数控车削加工技术 课件 项目四 数控车削仿真加工

4数控车削仿真加工教学目标【知识目标】1.了解常见数控仿真软件的种类。2.掌握常见数控仿真软件的安装方法。3.掌握仿真软件的菜单功能。【能力目标】1.能根据加工工艺要求选择数控刀具。2.能对仿真软件进行安装工件和刀具的操作。3.能根据现有程序，直接输入数控系统。4.能进行对刀，设置刀具参数并自动加工零件。5.能用测量功能分析零件加工质量。【素质目标】培养学生利用仿真软件进行仿真加工的能力4.1数控车加工仿真软件

简介打开VNUC数控仿真系统，选择机床则进入图4.1所示主界面。显示屏上方为菜单栏，下方分为左右两部分，左侧为数控机床显示区，右侧为机床数控系统面板。功能简介如下。4.1.1vnuc软件简介4.1数控车加工仿真软件

简介4.1.1vnuc软件简介图4.1VNUC数控车床仿真系统操作界面1-主菜单2-数控操作面板3-报警信息栏4-机床显示工具条5-数控机床显示区4.1数控车加工仿真软件

简介1.菜单菜单栏有七个下拉式主菜单：“文件、显示、工艺流程、工具、选项、教学管理、帮助”。点击主菜单，则出现子菜单，其操作使用方法类似一般计算机软件。下拉式主菜单具体功能介绍如表4-1至4-3所示。1)“文件”下拉式菜单4.1.1vnuc软件简介4.1数控车加工仿真软件

简介4.1.1vnuc软件简介菜单项名称功能说明

文件新建项目新建的项目会将这次操作所选用的毛坯、刀具、数控程序等记载下来，以后加工同样的零件时，只要打开这个项目文件即可进行加工，而不必重新进行设置打开项目打开的是一个已经完成加工工序的项目，在主窗口中毛坯已经装夹完毕，工件坐标原点已设好，数控程序已被导人，这时只需打开机械面板，按下开关键即可进行加工。如果打开的是一个未完的项目，则这时的主窗口内将显示上一次保存项目时的状态保存项目将当前工作状态保存为一个文件，供以后继续使用项目信息

加载NC代码文件到存放代码文件的文件夹中寻找代码文件(即用户编写的程序，此代码文件路径是个人规定的)保存NC代码文件加载保存零件数据将当前工作状态下的加T程序保存为一个文件加载/保存零件数据使用和保存加工后的零件退出结束数控加工仿真系统程序4.1数控车加工仿真软件

简介2）“显示”下拉式菜单4.1.1vnuc软件简介菜单项名称功能说明

显示

显示复位显示复位就是将机床图像设成初始大小和位置。无论当前机床图像放大或缩小了多少、方向和位置如何调整，只要使用“显示复位”选项，都可使机床的大小、方向恢复到初始大小，也就是刚进人系统时的状态右视图使用“右视图”选项，可快速地使机床的右侧面正对主窗口

左视图左视图是铣床和加工中心特有的一种视图方式。使用“左视图”选项，可快速地使机床的左侧面正对主窗口

正视图使用“正视图”选项，可快速地使机床的正面正对主窗口

零件显示使用“零件显示”选项，可使主窗口中看不到机床，从而突出显示零件

透明显示使用“透明显示”选项，可使机床变为透明，从而突出显示零件

隐藏显示数控系统其作用是不显示或者显示主界面右侧的数控系统面板。VNUC系统主界面的默认设置是左侧为机床加工.显示区，右侧为数控系统面板，使用“隐藏/显示数控系统”后，隐藏数控系统面板可以更清楚地观看加工过程

显示隐藏手轮其作用是打开或关闭手轮。在默认状态下，手轮是不显示的，需要使用手轮时，可使用该命令使手轮出现在机床显示区右下方，不用时，再按一下该命令项即可关闭手轮4.1数控车加工仿真软件

简介3）“工艺流程”“工具”“选项”“教学管理”下拉式菜单4.1.1vnuc软件简介菜单项名称功能说明工艺流程加工中心刃库此位置在不同仿真系统中显示相应的刀具库，主要完成建立和安装新刀具、修改刀具、保存刀具等工作基准工具弹出基准工具对话框拆除工具将刀具或基准工具拆下毛坯打开零件毛坯库工艺流程移动毛坯调整毛坯的位置拆除毛坯从机床上拆除毛坯安装、拆卸、移动压板可以实现安装、拆卸、移动压板的操作工具辅助视图铣床和加工中心有“辅助视图”功能。在对刀时，为了看清毛坯与基准的接触情况，可以使用该功能测量视图在车床加工操作中，采用试切法对刀时，可使用“测量视图”选项来测量毛坯的直径选项选择机床和系统在该窗口中进行机床和系统的选择参数设置用户可以在这中设置程序运行倍率，打开或关闭加工声音教学管理教学管理主要用于远程教育的控制4.1数控车加工仿真软件

