数控加工仿真实验报告

实验报告

课程名称: 数控加工仿真实验

课程代码: 学生所在学院: 年级/专业/班: 电气自动化

学生姓名: 学号: 实验总成绩: 任课教师:

数控编程仿真实验报告

一、实验目的

1. 熟悉并学会运用计算机仿真技术，模拟数控车床、数控铣床完成零件加工的全过程；

2. 为后续的“实习实训”，实地操作数控机床进行数控加工，积累和打下操作技能训练的基础。

二、实验要求

1. 熟悉并掌握FANUC 0i系统仿真软件面板操作过程；

2. 按给定车削零件图样，编制加工程序，在计算机上运用仿真软件，进行模拟加工；

三、实验步骤

1.1 FANUC 0i数控系统仿真面板操作

LCD/MDI面板为模拟7.2＇LCD显示器和一个MDI键盘构成（上半部分），用于显示和编辑机床控制器内部的各类参数和数控程序；机床操作面板（下半部分）则由若干操作按钮组成，用于直接对仿真机床系统进行激活、回零、控制操作和状态设定等。

1.16 FANUC 0i标准铣床系统面板

1.2机床准备

机床准备是指进入数控加工仿真系统后，针对机床操作面板，释放急停、启动机床驱动和各轴回零的过程。进入本仿真加工系统后，就如同面对实际机床，准备开机的状态。

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，将其松开。按下操作面板上的“启动”按钮，加载驱动，当“机床电机”和“伺服控制”指示灯亮，表示机床已被激活。

2 机床回参考点

在回零指示状态下（回零模式），选择操作面板上的X轴，点击“+”按钮，此时X轴将回零，当回到机床参考点时，相应操作面板上“X原点灯”的指示灯亮，同时LCD上的X坐标变为“0.000”，如图1.17（a）所示。

依次用鼠标右键点击Y，Z轴，再分别点击“+”按钮，可以将Y和Z轴也回零，回零

结束时LCD显示的坐标值（XYZ：0.000,0.000,0.000）和操作面板上的指示灯亮为回零状态，机床运动部件（铣床主轴、车床刀架）为返回到机床参考点，故称为回零，如图1.17（a）所示。

车床只有X，Z轴，LCD对两轴的显示为（XZ：390,300），其回零状态如图1.17（b）所示。

(a) 铣床回零 (b) 车床回零

图1.17 仿真铣床、车床回零状态

1.3对刀

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加工坐标系与机床坐标系之间关系的过程。下面我们具体说明铣床（立式加工中心）对刀和车床对刀的基本方法。

需要指出，以下对刀过程说明时，对于铣床及加工中心，将工件上表面左下角（或工件上表面中心）设为工件坐标系原点，对于车床工件坐标系设在工件右端面中心。

2.1 数控车床综合加工

如图7.1所示的零件，材料为45号钢，其中Ф85圆柱面不加工。要求分析工艺过程与工艺路线，编写加工程序，并完成仿真加工

图7.1

2.2加工采用的刀具参数

根据零件图的加工要求，需要加工零件的端面、圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹、倒角以及切割螺纹退刀槽，共需用三把刀具：

1号刀，外圆左偏刀，选取刀尖半径0.4mm，刀具长度60mm的V号刀片，J型刀柄；

2号刀，公制螺纹车刀，选取刀尖角为60°,刀尖半径0，刀具长度60mm；

3号刀，割槽刀，选取刀片伸出长度为10mm，宽度为3mm，刀尖半径0，刀具长度60mm。

2.3加工方案

采用三爪卡盘夹紧定位，工件前端面距卡爪端面距离230 mm；使用1号外圆左偏刀，先粗加工后精加工零件的端面和零件各段的外表面，粗加工时留0.8mm的精车余量；使用3号割槽刀切割螺纹退刀槽；然后使用2号螺纹车刀加工其螺纹。

2.4确定切削用量

切削深度：粗加工设定切削深度为3mm，精加工为0.8mm；

主轴转速：根据45号钢的切削性能，粗、精加工端面和各段外圆表面时，设定切削速度为500r/min；切槽加工时切削速度设为300r/min；车螺纹时设定主轴转速为300r/min；

进给速度：粗加工时设定进给速度为200mm/min；精加工时设定进给速度为50mm/min；车削螺纹时设定进给速度为1.5mm/r。

2.5编制程序

T0202

G00 X50. Z3.

G76 P010260 Q25 R0.05

G76 X46.38 Z-58.5 P1000 Q350 F1.5

G00 X200. Z10.

T0200

M05

M30 X 方向退回到52mm处

刀具返回到换刀点

选择2号螺纹车刀和2号刀补

快进到X=50、Z=3处，准备车削螺纹螺纹切削循环

快退到换刀点，取消2号刀刀补

主轴停止

程序结束

将此数控程序先在记事本中输入，文件名为71.txt。

1）选择机床

如图7.2，点击菜单“机床/选择机床…”，在“选择机床”对话框中，控制系统选择FANUC 0i，机床类型选择车床，单击确定按钮，此时界面如图7.3所示。

图7.2

2）机床回零

单击启动按钮，使机床电机、伺服控制灯亮；检查紧急停止按钮是否松开至状态，若未松开，则单击急停按钮，将其松开，CRT上显示；单击操作面板的回零按钮，使其指示灯亮；单击按钮，再单击按钮，此时X轴将回零，操作面板上X轴的回原零指示灯亮，同时CRT上的X坐标发生变化；如果单击快速按钮，再单击按钮，则机床快速回零；同样操作可使机床Z轴回零。此时CRT和操作面板上的指示灯如图7.4所示。

图7.3

图7.4

3）安装零件

点击菜单“零件/定义毛坯…”，在“定义毛坯”对话框（如图7.5）中，改写零件尺寸高和直径，单击按确定按钮。

点击菜单“零件/放置零件…”，在“选择零件”对话框（如图7.6）中，选取名称为“毛坯1”的零件，单击确定按钮，界面上出现控制零件移动的面板，如图7.7左图，可以用其移动零件(使零件伸出约230mm)，移动零件完毕后，此时单击面板上的退出按钮，关闭该面板，此时机床如图7.7右图所示。

图7.5

图7.6