCD/MDI面板和機床操作面板兩部分組成，如圖1.16所示。這里，我們選擇FANUC 0i機床系統(tǒng)來說明本數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的操作，以后沒有指明什么系統(tǒng)，都是指FANUC 0i機床系統(tǒng)，不

17、再說明。LCD/MDI面板為模擬7.2LCD顯示器和一個MDI鍵盤構成（上半部分），用于顯示和編輯機床控制器內(nèi)部的各類參數(shù)和數(shù)控程序；機床操作面板（下半部分）則由若干操作按鈕組成，用于直接對仿真機床系統(tǒng)進行激活、回零、控制操作和狀態(tài)設定等。1.16 FANUC 0i標準銑床系統(tǒng)面板1.2.1 機床準備機床準備是指進入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)后，針對機床操作面板，釋放急停、啟動機床驅(qū)動和各軸回零的過程。進入本仿真加工系統(tǒng)后，就如同面對實際機床，準備開機的狀態(tài)。1 激活機床檢查急停按鈕是否松開至 狀態(tài)，若未松開，點擊急停按鈕 ，將其松開。按下操作面板上的“啟動”按鈕，加載驅(qū)動，當“機床電機”和“伺服控制”

18、指示燈亮，表示機床已被激活。2 機床回參考點在回零指示狀態(tài)下（回零模式），選擇操作面板上的X軸，點擊“+”按鈕，此時X軸將回零，當回到機床參考點時，相應操作面板上“X原點燈”的指示燈亮，同時LCD上的X坐標變?yōu)椤?.000”，如圖1.17（a）所示。依次用鼠標右鍵點擊Y，Z軸，再分別點擊“+”按鈕，可以將Y和Z軸也回零，回零結束時LCD顯示的坐標值（XYZ：0.000,0.000,0.000）和操作面板上的指示燈亮為回零狀態(tài)，機床運動部件（銑床主軸、車床刀架）為返回到機床參考點，故稱為回零，如圖1.17（a）所示。車床只有X，Z軸，LCD對兩軸的顯示為（XZ：390,300），其回零狀態(tài)如圖1

19、.17（b）所示。 (a) 銑床回零 (b) 車床回零圖1.17 仿真銑床、車床回零狀態(tài)1.2.2 對刀數(shù)控程序一般按工件坐標系編程，對刀的過程就是建立工件加工坐標系與機床坐標系之間關系的過程。下面我們具體說明銑床（立式加工中心）對刀和車床對刀的基本方法。需要指出，以下對刀過程說明時，對于銑床及加工中心，將工件上表面左下角（或工件上表面中心）設為工件坐標系原點，對于車床工件坐標系設在工件右端面中心。1 銑床及臥式加工中心對刀（1）X，Y軸對刀一般銑床及加工中心在X，Y方向?qū)Φ稌r使用的基準工具包括剛性芯棒和尋邊器兩種。點擊菜單“機床/基準工具”，在彈出的基準工具對話框中，左邊的是剛性芯棒基準工具

20、，右邊的是尋邊器。如圖1.18所示。圖1.18 銑床對刀基準工具1）剛性芯棒對刀剛性芯棒采用檢查塞尺松緊的方式對刀，同時，我們將基準工具放置在零件的左側（正面視圖）對刀方式，參看圖1.19，具體過程如下。 X軸方向?qū)Φ饵c擊機床操作面板中手動操作按鈕，將機床切換到JOG狀態(tài)，進入“手動”方式；首先，我們選擇工件毛坯尺寸120×120×30mm為例，平口鉗裝夾，然后打開菜單“機床/基準工具”，選擇剛性芯棒，按“確定”按鈕，為主軸裝上基準芯棒，點擊MDI鍵盤上的，使LCD界面上顯示坐標值。然后，利用操作面板上的選擇軸按鈕，單擊選擇X軸，再通過軸移動鍵，采用點動方式移動機床，將裝有

