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。

图1　轴类零件图
1. 建立工艺表格
1）输入坯料参数
8 m' `' m' J) \% ?- X7 w3 X: z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。
2 B; B- l# i( U& Y9 _
图2　坯料的类型
2）查询材料类型与型号
  E5 a" ~3 q7 |, _⑴查询材料类型（图3）
( `- w5 b' H9 g9 X6 C: s: r/ a7 D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
⑵查询材料型号及材料的机械性能参数（图4）
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。

  Z( \& q7 a% ^) F* ^9 z图4　选材料型号
6 a* a3 M5 z  f. a3）选择夹具
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）。
) k) `6 J1 C% J/ Y' {; q5 s, l
& I( l; |# {0 X* v& k: Z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。
; z/ G' l7 D; C4 \3 y
5 M" N+ h0 f# g; x" y/ B图6　调整阶梯爪卡盘夹持工件长度
1 t, h1 ^% p& G0 s* k& K6 [
8 t3 k3 ^6 N0 U1 w  k; l7 \图7　卡盘夹持工件状态
& K7 d; ]0 b8 S2 q* N; e5 C4）选择刀具
⑴打开刀具库
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。

图8　旋转刀塔
⑵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。
1 }; m! i8 E5 }
图9　选择刀具类型
⑶选择刀具型号（图10）
( \5 l. R/ m4 p  o/ {' W5 H2 C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。

! P% _# j& U: i- p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。
; A! T6 Z4 z+ i! b6 k, L  k, x⑸按菜单中Valid offsets 按钮，即对所选用的刀具建立了刀具补偿。
0 s; l* ?% m6 J2 X1 a& L  U- p1 y2 M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。
; g3 J4 v9 O" c1 c& V6 n4 `( r5）设置工件坐标系原点
⑴选取基准刀
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。
6 g. X5 {- P0 Q+ y⑵设定工件坐标系原点
; V3 Q5 O; ?( w% {  D! a6 S① 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)。
9 c; }. Q& k6 Z' E② 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。

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）。
2 [0 M& D3 d  n. W7 V( i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。

  v/ h( y$ k1 A. ~: G8 P- B0 M! i: ]图12　建立文件对话框
" q" ]9 A! u+ h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。
# _8 y% Q8 P# ^: D
图13　工艺表格文件
0 h+ F- M1 z: I7 X' A8 L2. 人机交互式编程
1）输入程序段
/ x& J) T# W( O0 F8 Z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
  Y0 X, O+ r. ~+ \7 j; M6 i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。

$ Q- r8 V8 A- M/ u3 P3 t$ X/ X1 a图14　第一次装夹加工的零件
  J" S$ m! @9 D8 a$G54 Z279 X0
$ S* d% \* G/ ~4 W' WN10 M03 M08 G96 S90
' h% {" E$ h! a( B; i! \N30 G00 X92 Z0
N35 G01 X-0.5 F0.2
$ d# e0 h' J- d: L9 AN40 Z2
N45 G00 X90
N50 G71 U3 R1
0 l; f2 A# G+ @% tN55 G71 P60 Q100 U0.5 W0.1 F0.3
" }( T( z+ k3 T+ q+ ^0 EN60 G00 X30
5 Q9 ?* L4 V3 c+ |8 aN65 G01 X40 Z-3
N70 Z-40
N75 X60
, O: H% ^- f+ b. u: m( \7 SN80 Z-75
N85 G02 X70 Z-80 R5
% y( F2 U$ M- E2 rN90 G01 X80
/ ?  _+ y) h2 |+ ]" ON95 Z-122
  @6 F$ w9 r1 bN100 X92
, }+ G$ w! |, K$ _; ?7 d, Q6 lN105 G70 P60 Q100 F0.1
N110 G00 X200 Z200
N115 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。
' Q8 k4 M$ o# K+ S$ f8 ]1 _
图15　调头装夹的零件
4 ~( v/ g2 p0 x1 |" x% a$G54 X245.219 X0
6 j7 Z. R$ @* @, Q. t+ a2 p" bN10 M03 M08 T0101
/ h% e0 B! s! X1 U; iN15 G00 X92 Z0
N20 G96 S90
N25 G01 X-0.5 F0.2
N30 G01 Z2
N35 G00 X92
N40 G71 U3 R1
9 k$ o) ^0 X1 J" C% W- n1 CN45 G71 P50 Q65 U0.5 W0.1 F0.3
N50 G00 X30
N55 G01 X40 Z-2
N60 Z-40
N65 X92
N70 G70 P50 Q65 F0.1
& e0 [( ^6 s/ O7 E( \( }N75 G00 X200 Z200
7 o9 C( @* _6 U2 hN80 M05 M09 M30

6 q4 n5 Y# L8 G$ f图16　第二次装夹加工的零件
文章关键词： 车削