我编的仿真操作实训指导书

      第三章、数控车仿真系统fficeffice" />

本章结合一实例介绍该软件车削模块（FANUC-0系统和华中世纪星系统）的使用。

一、车削仿真软件的基本操作

（一）进入仿真系统

1.  鼠标左键点击“开始”按钮，在“程序”目录中弹出“数控加工仿真系统”的子目录，在接着弹出的下级子目录中点击“加密锁管理程序”，如图3-1所示。加密锁程序启动后，屏幕右下方工具栏中出现 le="">的图表

                           图3-1

2.  重复上面的步骤，在最后弹出的目录中点击所需的数控加工仿真系统，系统弹出“用户登录”界面，如图3-2所示。点击“快速登录”按钮或输入用户名和密码，再点击“登录”按钮，进入数控加工仿真系统。

（图3-2）

3.  选择机床类型

打开菜单“机床/选择机床”（或在工具栏中选择“ ”按钮），在选择机床对话框中选择如图3-3所示的控制系统类型和相应的机床并按确定。

                                  图3-3

4.       毛坯设定

（1）定义毛坯

打开菜单“零件/定义毛坯”或在工具条上选择“ ”，系统打开图3-4所示对话框。

( } e: g2 U7 A% M9 `0 s& U

选择毛坯材料：毛坯材料列表框中提供了多种供加工的毛坯材料，可根据需要在“材料”下拉列表中选择毛坯材料。

参数输入：尺寸输入框用于输入尺寸，单位为毫米。    

图 3-4  毛坯定义　　  

（2）放置零件

打开菜单“零件/放置零件”命令或者在工具条上选择图标 ，系统弹出操作对话框，如图3-5 所示。

' ~! a. ?0 F! Z- O2 J* ?; O

 在列表中点击所需的零件，选中的零件信息加亮显示，按下“安装零件”按钮，系统自动关闭对话框，零件将被放到机床上。

（3）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（如图3-6 所示），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“退出”按钮用于关闭小键盘。选择菜单“零件/移动零件”也可以打开小键盘。