简介2.机床显示工具条（1）移动机床（2）旋转机床（3）局部扩大（4）扩大和缩小机床4.1.1vnuc软件简介4.1数控车加工仿真软件

简介3.报警信息栏4.数控机床显示区4.1.1vnuc软件简介4.1数控车加工仿真软件

简介6.仿真加工步骤：数控仿真加工通常按以下步骤进行：（1）针对加工对象进行工艺分析与设计。（2）按机床数控系统规定格式与代码编制NC程序并存盘。（3）打开仿真软件选择机床。（4）机床开机回参考点。（5）安装工件。（6）安装刀具。（7）建立工件坐标系。（8）编辑或上传NC语言。4.1.1vnuc软件简介4.1数控车加工仿真软件

简介（9）校验程序。（10）自动加工。其中，前两项应在上机操作前充分准备。4.1.1vnuc软件简介4.1数控车加工仿真软件

简介打开宇龙数控仿真系统，选择机床则进入下图

所示主界面。显示屏上方为菜单栏，下方分为左右两部分，左侧为数控机床显示区，右侧为机床数控系统面板，功能简介如下。4.1.2上海宇龙数控仿真软件简介4.1数控车加工仿真软件

简介表4.4“文件”下拉式菜单功能说明4.1.2上海宇龙数控仿真软件简介菜单项名称功能说明

文件新建项目新建的项目会将这次操作所选用的毛坯、刀具、数控程序等记载下来，以后加工同样的零件时，只要打开这个项目文件即可加工，而不必重新进行设置打开项目打开的是一个已经完成加工工序的项目，在主窗口中毛坯已经装夹完毕，工件坐标原点已设好，数控程序已被导人。这时只需打开机械面板，按下开关键即可进行加工。如果打开的是一个未完的项日，则这时的主窗口内将显示上一次保存项目时的状态保存项目将当前工作状态保存为一个文件，供以后继续使用另存项目将当前工作状态另存到一个文件，供以后继续使用导人零件模型到存放零件模型的文件夹中寻找文件(即用户存放的文件，此代码文件路径是个人规定的)。文件的后缀名为“prt”.切勿更改后缀名导出零件模型将当前工作状态下的加工零件保存到一个指定的文件内。文件的后缀名为"prt".切勿更改后缀名开始记录可以进行即时操作录像，以便用于实际教学演示演示将录制好的操作过程进行回放退出结束数控加工仿真系统程序4.1数控车加工仿真软件

简介表4.5“视图”下拉式菜单4.1.2上海宇龙数控仿真软件简介菜单项名称功能说明视图复位显示复位就是将机床图像设成初始大小和位置。无论当前机床图像放大或缩小了多少，方向和位置如何调整，只要使用“复位”选项，都可使机床的大小、方向恢复到初始大小，也就是刚进人系统时的状态动态平移将机床图像进行任意位置的水平移动动态旋转将机床图像进行空间任意方位的旋转动态放缩将机床图像进行任意大小的缩放局部放大将机床图像上任意部位放大，以便于清晰显示该形状绕X.Y.Z轴旋转

将机床图像分别围绕X，Y.Z轴进行任意旋转前视图可快速地使机床的正面正对主窗口俯视图可快速地使机床的上面正对主窗口(仿真加工时应用最多)左侧视图可快速地使机床的左侧面正对主窗口右侧视图可快速地使机床的右侧面正对主窗口控制面板切换

将显示屏上机床的控制面板进行功能转换触摸屏工具将显示屏上机床控制面板的操作转换成触摸式选项包括加工声音的开关、机床和零件显示的方式、仿真加工倍率、显示报警信息等4.1数控车加工仿真软件

简介表4.5“机床”“零件”“测量”下拉式菜单4.1.2上海宇龙数控仿真软件简介菜单项名称功能说明机床选择机床根据不同要求和实际机床的系统、型号选择合适的仿真机床的机型、系统及操作面板选择刀具根据需要选择正确的刀具以满足加工的需要拆除工具拆除辅助工具DNC传输实现在线传输功能，将已经编好的程序传输到数控装置中检查NC程序进行NC程序的检查移动尾座通过该功能实现尾座的伸缩和移动零件定义毛坯根据零件图样的要求设定零件毛坯的外形放置零件安装、放置已经设定好的零件毛坯移动零件根据需要移动零件以满足加工的需要拆除零件拆除机床上已安装的零件测量剖面图测量对已加工的零件进行尺寸测量工艺参数显示当前状态下机床、刀具、切削用量选择的内容4.1数控车加工仿真软件

