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。

图1　轴类零件图
* B* C. O- U' x8 d1. 建立工艺表格
  W1 Z( v  ?: U( d3 u1）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。
/ H, S/ r' L' l+ {
图2　坯料的类型
; l" [3 I4 z" ~) Z1 f0 k% M& \% L! @! s2）查询材料类型与型号
⑴查询材料类型（图3）
7 W6 T2 ?  {: _选工件材料菜单，在材料类型对话框中，选零件材料Alloy steel。
( p  ]1 P7 Z. K# W
, I* H8 u3 [' Q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。

* `  Y  n8 i) R图4　选材料型号
; B$ G4 |4 y/ n0 i3）选择夹具
% m9 E% l; K; `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
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

1 g8 Q( m5 x- W5 B图7　卡盘夹持工件状态
4）选择刀具
/ z0 z' N4 @4 s⑴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。
$ n) ~$ I) y2 t* _
# G/ V3 g" m8 S* `5 a图8　旋转刀塔
  @& q8 w0 [) [: C⑵选择刀具类型（图9）
- L* [7 I1 R1 m# S3 A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+ r0 b& E8 n' K/ E6 r⑶选择刀具型号（图10）
' R% X8 V' x' T8 H$ W' R+ P! B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。
" l7 R4 [$ V1 S& {1 d: ~
; s% Q- B2 u. k0 U% F5 F图10　选择刀具型号
0 n& Q: R3 o" Q⑷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。
' r! q$ N/ A5 K! J, G⑸按菜单中Valid offsets 按钮，即对所选用的刀具建立了刀具补偿。
. `/ d2 Y' c  ]( T4 t, T. U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
: v+ i3 W( j- D) A( \5 E; O% C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)。
3 E: h; t% a* Y& T! c6 u) ]  c/ k2 Y% \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
+ ]9 w9 w7 P) L; V. 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）。
  t  e- i/ l  o/ F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。

+ H1 y1 {: D& @8 y# J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。
; l0 J4 B0 X% i, K6 F" e5 w% H& @
4 s$ o" ]3 X1 I* T- A图13　工艺表格文件
% G3 T" F- q$ I; V1 m2. 人机交互式编程
3 f2 ^! m9 {  ~% ^; }' c; o9 \  G1）输入程序段
; u: b# S- ?0 `& N. ?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
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。
3 p1 S$ w& ~! x4 x
图14　第一次装夹加工的零件
4 Q5 z) l" z4 ]9 j. w$G54 Z279 X0
/ ]. {" P% @( ~( X: mN10 M03 M08 G96 S90
N30 G00 X92 Z0
, K& a. [3 Z" Z( _. u5 cN35 G01 X-0.5 F0.2
N40 Z2
* ~1 J. b; h4 O, _4 tN45 G00 X90
N50 G71 U3 R1
) R0 p, w6 O* NN55 G71 P60 Q100 U0.5 W0.1 F0.3
N60 G00 X30
7 q, d9 ?8 ~0 I0 j$ `; _6 x1 K( C! {$ k1 rN65 G01 X40 Z-3
N70 Z-40
0 H9 o; N! V4 ?, M- pN75 X60
0 h/ T$ B* T) `2 b6 V/ j+ YN80 Z-75
N85 G02 X70 Z-80 R5
: C! o% u/ u. ?- B3 YN90 G01 X80
N95 Z-122
7 |4 I+ y5 y0 m  Y) uN100 X92
+ H' c5 \+ K3 B( P$ k. i6 Q* A9 gN105 G70 P60 Q100 F0.1
( m+ [5 }5 H2 e8 p; b/ KN110 G00 X200 Z200
+ S: k. |7 l$ i- N. @N115 M05 M09 M30
$ _1 B; C6 j2 X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。
: g5 B/ m2 ]0 A; G+ F
图15　调头装夹的零件
$G54 X245.219 X0
- U9 t6 k) c: aN10 M03 M08 T0101
N15 G00 X92 Z0
. H! {/ w# }7 A7 H& ~  O2 s, XN20 G96 S90
( z* ^8 S. }! |/ Q4 W* F- qN25 G01 X-0.5 F0.2
N30 G01 Z2
N35 G00 X92
N40 G71 U3 R1
4 t. L5 @$ g+ d) k3 N8 SN45 G71 P50 Q65 U0.5 W0.1 F0.3
N50 G00 X30
* }" u" |2 d/ u, I) bN55 G01 X40 Z-2
2 ], @, T" ]- s( }/ J% CN60 Z-40
* O" ~: Z/ h9 vN65 X92
N70 G70 P50 Q65 F0.1
( E6 z+ L+ ?8 F; I1 q1 iN75 G00 X200 Z200
! _. C, ?3 @% W- N; b/ AN80 M05 M09 M30
" t  L2 H* E2 O( v
图16　第二次装夹加工的零件
文章关键词： 车削