+ x' {- N' ?# c6 P' a. D+ h' C

                          图3-6

5.数控车床选刀

打开菜单“机床/选择刀具” 或者在工具条中选择“ ”，系统弹出刀具选择对话框（如图3-7 所示）。

(1) 在对话框左侧排列的编号1～8中，选择所需的刀位号，刀位号即车床刀架上的位置编号。被选中的刀位编号的背景颜色变为紫色。

(2) 指定加工方式，可选择内圆加工或外圆加工。

(3) 在刀片列表框中选择了所需的刀片后，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。

9 }; a4 {9 w" X- C- l* J! Y( ~& U2 Q

（5）刀尖半径

显示刀尖半径，允许操作者修改刀尖半径，刀尖半径可以是0。单位：mm。

（6）刀具长度

显示刀具长度，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。

（7）输入钻头直径

当在刀片中选择钻头时，“钻头直径”一栏变亮，允许输入直径。

（8）删除当前刀具

在当前选中的刀位号中的刀具可通过“删除当前刀具”键删除。

（9）确认选刀

选择完刀具，完成刀尖半径（钻头直径），刀具长度修改后，按“确认退出”键完成选刀。或者按“取消退出”键退出选刀操作。

二、FANUC-0系统（标准平床身前置刀架）

     1.机床操作面板按键说明

     一>MDI键盘

      （1）常用功能键

POS            当前机床位置显示

           PROGRAM        程序显示

           MENU/OFSET     偏置量显示

      （2）常用的编辑键

RESET 复位键：终止当前一切操作、CNC复位、解除报警。

          INPUT          用于参数、偏置量的输入

          地址/数字键    用于字母、数字等的输入

          CAN取消输入键  用于删除已输入到缓冲器的文字或符号

          CURSOR↑↓     光标的移动键

          PAGE↑↓       翻页键

          ALTER          字符替换键

          INSRT          字符输入（插入）

          DELET          字符、程序删除

          注：  同一键上有多个地址和数字，按同一键循环。

二>操作面板键

        （1）EMERGENCY  STOP       急停键

（2）Start           循环启动键  自动方式：程序运行

                                MDI方式：执行MDI程序

（3）HOLD           进给保持键： 在自动运行状态下，暂停进给M、S、T功能有效。

（4）STOP           终止程序键： 在自动状态下，终止运行程序。

（5）MODE（选择机床工作方式）

     EDIT：         编辑方式，用于与程序有关的操作

     AUTO：         自动方式，用于零件的加工

                         REF ：         回参考点，用于机床回参考点操作

MDI ：        手动数据输入方式，在MDI&CRT面板上，直接用键盘将一些简短的程序输入到MDI存储器并运行。

                      STEP/HANDLE：    手轮方式，用于手轮进给

                                       X1  ——移动量：0.001mm/每格

                                       X10 ——移动量：0.01mm/每格

                                       X100——移动量：0.1mm/每格

                         JOG ：        手动进给，用于手动移动工作台

                    （6）FEEDRATE OVERRIDE   进给倍率修调旋钮，控制F指令进给量在0%—150%的范围内修调。

                    （7）JOG FEEDRATE OVERRIDE 手动进给倍率修调

                    （8）AXIS               手动（或手轮）方式进给时，选择移动轴

                    （9）SPINDLE：  Start   手动方式时主轴启动

                                    Stop    手动方式时主动停止

                    （10）JOG“+”，“-”     手动进给时轴移动方向

                    （11）程序控制开关：

                          Single Block     单段运行开关

                          Opt Skip         跳段执行开关       注：工作方式选择和手轮的旋转

                          M01 Stop         选择停执行开关    左右方向用鼠标的左右键来控制。

                  2.仿真系统的加工基本操作方法

（1）刀具的选择

                            车削刀具有很多种，从刀具的材料来分有硬质合金、高速钢、立方氮化硼、

金刚石和陶瓷等等。从刀具的结构来分有整体式、焊接式、机夹式、可转位车

刀等。

    由于我们用的是仿真软件进行加工，所以我这里主要考虑的是刀具的角度是否在加工的过程会发生干涉，一把刀能够完成尽量多的工作，还要充分考虑到所选的刀具在实际加工中实不实用。

                   （2）切削用量的选择

      本系统的的切削用量，应该是根据理论计算出来的数据和我们在实际加工当中所采用的切削参数相结合，取合适的切削用量。我们这里采用硬质合金的刀具为例，它的一些切削用量的如下：

（3）程序的编辑

                    A、在仿真系统里直接通过鼠标点击系统面板上的MDI键盘输入程序

                       工作方式旋钮旋到编辑档（EDIT）→程序显示键（PROGAM）→输入程序名：    

OXXXX→按插入键（INSRT）→进入程序输入框输入所要编辑的程序正文。

B、通过记事本或写字板等文档编辑器，将程序保存为文本文档，再通过软件传输到仿真系统里的机床。

（a）       打开记事本（或写字板）文档编辑器→编写程序，程序格式：

%             →保存到D：\NC\文件名.txt

  OXXXX

  N10 T0101

… …

M30

%

           (b)程序的传输

                         工作方式旋钮旋到编辑档（EDIT）→程序显示键（PROGAM）→输入程序

名OXXXX，机床准备就绪→点击工具栏上的按钮“ ”系统弹出一对话框如

图3-8所示→选择相应的程序。

                          图3-8

(4) 对刀操作

数控程序一般按工件坐标系编程，对刀的过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间关系的过程。下面通过介绍试切法对刀，具体说明数控车床对刀的方法（其中将工件右端面中心点设为工件坐标系原点）。

