数控机床仿真加工实训报告

1、设计课程：机电一体化实训学 院：职业技术学院专 业： 机电一体化技术年 级：2011级学生姓名：贞丰有你学 号：02262014年3月15日数控综合实训第1章数控车床仿真加工实例 第1节数控车床仿真加工零件图 第2节零件加工工艺分析设定工件坐标系122刀具选择第3节编写数控加工程序第4节数控仿真软件的安装运行 第5节数控仿真加工过程机床回零安装零件装刀具对刀和设定刀补输入NC程序检查运行轨迹 仿真自动加工第2章数控铳床仿真加工 第1节数控铣床仿真加工零件图 第2节数控铣床加工程序第3节零件加工工艺分析设定工件坐标系刀具选择第4节数控铣床仿真加工2.4.1 FANUC OiM数控铣床操作面板铣床

2、回零、工件装夹、刀具选择 2.4.3 数控铣床对刀方法 2.4.4 仿真加工总结数控综合实训开学第三周，通过前两周的实地实体观察学习， 我们初步了解了 数控机床、立式加工中心、数控十字工作台和六自由度机械手的结构、 组成、运动控制及其作用。本周老师带领我们来到计算机机房，学习用数控机床仿真软件来 仿真加工零件产品。说到数控机床仿真软件，我们应该知道计算机数控仿真是应用计 算机技术对数控加工操作过程进行模拟仿真的一门新技术。该技术面向实际生产过程的机床仿真操作， 加工过程三维动态的逼真再现，能 使每一个学生，对数控加工建立感性认识，可以反复动手进行数控加 工操作，有效解决了因数控设备昂贵和有一定

3、危险性， 很难做到每位 学生“一人一机”的问题，在培养全面熟练掌握数控加工技术的实用 型技能人才方面发挥显着作用。我们知道数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一，通常包括分析零件图样，确定加工工艺过程；计算走刀轨迹，得出刀位数据； 编写数控加工程序；制作控制介质；校对程序及首件试切。数控编程 有手工编程和自动编程两种方法。 总之，它是从零件图纸到获得数控 加工程序的全过程。为了让我们能更好的掌握数控编程的方法，本次仿真实训对于我 们本专业来说就更为重要了。因为经过本次实训我们可以了解和掌握 一些数控仿真软件的使用方法，对于即将踏入社会的我们来说，目前 我们学习和了解最多的就是数控机床，我们毕

4、业后如果接触到与数控 机床相关的工作时，懂一些数控机床的操作就显得非常重要和有必要 了！第1章数控车床仿真加工实例第1节 数控车床仿真加工零件图如图1.1所示的零件，毛坯为42X 200mm的45号钢材料，其 中圆柱面不加工。图1.1第2节零件加工工艺分析设定工件坐标系按基准重合原则，将工作坐标系的原点设定在零件右端面与回转 轴线的交点上，对刀时根据程序选择零件右端面端点对刀。根据零件图的加工要求和编程情况， 需要加工零件的端面、圆柱 面、圆锥面、圆弧面、倒角，共需用两把刀具。1号刀，外圆车刀，刀体参数：刀杆长度160mm,刀杆宽度25mm; 刀片类型：选刀片斜度为35°，刀片边长2

5、0mm刀片厚度3mm。2号刀，外圆精车刀，刀体参数：刀杆长度160mm刀片类型：选 刀片斜度为35°或55°，刀片边长12mm刀片厚度3mm。第3节编写数控加工程序仿真加工零件（图1.1）的数控加工编程程序如下：O0226N1 T0101N2 M03 S1000N3 GOO X45.0 Z1.0N4 GO1 X16.O ZO.O FO.2N5 X2O.O Z-2.ON6 Z-26.ON7 X24.O Z-28.ON8 W-2O.O程序名选择01号外圆车刀和01号刀补 主轴正转，转速设定为1000r/mi n刀具快速疋位至对刀上方位置刀具快速疋位至切削位置车削右端面倒角车20

6、mm端面，长 26mm车第二个倒角车24mm端面，长22mmN9 X3O.O W-35.O车削长度为35mm的斜面N1O X4O.OX方向退刀至40mm的位置N11 W-2O.OZ方向前进20mmN12 X35.OX方向进给到35mm的位置N13 W-5.O向z方向车削5mmN14 X4O.OX方向退刀至40mm的位置N15 Z-128.OZ方向前进20mm,到达128mm处N16 G70 P3 Q15 F5O精加工N3到N15步骤N17 GOO X100.0 Z50.0快速退刀到换到位置（回零）N18 M05主轴停N19 T0202换02号外圆精车刀和02号刀补N20 M03 S1200主轴

7、正转，转速设定为1200r/mi nN21 GOO X24.0 Z-38.0快速定位到凹圆切削位置N22 G02 Z-48.0 R5.0 F0.1顺时针车削R为5mm的凹圆N23 G01X30.0X方向退刀至30mm的位置N24 W-35.0Z方向前进 55mm,到达103mm处N25 G03 X35.0 W-20.0 R18.0逆时针车削R为18mm的凸圆N26 G01 X40.0X方向退刀至40mm的位置N27 GOO X100.0 Z50.0快速退刀到换到位置（回零）N28 M05主轴停N29 M30程序结束第4节 数控仿真软件的安装运行本次我选用的是南京宇航数控仿真系统V4.030版本

