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1、数控编程实验指导书赵静 编写机械工程学院2010-7目录实验一 数控加工仿真铣削实验.5 实验二数控加工仿真车削实验.13 VNUC数控加工仿真软件简介 数控加工仿真就是采用数控加工仿真软件去模拟真实机床的实际加工过程，下面以北京联高软件开发有限公司开发的VNUC数控加工仿真网络版软件为例，介绍其使用方法。1.1 数控加工仿真系统的启动与退出1.1.1 软件的启动1.服务器的启动图1-1用户名和密码输入对话框对于网络版的VNUC数控加工仿真软件，应首先启动服务器上的服务器管理软件，点击服务器桌面上的图标或按照下列顺序点击Windows操作系统的“开始”“程序”“LegalSoft”“VNUC3
2、.0”“网络版”“Server” “VNUC服务器”来将其打开。2.终端用户的启动终端用户双击电脑桌面上的软件图标，或者依次点击Windows的“开始”“程序”“LegalSoft” “VNUC3.0” “网络版”“VNUC3.0网络版”，启动客户端软件，弹出系统登录窗口如图1-1所示。在“用户名”和“密码”栏中，分别输入用户名称和密码，然后按“登录”键，就可打开VNUC仿真系统，系统界面如图1-2所示。左边为机床显示区，右边为控制系统及操作面板显示区。图1-2仿真系统界面1.1.2 软件的退出（1）点击VNUC系统主菜单“文件”选项下面的“退出”，或者按快捷键Ctrl+Q。（2）弹出提示框，
3、询问是否退出，按“确定”就可退出VNUC仿真系统。退出VNUC系统时，系统会记住用户当前使用的机床和数控系统，下次登录后显示的将是上次退出时的数控系统和机床。1.2数控代码文件的管理1.2.1 保存数控代码文件要将输入到仿真系统中的数控加工程序保存到磁盘上，可以单击标准菜单中“文件”“保存NC代码文件”；弹出Windows的“另存为”文件对话框如图1-3所示，在“保存在”的下拉菜单中选择路径和文件夹，在“文件名”输入栏中输入程序的名称；按“保存”按钮保存，没有保存的数控程序，在退出仿真系统后丢失。 图1-3 保存NC代码文件对话框 图1-4加载NC代码文件对话框2导入代码文件要将磁盘上的数控加
4、工程序调入仿真系统，可以选择主菜单中“文件”“加载NC代码文件”，弹出Windows的“打开”文件对话框（如图1-4），在对话框中选择所需要的数控程序文件；单击“打开”按钮将程序调入仿真系统。对于FANUC数控系统，数控程序文件的格式为：% 文件开头Oxxxx； 程序号() ；程序内容%文件结束1. 3 仿真加工的步骤u 打开VNUC仿真软件，选择机床和控制系统；u 机床回参考点；u 工件安装和工艺装夹；u 刀具安装；u 工件坐标系的建立；u 输入/加载NC代码；u 自动加工。 实验一 数控加工仿真铣削实验一、实验目的1. 通过数控加工仿真，巩固课堂学习的G代码知识，大大地提高编程练习的学习效
5、果。2. 熟悉多种数控系统的操作，降低在操作真实数控机床时的错误率。二、实验原理数控加工仿真是采用数控加工仿真软件去模拟真实机床的实际加工过程，当数控程序编写完成后，可以像真实数控机床一样，进行一系列的数控加工操作。包括设定机床、定义毛坯、设定刀具、基准测量、设定工件坐标系、代码处理、面板操作、工件测量、自动加工等，最后加工出零件模型。三、实验步骤和内容1.数控铣床加工实例端盖零件的仿真加工在数控铣床上加工图2-1所示端盖零件，材料HT200，毛坯尺寸为170 mm 110 mm 50 mm。图2-1端盖零件图（一）工艺分析这里介绍使用数控铣床进行圆台加工、菱形外轮廓加工及孔加工仿真加工操作步
