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1、 数控技术、机电装备 综 合 实 验 指 导 书 编者：罗君扬 聂晓根 范扬波 韩祖行 福州大学机械工程及其自动化学院 二 0 一二 年 三 月 1 第一章 虚拟数控加工仿真 计算机仿真数控加工软件。它能够像真正的C N C 机床一样进行控制面板操作，可在虚拟的数控系统里 编程和进行机床动作。而后传输给虚拟机床加工工件，并实时显示程序路径和三维工件图形。 1 . 1 虚拟数控加工仿真系统的结构 具有与真正的数控机床类似的操作面板（如图1 - 1 ）。 如图1 - 1 1.2 系统介绍 1 . 机床操作仿真功能 三维仿真，等同于对真正的C N C 机床的操作。 任意设置机床尺寸。 放大缩小等观察
2、参数的设置功能。 故障报警功能（碰撞、过载等）。 框来简化刀具和功能的设置。 刀偏路径可以同时显示。 2 . N C 验证功能 对任意截面的观察功能 用鼠标做动态回转 通过比较和检验各类工件的评分功能 2 1.3进入系统 用鼠标左键依次点击“开始”“程序”“数控加工仿真系统”“加密锁管理程序” ，如下图所 示： 如图 1 - 2 加密锁程序启动后，屏幕右下方工具栏中出现的图表，此时重复上面的步骤，在最后弹出的目录中点击所需的数控系统名（SIEMENS） ，系统弹出“用户登录”界面，如图 1- 3 所示 如图 1 - 3 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
3、真系统。 管理员用户名：manage； 口令：system； 一般用户名：guest； 口令：guest。 第二章 数控车床台面操作 2.1 数控车床实例 打开菜单“文件/ 打开项目” 打开如下目录“FANUCFANUC0 车床FANUC0 车综合 G42G70G71G75G76T” 打开文件“FANUC0 车综合 G42G70G71G75G76T.MAC” ，此时界面如图 2- 1 所示。 3 图 2- 1 2.2 加工零件的模型（如图2- 2） 图 2- 2 2.3 选择刀具 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。 系统中数控车床允许同时安装 8
4、把刀具。对话框图 2- 3 4 图 2- 3 2.4 把零件换成毛坯，并安装 打开菜单“零件/拆除零件”命令或者在工具条上选择图标 系统弹出操作对话框。如图 2- 4 所示： 图 2- 4 选择“零件/拆除零件”对话框 打开菜单“零件/放置零件”命令。如图 2- 5、图 2- 6 所示 图 2- 5 图 2- 6 5 2.5 零件的数控加工流程 FANUC 0标准机床面板如图 图 2- 7 FANUC 0 标准铣床、车床和卧式加工中心面板 自动加工流程 1）检查机床是否机床回零。若未回零，先将机床回零（参见 2.5.1“机床回零” ） 2）范例中已有程序（此步骤可省略） ；若自行编写程序，需导
5、入数控程序。 （参见 2.5.2“导入数控程序” ） 3） 检查控制面板上 MODE 旋钮是否置于 AUTO 档， 若未置于 AUTO 档， 则用鼠标左键或右键点击 MODE 旋钮，将其置于 AUTO 档，进入自动加工模式。 4）按中的“Start”按钮，数控程序开始运行。 中断运行 数控程序在运行过程中可根据需要暂停，停止，急停和重新运行。 数控程序在运行时，点击中的“Hold”按钮，程序暂停运行，再次点击“Start”按钮，程序从暂停行开始继续运行。 数控程序在运行时，点击中的“Stop”按钮，程序停止运行，再次点击“Start”按钮，程序从开头重新运行。 数控程序在运行时，按下急停按钮，
6、数控程序中断运行，继续运行时，先将急停按钮松开，再按6 中的“Start”按钮，余下的数控程序从中断行开始作为一个独立的程序执行。 附范例中的程序段： O1111; （ “O”开头，后跟四个数字代表程序段号） G28U0W0; T0101; G97S800M03; G99F0.2M08; G00X100.Z100.; X52.Z0; G01X- 2.F0.1; G00X55.Z2.; G71U4.R1.; G71P100Q200U1.W0.5F0.2; N100G00X0S1000; G42G01Z0.F0.1; G03X24.Z- 12.R12.; G01Z- 20.; X28.; X38.