1.  Z轴对刀

1）将操作面板中“MODE”旋钮切换到JOG档。点击MDI键盘的POS按钮，此时CRT界面上显示坐标值，通过手动操作，将机床移动到如图3-9所示大致位置。

. T9 m& S- z4 A. K n% y, s; F

2）点击按钮SPINDLES中Start使主轴转动。

3）将操作面板中“MODE”旋钮切换到HANDLE档，通过手轮方式试切工件端面，保持Z轴方向不移动，将刀具X方向退出（如图3-10）。

4 A3 u! C8 A$ i3 u

4）记下CRT界面上显示的MACHINE的Z的坐标（如图3-11），记为Z_O；

5）设置刀具偏移值

① 按MENU OFSET 键，再按GEOM软键进入形状补偿参数设定界面，如图3-12；

② 用CURSOR↓或↑键选择补偿参数编号，输入MZ0（此处以工件右端面中心点为工件坐标系原点），按INPUT键输入到指定区域（结果如图14-20）。

, v- G& `+ |" @, n

2.  X轴对刀

（1）将操作面板中“MODE”旋钮切换到到JOG上。点击MDI键盘的POS按钮，此时CRT界面上显示坐标值，通过手动操作，将机床移动到如图3-10所示大致位置。

（2）点击按钮SPINDLE中Start使主轴转动。

（3）将操作面板中“MODE”旋钮切换到HANDLE档，通过手轮方式试切工件外圆，保持X轴方向不移动，将刀具Z方向退出（如图3-13所示）。

, S) Y% h9 |1 R: N" U

（4）记下CRT界面上显示的MACHINE的X坐标（如图3-14），记为X₁。

0 }3 Q ~9 \0 s4 r' ]" M9 I; \+ G

（5）点击按钮 ，使主轴停止转动。点击菜单“测量/坐标测量”（如图3-15所示），在图3-15中点击试切外圆时所切线段，选中的线段由红色变为桔黄色。记下下面对话框中对应的X的值，记为X₂。

工件原点的坐标值  X_O = X₁-X₂。

（6）设置刀具偏移值

① 按MENU OFSET键，再按“GEOM”软键进入形状补偿参数设定界面，如图3-16；

② 用CURSOR↑或↓键选择补偿参数编号，输入MXX₂，按INPUT键输入到指定区域（结果如图3-16）。

- f8 [8 h% h3 d) P: Z3 h* z

 注：通过上述方法对刀得到的坐标值（X_O，Z_O）即为工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值。

