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。
( V( x2 f. K: X. B
/ h  K2 K+ k# O" v  B0 M% P图1　轴类零件图
1. 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
. c& `% U- i1 }% h9 B2）查询材料类型与型号
⑴查询材料类型（图3）
1 s) b; ^; n. v5 c# G+ b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。

图4　选材料型号
3）选择夹具
, t& N- p% ]/ M% n6 b3 Q' G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
( N8 G6 |  ^7 c1 b0 g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 X) [9 h# @& s0 f
: m7 w+ h' U5 [2 s) `, y) z, [  q/ u$ ~图6　调整阶梯爪卡盘夹持工件长度
3 f: ?4 l$ G* b
% I) G9 ^7 x: C& k+ s$ ]图7　卡盘夹持工件状态
, [5 x! {- z' Y: g4）选择刀具
) [) l' d& a; \; b5 d2 Y, c⑴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
- k0 R, Y4 E' T2 @: V7 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。

, L& r6 |& H5 u6 c1 k, n图9　选择刀具类型
⑶选择刀具型号（图10）
6 u4 v" F6 W' w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。
! q0 C+ Y3 M4 g6 M2 \( E
1 h; [4 S/ b% x( ~& ^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。
% k; Z. Y1 E* A. D' H⑸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。
6 S( J* r6 F+ \+ e* F, B& z& Z" A, [5）设置工件坐标系原点
( W" I$ q; i* m" }3 K+ F⑴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
  E- g1 Q, j# Q① 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)。
3 ]5 Z  e* Z) H: o7 j, Z② 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
' j9 C4 j# T% M( Y, o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。

图12　建立文件对话框
5 M/ {; Y* P2 G* f, s0 J( ^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
4 Y2 V- n& V" `8 i/ A) G0 }2. 人机交互式编程
7 _. v. u- V! w1）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
" }/ b5 D; G4 b0 v) L; ~4 X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。

- K) [/ b4 u' ^* ]/ B' w图14　第一次装夹加工的零件
1 J3 g: u/ Z# R3 |# w% o$G54 Z279 X0
N10 M03 M08 G96 S90
, S: d4 o8 b/ j# y1 z5 gN30 G00 X92 Z0
N35 G01 X-0.5 F0.2
" S4 m. J" S1 F0 A  Y/ y1 mN40 Z2
1 n" b, _* [8 q7 b$ KN45 G00 X90
N50 G71 U3 R1
4 y; L: l0 G/ M7 zN55 G71 P60 Q100 U0.5 W0.1 F0.3
# v0 z: q% C* M+ ^% vN60 G00 X30
* \2 e5 m4 n8 `! e7 o) s: QN65 G01 X40 Z-3
N70 Z-40
N75 X60
N80 Z-75
N85 G02 X70 Z-80 R5
* D# Y6 Q* ?* m8 S' q( F8 VN90 G01 X80
% M6 G. E6 ~8 Y6 {+ Y$ u8 dN95 Z-122
% q( q+ h3 L7 E9 T% ~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。

/ ~* u$ C9 D7 a2 k4 ]图15　调头装夹的零件
$G54 X245.219 X0
7 U! g- E8 s7 ~' H, bN10 M03 M08 T0101
$ G2 i' I. v* \! j7 S  r9 B& P$ oN15 G00 X92 Z0
6 ^6 S3 L  l& Z' L8 gN20 G96 S90
N25 G01 X-0.5 F0.2
% n: L# i3 G( VN30 G01 Z2
% \! d+ F8 C2 Y% Q4 X% |! y8 nN35 G00 X92
N40 G71 U3 R1
) w4 f- T1 A, R5 d4 qN45 G71 P50 Q65 U0.5 W0.1 F0.3
8 B7 K; \' b# e* n+ F2 x. ^( vN50 G00 X30
' O# Q, m( N8 B; a  M8 yN55 G01 X40 Z-2
N60 Z-40
$ Q: S; S1 u: uN65 X92
N70 G70 P50 Q65 F0.1
N75 G00 X200 Z200
; E0 E" z* t: Y! B! hN80 M05 M09 M30

图16　第二次装夹加工的零件
文章关键词： 车削