數(shù)控車削加工技術 課件全套 王振 項目1-11 數(shù)控車削工藝基礎-編制典型零件車削工藝及程序

1數(shù)控車削工藝基礎教學目標【知識目標】了解數(shù)控車床的組成和分類掌握數(shù)控車削工藝的特點學習數(shù)控加工工藝的制定【能力目標】認知常見的數(shù)控車床掌握數(shù)控加工工藝的制定的方法【素質目標】了解數(shù)控加工技術的發(fā)展方向數(shù)控車床是數(shù)控機床中應用最為廣泛的一種機床。數(shù)控車床在結構及其加工工藝上都與普通車床相類似，但由于數(shù)控車床是由電子計算機數(shù)字信號控制的機床，其加工是通過事先編制好的加工程序來控制，所以在工藝特點上又與普通車床有所不同。本章將著重介紹數(shù)控車床的加工工藝特點及其分類。1數(shù)控車削工藝基礎1.1數(shù)控車床簡介1．按數(shù)控系統(tǒng)的功能分（1）全功能型數(shù)控車床

1.1.1數(shù)控車床的分類（2）經(jīng)濟型數(shù)控車床（3）車削中心1.1數(shù)控車床簡介1.1.1數(shù)控車床的分類2．按主軸的配置形式分類（1）臥式數(shù)控車床（2）立式數(shù)控車床

（a）臥式數(shù)控車床（b）立式數(shù)控車床圖1.1常見的數(shù)控車床1.1.1數(shù)控車床的分類1.1數(shù)控車床簡介3.按數(shù)控系統(tǒng)控制的軸數(shù)分類：（1）兩軸控制的數(shù)控車床

機床上只有一個回轉刀架或排刀架，多采用水平導軌，可實現(xiàn)兩坐標軸（臥式X、Z）控制。（2）四軸控制的數(shù)控車床

機床上有兩個獨立的回轉刀架，多采用斜置導軌，可實現(xiàn)四坐標軸控制。（3）多軸控制的數(shù)控車床

多軸控制的數(shù)控車床是指數(shù)控車床除控制X、Z兩軸外，還可控制如Y、B、C軸進行數(shù)控復合加工，也就是功能復合化的數(shù)控車床。1.1數(shù)控車床簡介1.1.1數(shù)控車床的分類數(shù)控系統(tǒng)；床身穩(wěn)固裝有防護門；保留主軸箱、尾座；取消掛輪箱、進給箱、溜板箱、光桿、絲桿等；配備自動刀架\對刀儀\自動排屑等輔助設備。伺服系統(tǒng)；數(shù)控車床與普通車床的區(qū)別1.1.2數(shù)控車床的結構特點1.1數(shù)控車床簡介傳統(tǒng)車床相比，數(shù)控車床的結構有以下特點：1.由于數(shù)控車床刀架的兩個方向運動分別由兩臺伺服電動機驅動，所以它的傳動鏈短。2.多功能數(shù)控車床是采用直流或交流主軸控制單元來驅動主軸，按控制指令作無級變速，主軸之間不必用多級齒輪副來進行變速。3.數(shù)控車床的第三個結構特點是輕拖動。刀架移動一般采用滾珠絲杠副。1.1數(shù)控車床簡介1.1.2數(shù)控車床的結構特點4.為了拖動輕便，數(shù)控車床的潤滑都比較充分，大部分采用油霧自動潤滑。5.由于數(shù)控機床的價格較高、控制系統(tǒng)的壽命較長，所以數(shù)控車床的滑動導軌也要求耐磨性好。6.數(shù)控車床還具有加工冷卻充分、防護較嚴密等特點，自動運轉時一般都處于全封閉或半封閉狀態(tài)。7.數(shù)控車床一般還配有自動排屑裝置。1.1數(shù)控車床簡介1.1.2數(shù)控車床的結構特點1.1.3數(shù)控車床用途及主要加工對象1．精度要求高的零件2．表面粗糙度值小的零件3．表面輪廓形狀復雜的零件4．帶特殊螺紋的零件5．淬硬回轉體零件1.1數(shù)控車床簡介1.2數(shù)控車削工藝特點車削加工的工藝特點就是工件旋轉做主運動，車刀作進給運動。車削加工可以在臥式車床、立式車床、轉塔車床、仿形車床、自動車床、數(shù)控車床，以及各種專用車床上進行，主要用來加工各種回轉表面，如外圓(含外回轉槽)、內(nèi)圓(含內(nèi)回轉槽)、平面(含臺階端面)、錐面、螺紋和滾花面等。根據(jù)所選用的車刀角度和切削用量的不同，車削可分為粗車、半精車和精車等階段。1.2.1數(shù)控車削工藝的基本特點1．車削外圓車削外圓是最常見、最基本的車削方法外圓車刀車削外圓面1.2數(shù)控車削工藝特點1.2.1數(shù)控車削工藝的基本特點2．車削內(nèi)圓(孔)車削內(nèi)圓(孔)是指用車削方法擴大工件的孔或加工工件的內(nèi)表面。常見內(nèi)圓加工方式1.2數(shù)控車削工藝特點1.2.1數(shù)控車削工藝的基本特點3．車削平面車削平面主要指的是車端平面(包括臺階端面)

45°車刀車削端面方式90°左偏刀和右偏刀車削端面方式1.2數(shù)控車削工藝特點1.2.1數(shù)控車削工藝的基本特點4．車削錐圓錐面可分為內(nèi)錐面和外錐面，可以分別視為內(nèi)圓、外圓的一種特殊形式圓錐面車削方式1.2數(shù)控車削工藝特點1.2.1數(shù)控車削工藝的基本特點5．車削螺紋車削螺紋也是最常見、最基本的一種車削工藝

螺紋車削方式1.2.1數(shù)控車削工藝的基本特點1.2數(shù)控車削工藝特點1.2.2數(shù)控車削工藝分析的主要內(nèi)容數(shù)控車削加工工藝包括以下主要內(nèi)容：1.分析被加工零件的工藝性；2.擬定加工工藝路線，包括劃分工序、選擇定位基準、安排加工順序和組合工序等；3.設計加工工序，包括選擇工裝夾具與刀具、確定走刀路線、確定切削用量等；4.編制工藝文件。1.2數(shù)控車削工藝特點1.3認識典型的數(shù)控車床數(shù)控車床與普通車床相比較，其結構上仍然是由床身、主軸箱、刀架、進給傳動系統(tǒng)、液壓、冷卻、潤滑系統(tǒng)等部分組成。輸入裝置輸出裝置計算機數(shù)控裝置PLC主軸控制單元主軸機床伺服電機速度控制單元工作臺位置檢測反饋裝置1.3.1數(shù)控車床的組成1．機床本體

刀架床身主軸箱滾珠絲杠床座尾座高精度導軌1.3認識典型的數(shù)控車床1.3.1數(shù)控車床的組成2．數(shù)控裝置（CNC）數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，主要包括微處理器CPU、存儲器、局部總線、外圍邏輯電路以及與數(shù)控系統(tǒng)的其他組成部分聯(lián)接的各種接口等。1.3.1數(shù)控車床的組成1.3認識典型的數(shù)控車床3．輸入/輸出設備鍵盤、磁盤機等是數(shù)控機床的典型輸入設備。除此以外，還可以用串行通信的方式輸入。伺服單元是數(shù)控裝置和機床本體的聯(lián)系環(huán)節(jié)，它將來自數(shù)控裝置的微弱指令信號放大成控制驅動裝置的大功率信號。4．伺服單元1.3認識典型的數(shù)控車床1.3.1數(shù)控車床的組成5．驅動裝置驅動裝置把經(jīng)放大的指令信號轉變?yōu)闄C械運動，通過機械傳動部件驅動機床主軸、刀架、工作臺等精確定位或按規(guī)定的軌跡作嚴格的相對運動，

最后加工出圖紙所要求的零件。伺服驅動器和伺服電機1.3.1數(shù)控車床的組成1.3認識典型的數(shù)控車床6.