21、基準工具的機床主軸在X方向上移動到工件左側，借助“視圖”菜單中的動態(tài)旋轉、動態(tài)放縮、動態(tài)平移等工具，調(diào)整工作區(qū)大小到圖1.19所示的大致位置。圖1.19 剛性芯棒X向?qū)Φ督又?，取正向視圖，點擊菜單“塞尺檢查/1mm”，安裝塞尺如圖1.20所示。圖1.20 剛性芯棒塞尺對刀點擊機床操作面板上手動脈沖鍵，切換到手輪方式，點擊操作面板右下角的“H”拉出手輪，選中X軸，調(diào)整手輪倍率。按鼠標右鍵為主軸向X軸“”方向運動，按鼠標左鍵為主軸向X軸“+”方向運動，如此移動芯棒，使得提示信息對話框顯示“塞尺檢查的結果：合適”，如圖1.21。記下塞尺檢查結果為“合適”時LCD界面中顯示的X坐標值（本例中為“-56

22、8.000”），此為基準工具中心的X坐標，記為X1；將基準工件直徑記為X2（可在選擇基準工具時讀出），將塞尺厚度記為X3，將定義毛坯數(shù)據(jù)時設定的零件的長度記為X4，則：工件上表面左下角的X向坐標為：基準工具中心的X坐標+基準工具半徑+塞尺厚度，即：X=X1+X2/2+X3； 圖1.21 X方向?qū)Φ逗线m本例中：X=568+7+1=560mm；（左下角）如果以工件上表面中心為工件坐標系原點，其X向坐標則為：基準工具中心的X的坐標+基準工具半徑+塞尺厚度+零件長度的一半。即：X=X1+X2/2+X3+X4/2；本例中：X=568+7+1+60=500mm；（中心原點） Y軸方向?qū)Φ对诓桓淖僙向坐標的

23、情況下，我們將剛性芯棒在JOG手動方式下移動到零件的前側，同理可得到工件上表面左下角的Y坐標：Y=Y1+Y2/2+Y3；本例中：Y=483+7+1=475mm；（左下角）或工件上表面中心的Y坐標為：Y=Y1+Y2/2+Y3+Y4/2；本例中：Y=483+7+1+60=415mm；（中心原點）需要指出的是，如果我們將基準工具放置在零件的右側以及后側對刀時，則以上公式中的“+”同時必須改為“”，如此才能得到同樣正確的結果。完成X，Y方向?qū)Φ逗?，點擊菜單“塞尺檢查/收回塞尺”將塞尺收回；點擊操作面板手動操作按鈕，機床切換到JOG手動方式，選擇Z軸，將主軸提起，再點擊菜單“機床/拆除工具”拆除基準工具

24、，裝上銑削刀具，準備Z向?qū)Φ丁?）尋邊器對刀尋邊器有固定端和測量端兩部分組成。固定端由刀具夾頭夾持在機床主軸上，中心線與主軸軸線重合。在測量時，主軸以400rpm左右旋轉。通過手動方式，使尋邊器向工件基準面移動靠近，讓測量端接觸基準面。在測量端未接觸工件時，固定端與測量端的中心線不重合，兩者呈偏心狀態(tài)。當測量端與工件接觸后，偏心距減小，這時使用點動方式或手輪方式微調(diào)進給，尋邊器繼續(xù)向工件移動，偏心距逐漸減小。當測量端和固定端的中心線重合時，如果繼續(xù)微量（1µm就足夠）進給，那么在原進給的垂直方向上，測量端瞬間會有明顯的偏出，出現(xiàn)明顯的偏心狀態(tài)，表示對刀完成，這就是偏心尋邊器對刀的原理

25、。而那個固定端和測量端重合的位置（主軸中心位置）就是它距離工件基準面的距離，等于測量端的半徑。 X 軸方向?qū)Φ杜c剛性芯棒對刀時一樣，我們?nèi)匀贿x用120×120×30mm的工件毛坯尺寸，裝夾方法也一樣，就是在主軸上裝的基準工具換成偏心尋邊器而已。具體操作方法也類似，先讓裝有尋邊器的主軸靠近工件左側，區(qū)別是在碰到工件前使主軸轉動起來，正反轉均可，尋邊器未與工件接觸時，其測量端大幅度晃動。接觸后晃動縮小，然后手輪方式移動機床主軸，使尋邊器的固定端和測量端逐漸接近并重合，如圖1.22所示，若此時再進行X方向的增量或手輪方式的小幅度進給時，尋邊器的測量端突然大幅度偏移，如圖1.23所

