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机电工程系机电一体化专业数控模拟仿真实训室实训指导书二零一五年九月第一章软件介绍课题一：通用项目介绍2项目文件项目文件的内容包括：1)机床、毛坯、经过加工的零件、选用的刀具和夹具、在机床上的安装位置和方法；2)输入的参数：工件坐标系、刀具长度和半径补偿数据；3)输入的数控程序。新建项目文件在文件下拉菜单中选择“新建项目”；选择新建项目后，系统被初始化。保存项目文件在文件下拉菜单中选择“保存项目”或“另存项目”；选择需要保存的内容，按下“确认”按钮。如果保存一个新的项目或者需要以新的项目名保存，选择“另存项目”，当内容选择完毕，还需要输入项目名。保存项目时，系统自动以用户给以的文件名建立一个文件夹，内容都保存在该文件夹之中。打开项目文件打开选中的项目文件夹，在文件夹中选中并打开后缀名为“mac”的文件。定义、取得和放置毛坯定义毛坯在工具条上选择“”或打开“零件”下拉菜单，在其中选择“定义毛坯”后，系统打开以下对话框：31.选择毛坯类型：铣加工仿真有两种形状的毛坯供选择：长方形毛坯和圆柱形毛坯。可以用光标点击形状图标选择毛坯类型。车加工仿真仅提供圆柱形毛坯类型。2.参数输入：在毛坯名输入框内输入毛坯名，然后被定义的毛坯才可以被保存。尺寸输入框用于输入尺寸，单位：毫米。3.保存退出：按“确定”按钮，保存定义的毛坯并且退出本操作。4.取消退出：按“取消”按钮，退出本操作。5.保存零件模型保存零件模型需要给定模型名。利用保存零件模型这个功能，可以把经过部分加工的零件作为成型毛坯予以存放。6.取出零件模型在“文件”下拉菜单中选择“导入零件模型”，系统弹出文件对话框，在此对话框中选择并且打开后缀名为“PRT”的零件文件。47.放置零件在“零件”下拉菜单中选择“放置零件”命令或者在工具条上选择图标：打开操作对话框。在列表中点击所需的零件，按下“确定”按钮，系统自动关闭对话框，零件和夹具（如果已经选择了夹具）将被放到机床上。对于卧式加工中心还可以在上述对话框中选择是否使用角尺板。如果选择了使用角尺板，那么在放置零件时，角尺板同时出现在机床台面上。8.调整零件位置零件可以在工作台面上移动。毛坯放上工作台后，系统将自动弹出一个小键盘，通过按动小键盘上的方向按钮，实现零件的平移和旋转。小键盘上的“关闭”按钮用于关闭小键盘。在“零件”下拉菜单中选择“移动零件”也可以打开小键盘。5选择刀具在工具条中选择“”或者在“机床”下拉菜单中选择“选择刀具”，进入刀具选择对话框：本系统中数控车床允许同时安装8把刀具。图：车刀选择对话框1.选择车刀：1)在对话框左侧排列的编号1~8中，选择所需的刀位号。被选中的刀位编号的背景颜色变为蓝色。2)指定加工方式。3)选择刀片。然后系统自动给出相匹配的刀柄供选择。4)选择刀柄。当刀片和刀柄都选择完毕，刀具被确定，并且输入到所选的刀位中。旁边的图片显示其适用的方式。5)按“确认退出”，保存选择的结果。退出时所选中的刀位将是当前工作刀位。当前刀位正处于加工位置。2.刀具修改1)刀尖半径修改：允许操作者修改刀尖半径，刀尖半径可以是0。62)刀具长度修改：允许修改刀具长度。刀具长度是指从刀尖开始到刀架的距离。3)输入钻头直径：当在刀片中选择钻头时，允许输入直径。视图显示与控制1.弹出上下文浮动菜单置光标在显示区域内，点击鼠标右键，浮动菜单即可出现。2.旋转视图打开“视图”下拉菜单或浮动菜单，在其中选择“动态放缩”或在工具条中选择“”，然后按住鼠标左键，移动鼠标。3.放大与缩小视图打开“视图”下拉菜单或浮动菜单，在其中选择“动态放缩”或在工具条中选择“”，然后按住鼠标左键，移动鼠标。4.局部放大打开“视图”下拉菜单或浮动菜单，在其中选择“局部放大”或在工具条中选择“”，然后按住鼠标左键，移动鼠标。5.平移视图打开“视图”下拉菜单或浮动菜单，在其中选择“动态平移”或在工具条中选择“”，然后，按住鼠标左键，移动鼠标。