6、骤和方法。图2-2选择机床和系统对话框（二）FANUC 0i MA数控系统的操作步骤不同的数控系统其操作面板也不相同，按键的符号、位置、功能也有差别，但是操作步骤是相同的。下面以FANUC 0i MA数控系统为例介绍数控铣床的操作步骤和方法。（1）选择机床和控制系统单击主菜单栏中“选项”“选择机床和系统”出现选择机床和系统对话框，如图2-2所示；在“机床类型”的下拉列表中选择“3轴立式铣床”；在数控系统列表中选择“FANUC 0iMA”；单击“确定”按钮关闭对话框，出现立式铣床界面和FANUC 0iMA控制系统的操作面板，如图2-3所示。图2-3 FANUC 0i MA系统的控制面板（2）机床
7、回参考点单击操作面板右边绿色的启动系统电源开关按钮，启动数控系统；单击红色的急停按钮，使该按钮弹起；单击机床操作面板上的回参考点按钮，该按钮上的指示灯点亮，使机床处于返回参考点状态； 分别单击坐标轴选择按键、和坐标轴正方向移动键，使机床的X、Y、Z坐标轴分别回到参考点（零点），回到参考点后，对应键上的指示灯亮。（3）安装工件和工艺装夹选择主菜单中“工艺流程”“毛坯”，出现如图2-4所示“毛坯零件列表”对话框，单击“新毛坯”按钮，弹出如图2-5所示“铣床毛坯”对话框，在X、Y、Z对应的输入框中分别输入毛坯的长度、宽度和高度尺寸，（X=170，Y=110，Z=50）；在“材料”的下拉列表中选择“铸
8、铁HT200”；在“夹具”下拉列表中选择“工艺板”，弹出如图2-6所示的工艺板设置对话框，在“夹具尺寸”的输入框中可以设置工艺板的尺寸，单击“上移、下移、左移、右移”按钮，可以调整工件与工艺板的相对位置（一般情况下不需要重新设置尺寸和调整相对位置，系统会根据毛坯的大小自动设定工艺板尺寸，并将毛坯固定在工艺板的中央），最后单击“确定”按钮返回到图2-5所示的铣床毛坯对话框，单击“设定压板”按钮，弹出安装压板对话框，如图2-7所示。选择一种压板类型后单击“确定”，再单击“确定”返回图2-4所示的对话框，这时在毛坯列表中的第一行出现了刚才建立的毛坯。选中该毛坯，单击“安装此毛坯”按钮，完成工件毛坯的
9、安装。 图2-4 毛坯零件列表对话框 图2-5 铣床毛坯对话框 图2-6调整工艺板对话框 图2-7 选择压板类型对话框（4）安装刀具选择主菜单中“工艺流程”“铣床刀具库”，弹出如图2-8所示的铣床“刀具库”对话框。图2-8铣床刀具库对话框在对话框右侧的“刀型”下拉列表中选择“端铣刀”，在刀具参数的输入框中分别输入刀肩直径为63，刃长为25，刀肩长为37.5，有效刀长为50，其它使用默认值。刀具参数设置完成后单击“确认修改”和“建立刀具”按钮，新建刀具被添加到左侧的刀具列表中；同样方法建立38钻头，有效刀长设定为50，其它使用默认值。最后选中63铣刀（选中的刀具反白显示），然后依次单击刀具列表下
10、方的“安装”和“确认”按钮退出铣床刀具库对话框，选中的刀具被安装到主轴上。这里可以建立好加工中所使用的全部刀具，需要换刀加工时，打开铣床“铣刀库”对话框，选中所需刀具，依次单击“安装”按钮、“确认”按钮即可将选中的刀具安装到机床主轴上。（5）建立工作坐标系工作坐标系又称加工坐标系，它必须与工件坐标系（编程坐标系）完全重合，在铣床上，一般可以使用“对刀”的方法来完成工作坐标系与编程坐标系的统一。可以选择使用基准工具对刀，也可以直接使用加工时的刀具进行对刀，这里直接使用刀具进行对刀。例中的工件坐标系原点位于零件上表面的中心，下面以63铣刀为基准刀具进行对刀，工件坐标原点偏置值存储在G54中，对刀过