可編程控制器

可編程控制器（PLC）己成為數(shù)控機床不可缺少的控制裝置。CNC和PLC協(xié)調(diào)配合，共同完成對數(shù)控機床的控制?？删幊炭刂破?.3認識典型的數(shù)控車床1.3.1數(shù)控車床的組成7.測量裝置測量裝置也稱反饋元件，通常安裝在機床的工作臺或絲杠上，相當于普通機床的刻度盤和人的眼睛，它把機床工作臺的實際位移轉變成電信號反饋給CNC裝置，供CNC裝置與指令值比較產(chǎn)生誤差信號，以控制機床向消除該誤差的方向移動。1.3.1數(shù)控車床的組成1.3認識典型的數(shù)控車床1.3.2數(shù)控車床技術參數(shù)序號項

目單位CA6140CK61361床身上最大回轉直徑mm4003602最大工件長度mm7507503最大車削長度mm7507504刀架上回轉直徑mm2101805主軸中心至床身平面導軌距離mm2052056主軸通孔直徑mm52527主軸孔前端錐度度莫氏5#莫氏6#8主軸頭形式

A6D69尾架套筒內(nèi)孔錐度

莫氏4號莫氏4號10主軸轉速范圍r/min10～1400（正轉）14～1580（反轉）200～182011刀架縱向的快移速度m/min4612刀架橫向的快移速度m/min2313上/下刀架最大行程mm140/320140/32014刀架轉盤回轉角度

±90°±90°15刀桿截面尺寸mm25×2520×2016床尾套筒直徑mm756517床尾套筒錐度

莫氏圓錐5#莫氏圓錐4#18床尾主軸最大行程mm15012019機床凈重Kg12001600CK6136和CA6140的技術參數(shù)1.3認識典型的數(shù)控車床2制定數(shù)控車削工藝教學目標【知識目標】1.掌握如何分析零件圖2.掌握加工順序、走刀路徑的安排和工量夾具的選擇3.掌握切削用量的選擇原則【能力目標】根據(jù)圖紙能編制合理的加工工藝規(guī)程【素質目標】培養(yǎng)學生的知識應用能力和學習能力培養(yǎng)學生良好的工作習慣2.1分析零件圖1.構成零件輪廓的幾何要素分析由于設計等各種原因，在圖紙上可能出現(xiàn)加工輪廓的數(shù)據(jù)不充分、尺寸模糊不清及尺寸封閉等缺陷，從而增加編程的難度，有時甚至無法編寫程序，如圖(a)中，兩圓弧的圓心位置是不確定的，不同的理解將得到完全不同的結果。(b)中，圓弧與斜線的關系要求為相切，但經(jīng)計算后的結果卻為相交割關系，而非相切。(c)中，標注的各段長度之和不等于其總長尺寸，而且漏掉了倒角尺寸。(d)中，圓錐體的各尺寸已經(jīng)構成封閉尺寸鏈。2.1.1零件圖分析2.尺寸標注方法分析在數(shù)控車床的編程中，點、線、面的位置一般都是以工件坐標原點為基準的。因此，零件圖中尺寸標注應根據(jù)數(shù)控車床編程特點盡量直接給出坐標尺寸，或采用同一基準標注尺寸，減少編程輔助時間，容易滿足加工要求。集中引注尺寸標注法2.1分析零件圖2.1.1零件圖分析3.精度及技術要求分析加工精度及技術要求分析主要分析如下內(nèi)容：（1）分析精度及各項技術要求是否齊全、是否合理。對采用數(shù)控加工的表面，其精度要求應盡量一致，以便最后能一刀連續(xù)加工。

（2）分析本工序的數(shù)控車削加工精度能否達到圖紙要求，若達不到，需采用其他措施（如磨削）彌補的話，注意給后續(xù)工序留有余量。

（3）找出圖樣上有較高位置精度要求的表面，這些表面應在一次安裝下完成。

（4）對表面粗糙度要求較高的表面，應確定用恒線速切削。2.1.1零件圖分析2.1分析零件圖2.1.2結構工藝性分析零件的結構工藝性是指零件對加工方法的適應性，即所設計的零件結構應便于加工成型。2.1分析零件圖2.2制訂數(shù)控車削工藝方案1.加工方法的選擇1）數(shù)控車削外回轉表面加工方法的選擇2.2.1擬定工藝路線2）數(shù)控車削內(nèi)回轉表面加工方法的選擇2.2.1擬定工藝路線2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.加工順序的安排1）先粗后精2）先近后遠3）內(nèi)外交叉4）刀具集中5）基面先行2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.1擬定工藝路線2.2.2確定走刀路線（1）刀具引入、切出車螺紋時，必須設置升速進刀段（空刀導入量）δ1和減速退刀段（空刀導出量）δ2（如圖2.6），這樣可避免因車刀升降而影響螺距的穩(wěn)定。δ1、δ2一般按下式選?。害?≥1×導程；δ2≥0.75×導程螺紋加工的導入、導出量2.2制訂數(shù)控車削工藝方案（2）確定最短的空行程路線1）靈活設置程序循環(huán)起點。（a）起刀點和循環(huán)起點重合

（b）起刀點和循環(huán)起點分離2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.2確定走刀路線2）合理安排返回換刀點在手工編制較復雜輪廓的加工程序時，編程者有時將每一刀加工完后的刀具通過執(zhí)行返回換刀點，使其返回到換刀點位置，然后再執(zhí)行后續(xù)程序。這樣會增加走刀路線的距離，從而降低生產(chǎn)效率。因此，在不換刀的前提下，執(zhí)行退刀動作時，應不用返回到換刀點。安排走刀路線時，應盡量縮短前一刀終點與后一刀起點間的距離，方可滿足走刀路線為最短的要求。2.2.2確定走刀路線2.2制訂數(shù)控車削工藝方案3）確定最短的切削進給路線

對以上三種切削進給路線分析和判斷可知：矩形循環(huán)進給路線的走刀長度總和為最短，即在同等條件下，其切削所需的時間（不含空行程）為最短，刀具的損耗小。(a)沿工件輪廓走刀(b)三角形走刀(c)矩形走刀2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.2確定走刀路線（4）零件輪廓精加工一次走刀完成在安排可以一刀或多刀進行的精加工工序時，零件輪廓應由最后一刀連續(xù)加工而成，此時，加工刀具的進、退刀位置要考慮妥當，盡量不要在連續(xù)輪廓中安排切人、切出、換刀及停頓，以免因切削力突然變化而造成彈性變形，致使光滑連續(xù)的輪廓上產(chǎn)生表面劃傷、形狀突變或滯留刀痕等缺陷。2.2.2確定走刀路線2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設計1.數(shù)控車削加工工序劃分方法工序是指一個（或一組）工人在一個工作地（如一臺機床）對一個（或若干個）勞動對象連續(xù)完成的各項生產(chǎn)活動的總和。它是組成生產(chǎn)過程的最小單元。若干個工序組成工藝階段。2.2制訂數(shù)控車削工藝方案數(shù)控車削加工工序劃分常有以下幾種方法：（1）按安裝次數(shù)劃分工序。以每一次裝夾作為一道工序，這種劃分方法主要適用于加工內(nèi)容不多的零件。（2）按加工部位劃分工序。按零件的結構特點分成幾個加工部分，每個部分作為一道工序。（3）按所用刀具劃分工序。刀具集中分序法是按所用刀具劃分工序，即用同一把刀或同一類刀具加工完成零件所有需要加工的部位，以達到節(jié)省時間、提高效率的目的。（4）按粗、精加工劃分工序。對易變形或精度要求較高的零件常用這種方法。這種劃分工序一般不允許一次裝夾就完成加工，而是粗加工時留出一定的加工余量，重新裝夾后再完成精加工。2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設計2.數(shù)控車削加工工序設計（1）確定裝夾方案1）三爪自定心卡盤裝夾2）四爪單動卡盤裝夾2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設計2.2制訂數(shù)控車削工藝方案3）軟爪裝夾對刀基準面工件焊接軟爪裝夾2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設計4）中心孔定位裝夾①兩頂尖拔盤②撥動頂尖

兩頂尖裝夾2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設計2.2制訂數(shù)控車削工藝方案③一夾一頂