26、示。即認為此時尋邊器與工件恰好吻合。圖1.22 尋邊器X方向?qū)Φ秷D1.23 X方向繼續(xù)微量進給突然Y向大幅度偏移記下尋邊器與工件恰好吻合時LCD界面中的X坐標值（本例中為“-565.000”），見圖1.22，此為基準工具中心的X坐標，記為X1；將基準工件直徑記為X2（可在選擇基準工具時讀出），將定義毛坯數(shù)據(jù)時設定的零件長度記為X3，則：工件上表面左下角的X向坐標為：基準工具中心的X坐標+基準工具半徑，即：X=X1+X2/2；本例中：X=565+5=560mm；（左下角）如果以工件上表面中心為工件坐標系原點，其X向坐標則為：基準工具中心的X的坐標+基準工具半徑+零件長度的一半。即：X=X1+X2

27、/2+X3 /2；本例中：X=565+5+60=500mm；（中心原點） Y軸方向?qū)Φ对诓桓淖僙向坐標和主軸旋轉的情況下，我們將主軸在JOG手動方式下移動到零件的前側，并使尋邊器的固定端和測量端重合、偏心，如圖1.24、1.25所示。圖1.24 尋邊器Y方向?qū)Φ秷D1.25 尋邊器Y方向?qū)Φ镀耐砜傻玫焦ぜ媳砻孀笙陆堑腨坐標：Y=Y1+Y2/2；本例中：Y=480+5=475mm；（左下角）或工件上表面中心的Y坐標為：Y=Y1+Y2/2+Y3 /2；本例中：Y=480+5+60=415mm；（中心原點）顯然，用尋邊器對刀，獲得的X/Y工件原點坐標值與剛性芯棒對刀的結果是完全一樣的。另外，在計

28、算坐標值時，我們還是要注意，如果我們將基準工具放置在零件的右側以及后側對刀時，則以上公式中的“+”仍然同時必須改為“”，如此才能不出問題。同樣，完成X，Y方向?qū)Φ逗?，點擊操作面板手動操作按鈕，機床切換到JOG手動方式，選擇Z軸，將主軸提起，再點擊菜單“機床/拆除工具”拆除基準工具，裝上銑削刀具，準備Z向?qū)Φ?。?）Z軸對刀銑床對Z軸對刀時采用的是實際加工時所要使用的刀具，塞尺檢查法。點擊菜單“機床/選擇刀具”或點擊工具條上的小圖標，選擇所需刀具。在操作面板中點擊手動鍵，將機床切換到JOG手動方式；為主軸裝上實際加工刀具，點擊MDI鍵盤上的，使LCD界面上顯示坐標值。同樣，在操作面板上的選擇軸按

29、鈕，單擊選擇Z軸，再通過軸移動鍵，采用點動方式移動機床，將裝有刀具的機床主軸在Z方向上移動到工件上表面的大致位置。類似在X，Y方向?qū)Φ兜姆椒ㄟM行塞尺檢查，得到“塞尺檢查：合適”時Z的坐標值，記為Z1，如圖1.26所示。則相應刀具在工件上表面中心的Z坐標值為：Z1塞尺厚度。本例中，選擇ø8mm的平底銑刀，在仿真系統(tǒng)中的編號為DZ2000-8，由圖1.26可知，塞尺檢查合適時的Z坐標值為347.000，所以，刀具在工件上平面的坐標值為348.000（此數(shù)據(jù)與工件的裝夾位置有關）。圖1.26 銑床的Z向塞尺對刀當工件的上表面不能作為基準或切削余量不一致時，可以采用試切法對刀。點擊菜單“機床

30、/選擇刀具”或點擊工具條上的小圖標，選擇所需刀具。在操作面板中點擊手動鍵，為主軸裝上實際加工刀具，將機床切換到JOG手動方式；點擊MDI鍵盤上的，使LCD界面上顯示坐標值。同樣，在操作面板上的選擇軸按鈕，單擊選擇Z軸，再通過軸移動鍵，采用點動方式移動機床，將裝有刀具的機床主軸在Z方向上移動到工件上表面的大致位置。打開菜單“視圖/選項”中“聲音開”和“鐵屑開”選項。點擊操作面板上的主軸正轉鍵，使主軸轉動；點擊操作面板上的“”按鈕，切削零件，當切削的聲音剛響起時停止，使銑刀將零件切削小部分，記下此時Z的坐標值，記為Z，即為工件表面某點處Z的坐標值，將來直接作為工件坐標系原點Z方向的零值點。（3）設

