MTS软件车削仿真

   2019-08-12 77
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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

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。

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

2)查询材料类型与型号

⑴查询材料类型(图3)

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)

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

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

阶梯爪与主轴菜单,按菜单中工件→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

图7 卡盘夹持工件状态

4)选择刀具

⑴打开刀具库

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)

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

⑶选择刀具型号(图10)

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

⑴选取基准刀

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,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,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)。

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。

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

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

2. 人机交互式编程

1)输入程序段

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

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。

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

N40 Z2

N45 G00 X90

N50 G71 U3 R1

N55 G71 P60 Q100 U0.5 W0.1 F0.3

N60 G00 X30

N65 G01 X40 Z-3

N70 Z-40

N75 X60

N80 Z-75

N85 G02 X70 Z-80 R5

N90 G01 X80

N95 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。

图15 调头装夹的零件

$G54 X245.219 X0

N10 M03 M08 T0101

N15 G00 X92 Z0

N20 G96 S90

N25 G01 X-0.5 F0.2

N30 G01 Z2

N35 G00 X92

N40 G71 U3 R1

N45 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

N75 G00 X200 Z200

N80 M05 M09 M30

图16 第二次装夹加工的零件

 
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