（a）用限位支承

（b）用工件臺階限位2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設計5）利用其它工裝夾具裝夾數(shù)控車削加工中有時會遇到一些形狀復雜和不規(guī)則的零件，不能用三爪或四爪卡盤等夾具裝夾，需要借助其它工裝夾具裝夾，如花盤、角鐵等2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設計2.2制訂數(shù)控車削工藝方案（2）選用刀具1)常用數(shù)控焊接車刀2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設計2）機械夾固式可轉位車刀機械夾固式可轉位車刀是已經(jīng)實現(xiàn)機械加工標準化、系列化的車刀2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設計2.2制訂數(shù)控車削工藝方案（3）確定切削用量1）選擇切削用量的一般原則①粗車切削用量選擇粗車時一般以提高生產(chǎn)效率為主，兼顧經(jīng)濟性和加工成本。提高切削速度、加大進給量和背吃刀量都能提高生產(chǎn)效率②精車、半精車切削用量選擇精車和半精車的背吃刀量較小。產(chǎn)生的切削力也較小，所以，在保證表面粗糙度的情況下，適當加大進給量。2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設計2）背吃刀量ap的確定在車床主體、夾具、刀具和零件這一系統(tǒng)剛度允許的條件下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。粗加工時，在允許的條件下，盡量一次切除該工序的全部余量，背吃刀量一般為2～5mm；半精加工時，背吃刀量一般為0.5～1mm；精加工時，背吃刀量為0.1～0.4mm。2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設計2.2制訂數(shù)控車削工藝方案3）進給量f的確定粗加工時，進給量根據(jù)工件材料、車刀刀桿直徑、工件直徑和背吃刀量按表2.5進行選取。2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設計4）主軸轉速的確定2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設計

2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.3數(shù)控車削加工工序劃分與設計2.2.4數(shù)控車削加工工藝文件1.數(shù)控加工工序卡2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.數(shù)控加工刀具卡2.2制訂數(shù)控車削工藝方案2.2.4數(shù)控車削加工工藝文件3.數(shù)控加工走刀路線圖2.2.4數(shù)控車削加工工藝文件2.2制訂數(shù)控車削工藝方案3數(shù)控車削編程基礎教學目標

【知識目標】1.了解數(shù)控編程的基本知識；2.掌握程序文件的格式；3.掌握編程的步驟和規(guī)則；4.掌握坐標系規(guī)定原則及坐標軸確定方法；5.掌握機床坐標系和工件坐標系的感念；6.掌握數(shù)控車床編程常用G指令和M指令；7.掌握數(shù)控車床倒45度角和圓角的方法。

【能力目標】1.會確定數(shù)控車床的坐標系；2.會用G指令和M指令對簡單軸類零件編程3.會用數(shù)控車床編程加工45度倒角和圓角?！舅刭|目標】1.培養(yǎng)學生基本編程的能力。2.培養(yǎng)學生確定機床坐標系的能力。3數(shù)控車削編程基礎一般說來，數(shù)控編程的步驟為：分析零件圖樣→數(shù)控加工工藝設計→數(shù)值計算→編寫零件加工程序單→程序存儲→程序校驗和試切。3.1數(shù)控編程概述3.1.1數(shù)控編程的步驟1.程序的結構與格式1）程序結構加工程序可分為主程序和子程序，無論是主程序還是子程序，每一個程序都是由程序號、程序內(nèi)容和程序結束三部分組成。程序的內(nèi)容則由若干程序段組成，程序段是由若干程序字組成，每個程序字又由地址符和帶符號或不帶符號的數(shù)值組成，程序字是程序指令中的最小有效單位。主程序即加工程序，子程序是可以用適當?shù)臋C床控制指令調(diào)用的一段加工程序。主程序可以多次調(diào)用同一個或不同的子程序、子程序也可以調(diào)用另外的子程序，稱為子程序嵌套，可嵌套的次數(shù)，不同的系統(tǒng)有不同的規(guī)定。3.1數(shù)控編程概述3.1.2數(shù)控編程基礎知識2）程序格式數(shù)控機床有三種程序段格式：固定順序，表格順序，字地址格式。固定順序格式和分隔符程序段格式現(xiàn)在已不使用。在字地址可變程序段格式中，程序字長是不固定的，程序字的個數(shù)也是可變的，程序字的順序是任意排列的。N順序號G準備功能X±坐標運動尺寸Y±坐標運動尺寸Z±坐標運動尺寸F進給速度S主軸轉速M輔助功能N07

G

01

Z

－

30

F

200程序段號地址符號數(shù)字地址符號符號數(shù)字地址符號數(shù)字3.1數(shù)控編程概述3.1.2數(shù)控編程基礎知識3）程序中常用地址符及其含義由英文字母表示的地址符和若干位數(shù)字組成程序字。表3-1列出了編程中常用地址符的含義機能地址符說明程序號O或P或%程序編號地址程序段號N程序段順序編號地址坐標字X，Y，Z；U，V，W；P，Q，R；A，B，C；D，E；R；I，J，K；直線坐標軸旋轉坐標軸圓弧半徑圓弧中心坐標準備功能G指令動作方式輔助功能M，B；開關功能臺分度等補償值H或D補償值地址暫停P或X或F暫停時間重復次數(shù)L或H子程序或循環(huán)程序的循環(huán)次切削用量S或VF主軸轉數(shù)或切削速度進給量或進給速度刀具號T刀庫中刀具編號表3.1常用地址符3.1數(shù)控編程概述3.1.2數(shù)控編程基礎知識2.數(shù)控編程中的指令代碼(1)準備功能G指令代碼（1）功能保持到被取消或被同樣字母表示的程序指令代替（2）功能僅在所出現(xiàn)的程序段內(nèi)有作用（3）功能（4）代碼（1）功能保持到被取消或被同樣字母表示的程序指令代替（2）功能僅在所出現(xiàn)的程序段內(nèi)有作用（3）功能（4）G00a

點定位G50*(d)*刀具偏置0/-G01a

直線插補G51*(d)*刀具偏置+/0G02a

順時針方向圓弧插補G52*(d)*刀具偏置-/0G03a

逆時針方向圓弧插補G53f

直線偏移，注銷G04

*暫停G54f

直線偏移XG05**不指定G55f

直線偏移YG06a

拋物線插補G56f

直線偏移ZG07**不指定G57f

直線偏移XYG08

*加速G58f

直線偏移XZG09

*減速G59f

直線偏移YZG10~G16**不指定G60h

準確定位1（精）G17c

XY平面選擇G61h

準確定位2（中）G18c

ZX平面選擇G62h

快速定位（粗）G19c

YZ平面選擇G63

*攻螺紋3.1數(shù)控編程概述3.1.2數(shù)控編程基礎知識（2）坐標功能字坐標功能字（又稱尺寸字）用來設定機床各坐標的位移量。它一般使用X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R、A、B、C、D、E等地址符為首，在地址符后緊跟“＋”（正）或“－”（負）及一串數(shù)字，該數(shù)字一般以系統(tǒng)脈沖當量（指數(shù)控系統(tǒng)能實現(xiàn)的最小位移量，即數(shù)控裝置每發(fā)出一個脈沖信號，機床工作臺的移動量，一般為0.0001~0.01mm）為單位，不使用小數(shù)點。一個程序段中有多個尺寸字時，一般按上述地址符順序排列。（3）進給功能指令該功能字用來指定刀具相對工件運動的速度。其單位一般為mm/min。當進給速度與主軸轉速有關時，如車螺紋、攻絲等，使用的單位為mm/r。進給功能字以地址符“F”為首，其后跟一串數(shù)字代碼。3.1數(shù)控編程概述3.1.2數(shù)控編程基礎知識（4）主軸功能指令該功能字用來指定主軸速度，單位為r/min，它以地址符“S”為首，后跟一串數(shù)字。（5）刀具功能指令當系統(tǒng)具有換刀功能時，刀具功能字用以選擇替換的刀具。它以地址符“T”為首，其后一般跟二位數(shù)字，代表刀具的編號。以上F功能、T功能、S功能均為模態(tài)代碼。3.1.2數(shù)控編程基礎知識3.1數(shù)控編程概述（6）輔助功能指令輔助功能指令也有M00－M99,共計100種，如表3-3所示。M指令又分為模態(tài)指令與非模態(tài)指令。代