8、中的”FANUC OiT “车床模块来介绍具体操作过程。在网上下载好“南京宇航数控仿真系统V4.030'版本软件的压缩 包后，解压压缩包，在解压包文件夹中点应用程序“YHCNCSTART.exe” 后出现如图1.2的界面，选择“ FANUC OiT”车床，即可进入如图1.4 所示的FANUC-OiT系统标准的操作界面。图1.2系统选择界面图1.3版本信息第5节数控仿真加工过程机床回零点击紧急停止按钮开关使其松开，机床将出现“请回机床参考点”提示，回零按钮亍指示灯亮，CRT上显示 按钮，此时操作面板上X轴的回零指示灯亮丨I, X轴将自动回零，同时CRT上的X坐标变到零；同样操作可使机床Z

9、轴回零。此时CRT 和操作面板上的指示灯如图1.5所示。iij&f疋|；£訐OQGUO NOQiDODX70.0000.000迟咐1冃AC7J切检同¥TLREfL. r. uj) |.j1Nil! Il-图1.5回零提示及回零后面板的显示安装零件点击菜单栏“工件操作/工件大小”或点左边竖着的快捷栏 白1- 工件大小设置-工件大小，在“设置毛坯尺寸”对话框（如图1.6）中， 改写零件尺寸高和直径，单击按确定按钮。为了节省材料可以使用工件长度短一点（128mm以上）的工件 进行加工，操作方法是：点击桌面左边竖着的快捷栏的最后两个 向前 '禎I和向后丝来控制零件移

10、动的方向和尺寸大小，使零件伸出128mm以上防止碰刀（本次仿真假设的毛坯长度是200mm的，不用调节）。图1.6毛坯尺寸设置与显示装刀具点击菜单栏“机床操作/刀具库”或页面最左边竖栏的刀具管理 快捷按钮巨1,在“刀具库管理”选择刀具时双击所需刀具进入设置 对话框（如图1.7所示），设置好后点击确定退出，装好刀具后， 机床 如图1.8所示。注：根据毛坯直径和加工的程序，外圆车刀的刀片边 长必须大于等于13mm,不然会碰刀。图1.7修改刀具对话框图1.8刀具添加成功后的对话框对刀和设定刀补对刀：点击菜单栏的“机床操作/对刀”或者点左边快捷栏的对刀 可 按钮，选择右端点为对刀点，如图1.9所示设定刀

11、补：点击菜单栏的“工件测量/测量进入”，得到所车外圆直径D=42.00，刀尖点所在Z坐标为0,如图1.10所示；在MDI键盘上点击参数输入按钮需I两次，点CRT屏幕上的软键按钮两次会出现如图1.11所示对话框，用方向键把光标移动到01刀具X位置,输入X42.0;单击CRT屏幕上的软键按钮，把光标移动到置，输入Z0.0;单击CRT屏幕上的软键测重按钮，如图1.11和图1.12;测量好01号刀后，点击“工件测量/测量退出”，从刀具中选择把 02号刀转到加工位（图1.13），然后用01号刀具对刀方法完成02号外圆精车刀的对刀。对刀完成后CRT屏幕如图1.14所示图1.9对刀图1.10测量刀补图 1.

12、11图 1.12图 1.13图 1.14输入NC程序方法一：先打开程序保护锁，然后点击编辑按钮旦，程序按钮 H， 再写00226点击插入按钮 ，然后写入程序内容，记得每写一步后 面都要输入分号日，这样才会生产一个个步骤。方法二：程序用导入的方法，使用记事本或写字板等编辑软件输 入完成后，点击“另存为”选择保存格式为所有格式，然后把文件名 改为O0226.NC。也可以先保存成txt格式，再重命名为NC格式的。文档保存好以后，回到仿真操作面板，打开程序保护锁，点击操 作面板上的编辑按钮目，使其指示灯亮；单击MDI键盘的程序按钮虽， 在MDI键盘上输入程序名称 O0226单击编辑栏的插入 日 按钮，

13、然 后点菜单栏上的“文件/打开”出现一个查找对话框，对话框的“文件类型”选择“ NC代码文件”，找到保存好的程序 O0226.NC所在的 文件夹，找到 O0226.NC点击以后对话框左边会出现程序的内容， 点打开后即可输入预先编辑好的数控程序，如图1.15所示，此时CRT界面如图1.16所示。图 1.15图 1.16检查运行轨迹点菜单栏下方编辑快捷栏的乏，查看对刀好以后的走到轨迹， 看走到轨迹是否合理正确，会不会出现碰刀情况，其运行轨迹如图1.17所示。图 1.17仿真自动加工首先选择菜单栏的“机床操作/舱门”关闭舱门或者点击页面最左边竖栏的舱门开关关闭舱门，点击操作面板中自动运行按钮卜，再点

