数控车床模拟仿真实验指导书

数控车床编程加工模拟仿真实验指导书
一、实验目的
1.了解数控车床编程仿真软件。

2.利用仿真软件，学习数控车床的编程加工仿真过程，为实际FANUC 0 i—TC数控车床操作加工打下良好基础。

3.能够对给出零件图进行模拟仿真编程加工。

二、实验设备
计算机、宇龙数控仿真软件
三、预习与参考
1.数控车床的加工特点
数控车床是数字程序控制车床（CNC 车床）的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型普通车床的特点于一身，是国内使用量最大、覆盖面最广的机床之一。

数控车床主要用于轴类和盘类回转体零件的加工，能够自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩、铰孔和各种回转曲面的加工。

数控车床具有加工效率高，精度稳定性好，加工灵活、操作劳动强度低等特点，特别适用手复杂形状的零件或中、小批量零件的加工。

2.车床原点、车床参考点、程序原点
车床原点又称机械原点，它是车床坐标系的原点。

该点是车床上的一个固定点，是车床制造商设置在车床上的一个物理位置，通常不允许用户改变。

车床原点是工件坐标系、车床参考点的基准点。

车床的机床原点为主轴旋转中心与卡盘后端面的点。

车床参考点是机床制造商在机床上用行程开关设置的一个物理位置，与机床原点的相对位置是固定的，车床出厂之前由机床制造商精密测量确定。

程序原点是编程员在数控编程过程中定义在工件上的几何基准点，有时也称为工件原点，是由编程人员根据情况自行选择的。

3. FANUC 0 i—TC车床面板操作说明
按钮名称功能说明
进给倍率调节进给倍率，调节范围为0~150%。

置光标于旋钮上，点击鼠标左键，旋钮逆时针转动，点击鼠标右键，旋
钮顺时针转动。

单段将此按钮按下后，运行程序时每次执行一条数控指令。

空运行进入空运行模式
跳段当此按钮按下时，程序中的“/”有效。

机床锁住机床锁住
尾架暂不支持
回零进入回零模式，机床必须首先执行回零操作，然后才
可以运行。

手轮倍率X1、X10、X100分别代表移动量为0.001mm、0.01mm、
0.1mm。

轴选择手轮方式时按下表示手轮移动Z轴，否则表示手轮移
动X轴
复位机床复位
主轴倍率每按一次主轴转速减少10%，每按一次主轴转速增加10%，按主轴转速恢复为100%
机床移动手动方式下-X/+X/-Z/+Z方向移动机床
快速移动手动方式下配合-X/+X/-Z/+Z方向快速移动机床自动进入自动加工模式。

编辑进入编辑模式，用于直接通过操作面板输入数控程序
和编辑程序。

MDI 进入MDI模式，手动输入指令并执行。

JOG 手动方式，连续移动。

手摇进入手轮模式
主轴控制主轴正转/停止/反转
循环启动程序运行开始，系统处于自动运行或“MDI”位置时按下有效，其余模式下使用无效。

停止运行程序运行停止，在程序运行过程中，按下此按钮运行暂停，再按循环启动从头开始执行。

系统开关系统启动、系统停止紧急停止紧急停止
手轮将光标移至此旋钮上后，通过点击鼠标的左键或右键
来转动手轮。

四、简单零件加工模拟仿真
图1 轴类零件图纸
加工该图指定零件，仿真加工步骤如下：
1.打开仿真软件：点击桌面“数控加工仿真系统”，点击“快速登陆”，进入仿真界面。