7、W- 23.; W- 8.; X42.; X45.8W- 2.; Z- 76.; X47.; X50.W- 1.5; Z- 105.; U1.; N200G40U1.; G00X100.Z100.; M01; T0303; G00X50.Z5.S1000M03; G70P100Q200; G00X100.Z100.; M01; T0505; G00X55.Z10.S500M03; X52.Z- 76.; G01X42.F0.1; G00X50.; G00X100.Z100.; M01; T0707; G00X55.Z- 40.S500M03; 7 G76P010060Q100R50; G76X
8、43.4Z- 73.5R0P1300Q750F2.; G00X100.Z100.; M01; G28U0W0; T0505; G00X55.Z10.S500M03; X51.Z- 94.; G75R0; G75X40.05Z- 105.P5475Q4000R0F0.1; G01W3.F0.3; U- 4.W- 2.F0.1; X40.; Z- 105.; X36.; X41.F0.3; W2.5; U- 5.W- 2.5F0.1; X10.; G00X55.; X100.Z100.; M05; M09; M30; % 2.5.1 激活机床 检查急停按钮是否松开至状态，若未松开，点击急停按钮，将
9、其松开。 机床回参考点 对准 MODE 旋钮点击鼠标左键或右键，将旋钮拨到 REF 档，如图 2- 8 所示。 先将 X 轴方向回零，在回零模式下，将操作面板上的 AXIS 旋钮置于 X 档，如图 2- 9 所示；点击加号按钮，此时 X 轴将回零，相应操作面板上 X 轴的指示灯亮，如图 2- 10 所示，同时 CRT 上的 X 坐标变 为“0.000” （车床变为“390.000” ） ；依次用鼠标右键点击 AXIS 旋钮，使其分别置于 Y，Z 档，再用左键 点击加号按钮，可以将 Y 和 Z 轴回零， （车床只有 X，Z 轴）此时 CRT 和操作面板上的指示灯如图 2- 11 所示，同时机床变
10、化如图 2- 12 所示。 图 2- 8 图 2- 9 图 2- 10 8 图 2- 11 图 2- 12 2.5.2 导入数控程序 数控程序可以通过记事本或写字板等编辑软件输入并保存为文本格式文件，也可直接用 FANUC 系统的 MDI 键盘输入。 1）点击菜单“视图/控制面板切换”或工具条上的，打开 FANUC 系统的 MDI 键盘。 2）将 MODE 旋钮置于 EDIT 档或 DNC 档。 3）点击 MDI 键盘上的键，进入编辑页面。 4）再通过 MDI 键盘输入 Oxx， （O 后面输入的是不超过 9999 的任意正整数）点击键，即可输入预先编辑好的数控程序。 5）打开菜单“机床/ D
11、 N C传送” ，在打开文件对话框中选取文件。如图 2- 13 所示，在文件名列表框中选 中所需的文件，按“打开”确认，此时 CRT 界面上显示选定的数控程序。 图 2- 13 注：程序中调用子程序时，主程序和子程序需分开导入。 2.5.2.1 数控程序管理 显示数控程序目录 将 MODE 旋钮置于 EDIT 档，在 MDI 键盘上按键，进入编辑页面，再按软键“Lib” 。经过 DNC 传送的数控程序名显示在 CRT 界面上。 选择一个数控程序 9 将 MODE 旋钮置于 EDIT 档或 AUTO档， 在 MDI 键盘上按键， 进入编辑页面， 按键入字母 “O” ；按数字键键入搜索的号码：XX
