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。
/ n! V8 O9 X& Y1 g/ R) _& |
& ?. _  `( a3 U6 H图1　轴类零件图
1. 建立工艺表格
1）输入坯料参数
% [9 h% D4 m0 g+ g% L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。

9 C: c/ _" I! E) ~0 |, @) N  i图2　坯料的类型
2）查询材料类型与型号
( D7 s  n' z1 a1 {) w7 z⑴查询材料类型（图3）
3 ~: \+ ]8 ?7 U2 @选工件材料菜单，在材料类型对话框中，选零件材料Alloy steel。
+ B1 V% o) F6 Y; y  R; S
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）
8 b3 U0 [3 e' q6 \9 X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。

& O' [; p9 w1 E% V& ]6 \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）。

# o0 s: T  e6 o# S% I4 q/ T8 E; H图5　选择主轴卡盘
4 J+ f2 C6 `6 M8 e& N% q3 w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
0 M. E, H: o8 T+ X$ o( T) d, R4 Y: I& S
, E4 }1 @6 x" U图7　卡盘夹持工件状态
4）选择刀具
⑴打开刀具库
( {7 G; W5 f$ u% e, H1 y6 r; i% N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。
" W3 G9 {& @# B" o8 S9 U
图8　旋转刀塔
; B' H6 c, l4 l⑵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
% g: `7 s6 P/ y' c⑶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。
1 H% k. ~+ Y/ h5 R# W6 x
* `1 E" k! t  I' n. y& h图10　选择刀具型号
6 p) j9 e; _( E- T% @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。
6 x5 D# R- `" Y6 [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 O( c) A0 h! R, q8 y2 @5）设置工件坐标系原点
  G- @' ^" I( c* g⑴选取基准刀
4 ?* q* N1 y* g# ^' `; r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
8 @# C- r9 U( |: C) s) Z  y① 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。

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。
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
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
1 p- Z) d: S: B0 W2 r$ D2. 人机交互式编程
1）输入程序段
2 y: w& X1 Q7 u) E  O+ u( Y9 Q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。
" }+ H( f; l% R! L- H2）执行程序段
% m  v! c- S" K4 S! c! C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。
. H* D' y5 f. q; C' @* B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。
4 @! |: b8 h1 m) ?
图14　第一次装夹加工的零件
" U0 w3 j. L: a: [1 I$G54 Z279 X0
N10 M03 M08 G96 S90
3 W9 e7 d2 F: k' P* \( kN30 G00 X92 Z0
% R7 Q( f* z! z/ M/ J) c& bN35 G01 X-0.5 F0.2
N40 Z2
7 k, d% V" |5 o6 w  E# y9 aN45 G00 X90
N50 G71 U3 R1
6 \& g5 ^, h, CN55 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
6 j& U% H( `. ~2 M7 I2 Q8 i1 tN95 Z-122
8 y: }/ N; K! U. k" yN100 X92
! N2 [8 o' h! WN105 G70 P60 Q100 F0.1
  s1 e8 n& U- P, PN110 G00 X200 Z200
0 O  `7 M+ G& sN115 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。
1 Y4 S% E7 f; G0 ^7 t1 k) v0 h4 i4 t
4 f2 {: q, O$ ?5 c, U图15　调头装夹的零件
$G54 X245.219 X0
N10 M03 M08 T0101
N15 G00 X92 Z0
0 \3 M, t( u, dN20 G96 S90
& t& C1 Y6 x8 ?9 gN25 G01 X-0.5 F0.2
N30 G01 Z2
* P3 d/ o6 a+ S& p. kN35 G00 X92
8 {' _# K2 Q3 S, [7 X: _- DN40 G71 U3 R1
! C  ]7 X9 r% B1 fN45 G71 P50 Q65 U0.5 W0.1 F0.3
N50 G00 X30
$ a3 c; c% [: x# s  LN55 G01 X40 Z-2
N60 Z-40
. Z7 l4 ]  q9 s8 h6 v! [% m4 AN65 X92
N70 G70 P50 Q65 F0.1
N75 G00 X200 Z200
. D7 a) g! P. f3 m2 {N80 M05 M09 M30

; X, C) B3 ~, |% Z7 b. }8 s; v图16　第二次装夹加工的零件
文章关键词： 车削