简介表4.7“互动教学”“系统管理”下拉式菜单4.1.2上海宇龙数控仿真软件简介菜单项名称功能说明

自由练习

结束自由练习教师机专用观察学生当前操作结束观察当前操作打开对话窗口读取操作记录可以将前边录制好的操作过程读取出来或者是将某位学生的操作过程调出来进行回放，以便于对学生进行即时检测评分标准教师机专用交卷考试时使用查询对仿真操作成绩的查询(仅限于教师使用)鼠标同步将学生机与教师机的鼠标同步，使教师机的操作过程同步显示到每台学生机上，以便于教学演示系统管理机床管理教师机专用用户管理批量用户管理刀库管理系统设置各种系统的设定及功能的选择等4.1数控车加工仿真软件

简介2.机床显示工具条3.报警信息栏4.数控机床显示区5.数控装置及操作面板4.1.2上海宇龙数控仿真软件简介4.1数控车加工仿真软件

简介4.1.2上海宇龙数控仿真软件简介4.2数控车仿真加工实例案例导入给定加工程序，利用VNUC数控车削仿真加工软件完成仿真加工。仿真加工零件的零件图如图4.9所示，仿真加工零件仿真实物图如图4.10所示。

图4.9仿真加工零件的零件图4.2.1VNUC仿真加工实例4.2数控车仿真加工实例4.2.1VNUC仿真加工实例图4.10仿真加工零件仿真实物图4.2数控车仿真加工实例实训1.启动数控加工仿真系统双击计算机桌面上的软件图标4.2.1VNUC仿真加工实例打开VNUC系统。系统弹出“用户登录”界面如图4.11所示。输入用户名和密码后再单击“登录”，进入数控仿真系统图4.11仿真系统用户登录界面4.2数控车仿真加工实例2.选择机床和数控系统（1）单击主菜单“选项”下的“选择机床和系统”。（2）在弹出的“选择机床与数控系统”窗口中，如图4.12所示，“机床类型”一栏为下拉菜单，从下拉菜单中选中“卧式车床”项。4.2.1VNUC仿真加工实例图4.12“选择机床与数控系统”窗口4.2数控车仿真加工实例（3）卧式车床列表会显示在窗口左下方的“数控系统”列表中，如图4-12所示。单击选中“FANUC0T”，右边机床参数栏里显示的是选中机床的有关参数。（4）单击“确定”按钮，设置窗口关闭，主界面左侧的显示区显示卧式车床，右侧的数控系统面板自动切换成FANUC0系统，如图4.13所示。4.2.1VNUC仿真加工实例图4.13FANUC0系统数控车床仿真系统操作界面4.2数控车仿真加工实例3.仿真加工系统基本操作（1）启动机床并回零首先启动数控装置，单击加电按钮，弹开急停按钮。单击回零按，然后分别单击一下坐标轴移动按钮中的“+X”和“+Z”方向按钮，使坐标轴顺序回零。（2）确定零件毛坯及装夹工件1）单击工艺流程菜单，选择“新毛坯”，出现“车床毛坯”对话框，如图4.14所示，按照对话框提示填写零件要求的参数。4.2.1VNUC仿真加工实例4.2数控车仿真加工实例4.2.1VNUC仿真加工实例图4.14“车床毛坯”对话框4.2数控车仿真加工实例2）单击“确定”按钮，将设定好的“毛坯1”添加到毛坯零件列表中，如图4.15所示4.2.1VNUC仿真加工实例图4.15毛坯零件列表4.2数控车仿真加工实例3）选择毛坯1，单击“安装此毛坯”按钮，然后调整毛坯到合适的位置后单击“确定”按钮即可，如图4.16所示。4.2.1VNUC仿真加工实例图4.16毛坯装夹及调整4.2数控车仿真加工实例（3）安装刀具单击主菜单栏“工艺流程”下的“车刀刀库”选项，打开车床的刀具库，如图4.17所示，根据零件形状选择相应刀具并单击“确定”按钮。同时，车床的刀架上出现新建立的刀具，如图4.18所示4.2.1VNUC仿真加工实例图4.17刀库图4.18刀具安装4.2数控车仿真加工实例4.对刀与偏置设置（1）设置T01号93°外圆车刀（试切法）1）在控制面板中选择进入手动操作方式，试切外圆，如图4.19所示。4.2.1VNUC仿真加工实例图4.19试切外圆4.2数控车仿真加工实例2）在主菜单中单击“工具”选项，打开“测量”工具，测量出试切毛坯直径X“46.0355”，长度Z“-17.1603”，如图4.20所示4.2.1VNUC仿真加工实例图4.20试切测量4.2数控车仿真加工实例3）计算数值4.2.1VNUC仿真加工实例4）单击进入MDI操作方式，再单击出现OFFSET画面，如图4.21所示。然后单击“形状”按钮，出现形状输入画面，如图4.22所示。图4.21OFFSET画面图4.22形状输入画面4.2数控车仿真加工实例具体加工程序：4.2.1VNUC仿真加工实例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数控车仿真加工实例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仿真加工实例N470X28.1;N480X28.05;N490G00X100.0Z100.0;N500M05;N510M304.2数控车仿真加工实例（2）自动加工1）选择EDIT工作方式，使加工程序复位。2）转换AUTO加工方式，检查进给倍率和主轴转速按钮，最后开启循环启动按钮，执行自动加工。仿真加工结果如图4.24所示。4.2.1VNUC仿真加工实例

