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。
( e. ^6 d. i7 {
. Q! a% Q$ k4 R" I- f5 T图1　轴类零件图
1. 建立工艺表格
3 n5 }. ^4 l1 u6 Z3 L5 S& d1）输入坯料参数
# p  d7 [% C& j, H) H; L7 n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。
6 J  W1 E6 |, ^& Q1 h6 ?
图2　坯料的类型
8 x0 a+ o7 p4 P2 T2）查询材料类型与型号
  _8 }* E' d4 i$ W6 Z6 G! I⑴查询材料类型（图3）
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）
$ ]/ ]4 B. `4 ?; N7 Z9 n5 ^; N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。
, K& W# X* Y- @+ ^: F: A  X1 G( d
4 p; N9 n0 G5 W图4　选材料型号
3）选择夹具
# i2 d- p3 f; J; O2 a: i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）。

图5　选择主轴卡盘
! D; Z0 h, |, b" O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。

图6　调整阶梯爪卡盘夹持工件长度

8 N1 j% u5 s& g) P5 `图7　卡盘夹持工件状态
4）选择刀具
- }8 f. p! V, Z, Y7 i2 f9 f⑴打开刀具库
( }! M& [1 q- E# A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。
0 r1 }& C6 V! u* X$ {* i
4 c9 U$ S- {* Q% b" E" e图8　旋转刀塔
( W  a  X% S$ [/ J6 n$ ]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。

图9　选择刀具类型
/ u# K" b: w! t# `, s; T( F⑶选择刀具型号（图10）
# k8 j! j+ T) k( O0 H. i4 |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。
: i0 `7 {0 }' @4 A- G
图10　选择刀具型号
" A& P  l0 p. R9 i* B⑷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。
' {! c1 o3 y; E6 h, o# f3 \1 m5）设置工件坐标系原点
3 D3 ?# F" \; Z5 d& b⑴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。
⑵设定工件坐标系原点
# F4 ~; A( j  Q! }. v& {8 N' U( l① 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。

4 q1 y& [+ }6 U+ S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。
1 `8 \+ r- ^# X3 I8 B; I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。
6 l2 z" Y2 k, T& n- `
图12　建立文件对话框
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。

- L1 p1 N1 ^3 M! n9 j' ]. m  D图13　工艺表格文件
6 {: v1 p( t8 Y  h5 ?. B. E2. 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
4 I- q0 J! ?) N, W7 C4 |0 f, o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。
* r" T% i) m4 y8 N1 B; S' m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。
9 L9 C  R4 ]* M  E8 j$ R, N& S
% ]4 J& O! i# E图14　第一次装夹加工的零件
$G54 Z279 X0
N10 M03 M08 G96 S90
N30 G00 X92 Z0
N35 G01 X-0.5 F0.2
2 E) q, ]4 `* ?; n6 f& }N40 Z2
N45 G00 X90
: ^  l; a% a, `$ a5 C. eN50 G71 U3 R1
( D8 U$ Q: v, ]9 }  I& EN55 G71 P60 Q100 U0.5 W0.1 F0.3
N60 G00 X30
& E  Q1 ?1 l+ J' P: u6 a1 l; }3 aN65 G01 X40 Z-3
2 F) M$ ^4 Q. X( |: A! _) IN70 Z-40
N75 X60
8 A4 Z& {: T" R2 a! Y" i6 JN80 Z-75
6 ]5 P6 \5 M# AN85 G02 X70 Z-80 R5
8 z9 H2 e) G3 Q8 _( ?7 qN90 G01 X80
8 x/ F6 n2 l- F* |N95 Z-122
1 C& r$ B8 r. t- SN100 X92
N105 G70 P60 Q100 F0.1
# h6 i2 x8 n9 s: a. ^N110 G00 X200 Z200
N115 M05 M09 M30
: e1 h* I( E; r1 z0 C7 M. F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。

图15　调头装夹的零件
4 Q, F5 e  b) k! \$G54 X245.219 X0
N10 M03 M08 T0101
) m3 J3 ~2 ^. j- l1 ?( cN15 G00 X92 Z0
% r: M0 k6 s- A+ d% ]4 S' ON20 G96 S90
& g/ u) G) G3 N4 C( nN25 G01 X-0.5 F0.2
! r) V8 t" I  I! s8 a/ YN30 G01 Z2
& ]# A& @7 S# ?/ l% }  Y" JN35 G00 X92
1 G' U6 _$ y9 l, i1 C7 TN40 G71 U3 R1
N45 G71 P50 Q65 U0.5 W0.1 F0.3
1 U2 C& F- |6 y0 KN50 G00 X30
6 ~8 L/ s2 W0 V. RN55 G01 X40 Z-2
N60 Z-40
N65 X92
* a0 e9 M8 `. n/ qN70 G70 P50 Q65 F0.1
N75 G00 X200 Z200
! A1 C" P' }. Z+ s! {+ @N80 M05 M09 M30

2 [1 o' F' s2 ~2 I2 @6 u" k" Z图16　第二次装夹加工的零件
5 q* v, \" S0 o! B$ \3 Y文章关键词： 车削