31、置工件加工坐標系通過對刀得到的坐標值（X、Y、Z）即為工件坐標系原點在機床坐標系中的坐標值。要將此點作為工件坐標系原點，還需要一步工作，即采用坐標偏移指令G92或G54G59來認可。1）G92設定時必須將刀具移動到與工件坐標系原點有確定位置關系（假設在XYZ軸上的距離分別為、）的點，那么，該點的在機床坐標系中坐標值是（X+、Y+、Z+），然后通過程序執(zhí)行G92 XYZ，而得到CNC的認可。2）G54設定時只要將對刀數(shù)據(jù)（XYZ）送入相應的參數(shù)中即可。這里以對刀獲得的數(shù)據(jù)來說明設置的過程。我們以工件上表面左下角作為工件坐標系原點，并設入G54工件坐標系。在上例中，以工件上表面左下角為工件原點的對

32、刀數(shù)據(jù)分別為（-560.000，-475.000，-348.000），假設我們設置到到默認的G54偏移中，設置的過程如下：點擊，系統(tǒng)轉到MDI狀態(tài)，點擊進入?yún)?shù)設置畫面，如圖1.27，點擊“坐標系”軟鍵，進入圖1.28畫面，按MDI面板上的光標鍵，使光標停在圖1.28亮條處，鍵入：-560.000，點擊MDI面板的鍵，同理，輸入YZ的坐標-475.000和-348.000，設置完畢后，系統(tǒng)就已經(jīng)轉換到默認的G54工件坐標系顯示了，如圖1.29、1.30所示。 圖1.27 參數(shù)設置畫面 圖1.28 工件坐標系設置畫面 圖1.29 G54工件坐標系設定 圖1.30 當前刀具在G54坐標系下的坐標值

33、2 車床對刀在本數(shù)控加工仿真系統(tǒng)中，車床的機床坐標系原點可設置在卡盤底面中心，也可和銑床一樣與機床回零參考點重合，通常設置在卡盤底面中心，如圖1.31（a）所示。打開菜單“系統(tǒng)管理/系統(tǒng)設置”打開系統(tǒng)設置畫面，見圖1.31（b），選擇“FANUC屬性”選項，即可進行機床坐標系原點設置，并選擇卡盤底面中心為機床坐標系原點。（1）試切法對刀 試切法對刀是用所選的刀具試切零件的外圓和端面，經(jīng)過測量和計算得到零件端面（通常是右端面）中心點的坐標值的過程。它是車床建立加工坐標系常用方法。進入數(shù)控車床加工仿真系統(tǒng)后，首先激活系統(tǒng)，然后進行回零操作，完了以后就可進入對刀。點擊機床操作面板中手動操作按鈕，將機

34、床切換到JOG狀態(tài)，進入“手動”方式，點擊MDI鍵盤的按鈕，LCD顯示刀架在機床坐標系中的坐標值，利用操作面板上的和按鈕，將機床移動到如圖1.31（a）所示大致位置，準備對刀。試切工件外圓機床原點 (a) (b)圖1.31 機床坐標系原點設置首先，點擊中的翻轉按鈕，使主軸轉動，點擊鍵，選中Z軸，點擊的負向移動按鈕，用所選刀具試切工件外圓，如圖1.32（a）所示。然后，點擊的正向移動按鈕，Z向退刀，將刀具退至如圖1.32（b）所示位置。記下LCD界面上顯示的X絕對坐標，記為X1。 (a) 試切外圓 (b) Z向退刀 (c) 試切端面圖 1.32 試切對刀點擊中主軸停按鈕，使主軸停止轉動，點擊菜單

35、“測量/坐標測量”如圖圖1.33所示，點擊試切外圓時所切線段，選中的線段由紅色變?yōu)槌壬?，相應線段尺寸以藍色亮起，記下測量對話框中對應線段的X值（試切外圓的直徑），記為X2。此時，工件中心軸線X的坐標值即為X1-X2，記為X；這個過程也可通過系統(tǒng)的“測量”功能獲得，然后直接生成為刀具偏移值或G54的工件坐標系原點X坐標值。試切工件右端面同理，刀具移動在切右端面的位置，試切端面，如圖1.32（c），切完后，Z向不動，沿X退刀，同圖1.33 車床工件測量時記下此時的Z坐標值，記為Z。那么，這個（X，Z）即為工件坐標系原點在機床坐標系中的坐標值。（2）設置工件加工坐標系通過對刀得到的坐標值（X、Z）即

