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。
" y2 z% {8 K$ f6 e( ^  k
& E8 e3 t& Z8 R% c  E* R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。

7 d8 ]) w& R* q" R图2　坯料的类型
2）查询材料类型与型号
4 S0 n+ ]* D7 [7 S⑴查询材料类型（图3）
& z3 v1 W- v: z' I选工件材料菜单，在材料类型对话框中，选零件材料Alloy steel。

' V) x- {; ]8 H5 L# t6 g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）
% Y- o% `) G4 F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。

1 v* h9 W) }% H  Z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）。
1 Z/ C. n1 |/ J0 H, j
图5　选择主轴卡盘
. T, }0 e+ y4 v! T" ?& |3 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。

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
8 S. b1 Z, v! F/ F4）选择刀具
⑴打开刀具库
: b- d- N  F  D7 j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。

2 A" Z5 N# }, E% E图8　旋转刀塔
( s/ l7 C9 q. f% P0 }⑵选择刀具类型（图9）
* f2 p+ a3 q7 B  k6 {% W( U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）
- m" D: a& G/ |0 D3 h1 Z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。
+ c0 b+ g/ M3 Z; c1 `1 _
5 o+ g2 U# w2 y7 N5 |图10　选择刀具型号
* ?: B) p& X" d  A⑷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。
" q1 W7 C3 {1 e: i: _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。
& E3 O& E9 Z6 w% f- _# k# L  T5）设置工件坐标系原点
⑴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
2 X1 i- Q+ W0 h- I0 A' V! N1 v① 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)。
0 c5 f6 ~0 J- q' J, z6 E0 B% q9 M+ R② 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。

' G5 T/ c1 y6 A* U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）。
& J2 |8 S, B3 i: H0 h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。
( V5 \0 r& o8 S/ B8 {4 u5 t' m6 Z1 r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
6 x; o) x% X' l+ A6 G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。

3 b2 C( n6 ?8 }, R, i图13　工艺表格文件
2. 人机交互式编程
, f3 h3 W9 c, E  e3 R" l/ M1）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。
; m# v/ Q; Q) }: h7 ]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。
2 }; K; M0 I$ |( c# A# r
6 S. X* G) k2 q图14　第一次装夹加工的零件
$G54 Z279 X0
0 I$ ^: Z, C6 @8 _, UN10 M03 M08 G96 S90
N30 G00 X92 Z0
0 H: G/ y: {7 q$ W# g4 s& TN35 G01 X-0.5 F0.2
2 o  B) T& a' `, Y5 A, T+ eN40 Z2
N45 G00 X90
N50 G71 U3 R1
1 U- O3 [3 E7 c+ g, q6 uN55 G71 P60 Q100 U0.5 W0.1 F0.3
. W6 H5 u6 ^+ |/ A" Q0 f, ]N60 G00 X30
+ h7 l; [& L$ v+ j- cN65 G01 X40 Z-3
N70 Z-40
N75 X60
& c' w8 o/ i! l% t$ |N80 Z-75
N85 G02 X70 Z-80 R5
N90 G01 X80
N95 Z-122
1 r& z7 w* A# JN100 X92
N105 G70 P60 Q100 F0.1
3 ]- f7 b3 `" R. G8 y1 rN110 G00 X200 Z200
& m* x0 T/ W+ d, ~$ p' VN115 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。
2 Y& v( ~7 R: l7 M! Y
; A7 m3 {+ X5 o* H3 f. f图15　调头装夹的零件
2 G( E2 E% y6 X$G54 X245.219 X0
6 z5 h5 u! P" @7 n' ]$ LN10 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
9 @1 ~6 U8 e9 i2 A7 v6 EN45 G71 P50 Q65 U0.5 W0.1 F0.3
4 T1 C6 h. m( lN50 G00 X30
N55 G01 X40 Z-2
' @6 x& y: A' L0 N/ i4 }N60 Z-40
N65 X92
N70 G70 P50 Q65 F0.1
" P6 ^" Y" }# c( J' s; fN75 G00 X200 Z200
N80 M05 M09 M30
5 V! }2 H0 f" V/ @0 j
" _" b: m6 n# i  @- f- r9 J& x图16　第二次装夹加工的零件
1 }. i; I: [9 V# j文章关键词： 车削