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。
' z& A; c3 i9 h$ t% L- ~2 e* N
- o) D/ G5 W# P图1　轴类零件图
+ S# F# O* e! Z. a1. 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
$ B5 k* m& W  W( F2）查询材料类型与型号
⑴查询材料类型（图3）
2 u9 u. q0 P& E# V) ~/ u8 j选工件材料菜单，在材料类型对话框中，选零件材料Alloy steel。

! Z! p+ @/ g9 s& Q  S3 X) n' a" x. Z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）
. U  S' @5 Q6 E3 q, w. J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
- m  B9 X1 k: v0 l# x% q# h/ j7 C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）。

4 D, o3 `& |* C* Q图5　选择主轴卡盘
. d9 _' P2 m  x' q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

5 F) q: F' R1 j& j0 ~8 V图7　卡盘夹持工件状态
# V$ `: r4 V" v$ Z1 R& o4）选择刀具
4 O6 V  r5 r5 n3 K, a0 E⑴打开刀具库
- c2 Y2 b3 I6 t, K% X! H. S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。

. r3 Z+ T/ j: {1 o. A图8　旋转刀塔
) n  T7 c8 q1 v3 d⑵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
5 d0 r1 H0 m* Y+ k, }⑶选择刀具型号（图10）
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。
: I6 E. q6 S, z; Q! {" D# Y$ w8 u! U
3 S: D7 ]$ I# _) t* v( X图10　选择刀具型号
- u) e2 }! p  ]$ r) b. g; v% T⑷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。
8 o/ z/ T. C0 u5）设置工件坐标系原点
, X: P* k4 a0 M' D2 v+ U* A7 S⑴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。
3 e0 _$ b) O$ ^& I$ T⑵设定工件坐标系原点
) a! ?9 c3 ?: V& 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)。
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。
# H0 j  f2 E- f# f" `0 _- O
图11　设定工件坐标系原点
" m0 u/ P7 x! k8 H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）。
# O) u4 j5 {  s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。

+ l+ `! I# r5 \4 L* t! H& F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。

图13　工艺表格文件
& M6 }) E1 g- R5 Z9 G, d2. 人机交互式编程
3 Y7 I6 l) h1 V0 J7 _, l- y1）输入程序段
/ _5 A" q- ^5 M9 l  ^& q( p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。
, r8 a4 ]1 G: i. a2）执行程序段
2 v/ j: H- U- E7 H: ^- Y5 H8 j- d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- s+ M, y; o# ]& _/ R. M* N% y7 C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。
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图14　第一次装夹加工的零件
$G54 Z279 X0
N10 M03 M08 G96 S90
& L+ |4 t! g) F7 nN30 G00 X92 Z0
& L4 A; }& b; Z$ B' k$ |# J5 qN35 G01 X-0.5 F0.2
& X( k' Q/ V9 S9 eN40 Z2
9 E+ L# A% b3 T; O  Y1 r0 ?N45 G00 X90
- L  h. ^9 B  {& |0 K6 ?% \$ jN50 G71 U3 R1
" u7 N( M" A) {" m3 R0 yN55 G71 P60 Q100 U0.5 W0.1 F0.3
N60 G00 X30
5 d9 O2 V- W8 M1 @0 s, |* \N65 G01 X40 Z-3
N70 Z-40
N75 X60
N80 Z-75
N85 G02 X70 Z-80 R5
( T3 G# Q  f! `, |6 q2 k3 n/ FN90 G01 X80
9 S# w8 l' d1 h; I4 b2 r' TN95 Z-122
N100 X92
N105 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。
3 b; D$ w, V( v, \, d' ^
图15　调头装夹的零件
$G54 X245.219 X0
N10 M03 M08 T0101
N15 G00 X92 Z0
5 ]& j" {. j: v6 uN20 G96 S90
5 r0 {' Y* B4 G" y0 o* `N25 G01 X-0.5 F0.2
$ j  j$ N. ^) `. QN30 G01 Z2
N35 G00 X92
N40 G71 U3 R1
N45 G71 P50 Q65 U0.5 W0.1 F0.3
N50 G00 X30
4 X" J- e) v+ D" f5 lN55 G01 X40 Z-2
+ f4 P* J, V, v/ w* p/ [8 YN60 Z-40
4 W' ^2 k: L2 NN65 X92
! E+ V7 k8 i2 F8 r; p$ aN70 G70 P50 Q65 F0.1
N75 G00 X200 Z200
N80 M05 M09 M30

/ T2 u  _# U7 A* R) j图16　第二次装夹加工的零件
文章关键词： 车削