6.复位打开“视图”下拉菜单或浮动菜单，在其中选择“复位”或在工具条中选择“”，然后，按住鼠标左键，移动鼠标。77.设置显示参数打开“视图”下拉菜单或浮动菜单，在其中选择“选项”或在工具条中选择“”，在对话框中进行设置。其中零件透明显示仅对车削仿真有效，用以观察内部加工状态。速度值用以调节系统运算速度，如果计算机配置比较低，可以将速度之减小，有效数值范围从1到50。如果选中“对话框显示出错信息”，出错信息提示将出现在一个对话框中间。否则，出错信息将出现在屏幕的得右下角。第二章操作与编程课题课题一：手动加工阶梯轴8目的：熟练掌握机床面板的基本操作在本系统中虚拟数控铣床、车床和卧式加工中心的机床操作面版使用了一个非中文的面板。模式选择旋钮置光标于旋钮上，点击鼠标左键，旋钮逆时针转动，点击鼠标右键，旋钮顺时针转动。1)EDIT:用于直接通过操作面板输入数控程序和编辑程序；2)AUTO：进入自动加工模式；3)REF：机床回零；此机床必须首先执行回零操作，然后才可以运行。4)MDI：MDI操作模式；95)STEP/HANDLE：手动方式，STEP是点动；HANDLE是用手轮移动；6)JOG：手动方式。连续移动；7)DRYRUN：观察数控程序轨迹。8)DNC：从计算机读取一个数控程序。运行控制按钮1）程序运行开始；模式选择旋钮在“AUTO”位置时按下有效，其余时间按下无效。2）程序运行停止，在数控程序运行中，按下此按钮停止程序运行。3）程序运行暂停，在程序运行过程中，按下此按钮运行暂停。按“Start”恢复运行。机床主轴手工控制按钮1）手动开机床主轴2）手动关机床主轴10移动按钮1）正方向移动按钮2）负方向移动按钮移动轴选择旋钮置光标于旋钮上，点击鼠标左键，旋钮逆时针转动，点击鼠标右键，旋钮顺时针转动。步进量调节旋钮选择手动台面时每一步的距离。X1为0.001毫米。X10为0.01毫米。X100为0.1毫米。置光标于旋钮上，点击鼠标左键，旋钮逆时针转动，点击鼠标右键，旋钮顺时针转动。进给速度（F）调节旋钮调节数控程序运行中的进给速度，调节范围从0～150%。置光标于旋钮上，点击鼠标左键，旋钮逆时针转动，点击鼠标右键，旋钮顺时针转动。11连续移动速度调节旋钮调节手动（点动）移动台面的速度，速度调节范围从0～2000毫米/分钟。手脉点击工具栏中按钮，或者在用右键打开的浮动菜单中选择“手脉”。手脉将出现在操作面板上，如左图。把光标置于手轮上，按鼠标右键，手轮顺时针转，机床往正方向移动；按鼠标左键，手轮逆时针转，机床往负方向移动。单步开关置于“ON”位置，运行程序时每次执行一条数控指令。选择跳过开关置于“ON”位置，数控程序中的跳过符号“/”有效。12M01开关置于“ON”位置，“M01”代码有效。零件图纸刀具：90度外圆车刀工件：毛坯直径50MM,长150MM操作：1)用JOG,HANDLE方式，轻碰端面并记录Z值；2)外圆车一刀并记录X值；3)测量外圆；4)计算目标值5)按目标值进行加工。13课题二：用MDI方式加工阶梯轴目的：1.熟练掌握MDI工作方式以及机床坐标系统2.熟练掌握对刀操作内容：1)MDI方式下输入的指令T----换刀指令M03、M30、S----主轴控制指令G00、GO1、G03、F零件图纸刀具：90度外圆车刀工件：毛坯直径50MM,长150MM操作：1)用JOG,HANDLE方式，轻碰端面并记录Z值；2)轻碰外圆并记录X值；3)计算目标值;4)在MDI方式下执行M03,G01,G03等命令加工零件。14课题三：建立工件坐标系(G50，G54-G59)目的：1.熟练掌握两种建立工件坐标系的方法2.灵活应用工件坐标系进行零件加工内容：1)G50建立工件坐标系G50X__Z__2)G54-G59建立工件坐标系零件图纸刀具：90度外圆车刀工件：毛坯直径50MM,长150MM操作：1.G54-G59设定如右图要求的工件坐标系1)使主轴旋转。2)对X轴基准：把车刀在X方向移动到合适的位置，在实际工作中，试切削深度控制在能够车出一个圆。