MTS软件车削仿真

ycl1983

下面以图1所示零件为例，用MTS 软件编写加工程序，并进行车削仿真验证加工程序。具体操作分两步，第一步编辑工艺表格，主要包括五方面的内容：输入坯料参数、查询材料型号、选用夹具、选择刀具和设置工件坐标系原点。第二步编写加工程序，有人机交互式编程和直接在工艺表格文件中编程两种方法。

; j, |0 l0 k0 I, }3 b图1　轴类零件图
% r" Z8 p  g/ z1. 建立工艺表格
1）输入坯料参数
如图2所示，坯料类型分为四类：短圆柱体、长圆柱体、短套筒、长套筒。根据图1所示零件的结构形状和尺寸参数，选坯料类型为短圆柱体。
在安装方式菜单中选工件夹头→新工件→圆柱体菜单，根据图零件形状和结构尺寸设定上坯料尺寸：D＝90、L＝170。

图2　坯料的类型
4 L7 S: k" L- A+ v- ?2）查询材料类型与型号
⑴查询材料类型（图3）
, i2 p8 T# X& L# [4 o* @/ ]: K, x7 q选工件材料菜单，在材料类型对话框中，选零件材料Alloy steel。

图3　查询材料类型
' I, e, [4 U) A$ h6 j% Q⑵查询材料型号及材料的机械性能参数（图4）
: o/ F( R0 [6 }0 L( o; w+ \选详细选择菜单，在材料型号对话框中，选择零件材料型号50CrV4，进而查询所选材料的机械性能参数。

图4　选材料型号
3）选择夹具
& `, f" o# O9 N: _4 W! t2 L" v主轴卡盘有六种类型：外圆阶梯正爪、外圆阶梯反爪、内圆阶梯正爪、内圆阶梯反爪、弹簧夹具、两顶针夹具。在选用主轴卡盘对话框中，根据零件的结构形状与尺寸参数选外圆阶梯正爪夹具（图5）。
  s  O* \$ R# ]' P' r
图5　选择主轴卡盘
选阶梯爪与主轴菜单，按菜单中工件→与工件←按钮，调整阶梯爪卡盘夹持工件长度15mm，工件安装过程见图6和7。
3 [  I- u2 D  a) S& U; B# e- Y& M
图6　调整阶梯爪卡盘夹持工件长度

图7　卡盘夹持工件状态
4 H9 m0 W" A# l( c! A- K$ G$ K4）选择刀具
⑴打开刀具库
2 ?: K  y) J+ a+ e" N选刀具基准→显示旋转刀塔菜单，打开旋转刀塔，如（图8）所示旋转刀塔可安装16把刀具，在旋转刀塔对话框中选定刀具号。

; A+ [2 ^; Q7 L$ z图8　旋转刀塔
5 W! ]- d& D; R7 H⑵选择刀具类型（图9）
选Equipment菜单，打开刀具类型对话框，根据零件加工工艺要求选择对应刀具号的刀具类型，本题选一号刀为外圆切削右偏刀。
3 T+ K( w5 S0 G2 _1 s+ G, ?$ m
图9　选择刀具类型
! _, g; r8 |- J/ k* s7 n8 M& }⑶选择刀具型号（图10）
4 }% ^. W, U- O8 n2 q; S选选择刀具菜单，打开刀具型号对话框，根据零件加工工艺要求选择对应刀具号的刀具型号，本题选一号刀刀具型号为CL-SCLCR-2020/R/1208。

图10　选择刀具型号
⑷重复上述1）至3）操作步骤，可选择2号至16号所需刀具类型的刀具型号。
⑸按菜单中Valid offsets 按钮，即对所选用的刀具建立了刀具补偿。
刀具库内储存了各种类型及其型号的刀具和刀具结构参数，选刀之后通过刀具补偿，在数控系统内部自动计算所选刀具的刀尖位置偏差值，并作为补偿值自动对刀尖的位置偏差进行补偿。
5）设置工件坐标系原点
: a" n; d2 @' K& C5 h; F⑴选取基准刀
, y; `# b7 k6 T5 @( O4 |& K& W, L选更换刀具菜单，输入基准刀代码，一般情况下选1号刀为基准刀，输入刀具代码T0101。
⑵设定工件坐标系原点
① 操作键盘方向键↑与↓，使刀尖在X轴方向位移至主轴轴线位置(图11)。
② 操作键盘方向键→与←，使刀尖在Z轴方向位移至工件右端面，然后按Z键，设Z坐标值为2，即设定工件端面的加工余量为2mm，定义刀具当前位置离开工件坐标系Z轴原点2mm。
7 E6 i6 [! @. @1 y& N9 G" ^
图11　设定工件坐标系原点
工件坐标系原点设定后，选基准记录菜单，记录中的G54  X0　Z300程序段表示工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值（X0、Z300）。
完成输入坯料参数、查询坯料材料型号、选择夹具型号、选择刀具型号和设置工件坐标系原点之后，返回编辑主菜单，建立工艺表格文件，储存工艺参数。
选安装表格→建立菜单，打开建立文件对话框（图12），输入文件名aaa，按保存按钮，建立工艺表格文件，编写的加工程序将存储在工艺表格文件之中。
, A  I8 i- s, H1 T5 c9 m# f
. G$ t/ ?$ N, T0 z; M图12　建立文件对话框
2 J& g4 |1 u6 @3 K8 }/ g选程序编辑→Select program菜单，在打开程序对话框中，选工艺表格文件名aaa，打开如图13所示工艺表格文件，其中记录了所选用的数控系统、工件坯料尺寸、工件材料型号、夹具型号、刀具型号和工件坐标系位置参数，接着在工艺表格文件中编写加工程序。