36、為工件端面中心點在機床坐標系中的坐標值。要將此點作為工件坐標系原點，還需要一步工作，即采用坐標偏移指令G50或G54G59來確認。我們假定毛坯尺寸定義為ø40×150mm。試切后的尺寸如下：試切外圓：測量的直徑為37.667mm，此時機床坐標的X坐標為206.967，則工件端面中心點的X值=206.967-37.667=169.30mm；試切工件右端面：刀具在機床坐標系的Z坐標為149.25，即工件端面中心點的Z坐標為149.25。1）G50設定時必須將刀具移動到與工件坐標系原點有確定位置關系（假設在X、Z軸上的距離分別為、）的點，那么，該點的在機床坐標系中坐標值是（X+、

37、Z+），然后通過程序執(zhí)行G50 X Z，而得到CNC的認可。例如定義工件編程坐標系指令為：G50 X100. Z50.;則刀具的起始點為：X=169.30+100=269.30，Z=149.25+50=199.25，執(zhí)行操作時將刀具移動到（269.30，199.25），然后執(zhí)行G50指令即可。2）G54設定時設定時與銑床操作類似，只要將工件端面中心點坐標（169.30,149.25）輸入G54偏移中即可。這個過程，也可通過系統(tǒng)的“測量”功能獲得，自動生成G54的工件坐標系原點X、Z的坐標值，如此即完成了G54工件坐標系的設置。1.2.3 參數(shù)設置操作1 G54G59坐標系偏移的參數(shù)設置激活機床

38、后，在操作面板中點擊鍵，系統(tǒng)轉到位置顯示POS狀態(tài)，點擊進入?yún)?shù)設置畫面，如前述圖1.27所示，點擊“坐標系”軟鍵，進入坐標系設定畫面，如圖1.28所示，點擊MDI面板上的或鍵，光標在No1No3（G54G56）坐標系畫面和No4No6（G57G59）坐標系畫面中翻轉，用光標鍵選擇所需設置的坐標系，如圖1.34（a）、（b）所示。 （a）No1No3（G54G56）坐標系設置畫面 （b）No1No3（G57G59）坐標系設置畫面圖1.34 G54G59坐標系偏移的參數(shù)設置按數(shù)字鍵鍵入地址字（X、Y、Z）和數(shù)值到輸入域。設通過對刀得到的工件坐標系原點在機床坐標系的坐標值為（-100，-200，-

39、300），則鍵入“X-100.00” 按鍵，即可把輸入域中的“X-100.00”輸入到光標所在位置；同理，分別輸入“Y-200.00” 按鍵，“Z-300.00” 按鍵，即完成工件坐標原點的設定。假設輸入G54坐標系，則在LCD上馬上反應出來，如圖1.35（c），因為G54是上電默認的工件坐標系，即使在程序中不加選擇仍然得到確認；而如果輸入G55G59等，則不立即反應，要通過MDI操作切換或程序執(zhí)行切換到相應的工件坐標系才會再POS中反應出來。如圖1.35（d）。注：X坐標值為-100，須輸入“X-100.00”；若輸入“X-100”，則系統(tǒng)默認為-0.100（a）機床位置 （b）G54坐標系

40、設置 （c）G54設置的POS顯示 （d）G55坐標系設置圖1.35 G54G59坐標系偏移的參數(shù)設置2 設置銑床及加工中心刀具補償參數(shù)在FANUC 0i系統(tǒng)中，銑床及加工中心的刀具補償包括刀具的半徑和長度補償，并且分別包括刀具的形狀補償參數(shù)和磨耗補償參數(shù)，設定后可在數(shù)控加工程序中通過D字和H字調(diào)用。（1）輸入半徑形狀補償參數(shù)激活機床后，在操作面板中點擊鍵，系統(tǒng)轉到位置顯示POS狀態(tài)，點擊進入“刀具補正”補償參數(shù)設置畫面，如前述圖1.36（a）所示，點擊MDI面板上的或鍵，和光標鍵，選擇補償參數(shù)編號，點擊MDI鍵盤，將所需的刀具半徑鍵入到輸入域內(nèi)。按 鍵，把輸入域中的半徑補償值輸入到所指定的位