碼

（1）功能與程序段運動同時開始（2）功能在程序段運動完后開始（3）功

能

（4）M00

*程序停止M01

*計劃停止M02

*程序結束M03*

主軸順時針方向M04*

主軸逆時針方向M05

*主軸停止M06##換刀M07*

2號切削液開M08*

1號切削液開M09

*切削液關M10##夾緊M11##松開M12##不指定M13*

主軸順時針方向切削液開M14*

主軸逆時針方向切削液開M15*

正運動M16*

負運動M17~M18##不指定表3.3輔助功能M代碼3.1數(shù)控編程概述3.1.2數(shù)控編程基礎知識3.2數(shù)控機床坐標系3.2.1數(shù)控機床坐標系的規(guī)定原則1.右手直角坐標系標準的坐標系為右手直角坐標系（圖3-1）。它規(guī)定了X、Y、Z三座標軸的關系：用右手的拇指、食指和中指分別代表X、Y、Z三軸，三個手指互相垂直，所指方向分別為X、Y、Z軸的正方向。圍繞X、Y、Z各軸的回轉分別用A、B、C表示，其正向用右手螺旋定則確定。與+X、+Y、+Z、……+C相反的方向用帶“′”的+X′、+Y′、+Z′……+C′表示。2.刀具運動坐標與工件運動坐標數(shù)控機床的坐標系是機床運動部件進給運動的坐標系。由于進給運動可以是刀具相對于工件的運動（車床），也可以是工件相對于刀具的運動（銑床），所以統(tǒng)一規(guī)定：有字母不帶“′”的坐標表示刀具相對于“靜止”工件而運動的刀具運動坐標；帶“′”的坐標表示工件相對于“靜止”刀具而運動的工件運動坐標。1.Z軸一般取產(chǎn)生切削力的主軸軸線為Z軸，取刀具遠離工件方向為正向（+Z），如圖3－2圖3－3所示。當機床有幾個主軸時，選一個垂直工件裝卡面的主軸為Z軸。當機床沒有主軸時（如數(shù)控龍門刨床），用與裝卡工件的工作臺面相垂直的直線為Z軸。若用Z軸方向進給運動部件作為工作臺，則用Z′表示，其正向與Z軸相反。3.2.2坐標軸確定的方法及步驟3.2數(shù)控機床坐標系3.2.2坐標軸確定的方法及步驟3.2數(shù)控機床坐標系(a)立式（b）臥式圖3.3數(shù)控銑床坐標系2.X軸X軸一般位于平行工件裝卡面的水平面內(nèi)。對于工件作回轉切削運動的機床（如車、磨床），在水平面內(nèi)取垂直于工件回轉軸線（Z軸）的方向為X軸，刀具遠離工件方向為正向（如圖3－2所示）。對刀具作回轉切削運動的機床（如銑床、鏜床），當Z軸豎直（立式）時，人面對主軸，向右為正X方向（如圖3－3（a））；當Z軸水平（臥式）時，則向左為正X方向（如圖3－3（b）所示）3.2數(shù)控機床坐標系3.2.2坐標軸確定的方法及步驟圖3.2數(shù)控車床坐標系(a)立式（b）臥式圖3.3數(shù)控銑床坐標系3.Y軸根據(jù)已確定的X、Z軸，按右手直角坐標系確定。同樣，Y與Y′正向相反。4．A、B、C軸此三軸為回轉進給運動坐標。根據(jù)已確定的X、Y、Z軸，用右手螺旋法來確定（如圖3.1所示）5.附加坐標若機床除有XYZ（第一組）主要直線運動外，還有平行于它們的坐標運動，則分別命名為U、V、W（第二組）；或還第三組運動則分別命名為P、Q、R.若除了A、B、C（第一組）回轉運動外，不有其它回轉運動，則命名為D、E等。3.2數(shù)控機床坐標系3.2.2坐標軸確定的方法及步驟圖3.1右手直角坐標系1.工件坐標系設定指令G92指令用來設定刀具在工件坐標系中的坐標值，屬于模態(tài)指令，其設定值在重新設定之前一致有效。程序段格式為：G92XZX、Z為刀位點在工件坐標系中的初始位置。例如：G92X25.0Z350.0；設定工件坐標系為X1O1Z1；G92X25.0Z10.0；設定工件坐標系為X2O2Z2。3.3.1與坐標和坐標系有關的指令3.3FUNUC車削系統(tǒng)常用G指令及應用2.工件坐標系選擇指令工件坐標系選擇指令有G54、G55、G56、G57、G58、G59。均為模態(tài)指令。指令與所選坐標系對應的關系是：G54：選定工件坐標系1；G55：選定工件坐標系2；G56：選定工件坐標系3；G57：選定工件坐標系4；G58：選定工件坐標系5；G59：選定工件坐標系6；3.局部坐標設定指令局部坐標設定指令為G52。屬于非模態(tài)指令，僅在本程序段中有效。程序段格式為：G52XZACX、Z為局部坐標系原點在工件坐標系中的有向距離，A、C是相對于X、Z三個軸的旋轉坐標。3.3FUNUC車削系統(tǒng)常用G指令及應用3.3.1與坐標和坐標系有關的指令4、直接機床坐標系編程指令直接機床坐標系編程指令G53，屬于非模態(tài)指令，只在本程序段中有效。在含有G53指令的程序段中，利用絕對值編程的移動指令的坐標位置是相對于機床坐標系的。5、絕對值編程指令與增量值編程指令絕對值編程指令是G90，增量值編程指令是G91，它們是一對模態(tài)指令。G90出現(xiàn)后，其后的所有坐標值都是絕對坐標，當G91出現(xiàn)以后，G91以后的坐標值則為相對坐標，直到下一個G90出現(xiàn)，坐標又改回到絕對坐標。G90為缺省值。3.3FUNUC車削系統(tǒng)常用G指令及應用3.3.1與坐標和坐標系有關的指令1、單位設定指令與單位有關的指令主要有尺寸單位設定指令和進給速度單位設定指令。（1）尺寸單位設定指令尺寸單位設定指令有G20、G21。其中G20表示英制尺寸，G21表示公制尺寸。G21為缺省值。公制與英制單位的換算關系為：1mm≈0.394in.1in.≈25.4mm（2）進給速度單位的設定指令進給速度單位的設定指令是G94、G95。均為模態(tài)指令，G94為缺省值。3.3FUNUC車削系統(tǒng)常用G指令及應用3.3.2運動路徑控制指令程序段格式為：G94F；或G95FG94設定每分鐘進給量，單位依G20、G21的設定分別為in/min、mm/min。G95設定每轉進給量，單位依G20、G21的設定分別為in/r、mm/r。要說明的是這個功能必須在主軸裝有編碼器時才能使用。3.3FUNUC車削系統(tǒng)常用G指令及應用3.3.2運動路徑控制指令（3）半徑和直徑編程半徑和直徑編程指令分別為G22和G23。注意，華中數(shù)控世紀星HNC-21/22T系統(tǒng)的直徑/半徑編程采用G36/G37代碼。如圖3.6所示，刀尖從A到B時，以絕對值編程為例，程序段為：直徑編程G90G01X36Z8半徑編程G90G01X18Z8圖3.6直徑和半徑編程方式3.3FUNUC車削系統(tǒng)常用G指令及應用3.3.2運動路徑控制指令2.快速定位指令G00為快速定位指令，該指令的功能是要求刀具以點位控制方式從刀具所在位置以各軸設定的最高允許速度移動到指定位置，屬于模態(tài)指令。它只實現(xiàn)快速移動，并保證在指定的位置停止。程序段格式為：G00XZX、Z為目標點坐標。3.線性進給指令線性進給指令G01指令即直線插補指令，該指令的功能是指令刀具相對于工件以直線插補運算聯(lián)動方式，按程序段中規(guī)定的進給速度F，由某坐標點移動到另一坐標點，插補加工出任意斜率的直線。機床在執(zhí)行G01指令時，在該程序段中必須具有或在該程序段前已經(jīng)有F指令，如無F指令則認為進給速度為零。G01和F均為模態(tài)代碼。程序段格式為：G01X_Z_F_X

Z為目標點坐標。3.3FUNUC車削系統(tǒng)常用G指令及應用3.3.2運動路徑控制指令例如圖3.7所示路徑，要求用G01，坐標系原點O是程序起始點，要求刀具由O點快速移動到A點，然后沿AB、BC、CD、DA實現(xiàn)直線切削，再由A點快速返回程序起始點O，OXzADCB12281042圖3.7G01編程圖例按絕對值編程方式：%0001；程序名N01