图4.24仿真加工结果4.2数控车仿真加工实例3）测量。零件加工完成后，单击下拉菜单“工具”中的“测量”，可以分别观察其轮廓尺寸，以便校验编程和加工的正确性。4.2.1VNUC仿真加工实例4.2数控车仿真加工实例案例导入给定加工程序，利用宇龙数控车削仿真加工软件完成仿真加工。仿真加工零件的零件图如图4.25所示，仿真加工零件仿真实物图如图4.26所4.2.2宇龙仿真加工实例图4.25宇龙仿真加工零件图图4.26宇龙仿真加工零件仿真实物图4.2数控车仿真加工实例实训1.启动数控加工仿真系统从开始菜单打开宇龙加工仿真系统，如图4.27所示。系统弹出“用户登录”界面如图4.28所示。输入用户名和密码后再单击“登录”，进入数控仿真系统。4.2.2宇龙仿真加工实例图4.27打开宇龙数控加工仿真系统图4.28宇龙仿真系统用户登录界面4.2数控车仿真加工实例2.选择机床和数控系统登录后，点击“机床”主菜单，选择“选择机床”选项，如图4.29（a）所示，打开“选择机床”对话框，按图示选项选择数控系统和数控机床，如图4.29（b）4.2.2宇龙仿真加工实例a)b)图4.29“选择机床”对话框4.2数控车仿真加工实例单击“确定”按钮，设置窗口关闭，主界面左侧的显示区显示卧式车床，右侧的数控系统面板自动切换成FANUC0imate系统，如图4.30所示。4.2.2宇龙仿真加工实例图4.30FUNUC0imate系统仿真加工界面4.2数控车仿真加工实例3.仿真加工系统基本操作（1）启动机床并回零首先启动数控装置，单击系统启动按钮，弹开急停按钮。单击回零按钮，然后分别单击一下坐标轴移动按钮中的“+X”和“+Z”方向按钮，使坐标轴顺序回零。（2）装夹工件1）定义毛坯。点击“零件”下拉式菜单，选择“定义毛坯”选项如图4.31所示（a），，打开“定义毛坯”对话框，如图4.31（b）所示，按照图示对话框填写零件要求毛坯参数