41、置。按依次逐字刪除輸入域中的內(nèi)容。（2）輸入長度形狀補償參數(shù)在進入“刀具補正”補償參數(shù)設置畫面后，點擊MDI面板上的或鍵，和光標鍵，選擇補償參數(shù)編號，點擊MDI鍵盤，將所需的刀具半徑鍵入到輸入域內(nèi)。按 鍵，把輸入域中的長度補償值輸入到所指定的刀具編號位置。按依次逐字刪除輸入域中的內(nèi)容。 （a）刀具半徑參數(shù)設置畫面 （b）刀具長度參數(shù)設置畫面圖1.36 銑床刀具補償參數(shù)設定畫面在實際運用時，在銑床或加工中心刀具中，往往采用多把刀具，對于長度補償，可利用FANUC系統(tǒng)提供的“測量”功能來輸入刀具的長度補償。操作時，以對刀的第一把刀具作為基準刀具，其他刀具只要測量與基準刀具的長度偏差，輸入長度補償表

42、即可正確調(diào)用。舉例如下：【例】加工某工件時，需要用到內(nèi)、外輪廓的銑削刀具T01和鉆孔刀具T02，長度不一樣。具體方法：假設，已經(jīng)完成了基準刀具（T01, ø8mm平底刀，刀具代號“DZ200-8”）X、Y方向的對刀（1mm塞尺對刀），現(xiàn)在進行Z向?qū)Φ?。對基準刀具，合適后設定G54工件坐標系，Z向值的顯示如圖1.37（b）所示。 （a）基準刀Z向G54設定實例 （b）基準刀Z向G54坐標系POS顯示圖1.37 刀具長度補償參數(shù)設定實例顯然，基準刀具底面中心Z向坐標為1mm，主軸如換上鉆頭（T02，ø 12鉆頭，刀具代號“鉆頭-12”），就肯定不是1mm了。由于鉆頭的長度與基準

43、刀具不同，程序中鉆頭的長度必須要進行補償，或者對刀后重新設定另外一個坐標系，而采用直接補償?shù)姆椒ㄊ欠奖愕?。具體步驟如下：先作T02鉆頭Z向?qū)Φ?，合適后，切入如圖1.38（a）所示畫面，將光標停在工具補正002上，然后在輸入域鍵入“>Z1”，按【測量】軟鍵，此時，H002的補償值自動被輸入。如此便完成了T02鉆頭的Z向?qū)Φ逗烷L度補償參數(shù)的設置，其X、Y向中心位置不變，同T01，故不需再對刀。切回POS畫面如圖1.38（b）所示。（3）輸入半徑和長度的磨耗補償參數(shù)刀具使用一段時間后在長度和直徑上會產(chǎn)生磨耗，加工會使產(chǎn)品尺寸產(chǎn)生誤差，因此需要對刀具設 （a）鉆頭長度補償參數(shù)設定 （b）鉆頭長度

44、補償后POS顯示圖1.38 刀具長度補償參數(shù)設定實例定磨耗量補償。參數(shù)輸入方式同上，操作畫面如圖1.36所示。3 車床刀具補償參數(shù)在FANUC 0i系統(tǒng)中，車床的刀具補償在X、Z兩個軸上都包括刀具的磨耗補償參數(shù)和形狀補償參數(shù)，兩者之和構成車刀偏置量補償參數(shù)，設定后可在數(shù)控車床程序中通過T字調(diào)用。（1）輸入磨耗補償參數(shù)激活機床后，在操作面板中點擊鍵，系統(tǒng)轉到位置顯示POS狀態(tài)，點擊進入“刀具補正/磨耗”補償參數(shù)設置畫面，如圖1.39（a）所示，點擊LCD下方磨耗對應軟鍵，進入圖1.39（b）所示磨耗設置畫面，點擊MDI面板上的或鍵，和光標鍵，選擇補償參數(shù)編號，點擊MDI鍵盤，將所需的刀具磨耗值鍵