3)采用手动方式，在Z方向移动车刀，进行切削，然后反方向移动车刀退出，重要的是X方向不能移动。154)停止主轴转动，打开“工艺分析”菜单选项中的“测量”，测量被车削部位的直径。（测量图中显示的46.183表示半径）5)读取此时的X轴在机床坐标系中的坐标值x1。6)把当时的X轴在机床坐标系中的坐标值减去在测量得到的直径值D1（x1－D1）就是在装上该车刀后工件坐标系X轴原点在机床坐标系中的位置。7)对Z轴基准：把车刀移到能够对端面能够切削的位置。8)往X负方向移动车刀，进行切削。保持Z方向不动，在X方向退回，停止主轴旋转。9)读取此时的Z轴在机床坐标系中的座标值z1。10)把z1减去工艺图中要求的100毫米（z1－100）得到的是在装上该车刀后工件坐标系Z轴原点在机床坐标系中的位置。11)输入零件原点参数①置“模式选择旋钮”在EDIT，立式加工中心放在“编辑”或者“自动”位置；②按键进入参数设定页面③用PAGE：和键在No1～No3坐标系页面和No4～No6坐标系页面之间切换No1-No6分别对应G54-G59。16④用CURSOR：和选择坐标系。⑤输入地址字（X/Y/Z）和数值到输入域。方法参考“输入数据”操作⑥按键，把输入域中间的内容输入到所指定的位置。2．用G50功能建立工件坐标系需要把车刀定位在如下图要求的刀位点。程序：N10G50X80.0Z40.01)按下主轴按钮，使主轴开始旋转。2)对X轴基准：采用手动方式，把车刀在X方向移动到合适的位置，一般地试切削深度控制在能够车出一个圆即可以。173)采用手动方式，在Z方向移动车刀，进行切削，然后反方向移动车刀退出，但是不要在X方向移动。4)停止主轴转动，打开“工艺分析”菜单选项中的“测量”，测量被车削部位的直径D1。5)读取此时的X轴在机床坐标系中的座标值x1。6)对Z轴基准：把车刀移到能够对端面能够切削的位置。7)往X负方向移动车刀，进行切削。8)保持Z方向不动，在X方向退回，停止主轴旋转。9)读取此时的Z轴在机床坐标系中的座标值z1。10)符合上述工艺图要求的刀位点在机床坐标系中的坐标是：xp=x1－D1＋40zp=z1＋4011)把刀具移动到xp,zp位置。3.测量车削零件：打开工艺分析下拉菜单，选择测量，进入车削零件测量操作。18课题四：建立刀库，并进行调试目的：建立刀库，设置刀具补偿，为以后课题中用多把刀加工零件做准备。内容：建立刀具补偿1.用测量的X值减去基准刀的X值，将该值除以2填入表格;2.用测量的Z减去基准刀的Z值，该值填入表格。刀具：90度外圆刀、93度偏刀、2mm割刀、螺纹刀工件：毛坯直径50mm,长150mm操作：1.安装好四把刀；2.用JOG方式分别对四把刀进行对刀并把数据记录下来；3.用用测量的X值减去基准刀的X值，将该值除以2填入表格；测量的Z减去基准刀的Z值，该值填入表格；4.输入偏移量和刀尖半径补偿参数：按“刀具偏移量”打开对话框（位置偏移中的X值为半径）；19按程序要求，按刀位号把数据输入。刀尖方位的定义见上图，按“确认”保存退出。课题五：G71粗加工循环指令，G70精加工复合循环指令目的：掌握G71粗加工循环指令及G70精加工复合循环指令内容：外圆粗加工循环G71G71UdReG71PnsQnfUuWwFf1)d为被吃刀量（半径值）该量无正负号2)e为退刀量3)ns指定精加工路线的第一个程序段的顺序号4)nf指定精加工路线的最后一个程序段的顺序号5)u为X方向上的精加工余量（直径值）206)w为Z方向上的精加工余量精加工复合循环指令G70G70PnsQnf1)当用G71、G72、G73粗加工完毕后，用G70代码指定精加工循环，切除粗加工中留下的余量；2)ns指定精加工路线的第一个程序段的顺序号；3)nf指定精加工路线的最后一个程序段的顺序号。刀具：90度外圆车刀工件：毛坯:直径160mm,长220mm21程序：O10G00X0Z0;G50X221.783Z93.834;T0101;M03S600;G