4.2.2宇龙仿真加工实例4.2数控车仿真加工实例4.2.2宇龙仿真加工实例图4.31打开“定义毛坯”对话框4.2数控车仿真加工实例2）单击“确定”按钮，将设定好的“毛坯1”添加到毛坯零件列表中，如图4.32所示。4.2.2宇龙仿真加工实例图4.32“选择零件”对话框4.2数控车仿真加工实例3）选择毛坯1，单击“安装按钮”按钮，然后调整毛坯到合适的位置后单击“确定”按钮即可。①当零件有内部结构时，为了能更好地观察和加工，可通过更改零件显示模式来表达清楚零件的内部结构。点击“视图”下拉式菜单，选择“选项”选项，如图4.33所示，打开“视图选项”对话框，如图4.34所示。在进入“视图选项”界面后，根据要显示的部位进行相应的调整。4.2.2宇龙仿真加工实例图4.33“视图”下拉式菜单图4.34“视图选项”对话框4.2数控车仿真加工实例4）刀具安装，单击主菜单栏“机床”下的“选择刀具”选项，如图4.35所示，打开车床的“刀具选择”对话框，如图4.36所示。4.2.2宇龙仿真加工实例图4.35“机床”下拉式菜单图4.36“刀具选择”对话框4.2数控车仿真加工实例1）安装T01号外圆车刀①在“刀具选择”界面单击1号刀位。②根据零件加工工艺要求，在“选择刀片”栏中选择刀尖角为35°的刀片，下部对话框中同时显示刀片的具体参数，选择序号为“1”的刀片，如图4.37。4.2.2宇龙仿真加工实例图4.37T01号外圆车刀刀片选择界面4.2数控车仿真加工实例③在“选择刀柄”栏中选择，下部对话框中显示出具体参数，选择主偏角为95°的刀柄，设定刀具长度为60mm，刀尖半径为0.8mm，显示界面左下方显示出选择好的刀具效果图。④选择完成后，单击“确定”按钮完成T01号刀的设置，如图4.38所示。4.2.2宇龙仿真加工实例图4.38T01号95°外圆车刀参数4.2数控车仿真加工实例2）重复上述操作，建立T02号3mm车槽刀、T03号60°螺纹车刀、T04号93°内孔车刀，如图4.39所示。4.2.2宇龙仿真加工实例图4.39刀具安装过程4.2数控车仿真加工实例4.程序输入（1）单击操作面板上的按钮，将工作方式切换到编辑状态。（2）单击编辑面板MDI键盘上的按钮，进入程序编辑界面，如图4.40所示。4.2.2宇龙仿真加工实例4.2数控车仿真加工实例（3）单击液晶显示屏下方的［操作］软键，进入二级子菜单4.2.2宇龙仿真加工实例再单击右箭头进入三子菜单，然后单击按钮，进入四级子菜输入程序号“O0001”

从计算机中选择代码存放的文件，单击“打开”按钮；单击程序按钮，显示屏上显示该程序，如图4.41所示。同时，该程序名会自动加入系统内存程序名列表中。

图4.41导入程序4.2数控车仿真加工实例零件右端加工程序4.2.2宇龙仿真加工实例O0001N10M03T0101S600;N20G00X60.0Z10.0;N30G00X52.0Z5.0;N40G71U2.0R1.0;N50G71P60Q170U0.05F0.05;N60G01X14.0F0.04;N70G01Z1.0;N80X16.0Z-1.0F0.02;N90Z-20.0;N100X20.0;N110X23.08W-2.0;N120Z-42.0;N130X24.0;N140X36.0Z-64.39;N150Z-74.0;N160G02X48.0W-6.0R6.0;N170G01X52.0;N180G70P60Q170;N190G00X100.0Z100.0;N200T0202S400;N210G00X50.0Z5.0;N220G00X26.0Z-40;N230G94X20.0W0F0.02;N240X20.0Z-42.0;N250G00X150.0Z100.0;N260T0303S600;N270G00X50.0Z5.0;N280G00X26.0Z-15.0;N290G92X23.0Z-39.0F1.5;N300G92X22.5Z-39.0F1.5;N310G92X22.05Z-39.0F1.5;N320G00X150.0Z100.0;N330M30;4.2数控车仿真加工实例零件左端加工程序4.2.2宇龙仿真加工实例O0002N10M03T0101S600;N20G00X60.0Z10.0;N30G00X52.0Z5.0;N40G01X48.0F0.02;N50Z-16.0;N60G00X100.0;N70Z100.0;N80T0404S400;N90G00X60.0Z10.0;N100G00X18.0Z5.0;N110G71U1.0R0.02;N120G71P130Q180U-0.05W0F0.05;N130G00X30.0;N140G01Z2.0F0.02;N150Z-10.0;N160X20.0;N170Z-25.0;N180X19.05;N190G70P130Q180;N200G00Z100.0;N210X150.0;N220M30;4.2数控车仿真加工实例（1）单击操作面板上的将工作方式切换到自动加工（2）单击编辑面板MDI键盘上的按钮，进入图形模拟界面，单击操作面板上的循环启动按钮，即可观察加工程序的运行轨迹，如图4.42所示。单击操作面板上的循环启动按钮，即可观察加工程序的运行轨迹，如图4.42所示。4.2.2宇龙仿真加工实例图4.42加工程序运行轨迹模拟4.2数控车仿真加工实例6.对刀与偏置设置（1）T01号外圆车刀的设置（试切法）在操作面板中选择进入手动操作方式状态，单击坐标轴移动按将刀具移到工件附近。2）单击主轴正转按钮先在工件外圆试切一