45、入到輸入域內(nèi)。按鍵，即可把補償值輸入到所指定的位置。（2）輸入形狀補償參數(shù)同上，進入圖1.39（a）所示畫面后，點擊LCD下方形狀對應軟鍵，進入圖1.39（c）所示形狀設置畫面，點擊MDI面板上的或鍵，和光標鍵，選擇補償參數(shù)編號，點擊MDI鍵盤，將所需的刀具X、Z向德形狀補償值鍵入到輸入域內(nèi)。按鍵，即可把補償值輸入到所指定的位置。按依次逐字刪除輸入域中的內(nèi)容。 （a）車床刀具補正/磨耗畫面 （b）車床刀具磨耗參數(shù)設置畫面 （c）車床刀具形狀參數(shù)設置畫面圖1.39 車床刀具補償參數(shù)設定畫面注：輸入車刀磨耗量補償參數(shù)和形狀補償參數(shù)時，須保證兩者對應值和為車刀相對于標基刀具的偏置量。在設置車床刀具補

46、償參數(shù)時可通過點擊鍵切換刀具磨耗補償和刀具形狀補償?shù)慕缑?。在圖1.39（b）、（c）所示畫面中，我們還可用刀具測量的方法來獲得刀具的補償值，操作時只要點擊畫面(操作)對應軟鍵，即進入補償值測量方式，這特別適用于多把刀具加工的情況。在圖1.39（a）所示畫面中，我們還可以輸入刀尖半徑補償值（R）和刀位點（T）數(shù)據(jù)。1.2.4 數(shù)控程序處理1 導入數(shù)控程序數(shù)控程序可以通過記事本或?qū)懽职宓染庉嬡浖斎氩⒈４鏋槲谋靖袷轿募?，也可直接用FANUC0i系統(tǒng)的MDI鍵盤輸入。1）打開機床面板，點擊鍵，進入編輯狀態(tài)； 2）點擊MDI鍵盤上鍵，進入程序編輯狀態(tài)；3）打開菜單“機床/DNC傳送”，在打開文件對話框

47、中選取文件。如圖1.40（a）所示，在文件名列表框中選中所需的文件，按“打開”確認； 4）按LCD畫面軟鍵“(操作)”，再點擊畫面軟鍵，再按畫面“READ”對應軟鍵；5）在MDI鍵盤在輸入域鍵入文件名，Oxx，（O后面是不超過9999的任意正整數(shù)），如“O0001”；6）點擊畫面“EXEC”對應軟鍵，即可輸入預先編輯好的數(shù)控程序，并在LCD顯示，如圖1.40（b）。注：程序中調(diào)用子程序時，主程序和子程序需分開導入。 (a) 打開程-DNC傳送 (b) 導入的數(shù)控程序圖1.40 程序?qū)? 數(shù)控程序管理（1）顯示和數(shù)控程序目錄1）打開機床面板，點擊鍵，進入編輯狀態(tài)；2）點擊MDI鍵盤上鍵，進入程

48、序編輯狀態(tài)；3）再按軟鍵LIB，經(jīng)過DNC傳送的全部數(shù)控程序名顯示在LCD界面上。（2）選擇一個數(shù)控程序1）點擊機床面板EDIT檔或MEM檔；2）在MDI面板輸入域鍵入文件名Oxx；3）點擊MDI鍵盤光標鍵，即可從程序LIB中打開一個新的數(shù)控程序；4）打開后，“Oxxxx”將顯示在屏幕中央上方，右上角顯示第1程序號位置，如果是狀態(tài)，NC程序?qū)@示在屏幕上。（3）刪除一個數(shù)控程序1）打開機床面板，點擊鍵，進入編輯狀態(tài)；2）在MDI鍵盤上按鍵，進入程序編輯畫面；3）將顯示光標停在當前文件名上，按，該程序即被刪除；4）或者在MDI鍵盤上按鍵，鍵入字母“O”，再按數(shù)字鍵，鍵入要刪除的程序號碼：xxxx

49、；5）按鍵，選中程序即被刪除。（4）新建一個NC程序1）打開機床面板，點擊鍵，進入編輯狀態(tài)；2）點擊MDI鍵盤上鍵，進入程序編輯狀態(tài)；3）在MDI鍵盤上按鍵，鍵入字母“O”，再按要創(chuàng)建的程序名數(shù)字鍵，但不可以與已有程序號的重復；4）按鍵，新的程序文件名被創(chuàng)建，此時在輸入域中，可開始程序輸入；5）在FANUC0i系統(tǒng)中，每輸入一個程序段（包括結束符），按一次鍵，輸入域中的內(nèi)容將顯示在LCD界面上，也可一個代碼一個代碼輸入。注：MDI鍵盤上的字母、數(shù)字鍵，配合“Shift”鍵，可輸入右下角第二功能字符。另外，MDI鍵盤的插入鍵，被插入字符將輸入在光標字符后。（5）刪除全部數(shù)控程序1）打開機床面板，