11、程与步骤如下： 工件坐标系X轴零点的测量单击手动操作模式按键 ，该键上方的指示灯亮，进入机床的手动操作方式。分别单击坐标轴选择键、和坐标轴移动键、 之一，调节刀具与工件毛坯的相对位置到图2-9所示的大致位置。在机床视图中单击鼠标右键，在弹出的右键菜单中选择“辅助视图”，机床视口下方出现如图2-10所示辅助视图。 图2-9刀具与毛坯位置 图2-10辅助视图在辅助视图窗口中选择厚度为0.1mm的塞尺，单击增量方式运动按钮单击按钮选择操作的坐标轴为X轴单击坐标移动键或，调节刀具与工件之间的距离，当辅助视图下方提示框中出现“塞尺检查结果：合适”时，记录下如图2-11所示机械坐标下的X坐标值，如X1=-
12、766.900。 图2-11坐标位置界面 图2-12 手轮视图接下来需要测量刀具到达工件毛坯右侧时的X坐标值。可以使用上面介绍的方法，也可以使用手轮移动坐标轴。要使用手轮则首先应单击操作面板上的使用手轮按键，其上的指示灯亮，然后在机床视图中单击鼠标右键，在弹出菜单中选择“显示/隐藏手轮”，出现如图2-12所示的手轮视图，在手轮视图中首先选择要操作的坐标轴，鼠标左键单击旋钮则旋钮逆时针方向转动，右键单击旋钮则旋钮顺时针方向转动；倍率旋钮的操作同上。将鼠标指针放在下方的手轮旋钮上，按下左键则手轮逆时针方向旋转，刀具相对工件向坐标轴的负方向移动；按下右键则手轮顺时针方向旋转，刀具向正方向移动。将刀具
13、移动到工件毛坯的右侧，打开辅助视图，选择塞尺厚度为0.1mm，手轮移动X坐标轴，当辅助视图提示框中出现“塞尺检查结果：合适”时，记录下刀具在工件右侧时的X坐标值（机械坐标）为X2=-590.930。则工件坐标系的X轴原点在机床坐标系中的坐标值为：X=（-766.65-533.45）/2-650.05即X轴的原点偏置值为-650.050。 工件坐标系Y轴零点的测量 用与X轴零点相同的对刀方法，可以测量得到工件坐标系Y轴零点在机床坐标系中的坐标值为Y=-338.038。即Y轴的原点偏置值为-338.038。 工件坐标系Z轴零点的测量使用手轮或手动方式将刀具移动到毛坯表面的上方，打开“辅助视图”，选
14、择塞尺厚度为0.1mm，Z轴方向移动刀具，直到提示栏出现“塞尺检查结果：合适”，这时记录下机械坐标中的Z坐标值，Z=-460.650，考虑到塞尺厚度为0.1mm，则工件坐标系的Z轴原点在机床坐标系中的坐标为Z=-460.650-0.1=-460.750。 参数设置。本例的端盖加工程序中，使用G54设定工件原点。在机床显示区单击鼠标右键，在弹出菜单中选择“辅助视图”，关闭对刀辅助视图。单击系统控制面板中的偏置设置按键，出现如图2-13所示的“工具补正”界面，然后单击屏幕下方 坐标系 对应的软键，出现如图2-14所示的“工件坐标系设定”界面。单击系统面板中的光标移动键，将光标定位在“01（G54）”中“X”的右面，单击数字“-650.05”后，按输入键，完成X轴零点的设定；再按光标移动键，将光标定位在“01（G54）”中“Y”的右面，单击数字“-338.038”后，按键完成Y轴零点的设定；再按光标移动键，将光标定位在“01（G54）”中“Z”的右面，单击数字“-460.75”后，按输入键，完成Z轴零点的设定，如图2-14所示。图2-13工具补正界面图 图2-14工件坐标系设定界面 刀具补偿值设置。单击系统控制面板中的偏置设置按键，出现如图2-13所示的“工具补正”界面，在“番号001”行的“形状（D）”中输入铣刀的刀具半径31.5 。在“