（5）设置参数

1.  设置刀具补偿参数

车床的刀具补偿包括刀具的磨损量补偿参数和形状补偿参数，两者之和构成车刀偏置量补偿参数，设定后，可在数控程序中调用。

1） 输入磨损量补偿参数

刀具使用一段时间后磨损，会使产品尺寸产生误差，因此需要对刀具设定磨损量补偿。

步骤如下：

① 按MENU OFSET 键进入磨损量参数设定页面（如图3-17）；

: w3 D; Z) C$ z+ m8 y9 B% {

② 用PAGE↓或↑键选择刀具补偿参数页面；         

③ 用CURSOR↓或↑ 键选择补偿参数编号；

④ 点击MDI键盘，输入补偿值到输入域；按INPUT 键，把输入域中间的补偿值输入到指定位置；按CAN依次逐字删除输入域中的内容。

2） 输入形状补偿参数

① 按MENU OFSET键，再按“GEOM”软键进入形状补偿参数设定界面；

② 用PAGE↓或↑ 键选择刀具补偿参数页面；       

③ 用CURSOR↓或↑ 键选择补偿参数编号；

④ 点击MDI键盘，输入补偿值到输入域；按INPUT 键，把输入域中间的补偿值输入到指定位置；按CAN依次逐字删除输入域中的内容。

2. 刀尖圆弧半径和方位号的输入

（1）刀尖圆弧半径的输入

① 按MENU OFSET 键，再按“GEOM”软键进入形状补偿参数设定界面；

② 用CURSOR↓或↑ 键选择补偿参数编号；

③ 点击MDI键盘，输入刀尖圆弧半径值到输入域，例如：R0.8；按INPUT键，把输入域中间值输入到指定位置（如图3-18）；

$ ?* m9 N2 i! X; k) h1 \* |

(2）刀尖方位号的输入

① 按MENU OFSET 键，再按“GEOM”软键进入形状补偿参数设定界面；

② 用CURSOR↓或↑ 键选择补偿参数编号；

③ 点击MDI键盘，输入刀尖方位号到输入域，例如：T3；按INPUT 键，把输入域中间值输入到指定位置（如图3-18）；

（3）程序的加工

   当对完刀后其它的一些工作也都就绪了就要开始对你所编写的程序进行加工

具体的操作步骤如下：

   将机床工作方式选择按钮旋到编辑档选择当前要加工的程序→再将工作方式

旋到自动运行档（AUTO）→按下循环启动键（Start）。

（4）如何停止程序运行？

          终止程序的运行有以下几种方式：

A、程序停止（M00）：当程序执行到含有M00代码的程序段时，程序自动暂停，所有模态指令信息保留，按“循环启动”键（Start），程序继续执行。

B、选择停（M01）：M01功能与M00相类似，M01只有当选择停开关（M01 STOP）旋至开（ON）的状态下才有效。

       C、程序结束（M02、M30）：它们是程序运行结束的标志，当程序执行到含有M02或

M30的程序段时，程序终止。若再按“循环启动”键则程序又将从头开始运行。

      D、进给保持（HOLD）：在自动运行的过程中，按下进给保持（HOLD）键，程序暂停，

所有模态指令信息保留，按“循环启动”（Start）键，继续执行程序。

      E、停止加工（STOP）：在自动加工过程中想人为的退出运行，按下停止加工（STOP）

键。

      F、复位键（RESET）：在自动加工过程中想人为的退出运行，按下复位（RESET键）。

     （6）一般报警的解决方法

          在加工的过程中，由于程序错误或者进行了一些误操作而造成系统报警，仿真

系统机床无法正常运行时如何解决？

    按下复位键（RESET）后，再回一次参考点在进行其它的操作。

三、华中世纪星系统（标准平床身前置刀架）

1.     机床控制面板介绍

（一）、主菜单功能键

（二）、MDI键盘介绍

       在华中世纪星数控仿真系统里，它控制面板上的MDI键盘的数据输入和菜单栏的功能选择可以通过鼠标点击面板上的按键，也可以通过电脑键盘上的按键替代控制面板上的按键输入字符。

(1) 常用的编辑键

             Esc退出键:  用于取消当前操作。

             Tab换档键:  用于对话框的按钮换档。

             SP 空格键： 用于空格的输入。

          BS 删除键： 用于删除光标所在位置前面的内容。

          DEL删除键： 用于删除光标所在位置后面的内容。

          PgUp、PgDn翻页键： 翻页和图形显示的缩放功能。

          Alt 功能键： 它是一个组合键，用它与其他的键组合成一些快捷功能。

          UP 上档键： 用于每个键上方的字符输入。

          Enter 回车键： 用于确认当前的操作。

          地址/数字键    用于字母、数字等的输入。

          “ ”“ ”“ ”“ ” ：用于光标的移动。

     （2）机床操作面板键

          1）、机床工作方式选择键

自动         用于程序的自动加工。

单段         用于程序的单段执行。

手动         用于工作台的手动进给。由“+X”“-X”“+Z”“-Z”

             来控制进给轴和进给方向。

增量         当手轮的档位打到OFF档时用于工作台的增量进给，当手轮的档位打到移动轴时是手轮进给。

回零         用于机床返回参考点。

             2）、其他的操作键

                 急停键                  用于紧急停止，按下它其他的操作无效。

循环启动                自动方式或MDI下，自动运行程序。

进给保持                在自动方式下，暂停执行程序。

主轴正转/反转/停止      用于主轴的控制，只有在手动方式下有效。

                 刀位转换                手动换刀，只有在手动方式下有效。

                 主轴修调                用于对主轴转速的修调，修调范围0-150%。

                 快速修调                修调G00快速进给速度，修调范围0-150%。

                 进给修调                修调F指令和手动方式下快进的进给速度，

                                         修调范围0-150%。            

手轮倍率                X1  — 0.001mm/每格

                        X10 — 0.01mm/每格

                        X100— 0.1

注：手轮的X方向的每格移动乘以2，其移动轴的选择，倍率的选择及手摇方向用鼠标的左右键控制。

   2．编辑程序

      a、主菜单下选择F2程序编辑→F2选择编辑程序→F1磁盘程序，系统弹出选择程序的搜索对话框（如图3-19）→通过机床MDI键盘或电脑键盘上的Tab换档键选择，先选择你所要编辑的程序文件（或新建程序）保存在电脑中的根目录→若要新建一个程序文件通过Tab键切换到文件名栏输入文件名OXXXX，若要编辑已经编好的程序可以直接选择你所要编辑的程序，回车确认，进入编辑栏编辑程序。