G92

X0

Z0；坐標系設定N10G90G00X10Z12S600T01M03；快速移至A點，主軸正轉，1號刀,轉速600r/min。N20G01

Z28

F100；直線進給A→B，進給速度100mm/minN30

X42；直線進給B→C，進給速度不變N40

Z12；直線進給C→D，進給速度不變N50

X10；直線進給D→A，進給速度不變N60

G00

X0

Z0；返回原點ON70

M05；主軸停止N80

M02；程序結束3.3FUNUC車削系統(tǒng)常用G指令及應用3.3.2運動路徑控制指令4.圓弧進給及螺旋線進給指令（1）圓弧插補指令G02、G03為圓弧插補指令，該指令的功能是使機床在給定的坐標平面內(nèi)進行圓弧插補運動。圓弧插補有兩種方式，一是順時針圓弧插補，一是逆時針插補，如圖3.8所示。編程格式有兩種，一是I、J、K格式，另一種是R格式。程序段格式：G02/G03

X

Z

I

K

F

或G02/G03

X

Z

R

F

圖3.8圓弧插補方向判別3.3FUNUC車削系統(tǒng)常用G指令及應用3.3.2運動路徑控制指令

X、Z為圓弧終點坐標值。在絕對值編程G90方式下，圓弧終點坐標是絕對坐標尺寸；在增量值編程G91方式下，圓弧終點坐標是相對于圓弧起點的增量值。I、K表示圓弧圓心相對于圓弧起點在X、Z方向上的增量坐標。即I表示圓弧起點到圓心的距離在X軸上的投影；K表示圓弧起點到圓心的距離在Z軸上的投影。I、K的方向與X、Z軸的正負方向相對應。如圖所示，圖上I、K均為負值。要注意的是I、K的值屬于X、Z方向上的坐標增量，與G90和G91方式無關。3.3.2運動路徑控制指令3.3FUNUC車削系統(tǒng)常用G指令及應用圓心IK起始點終點（X，Z）ZXI、K為零時可以省略，但不能同時為零，否則刀具原地不動或系統(tǒng)發(fā)出錯誤信息。如圖3-10所示圖例，設刀具由坐標原點O相對工件快速進給到A點，從A點開始沿著A、B、C、D、E、F、A的線路切削，最終回到原點O。3.3.2運動路徑控制指令3.3FUNUC車削系統(tǒng)常用G指令及應用OXZ153878R2048R23301025ABCDE58F為了討論的方便，在這里我們不考慮刀具半徑對編程軌跡的影響，編程時假定刀具中心與工件輪廓軌跡重合。實際加工時，刀具中心與工件輪廓軌跡間總是相差一個刀具半徑的，這就要用到刀具半徑補償功能。用增量值編程方式編程如下：%0001；程序名N10

G92

X0

Z0；建立坐標系N20

G90

G17

M03；絕對值方式，XOZ平面，主軸正轉N30

GOO

X15

Z10；快速移動到AN40

G01

X43

F180

S400；直線插補到B，進給速度180mm/min，主軸400r/minN50

G02

X20

Z20

I20

F80；順時針插補B→C，進給速度80mm/minN60

G01

X0

Z18

F180；直線插補C→D，進給速度180mm/minN70

X-40；直線插補D→E，進給速度不變N80

G03

X-23

Z-23

K-23

F80；逆時針插補E→F，進給速度80mm/minN90

G01

Z-15

F180；直線插補F→A，進給速度180mm/minN100

G00

X-15

Y-10；快速返回原點ON110

M002；程序結束3.3.2運動路徑控制指令3.3FUNUC車削系統(tǒng)常用G指令及應用上面的程序是用I、K格式編寫的，如果使用R格式編程，則如圖3.10所示的輪廓，使用R編程時，只需將上面程序（絕對值編程）中N50、N80程序段分別修改為下面的程序段就行了：N50

G02

X78

Z30

R20

F80N80

G03

X15

Z25

R23

F80在使用半徑編程時，按幾何作圖會出現(xiàn)兩段起點和半徑都相同的圓弧，其中一段圓弧的圓心角α＞180o，另一段圓弧的圓心角α＜180o。編程時規(guī)定用R表示圓心角小于180o的圓弧，用R-表示圓心角大于180o的圓弧，正好180o時，正負均可。圖3.11所示兩段圓弧編程如下：圓弧1

G90

G02

X50

Z40

R-30

F120圓弧2

G90

G02

X50

Z40

R30

F1203.3FUNUC車削系統(tǒng)常用G指令及應用R－30R30P1（30，15）P2（50，40）圓弧1圓弧2ZXO3.3.2運動路徑控制指令在實際加工中，往往要求在工件上加工出一個整圓輪廓。整圓的起點和終點重合，用R編程無法定義，所以只能用圓心坐標編程，見圖3.12所示，從起點開始順時針切削，整圓程序段如下：G90

G02

X80

Z50

I-35

K0

F120起點和終點重合508045XZO3.3FUNUC車削系統(tǒng)常用G指令及應用3.3.2運動路徑控制指令5.暫停指令G04為暫停指令，該指令的功能是使刀具作短暫的無進給加工(主軸仍然在轉動)，經(jīng)過指令的暫停時間后再繼續(xù)執(zhí)行下一程序段，以獲得平整而光滑的表面。G04指令為非模態(tài)指令。其程序段格式為：G04X（或P或F或S）3.3FUNUC車削系統(tǒng)常用G指令及應用3.3.2運動路徑控制指令1.M00——程序停止指令M00指令實際上是一個暫停指令。功能是執(zhí)行此指令后，機床停止一切操作。即主軸停轉、切削液關閉、進給停止。但模態(tài)信息全部被保存，在按下控制面板上的啟動指令后，機床重新啟動，繼續(xù)執(zhí)行后面的程序。該指令主要用于工件在加工過程中需停機檢查、測量零件、手工換刀或交接班等。2.M01——計劃停止指令M01指令的功能與M00相似，不同的是，M01只有在預先按下控制面板上“選擇停止開關”按鈕的情況下，程序才會停止。如果不按下“選擇停止開關”按鈕，程序執(zhí)行到M01時不會停止，而是繼續(xù)執(zhí)行下面的程序。M01停止之后，按啟動按鈕可以繼續(xù)執(zhí)行后面的程序。該指令主要用于加工工件抽樣檢查，清理切屑等。3.4FUNUC車削系統(tǒng)常用M指令及應用3.M02——程序結束指令M02指令的功能是程序全部結束。此時主軸停轉、切削液關閉，數(shù)控裝置和機床復位。該指令寫在程序的最后一段。4.M03、M04、M05——主軸正轉、反轉、停止指令M03表示主軸正轉，M04表示主軸反轉。所謂主軸正轉，是從主軸向Z軸正向看，主軸順時針轉動；反之，則為反轉。M05表示主軸停止轉動。M03、M04、M05均為模態(tài)指令。要說明的是有些系統(tǒng)(如華中數(shù)控系統(tǒng)CJK6032數(shù)控車床)不允許M03和M05程序段之間寫入M04，否則在執(zhí)行到M04時，主軸立即反轉，進給停止，此時按“主軸?！卑粹o也不能使主軸停止。3.4FUNUC車削系統(tǒng)常用M指令及應用5.M06——自動換刀指令M06為手動或自動換刀指令。當執(zhí)行M06指令時，進給停止，但主軸、切削液不停。M06指令不包括刀具選擇功能，常用于加工中心等換刀前的準備工作。6.M07、M08、M09——冷卻液開關指令M07、M08、M09指令用于冷卻裝置的啟動和關閉。屬于模態(tài)指令。M07表示2號冷卻液或霧狀冷卻液開。M08表示1號冷卻液或液狀冷卻液開。M09表示關閉冷卻液開關，并注銷M07、M08、M50及M51（M50、M51為3號、4號冷卻液開）。且是缺省值。7.M30——程序結束指令M30指令與M02指令的功能基本相同，不同的是，M30能自動返回程序起始位置，為加工下一個工件作好準備8.M98、M99——子程序調(diào)用與返回指令M98為調(diào)用子程序指令，M99為子程序結束并返回到主程序的指令。3.4FUNUC車削系統(tǒng)常用M指令及應用案例導入：車削加工如圖3.13所示的含倒角結構的軸類零件。3.5數(shù)控車床的倒角功能圖3.13含倒角結構的軸案例分析在FUNUC0i車削數(shù)控系統(tǒng)中，G01指令還具有對回轉體類工件的臺階和端面交接處，實現(xiàn)自動倒45?倒角和倒圓角功能。完成此項任務，需掌握的知識如下：1.自動倒45?倒角格式：G01X～C～F～用于由X軸向Z軸過度倒直角，C值有正負之分。倒直角指向Z軸負向，則C值為負；倒直角指向Z軸正向，則C值為正。格式：G01Z～C～F～用于由Z軸向X軸過度倒直角，C值有正負之分。倒直角指向X軸負向，則C值為負；倒直角指向X軸正向，則C值為正。2.自動倒圓角格式：G01X～R～F～用于X軸向Z軸向過渡圓角，R值有正負之分。倒圓角指向Z軸負向，則R值為負；倒圓角指向Z軸正向，則R值為正。格式：G01Z～R～F～用于Z軸向X軸向過渡圓角，R值有正負之分。倒圓角指向X軸負向，則R值為負；倒圓角指向X軸正向，則R值為正。3.5數(shù)控車床的倒角功能3.實訓編制圖3-13所示含倒角結構的軸類零件的加工程序。3.5數(shù)控車床的倒角功能%0123N10G92X70Z10（設立坐標系，定義對刀點的位置）N20G00U-70W-10（從編程規(guī)劃起點，移到工件前端面中心處）N30G01U26C3F100（倒3×45°直角）N40W-22R3（倒R3圓角）N50U39W-14C3（倒邊長為3等腰直角）N60W-34（加工Φ65外圓）N70G00U5W80（回到編程規(guī)劃起點）N80M30（主軸停、主程序結束并復位）

