典型工件在数控加工仿真软件下的数控编程与加工
为了培养并训练初学者对工件的数控加工工艺分析与设计能力 , 提高数控程序编制的正确率 , 熟练操纵数控机床对工件进行数控加工 , 避免在实际生产加工过程中由于误操作而引发的机器设备故障、工具损坏、工件报废、甚至操作人员的伤亡 , 或是由于设备种类和数量的不足、生产条件的限制 , 无法保证每名初学者对数控机床的实际操作 , 可以采取行之有效的教学方法 , 即通过使用 “数控加工仿真系统”, 虚拟现实技术和多媒体技术 ,可以让多数学生同时进行大量低成本仿真练习 , 熟练地掌握数控机床各种操作规程与技术以及手工编程设计与调试能力 , 为实际操作打下良好基础. 下面就图 1 所示工件应用“数控加工仿真系统”进行数控编程与加工过程的分析.
1 数控加工工艺的设计
该工件可先在普通机床上将底面和四个侧面加工好, 其余的如顶面、孔及沟槽在立式加工中心上完成 , 该过程的数控加工工序按“先面后孔” 、 “粗精分开” 、 “先主后次”等原则进行划分为 13 个工步[ 1、 2 ], 包括选定刀具 , 确定切削参数 , 具体设置见附表 (见 87 页) .
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2 程序编制与输入
2.1 程序的编制
该工件的数控加工工序可以在加工中心上一次装夹来完成, 数控程序严格按照数控加工工序卡片进行编写. 编程规则为 fanuc0 系统, 程序如下:
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2.2 程序的输入
数控加工仿真系统 界面 , 与实际数控机床控制面板、操作面板相仿 , 选择 fanuc0 系统立式加工中心.
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 (注意: 必须是纯文本文件) , 也可直接用 fanuc系统的 mdi键盘输入.
(1) 将工作模式旋钮旋至“dnc”模式. (2) 打开菜单“机床p dnc传送 …”, 在打开文件对话框中选取文件 , 按“打开”确认. (3) 通过 mdi键盘在程序管理界面输入 oxx , (o 后输入 1～9999 的整数程序号) 点击键 ,即可输入预先编辑好的数控程序.
程序的输入,也可将工作模式旋钮旋至 “编辑”模式,在 mdi键盘上按 “prgrm” (程序)键, 进入编辑页面, 按每个程序字进行输入, 同时还需要通过“al ter”(替换) 、“insrt”(插入) 、“delet”(删除) 、“can”(退格)等编辑键进行程序字的替换、插入、删除、输入域中数据的删除等操作, 但较麻烦、费时.
3 对刀操作及刀补参数设定
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. 加工中心在 x , y 方向对刀时使用的基准工具包括刚性靠棒和寻边器两种. 对 z轴对刀时采用的是实际加工时所要使用的刀具 , 通常有塞尺检查法和试切法.
立式加工中心对刀的方法简述如下: 将工件上表面中心点设为工件坐标系原点. 机床开机回零后, 首先选择“工作模式”为手动状态; 然后安装好加工工件; 再按程序要求安装好加工程序中所的切削刀具.
应用寻边器分别对工件的 x、y 方向进行找正 , 设定工件坐标系 g54 的 x、y 值 , 屏幕显示结果如图 2 所示. 刀具半径补偿与刀具长度补偿的设定屏幕显示结果如图 3、图 4 所示 (注意小数点和正负号) .
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4 程序验证与轨迹模拟
选择“机床”命令下拉菜单中的“检查 nc程序”, 对编制的程序进行语法规则的检查 , 无误后 , 将“工作模式”旋钮旋至“自动”模式 , 点击“aux graph” (路径模拟) 按钮后进入检查运行轨迹模式 ,再按下操作面板上的“循环启动”按钮 , 结果如图 5 所示 , 可证明刀具补偿已建立.
5 仿真加工
弹起“aux graph”按钮 , 在“自动”模式下按下“循环启动”, 进行仿真加工 , 工件仿真加工结果如图 6 所示.
6 结论
需要强调一点 , 在实际加工过程中 , 建议*加工时应选择较低的快速倍率 , 并利用单程序段功能 , 这样 , 可减少因程序或对刀错误所引发的废品. 同时 ,必须根据实际工件材质、刀具材料、机床性能等因素 , 合理修调主轴转速 s、进给速度 f 等切削参数 ,以保证工件的加工精度及表面粗糙度 , 提高生产效率.
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程序的输入,也可将工作模式旋钮旋至 “编辑”模式,在 mdi键盘上按 “prgrm” (程序)键, 进入编辑页面, 按每个程序字进行输入, 同时还需要通过“al ter”(替换) 、“insrt”(插入) 、“delet”(删除) 、“can”(退格)等编辑键进行程序字的替换、插入、删除、输入域中数据的删除等操作, 但较麻烦、费时.
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立式加工中心对刀的方法简述如下: 将工件上表面中心点设为工件坐标系原点. 机床开机回零后, 首先选择“工作模式”为手动状态; 然后安装好加工工件; 再按程序要求安装好加工程序中所的切削刀具.
应用寻边器分别对工件的 x、y 方向进行找正 , 设定工件坐标系 g54 的 x、y 值 , 屏幕显示结果如图 2 所示. 刀具半径补偿与刀具长度补偿的设定屏幕显示结果如图 3、图 4 所示 (注意小数点和正负号) .
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弹起“aux graph”按钮 , 在“自动”模式下按下“循环启动”, 进行仿真加工 , 工件仿真加工结果如图 6 所示.
6 结论
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