                                 图3-19

3.     对刀操作

这里同样的给大家介绍的是当工件坐标系的原点设为右边端面中心时的试切法对刀方法。

（1） 按下操作面板上的手动按钮把工作方式切换为手动，通过手动进给键快速移动刀具到接近工件的位置（如图3-20）。

           图 3-20

       （2） 在主菜单下按F4（MDI）→F6（MDI运行）在编辑框里输入对刀所用的转速如：M03 S300。将工作方式切换到自动方式下按循环启动键，主轴启动。

       （3） 把工作方式切换到增量方式下，通过手轮来进行对刀。

       （4） Z轴对刀

             A、通过手轮试切一端面（如图3-21），后沿X轴方向径向退刀，Z方向不动。

             B、记下这时的机床坐标指令坐标的Z轴值Zo，在主菜单下按F4（MDI）→F2（刀偏表）通过光标移动键选择相应的刀位号（如1号刀移到＃0001行），对Z轴就移到“试切长度”这一列（如图3-22）→按下Enter键（回车确认）输入0→按下Enter键（回车确认）→Zo值就会输入到相对应的刀号的Z偏置里。

            图3-21

                              图3-22

（5） X轴对刀

      A、通过手轮试切外圆（如图3-23），后沿Z轴方向径向退刀，X方向不动。

        B、记下这时的机床指令坐标的X轴值X1，把工作方式切换到手动方式下停止主轴，点击菜单“测量/坐标测量”（如图3-15所示），在图3-15中点击试切外圆时所切线段，选中的线段由红色变为桔黄色。记下下面对话框中对应的X的值，记为X₂。

工件原点的X轴坐标值  X_O = X₁-X₂（此段与FANUC-0系统的测量一致）。

      C、同样的在刀偏表里将光标移到相应的刀位号的试切直径这一栏，按下Enter键（回车确认）输入测量出的直径值X2，再按一下Enter键（回车确认）就可以将Xo值输入到相应刀号的X偏置值里。

（6） 刀具参数的设置

      在华中系统的刀偏表里有X磨损和Z磨损两列它们的含义与FANUC-0系统里的磨耗补正的含义是一样的（具体见FANUC-O车削系统）。

      刀尖圆弧补偿及方位号的输入，在主菜单下F4（MDI）→F3（刀补表）在相应的刀具号输入刀尖圆弧值和方位号。例：1号刀刀尖圆弧半径0.8 刀尖方位 3，在刀补表里将光标移动到刀补号为#0001的半径栏→按Enter（回车）→输入0.8→Enter回车→再把光标移到刀尖方位栏→输入3→Enter（回车）确认（如图3-23）。

                              图3-23

4. 运行程序

工作方式选择自动方式，按下自动键→主菜单下选择F1程序选择→F1磁盘程序弹出一对话框（如图3-24）通过Tab键和光标移动键来选择所要加工的文件，回车确认（如程序根目录为f:\nc\o0001）。→按下循环启动键程序开始运行。

                              图3-24

5. 如何停止程序运行？

          终止程序的运行有以下几种方式：

A、程序停止（M00）：当程序执行到含有M00代码的程序段时，程序自动暂停，所有模态指令信息保留，按“循环启动”键，程序继续执行。

       B、程序结束（M02、M30）：它们是程序运行结束的标志，当程序执行到含有M02或

M30的程序段时，程序终止。若再按“循环启动”键则程序又将从头开始运行。

      C、进给保持：在自动运行的过程中，按下进给保持键，程序暂停，所有模态指令

信息保留，按“循环启动”（Start）键，继续执行程序。

      D、停止加工：在自动加工过程中想人为的退出运行,主菜单下按F1(自动加工) →

F7(停止运行) →Enter(回车)确认.