图13　工艺表格文件
# [! Z; k& T1 Y, C' y/ c) |1 `. B$ S2. 人机交互式编程
1）输入程序段
选自动方式→接受程式→交互方式菜单，根据加工零件的技术要求和工艺要求，用G代码和M代码编写加工程序。
2）执行程序段
. a8 H" a& @) Q, K! r/ X! j输入一条程序段，计算机确认之后经编辑仿真切削加工，如果发现程序编辑有错误，系统停止执行程序，并提示错误信息，待纠正程序错误后，继续按上述两步进行人机交互方式编程，直至完成加工程序的编写。
车削加工如图1所示的轴类零件需要分两次装夹加工，第一次安装加工程序如下，加工后的零件图14。

, T+ O  h5 d1 f, c图14　第一次装夹加工的零件
2 q4 N' H# f) c  n' D4 k$G54 Z279 X0
5 |4 m. E0 d  j' FN10 M03 M08 G96 S90
N30 G00 X92 Z0
N35 G01 X-0.5 F0.2
N40 Z2
( [+ }; i3 ]8 y" [1 y* v! P2 I& ~N45 G00 X90
; Z2 t  x* k. t, m6 tN50 G71 U3 R1
' ?+ k: P1 J) n. `N55 G71 P60 Q100 U0.5 W0.1 F0.3
9 Q/ _0 u. M6 h: |3 V8 o, A1 QN60 G00 X30
7 S) q% d; n  GN65 G01 X40 Z-3
N70 Z-40
N75 X60
/ u" p3 x7 h; L+ d* P& Y* D- aN80 Z-75
1 U" ?0 o& B; ?) _  n5 ~N85 G02 X70 Z-80 R5
N90 G01 X80
N95 Z-122
  J" f0 ?" _9 [: w( X# ]+ A( JN100 X92
N105 G70 P60 Q100 F0.1
2 K# f/ q( n/ \" p* @N110 G00 X200 Z200
7 n- ]3 t' @" AN115 M05 M09 M30
图15为调头装夹的零件，用同样的方法设定第二次装夹后的工件坐标系，编写加工程序如下，第二次装夹后加工的零件见图16。
- b* _  N6 s" i& x; D! T1 E& d
% z. p. W* `: Y图15　调头装夹的零件
9 a) N$ I9 o  j7 j. Y+ k$G54 X245.219 X0
N10 M03 M08 T0101
N15 G00 X92 Z0
N20 G96 S90
& J" ?& n, Y+ \0 U4 P! g- Q% w: lN25 G01 X-0.5 F0.2
! i/ [( f1 [* p2 _- V# t) L  SN30 G01 Z2
N35 G00 X92
5 Y" A' }6 {9 p* e. I! Y+ u" \N40 G71 U3 R1
N45 G71 P50 Q65 U0.5 W0.1 F0.3
N50 G00 X30
1 p( ^: T# E3 i* H# S8 bN55 G01 X40 Z-2
) t2 [: G+ j+ G; I# N0 WN60 Z-40
/ g4 P1 K' W% G) A0 sN65 X92
9 L; c  K6 w! A" P& |N70 G70 P50 Q65 F0.1
N75 G00 X200 Z200
. E( v+ R$ ~" V& E) sN80 M05 M09 M30
2 z% D* J9 Z# r  N$ D. w2 l% C, c. B
2 V* H  ~" s5 H6 s5 w& ]图16　第二次装夹加工的零件
' K% j/ o1 u  u文章关键词： 车削