点击“机床”选择机床，此处选择车床、FANUC Oi Mate、大连机床厂CKA6136i。

右击选项，选择右键旋转，左键平移。

2.选择机床：点击操作面板上的控制系统开关按钮，使电源灯变亮。

检查急停按钮是否松开至状态，若未松开，点击急停按钮，将其松开。

3.机床回参考点：在工作方式处点击按钮进入手动方式，再按下，按钮上的灯亮起，
进入回零状态。

点击按钮，此时X轴将回零，CRT上的X坐标变为“600.000”；再点击按钮，可以将Z轴回零，此时回原点灯亮起如图2所示，CRT如图3所示。

再按下，取消回零操作。

图2 图3
4.定义安装毛坯：点击定义毛坯，点击选择毛坯，选中定义毛坯，
点击安装零件。

可调整零件伸出长度。

5.定义刀具：点击选择刀具，选择适当刀具并安装。

6.对刀操作：在工作方式处点击按钮进入手动方式，确保没有被按下。

点击MDI键盘
的按钮，此时CRT界面上显示坐标值，利用，将机床移动到如图4所示大致位置。

对x向：点击按钮，使主轴转动，点击按钮，用所选刀具切削工件外圆，如图5
图4 图5 图6 图7
所示。

保持X轴不动，退出，使主轴停止，点击工具栏的测量，记下被车外圆柱面的直径X1，点击，选择形状，将光标移到番号01 ,X处，输入X1，点击测量即x方向对好。

对z向：使主轴正转，将刀具移到到图6所示位置，切外端面，如图7所示，点击，选择形状，将光标移到番号01 ,Z处，输入z0.0，点击测量即z方向对好。

7.输入程序
方法1：工作方式选择在“编辑”下，点击"PROG"，进行程序的编辑；
方法2：用文本格式将程序编辑好（如编好的文本图标：），用DNC传输。

工作方式在编辑下，点击"PROG"，进行程序编辑，点击软件"操作"，点击扩展键，点击"READ"键，点击菜单中的"DNC传输"，选择要传输的程序，输入0xxxx，点击"EXEC"即可。

8.零件加工：将程序调出，将光标移动到最上方，点击自动，进入自动加工模式，完成零件的加工。

9.加工出的零件模型
程序：
O0001;
T0101;
M03S800F0.1;
G54G00X35.0;
Z5.0;
G71U1.0R0.5;
G71P10Q20U0.1W0.2F0.5;
N10G01X0.0;
Z0.0;
G03X6.0Z-3.0R3.0;
G02X12.0Z-6.0R3.0;
G01X19.975Z-20.0;
Z-30.1;
X25.95;
X27.95Z-31.0;
Z-45.0;
N20G00X35.0;
G70P10Q20S1000F0.1;
G00X50.0;
Z200.0;
M30;
五、其他功能
（一）手动加工零件
1 手动/连续方式
在工作方式处点击按钮进入手动方式，确保没有被按下。

使用按钮可以快
速准确的移动机床。

点击按钮，控制主轴的转动、停止。

注：刀具切削零件时，主轴需转动。

加工过程中刀具与零件发生非正常碰撞后（非正常碰撞包括车刀的刀柄与零件发生碰撞；铣刀与夹具发生碰撞等），系统弹出警告对话框，同时主
轴自动停止转动，调整到适当位置，继续加工时需再次点击中的按钮，使主轴重新转动。

2 手动/手轮方式
在手动/连续加工或在对刀，需精确调节主轴位置时，可用手轮方式调节。

在工作方式处点
击按钮进入手轮方式。

选择要移动的轴，按下表示手轮移动Z轴，否则表示手轮移动X轴按下、或选择点动步长，X1、X10、X100分别代表移动量为0.001mm、0.01mm、
0.1mm。

旋转手轮，进行手轮精确调节机床。

点击按钮，来控制主轴的转动、停止。

（二）自动加工方式
1 自动/连续方式
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10.2.2“机床回零”）
2）导入数控程序或自行编写一段程序。

（参见3.4“数控程序处理”）
3）点击，进入自动加工模式。

4）点击中的按钮，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停止，急停和重新运行。

数控程序在运行时，点击按钮中的按钮，程序停止运行，再次点击按钮中的，程序重新开始运行。

数控程序在运行时，按下急停按钮，数控程序中断运行，继续运行时，先将急停按钮
松开，点击中的按钮，余下的数控程序从中断行开始作为一个独立的程序执行。

2 自动/单段方式
1）检查机床是否机床回零。

若未回零，先将机床回零（参见10.2.2“机床回零”）
2）导入数控程序或自行编写一段程序。

3）点击，进入自动加工模式。

4）按下单段开关按钮，使按钮灯变亮。

5）点击中的按钮，数控程序开始运行。

注：自动/单段方式执行每一行程序均需点击一次中的按钮。

根据需要调节进给速度（F）调节旋钮，来控制数控程序运行的进给速度，调节范围从0-150%。

按键，可使程序重置。

3 检查运行轨迹
NC程序导入后，可检查运行轨迹。

点击，进入自动加工模式，点击控制面板中命令，
再点击操作面板上中的按钮，即可观察数控程序的运行轨迹，此时也可通过“视图”菜单中的动态旋转、动态放缩、动态平移等方式对三维运行轨迹进行全方位的动态观察，注：检查运行轨迹时，暂停运行，停止运行，单段执行等同样有效。

图8.本实验仿真运行轨迹
六、练习图纸。