50、點擊鍵，進入編輯狀態(tài)；2）在MDI鍵盤上按鍵，進入程序編輯畫面；3）按鍵，鍵入字母“O”；按鍵，鍵入“”；按鍵，鍵入“9999”；按鍵即可刪除。3 數(shù)控程序編輯（1）程序修改1）選擇一個程序打開，點擊、鍵，進入程序編輯狀態(tài)，如圖1.41所示； 圖1.41 程序編輯 圖1.42 程序保存畫面2）移動光標：按MDI面板的鍵、或鍵翻頁，按 鍵，移動光標，如圖1.41所示；3）插入字符先將光標移到所需位置，點擊MDI鍵盤上的數(shù)字/字母鍵，將代碼輸入到輸入域中，按插入鍵，把輸入域的內(nèi)容插入到光標所在代碼后面；4）刪除輸入域中的數(shù)據(jù)按鍵用于刪除輸入域中的數(shù)據(jù)，如圖1.41輸入域中，若按鍵，則變?yōu)椤癤26”

51、；5）刪除字符先將光標移到所需刪除字符的位置，按鍵，刪除光標所在的代碼；6）查找輸入需要搜索的字母或代碼；按光標鍵，開始在當前數(shù)控程序中光標所在位置后搜索。（代碼可以是：一個字母或一個完整的代碼。例如：“N0010”，“M”等。）如果此數(shù)控程序中有所搜索的代碼，則光標停留在找到的代碼處；如果此數(shù)控程序中光標所在位置后沒有所搜索的代碼，則光標停留在原處；7）替換先將光標移到所需替換字符的位置，將替換成的字符通過MDI鍵盤輸入到輸入域中，按鍵，把輸入域的內(nèi)容替代光標所在的代碼，如圖1.41所示，按一下鍵，則將N130中的X26替換為X26.；（2）保存程序編輯修改好的程序需要進行保存操作。在程序編

52、輯狀態(tài)下，點擊(操作)軟鍵，切換到圖1.41所示狀態(tài)，點擊軟鍵，進入打開、保存畫面，如圖1.42所示。點擊PUNCH，彈出“另存為”對話框，如圖1.43所示，在彈出的對話框中輸入文件名，選擇文件類型和保存路徑，按“保存”按鈕執(zhí)行或按“取消”按鈕取消保存操作。圖1.43 程序保存對話框1.2.5 手動加工零件1 手動/連續(xù)加工方式手動加工時，準備好刀具和工件，點擊控制面板按鈕，機床切換到JOG手動方式；點擊軸選擇按鈕，選擇要切削的坐標軸，點擊按鈕，控制主軸的轉動（或停止）；點擊坐標移動按鈕，實現(xiàn)快速的空運動，和正常、準確的切削移動運動，從而實現(xiàn)手動加工。注：刀具切削零件時，主軸必須轉動。若手動加

53、工過程中刀具與零件發(fā)生非正常碰撞后（非正常碰撞包括車刀的刀柄與零件發(fā)生碰撞；銑刀與夾具發(fā)生碰撞等），仿真數(shù)控系統(tǒng)彈出警告對話框，同時主軸自動停止轉動，此時，調(diào)整機床運動部件，到適當位置，關閉報警框，重新起動主軸，即可繼續(xù)加工。2 手動/手輪（手脈）加工方式在手動/連續(xù)加工過程中，或在對刀過程中，當需精確調(diào)節(jié)主軸位置時，需用手動/手輪方式進行微調(diào)切削加工（或調(diào)節(jié)）。點擊機床操作面板上手動脈沖鍵，切換到手輪方式，點擊操作面板右下角的拉出手輪，如圖1.44所示。選中要移動的坐標軸（銑床XYZ，車床XZ），調(diào)整手輪倍率。按鼠標右鍵為運動部件向“”方向運動，刀具接近工件；按鼠標左鍵為運動部件向“+”方向運動，刀具離開工件。圖1.44 手動脈沖（手輪）發(fā)生器使用手輪時，鼠標每按一下，在倍率旋鈕上，×1為0.001毫米，×10為0.01毫米，×100為0.1毫米；點住手輪