     实验  直线、圆弧插补指令编程及仿真

1、  实验目的：通过编写下图所示零件的精加工程序及其仿真加工，掌握数控加工仿真系统基本操作及基本的数控程序指令的使用。

2、  实验设备：数控加工仿真软件（FANUC-0系统或华中世纪星系统）

3、  零件图：

毛坯尺寸：φ28X60mm

4、  加工工艺参数的确定

加工刀具：

加工设备：

编程原点：

切削用量（三要素）：

确定加工工艺路线：

5、  实验要求：用G01直线插补指令设计编写一个精车程序。

6、  数控加工仿真操作

数值计算

程序编辑

程序传输

仿真加工

7、  修改实训程序：

       实验  单一循环指令的编程及仿真

1、    实验目的：通过编写下图所示零件完整的加工程序及其仿真加工，进一步掌握数控加工仿真系统基本操作及编程指令的应用。

2、    实验设备：数控加工仿真软件（FANUC-0系统或华中世纪星系统）

3、    零件图：

         毛坯φ25*50mm

4、     加工工艺参数的确定

加工刀具：

加工设备：

编程原点：

切削用量（三要素）：

确定加工工艺路线：

5、     实验要求：用G01直线插补指令设计编写一个精车程序。

6、     数控加工仿真操作

数值计算

程序编辑

程序传输

仿真加工

7、    修改实训程序：

实验  螺纹指令的编程及仿真

1、   实验目的：通过编写下图所示零件完整的加工程序及其仿真加工，掌握螺纹切削指令的应用，强化仿真软件的操作。

2、   实验设备：数控加工仿真软件（FANUC-0系统或华中世纪星系统）

3、   零件图：

                         毛坯φ26*60mm

4、   加工工艺参数的确定

加工刀具：

加工设备：

编程原点：

切削用量（三要素）：

确定加工工艺路线：

5、    实验要求：用G01直线插补指令设计编写一个精车程序。

6、    数控加工仿真操作

数值计算

程序编辑

程序传输

仿真加工

7、   修改实训程序：

       实验  复合循环指令的编程及仿真

1、  实验目的：通过编写下图所示零件完整的加工程序及其仿真加工，掌握G71复合循环指令的应用，并能够熟练的操作数控仿真软件。

2、  实验设备：数控加工仿真软件（FANUC-0系统或华中世纪星系统）

3、  零件图：

                         毛坯φ65*150mm

4、   加工工艺参数的确定

加工刀具：

加工设备：

编程原点：

切削用量（三要素）：

确定加工工艺路线：

5、   实验要求：用G01直线插补指令设计编写一个精车程序。

6、   数控加工仿真操作

数值计算

程序编辑

程序传输

仿真加工

7、   修改实训程序：

实验 子程序的编程及仿真

1、  实验目的：通过编写下图所示零件完整的加工程序及其仿真加工，掌握子程序的编程及应用，并能够熟练的操作数控仿真软件。

2、  实验设备：数控加工仿真软件（FANUC-0系统或华中世纪星系统）

3、  零件图：

                     毛坯φ30*120mm

4、  加工工艺参数的确定

加工刀具：

加工设备：

编程原点：

切削用量（三要素）：

确定加工工艺路线：

5、   实验要求：用G01直线插补指令设计编写一个精车程序。

6、   数控加工仿真操作

数值计算

程序编辑

程序传输

仿真加工

7、   修改实训程序：

实验  综合实训练习

1、  实验目的：通过编写下图所示零件完整的加工程序及其仿真加工，能够熟练地应用编程指令进行编写加工程序，并能够相当熟练的操作数控仿真软件。

2、  实验设备：数控加工仿真软件（FANUC-0系统或华中世纪星系统）

3、  零件图：

                         毛坯φ30X100mm

4、   加工工艺参数的确定

加工刀具：

加工设备：

编程原点：

切削用量（三要素）：

确定加工工艺路线：

5、   实验要求：用G01直线插补指令设计编写一个精车程序。

6、   数控加工仿真操作

数值计算

程序编辑

程序传输

仿真加工

7、   修改实训程序：

给了密码了呀！