14、击操作面板中循环启动按钮 ，机床就开始自动加工，加工过程 中和加工完成的工件的如图1.18所示。测量数据如图1.19所示。图 1.18图 1.19第2章数控铣床仿真加工第1节 数控铣床仿真加工零件图图2.1第2节数控铣床加工程序程序注释O0226程序名T01选择01号刀G54建立工件坐标系M03 S1000主轴正转，转速设定为1000r/mi nG00 X75.0 Y75.0 Z40.0刀具快速疋位至铳台的中心位置G01 Z-5.0 F100刀具向Z轴方向的铳削深度为 5mmG00 X75.0 Y75.0 Z50.0刀具快速退刀到铳台中心上方位置M05主轴停T02换02号刀具M03 S1000

15、主轴正转，转速设定为1000r/mi nG01 Z-25.0 F100刀具向Z轴方向的铳削深度为 25mmG00 X75.0 Y75.0 Z50.0刀具快速退刀至铳台中心上方位置M05主轴停T03换03号刀具M03 S1200主轴正转，转速设定为1000r/mi nG00 X75.0 Y75.0 Z-5.0刀具快速疋位至铳台的中心位置，深度5mmG90G03 X63.0绝对值编程整圆加工程序，铳削深度5mmG00 X75.0 Y75.0快速定位至深度为 5mm的铳台中心位置G01 Z-25.0 F100刀具向Z轴方向的铳削深度为 25mmZ50.0快速退刀到换到位置（回零）M05主轴停M30程

16、序结束第3节零件加工工艺分析231设定工件坐标系针对加工中心的特点，将对刀原点设置在毛坯的左前端面。刀具选择1号刀，方肩铣刀或面铣刀，参数：直径100mm,刀杆长度100mm;2号刀，钻头刀，参数：直径 8mm刀杆长度100mm3号刀，镗刀，参数：直径 8mm刀杆长度100mm（如图2.2）图2.2 方肩铳刀钻头刀镗刀第4节数控铣床仿真加工数控铣床的仿真加工与数控车床的仿真加工面板和操作过程基 本一样，只是在对刀时有所区别，因此相同的操作过程参照第一章的 相关内容。2.4.1 FANUC 0iM数控铣床操作面板在解压包文件夹中点应用程序“YHCNCSTART.exe”，选择“FANUC 0iM

17、”，即可进入如图2.3所示的FANUC-0iM的操作界面。铣床回零、工件装夹、刀具选择回零：铣床在按了急停按钮后的回零过程中多了一个丫轴的回零。工件装夹：点击菜单栏“工件操作/工件大小、原点”或左侧快 捷栏按钮 固设置工件尺寸是长150mm宽145mm,高100mm,如图 2.4所示；“工件操作/工件装夹”选择喜欢的装夹方式，如图2.5所示。图2.4图2.5刀具选择：根据第二章第三节的“”修改和添加刀具，确认后的对话框如图2.6所示。注：刀具的选择与设置是根据所编写的程序来 决定的，参数设置错误会导致加工的工件尺寸不合！图2.6243数控铣床对刀方法该数控铣床仿真系统没有自动对刀的快捷键，可用

18、基准芯棒来手动对刀。手动对刀之前先选择基准芯棒，通过点击菜单栏“机床操作 /基准芯棒选择”或左侧快捷工件设置快捷键选择“基准芯棒选择”， 参数：基准芯棒 H=100mm， D=20mm，塞尺h=1mm如图2.7所示。图2.7左边为选择界面 右边为选择以后的实物图包括基准芯棒和塞尺本次的对刀选择毛坯左前端来对刀，通过以下的调节方式来手动 移动X轴、Y轴和Z轴的机床坐标：方法一：连续移动上r。这种方法用于较长距离的台面移动。（1）点击面板上的手动进给方式宜，置模式旋钮在JOG *位置;（2）选择各轴一,E3灯亮，按加减口按钮来使各轴运动方法二：点动蜃，这种方法用在对基准操作中的微量调整。（1）置模

19、式旋钮在手动脉冲方式“INC'位置锂I:选择步进量PTTT（2）选择各轴T計毛，按加十I减口I按钮来使各轴运动，每按一次加减， 会进给设置的步进量的值，松开后停止。对刀：如图2.8，用上面的方法一移动当基准芯棒到达毛坯左前 端的位置时，左下角出现“塞尺检查：过紧或过松”时用方法二来调 节，使左下角的塞尺检查显示的是“合适”这样就可以停止调节，双 击操作面板上的参数输入按钮匚二魚,选择屏幕下方的“坐标系”出现 图2.9的界面后，通过计算得到基准芯棒的半径为10mm,塞尺厚1mm, 我们要向左边移动，于是找到G54工件坐标系的X轴，输入X -11.0, 点击屏幕下方的测量征，便可得到X轴的坐标值；用相同的方法找到Y轴的对刀点，输入Y 11.0,得到Y轴的坐标值，如图2.10b对 于Z轴的对刀是在毛坯上表面来对刀，当塞尺检查显示合格以后，输 入Z1.0即可得到Z轴的坐标值，如图2.11。完成后卸下测量芯