4數(shù)控車削仿真加工教學目標【知識目標】1.了解常見數(shù)控仿真軟件的種類。2.掌握常見數(shù)控仿真軟件的安裝方法。3.掌握仿真軟件的菜單功能?！灸芰δ繕恕?.能根據(jù)加工工藝要求選擇數(shù)控刀具。2.能對仿真軟件進行安裝工件和刀具的操作。3.能根據(jù)現(xiàn)有程序，直接輸入數(shù)控系統(tǒng)。4.能進行對刀，設置刀具參數(shù)并自動加工零件。5.能用測量功能分析零件加工質量?！舅刭|目標】培養(yǎng)學生利用仿真軟件進行仿真加工的能力4.1數(shù)控車加工仿真軟件

簡介打開VNUC數(shù)控仿真系統(tǒng)，選擇機床則進入圖4.1所示主界面。顯示屏上方為菜單欄，下方分為左右兩部分，左側為數(shù)控機床顯示區(qū)，右側為機床數(shù)控系統(tǒng)面板。功能簡介如下。4.1.1vnuc軟件簡介4.1數(shù)控車加工仿真軟件

簡介4.1.1vnuc軟件簡介圖4.1VNUC數(shù)控車床仿真系統(tǒng)操作界面1-主菜單2-數(shù)控操作面板3-報警信息欄4-機床顯示工具條5-數(shù)控機床顯示區(qū)4.1數(shù)控車加工仿真軟件

簡介1.菜單菜單欄有七個下拉式主菜單：“文件、顯示、工藝流程、工具、選項、教學管理、幫助”。點擊主菜單，則出現(xiàn)子菜單，其操作使用方法類似一般計算機軟件。下拉式主菜單具體功能介紹如表4-1至4-3所示。1)“文件”下拉式菜單4.1.1vnuc軟件簡介4.1數(shù)控車加工仿真軟件

簡介4.1.1vnuc軟件簡介菜單項名稱功能說明

文件新建項目新建的項目會將這次操作所選用的毛坯、刀具、數(shù)控程序等記載下來，以后加工同樣的零件時，只要打開這個項目文件即可進行加工，而不必重新進行設置打開項目打開的是一個已經(jīng)完成加工工序的項目，在主窗口中毛坯已經(jīng)裝夾完畢，工件坐標原點已設好，數(shù)控程序已被導人，這時只需打開機械面板，按下開關鍵即可進行加工。如果打開的是一個未完的項目，則這時的主窗口內(nèi)將顯示上一次保存項目時的狀態(tài)保存項目將當前工作狀態(tài)保存為一個文件，供以后繼續(xù)使用項目信息

加載NC代碼文件到存放代碼文件的文件夾中尋找代碼文件(即用戶編寫的程序，此代碼文件路徑是個人規(guī)定的)保存NC代碼文件加載保存零件數(shù)據(jù)將當前工作狀態(tài)下的加T程序保存為一個文件加載/保存零件數(shù)據(jù)使用和保存加工后的零件退出結束數(shù)控加工仿真系統(tǒng)程序4.1數(shù)控車加工仿真軟件

簡介2）“顯示”下拉式菜單4.1.1vnuc軟件簡介菜單項名稱功能說明

顯示

顯示復位顯示復位就是將機床圖像設成初始大小和位置。無論當前機床圖像放大或縮小了多少、方向和位置如何調(diào)整，只要使用“顯示復位”選項，都可使機床的大小、方向恢復到初始大小，也就是剛進人系統(tǒng)時的狀態(tài)右視圖使用“右視圖”選項，可快速地使機床的右側面正對主窗口

左視圖左視圖是銑床和加工中心特有的一種視圖方式。使用“左視圖”選項，可快速地使機床的左側面正對主窗口

正視圖使用“正視圖”選項，可快速地使機床的正面正對主窗口

零件顯示使用“零件顯示”選項，可使主窗口中看不到機床，從而突出顯示零件

透明顯示使用“透明顯示”選項，可使機床變?yōu)橥该?，從而突出顯示零件

隱藏顯示數(shù)控系統(tǒng)其作用是不顯示或者顯示主界面右側的數(shù)控系統(tǒng)面板。VNUC系統(tǒng)主界面的默認設置是左側為機床加工.顯示區(qū)，右側為數(shù)控系統(tǒng)面板，使用“隱藏/顯示數(shù)控系統(tǒng)”后，隱藏數(shù)控系統(tǒng)面板可以更清楚地觀看加工過程

顯示隱藏手輪其作用是打開或關閉手輪。在默認狀態(tài)下，手輪是不顯示的，需要使用手輪時，可使用該命令使手輪出現(xiàn)在機床顯示區(qū)右下方，不用時，再按一下該命令項即可關閉手輪4.1數(shù)控車加工仿真軟件

簡介3）“工藝流程”“工具”“選項”“教學管理”下拉式菜單4.1.1vnuc軟件簡介菜單項名稱功能說明工藝流程加工中心刃庫此位置在不同仿真系統(tǒng)中顯示相應的刀具庫，主要完成建立和安裝新刀具、修改刀具、保存刀具等工作基準工具彈出基準工具對話框拆除工具將刀具或基準工具拆下毛坯打開零件毛坯庫工藝流程移動毛坯調(diào)整毛坯的位置拆除毛坯從機床上拆除毛坯安裝、拆卸、移動壓板可以實現(xiàn)安裝、拆卸、移動壓板的操作工具輔助視圖銑床和加工中心有“輔助視圖”功能。在對刀時，為了看清毛坯與基準的接觸情況，可以使用該功能測量視圖在車床加工操作中，采用試切法對刀時，可使用“測量視圖”選項來測量毛坯的直徑選項選擇機床和系統(tǒng)在該窗口中進行機床和系統(tǒng)的選擇參數(shù)設置用戶可以在這中設置程序運行倍率，打開或關閉加工聲音教學管理教學管理主要用于遠程教育的控制4.1數(shù)控車加工仿真軟件

簡介2.機床顯示工具條（1）移動機床（2）旋轉機床（3）局部擴大（4）擴大和縮小機床4.1.1vnuc軟件簡介4.1數(shù)控車加工仿真軟件

簡介3.報警信息欄4.數(shù)控機床顯示區(qū)4.1.1vnuc軟件簡介4.1數(shù)控車加工仿真軟件

簡介6.仿真加工步驟：數(shù)控仿真加工通常按以下步驟進行：（1）針對加工對象進行工藝分析與設計。（2）按機床數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定格式與代碼編制NC程序并存盤。（3）打開仿真軟件選擇機床。（4）機床開機回參考點。（5）安裝工件。（6）安裝刀具。（7）建立工件坐標系。（8）編輯或上傳NC語言。4.1.1vnuc軟件簡介4.1數(shù)控車加工仿真軟件

