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  G2 `$ J7 t5 N图1　轴类零件图
9 G6 y* t3 p5 [, d" J' \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。
+ F# q* q' j; l5 T) ?" ^6 B$ e7 |1 }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。
/ ~8 Y; G1 U: s; Y0 r1 t
图2　坯料的类型
2）查询材料类型与型号
+ N1 h" l: [& l' }⑴查询材料类型（图3）
% |0 s3 K; l2 r4 S) l$ X8 B选工件材料菜单，在材料类型对话框中，选零件材料Alloy steel。

: k  K: g, x3 N7 [/ x# L2 C$ z图3　查询材料类型
0 f: @7 d8 P+ }, k; `+ b⑵查询材料型号及材料的机械性能参数（图4）
* C" _. |& Z. Q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。
& v# u, {5 D! Y7 P& s" H
  Y* I) d3 ?/ r5 b8 E  j5 b+ W图4　选材料型号
! m9 S: `4 R1 w  H: s3）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）。
* ?- C, q; m- R3 @; }
图5　选择主轴卡盘
8 Q. y+ K6 B6 s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。

( P0 H  G/ u4 B- b. H! v图6　调整阶梯爪卡盘夹持工件长度
9 c, u3 z; Y# ~6 z6 g+ e6 V% {
图7　卡盘夹持工件状态
4）选择刀具
⑴打开刀具库
# l4 ?, `% |/ Y' v. t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。
! |9 |- _" @. L/ a. a
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。

图9　选择刀具类型
⑶选择刀具型号（图10）
) \2 O! S/ O3 l4 ?* D* d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。

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。
4 W9 s. K* e, A5 |  w' ?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。
" O* C9 w9 T' }% k) `1 v5）设置工件坐标系原点
" ~) \; C& d6 Z⑴选取基准刀
0 Z$ c( ]7 ^8 d+ \& G; H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
① 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。

- }& T. z7 U0 f1 u图11　设定工件坐标系原点
# `3 `. {% d7 @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）。
* X% V: H( E* p1 c, m& S6 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。

4 c9 x4 x& D& \% ~+ [+ s( k9 u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。
" S' _% B' F# {2 C+ K2 T0 [6 K
$ T: J2 u3 i3 K5 p: K2 `# K图13　工艺表格文件
2. 人机交互式编程
" Z6 P  C( Q7 \3 a! b1 p, t9 R1）输入程序段
( |  }3 \3 G3 y9 h9 B. Q5 K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。
$ p' d8 q; X' g+ [$ J  N5 h2）执行程序段
$ P% o+ k6 a: ?" U5 s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。

: w; v! p& w4 [3 a图14　第一次装夹加工的零件
* h1 y: M+ l$ L' B* _. Z9 _$G54 Z279 X0
  l2 G4 \5 i9 TN10 M03 M08 G96 S90
7 n+ O, J" ^+ _/ c: qN30 G00 X92 Z0
9 K4 y9 g3 y3 k& J5 F0 Z) uN35 G01 X-0.5 F0.2
N40 Z2
N45 G00 X90
7 o- [- ?8 J: C6 G% eN50 G71 U3 R1
. i8 R, Z$ v% G! N5 h; fN55 G71 P60 Q100 U0.5 W0.1 F0.3
N60 G00 X30
( E3 l3 F! Z5 M; z5 i+ ^* [4 TN65 G01 X40 Z-3
  b, X* K& x3 o; D8 D1 b& r/ ?5 {  ]% FN70 Z-40
N75 X60
N80 Z-75
# R# e( \- D1 H1 o  S& m* jN85 G02 X70 Z-80 R5
N90 G01 X80
; V3 Q+ I& e( J; M/ q. H, UN95 Z-122
N100 X92
' L9 ^; d8 [& S+ t* LN105 G70 P60 Q100 F0.1
. F- `8 y3 z1 o5 O( ?2 q$ MN110 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。
  M+ X* }' n7 F$ a: [) g
0 @' O+ s; x9 Y% J6 _6 R) ~图15　调头装夹的零件
$G54 X245.219 X0
! N9 _( ?$ m3 [7 IN10 M03 M08 T0101
N15 G00 X92 Z0
N20 G96 S90
2 G: x7 [; C( a3 uN25 G01 X-0.5 F0.2
N30 G01 Z2
. ]2 S3 W, W2 eN35 G00 X92
) F9 c# {/ ~6 vN40 G71 U3 R1
N45 G71 P50 Q65 U0.5 W0.1 F0.3
N50 G00 X30
8 N7 m$ ^: _, oN55 G01 X40 Z-2
N60 Z-40
, e! [, M! Y7 }0 R8 o% j5 `) _N65 X92
N70 G70 P50 Q65 F0.1
N75 G00 X200 Z200
N80 M05 M09 M30
, V' ^7 \3 l4 ~0 I# m9 y
图16　第二次装夹加工的零件
$ m( a3 s9 l9 n* R1 p8 K文章关键词： 车削