12、XX； （搜索号码为数控程序目录中显示的程序号）按 CURSOR开始搜索。找到后， “OXXXX”显示在屏幕右上角程序号位置，NC 程序显示在屏幕上。 删除一个数控程序 将 MODE 旋钮置于 EDIT 档， （在 MDI 键盘上按键，进入编辑页面，按键入字母“O” ；按数字键键入要删除的程序的号码：XXXX；按键，程序即被删除。 新建一个 NC 程序 将 MODE 旋钮置于 EDIT 档，在 MDI 键盘上按键，进入编辑页面，按键入字母“O” ；按数字键键入程序号，但不可以与已有程序号的重复；按键，开始程序输入；每输入一个代码，按键，输入域中的内容显示在 CRT 界面上，用回车换行键结束一行
13、的输入后换行。 注：MDI 键盘上的数字/字母键，第一次按下时输入的是字母，以后再按下时均为数字。若要再次输入字母，须先将输入域中已有的内容显示在 CRT 界面上（按键，可将输入域中的内容显示在 CRT 界面上） 删除全部数控程序 将 MODE 旋钮置于 EDIT 档，在 MDI 键盘上按键，进入编辑页面，按键入字母“O” ；按键件入“- ” ；按键键入“9999” ；按键。 2.5.2.2 编辑程序 将 MODE 旋钮置于 EDIT 档，在 MDI 键盘上按键，进入编辑页面，选定了一个数控程序后，此程序显示在 CRT 界面上，可对数控程序进行编辑操作。 移动光标 按 PAGE或翻页，按 CU
14、RSOR或移动光标； 插入字符 先将光标移到所需位置，点击 MDI 键盘上的数字/字母键，将代码输入到输入域中，按键，把输入域的内容插入到光标所在代码后面； 删除输入域中的数据 按键用于删除输入域中的数据； 删除字符 先将光标移到所需删除字符的位置，按键，删除光标所在的代码； 查找 输入需要搜索的字母或代码； 按 CURSOR开始在当前数控程序中光标所在位置后搜索。 （代码可以是：10 一个字母或一个完整的代码。例如： “N0010” ， “M”等。 ）如果此数控程序中有所搜索的代码，则光标停 留在找到的代码处；如果此数控程序中光标所在位置后没有所搜索的代码，则光标停留在原处； 替换 先将光标
15、移到所需替换字符的位置，将替换成的字符通过 MDI 键盘输入到输入域中，按键，把输入域的内容替代光标所在的代码； 2.5.2.3 保存程序 编辑好的程序需要进行保存操作 将 MODE 旋钮置于 EDIT 档，在 MDI 键盘上按键，进入编辑页面，按键；在弹出的对话框中输入文件名，选择文件类型和保存路径，按“保存”按钮执行操作。如图 2- 14 所示 图 2- 14 实验一、数控车削仿真实验 1、实验目的 1. 通过编写数控车加工程序，加深理解数控车 G 代码的功能。 2. 通过数控车手动编程操作，掌握数控面板上各个功能键的功能。 3. 了解数控车床的加工过程。 2、实验内容 1. 通过数控车多媒体教学软件观察车床的加工过程。 2. 介绍数控车床典型样件的加工方法。 3. 数控车手动编程操作。 3、实验设备 计算机、数控车多媒体教学软件 4、实验样件及要求 根据下图零件，制定加工工艺规程，在仿真系统中选用机床，编写程序并调试机床加工出该零件。 11 实验二、数控铣削仿真实验 1、实验目的 1. 通过编写数控铣削加工程序，加深理解数控铣 G 代码的功能。 2. 通过数控铣手动编程操作，掌握数控铣床操作面板上各个功能键的功能。 3. 了解数控铣床的加工过程。 2、实验内容 4. 通过数控铣多媒体教学软件观察铣床的加工过程。 5. 介绍数控铣床典型样件的加工