簡介（9）校驗程序。（10）自動加工。其中，前兩項應在上機操作前充分準備。4.1.1vnuc軟件簡介4.1數(shù)控車加工仿真軟件

簡介打開宇龍數(shù)控仿真系統(tǒng)，選擇機床則進入下圖

所示主界面。顯示屏上方為菜單欄，下方分為左右兩部分，左側為數(shù)控機床顯示區(qū)，右側為機床數(shù)控系統(tǒng)面板，功能簡介如下。4.1.2上海宇龍數(shù)控仿真軟件簡介4.1數(shù)控車加工仿真軟件

簡介表4.4“文件”下拉式菜單功能說明4.1.2上海宇龍數(shù)控仿真軟件簡介菜單項名稱功能說明

文件新建項目新建的項目會將這次操作所選用的毛坯、刀具、數(shù)控程序等記載下來，以后加工同樣的零件時，只要打開這個項目文件即可加工，而不必重新進行設置打開項目打開的是一個已經(jīng)完成加工工序的項目，在主窗口中毛坯已經(jīng)裝夾完畢，工件坐標原點已設好，數(shù)控程序已被導人。這時只需打開機械面板，按下開關鍵即可進行加工。如果打開的是一個未完的項日，則這時的主窗口內(nèi)將顯示上一次保存項目時的狀態(tài)保存項目將當前工作狀態(tài)保存為一個文件，供以后繼續(xù)使用另存項目將當前工作狀態(tài)另存到一個文件，供以后繼續(xù)使用導人零件模型到存放零件模型的文件夾中尋找文件(即用戶存放的文件，此代碼文件路徑是個人規(guī)定的)。文件的后綴名為“prt”.切勿更改后綴名導出零件模型將當前工作狀態(tài)下的加工零件保存到一個指定的文件內(nèi)。文件的后綴名為"prt".切勿更改后綴名開始記錄可以進行即時操作錄像，以便用于實際教學演示演示將錄制好的操作過程進行回放退出結束數(shù)控加工仿真系統(tǒng)程序4.1數(shù)控車加工仿真軟件

簡介表4.5“視圖”下拉式菜單4.1.2上海宇龍數(shù)控仿真軟件簡介菜單項名稱功能說明視圖復位顯示復位就是將機床圖像設成初始大小和位置。無論當前機床圖像放大或縮小了多少，方向和位置如何調(diào)整，只要使用“復位”選項，都可使機床的大小、方向恢復到初始大小，也就是剛進人系統(tǒng)時的狀態(tài)動態(tài)平移將機床圖像進行任意位置的水平移動動態(tài)旋轉將機床圖像進行空間任意方位的旋轉動態(tài)放縮將機床圖像進行任意大小的縮放局部放大將機床圖像上任意部位放大，以便于清晰顯示該形狀繞X.Y.Z軸旋轉

將機床圖像分別圍繞X，Y.Z軸進行任意旋轉前視圖可快速地使機床的正面正對主窗口俯視圖可快速地使機床的上面正對主窗口(仿真加工時應用最多)左側視圖可快速地使機床的左側面正對主窗口右側視圖可快速地使機床的右側面正對主窗口控制面板切換

將顯示屏上機床的控制面板進行功能轉換觸摸屏工具將顯示屏上機床控制面板的操作轉換成觸摸式選項包括加工聲音的開關、機床和零件顯示的方式、仿真加工倍率、顯示報警信息等4.1數(shù)控車加工仿真軟件

簡介表4.5“機床”“零件”“測量”下拉式菜單4.1.2上海宇龍數(shù)控仿真軟件簡介菜單項名稱功能說明機床選擇機床根據(jù)不同要求和實際機床的系統(tǒng)、型號選擇合適的仿真機床的機型、系統(tǒng)及操作面板選擇刀具根據(jù)需要選擇正確的刀具以滿足加工的需要拆除工具拆除輔助工具DNC傳輸實現(xiàn)在線傳輸功能，將已經(jīng)編好的程序傳輸?shù)綌?shù)控裝置中檢查NC程序進行NC程序的檢查移動尾座通過該功能實現(xiàn)尾座的伸縮和移動零件定義毛坯根據(jù)零件圖樣的要求設定零件毛坯的外形放置零件安裝、放置已經(jīng)設定好的零件毛坯移動零件根據(jù)需要移動零件以滿足加工的需要拆除零件拆除機床上已安裝的零件測量剖面圖測量對已加工的零件進行尺寸測量工藝參數(shù)顯示當前狀態(tài)下機床、刀具、切削用量選擇的內(nèi)容4.1數(shù)控車加工仿真軟件

簡介表4.7“互動教學”“系統(tǒng)管理”下拉式菜單4.1.2上海宇龍數(shù)控仿真軟件簡介菜單項名稱功能說明

自由練習

結束自由練習教師機專用觀察學生當前操作結束觀察當前操作打開對話窗口讀取操作記錄可以將前邊錄制好的操作過程讀取出來或者是將某位學生的操作過程調(diào)出來進行回放，以便于對學生進行即時檢測評分標準教師機專用交卷考試時使用查詢對仿真操作成績的查詢(僅限于教師使用)鼠標同步將學生機與教師機的鼠標同步，使教師機的操作過程同步顯示到每臺學生機上，以便于教學演示系統(tǒng)管理機床管理教師機專用用戶管理批量用戶管理刀庫管理系統(tǒng)設置各種系統(tǒng)的設定及功能的選擇等4.1數(shù)控車加工仿真軟件

簡介2.機床顯示工具條3.報警信息欄4.數(shù)控機床顯示區(qū)5.數(shù)控裝置及操作面板4.1.2上海宇龍數(shù)控仿真軟件簡介4.1數(shù)控車加工仿真軟件

簡介4.1.2上海宇龍數(shù)控仿真軟件簡介4.2數(shù)控車仿真加工實例案例導入給定加工程序，利用VNUC數(shù)控車削仿真加工軟件完成仿真加工。仿真加工零件的零件圖如圖4.9所示，仿真加工零件仿真實物圖如圖4.10所示。

圖4.9仿真加工零件的零件圖4.2.1VNUC仿真加工實例4.2數(shù)控車仿真加工實例4.2.1VNUC仿真加工實例圖4.10仿真加工零件仿真實物圖4.2數(shù)控車仿真加工實例實訓1.啟動數(shù)控加工仿真系統(tǒng)雙擊計算機桌面上的軟件圖標4.2.1VNUC仿真加工實例打開VNUC系統(tǒng)。系統(tǒng)彈出“用戶登錄”界面如圖4.11所示。輸入用戶名和密碼后再單擊“登錄”，進入數(shù)控仿真系統(tǒng)圖4.11仿真系統(tǒng)用戶登錄界面4.2數(shù)控車仿真加工實例2.選擇機床和數(shù)控系統(tǒng)（1）單擊主菜單“選項”下的“選擇機床和系統(tǒng)”。（2）在彈出的“選擇機床與數(shù)控系統(tǒng)”窗口中，如圖4.12所示，“機床類型”一欄為下拉菜單，從下拉菜單中選中“臥式車床”項。4.2.1VNUC仿真加工實例圖4.12“選擇機床與數(shù)控系統(tǒng)”窗口4.2數(shù)控車仿真加工實例（3）臥式車床列表會顯示在窗口左下方的“數(shù)控系統(tǒng)”列表中，如圖4-12所示。單擊選中“FANUC0T”，右邊機床參數(shù)欄里顯示的是選中機床的有關參數(shù)。（4）單擊“確定”按鈕，設置窗口關閉，主界面左側的顯示區(qū)顯示臥式車床，右側的數(shù)控系統(tǒng)面板自動切換成FANUC0系統(tǒng)，如圖4.13所示。4.2.1VNUC仿真加工實例圖4.13FANUC0系統(tǒng)數(shù)控車床仿真系統(tǒng)操作界面4.2數(shù)控車仿真加工實例3.仿真加工系統(tǒng)基本操作（1）啟動機床并回零首先啟動數(shù)控裝置，單擊加電按鈕，彈開急停按鈕。單擊回零按，然后分別單擊一下坐標軸移動按鈕中的“+X”和“+Z”方向按鈕，使坐標軸順序回零。（2）確定零件毛坯及裝夾工件1）單擊工藝流程菜單，選擇“新毛坯”，出現(xiàn)“車床毛坯”對話框，如圖4.14所示，按照對話框提示填寫零件要求的參數(shù)。4.2.1VNUC仿真加工實例4.2數(shù)控車仿真加工實例4.2.1VNUC仿真加工實例圖4.14“車床毛坯”對話框4.2數(shù)控車仿真加工實例2）單擊“確定”按鈕，將設定好的“毛坯1”添加到毛坯零件列表中，如圖4.15所示4.2.1VNUC仿真加工實例圖4.15毛坯零件列表4.2數(shù)控車仿真加工實例3）選擇毛坯1，單擊“安裝此毛坯”按鈕，然后調(diào)整毛坯到合適的位置后單擊“確定”按鈕即可，如圖4.16所示。4.2.1VNUC仿真加工實例圖4.16毛坯裝夾及調(diào)整4.2數(shù)控車仿真加工實例（3）安裝刀具單擊主菜單欄“工藝流程”下的“車刀刀庫”選項，打開車床的刀具庫，如圖4.17所示，根據(jù)零件形狀選擇相應刀具并單擊“確定”按鈕。同時，車床的刀架上出現(xiàn)新建立的刀具，如圖4.18所示4.2.1VNUC仿真加工實例圖4.17刀庫圖4.18刀具安裝4.2數(shù)控車仿真加工實例4.對刀與偏置設置（1）設置T01號93°外圓車刀（試切法）1）在控制面板中選擇進入手動操作方式，試切外圓，如圖4.19所示。4.2.1VNUC仿真加工實例圖4.19試切外圓4.2數(shù)控車仿真加工實例2）在主菜單中單擊“工具”選項，打開“測量”工具，測量出試切毛坯直徑X“46.0355”，長度Z“-17.1603”，如圖4.20所示4.2.1VNUC仿真加工實例圖4.20試切測量4.2數(shù)控車仿真加工實例3）計算數(shù)值4.2.1VNUC仿真加工實例4）單擊進入MDI操作方式，再單擊出現(xiàn)OFFSET畫面，如圖4.21所示。然后單擊“形狀”按鈕，出現(xiàn)形狀輸入畫面，如圖4.22所示。圖4.21OFFSET畫面圖4.22形狀輸入畫面4.2數(shù)控車仿真加工實例具體加工程序：4.2.1VNUC仿真加工實例O0001N10M03T0101S800;N20G00X55.0Z5.0;N30G71U0.5R1.0;N40G71P50Q150U0.5W0F0.3;N50G00X0;N60G01Z0F0.2;N70G03X25.5Z-20.0R12.5F0.2;N80G01Z-63.0F0.2;N90X28.0;N100X29.8W-1.0;N110Z-92.0;N120X13.0;N130X44.98W-1.0;N140Z-100.0;N150X55.0;N160G00X100.0Z100.0;N170M05;N180M00;N190M03T0101S800;N200G00X55.0Z5.0;N210G70P50Q150;N220G00X30.0Z0;N230G01X0F0.2;N240G03X20.0Z-20.0R12.5F0.15;N250G02X20.0Z-40.0R18.0;N260G01X25.0W-20.0F0.2;N270W-3.0;N280X35.0;N290G00X100.0Z100.0N300T0202S600;N310G00X35.0Z-92.0;N320G94X27.0Z-92.0F0.2;4.2數(shù)控車仿真加工實例N330G01X29.8Z-91.0F0.2;N340X28.0W-1.0;N350X49.0;N360G00X50.0Z-105.0;N370G94X42.0Z-105.0F0.2;N380G01X45.0Z-104.0F0.2;N390X43.0W-1.0;N400X50.0;N410G00X100.0Z100.0;N420T0303S1000;N430G00X32.0Z-60;N440G92X29.5Z-88.0F1.5;N450X29.0;N460X28.5;4.2.1VNUC仿真加工實例N470X28.1;N480X28.05;N490G00X100.0Z100.0;N500M05;N510M304.2數(shù)控車仿真加工實例（2）自動加工1）選擇EDIT工作方式，使加工程序復位。2）轉換AUTO加工方式，檢查進給倍率和主軸轉速按鈕，最后開啟循環(huán)啟動按鈕，執(zhí)行自動加工。仿真加工結果如圖4.24所示。4.2.1VNUC仿真加工實例

圖4.24仿真加工結果4.2數(shù)控車仿真加工實例3）測量。零件加工完成后，單擊下拉菜單“工具”中的“測量”，可以分別觀察其輪廓尺寸，以便校驗編程和加工的正確性。4.2.1VNUC仿真加工實例4.2數(shù)控車仿真加工實例案例導入給定加工程序，利用宇龍數(shù)控車削仿真加工軟件完成仿真加工。仿真加工零件的零件圖如圖4.25所示，仿真加工零件仿真實物圖如圖4.26所4.2.2宇龍仿真加工實例圖4.25宇龍仿真加工零件圖圖4.26宇龍仿真加工零件仿真實物圖4.2數(shù)控車仿真加工實例實訓1.啟動數(shù)控加工仿真系統(tǒng)從開始菜單打開宇龍加工仿真系統(tǒng)，如圖4.27所示。系統(tǒng)彈出“用戶登錄”界面如圖4.28所示。輸入用戶名和密碼后再單擊“登錄”，進入數(shù)控仿真系統(tǒng)。4.2.2宇龍仿真加工實例圖4.27打開宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)圖4.28宇龍仿真系統(tǒng)用戶登錄界面4.2數(shù)控車仿真加工實例2.選擇機床和數(shù)控系統(tǒng)登錄后，點擊“機床”主菜單，選擇“選擇機床”選項，如圖4.29（a）所示，打開“選擇機床”對話框，按圖示選項選擇數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床，如圖4.29（b）4.2.2宇龍仿真加工實例a)b)圖4.29“選擇機床”對話框4.2數(shù)控車仿真加工實例單擊“確定”按鈕，設置窗口關閉，主界面左側的顯示區(qū)顯示臥式車床，右側的數(shù)控系統(tǒng)面板自動切換成FANUC0imate系統(tǒng)，如圖4.30所示。4.2.2宇龍仿真加工實例圖4.30FUNUC0imate系統(tǒng)仿真加工界面4.2數(shù)控車仿真加工實例3.仿真加工系統(tǒng)基本操作（1）啟動機床并回零首先啟動數(shù)控裝置，單擊系統(tǒng)啟動按鈕，彈開急停按鈕。單擊回零按鈕，然后分別單擊一下坐標軸移動按鈕中的“+X”和“+Z”方向按鈕，使坐標軸順序回零。（2）裝夾工件1）定義毛坯。點擊“零件”下拉式菜單，選擇“定義毛坯”選項如圖4.31所示（a），，打開“定義毛坯”對話框，如圖4.31（b）所示，按照圖示對話框填寫零件要求毛坯參數(shù)

4.2.2宇龍仿真加工實例4.2數(shù)控車仿真加工實例4.2.2宇龍仿真加工實例圖4.31打開“定義毛坯”對話框4.2數(shù)控車仿真加工實例2）單擊“確定”按鈕，將設定好的“毛坯1”添加到毛坯零件列表中，如圖4.32所示。4.2.2宇龍仿真加工實例圖4.32“選擇零件”對話框4.2數(shù)控車仿真加工實例3）選擇毛坯1，單擊“安裝按鈕”按鈕，然后調(diào)整毛坯到合適的位置后單擊“確定”按鈕即可。①當零件有內(nèi)部結構時，為了能更好地觀察和加工，可通過更改零件顯示模式來表達清楚零件的內(nèi)部結構。點擊“視圖”下拉式菜單，選擇“選項”選項，如圖4.33所示，打開“視圖選項”對話框，如圖4.34所示。在進入“視圖選項”界面后，根據(jù)要顯示的部位進行相應的調(diào)整。4.2.2宇龍仿真加工實例圖4.33“視圖”下拉式菜單圖4.34“視圖選項”對話框4.2數(shù)控車仿真加工實例4）刀具安裝，單擊主菜單欄“機床”下的“選擇刀具”選項，如圖4.35所示，打開車床的“刀具選擇”對話框，如圖4.36所示。4.2.2宇龍仿真加工實例圖4.35“機床”下拉式菜單圖4.36“刀具選擇”對話框4.2數(shù)控車仿真加工實例1）安裝T01號外圓