數控仿真

計算機數控仿真是套用計算機技術對數控加工操作過程進行模擬仿真的一門新技術。該技術面向實際生產過程的工具機仿真操作，加工過程三維動態的逼真再現，能使每一個學生，對數控加工建立感性認識，可以反覆動手進行數控加工操作，有效解決了因數控設備昂貴和有一定危險性，很難做到每位學生“一人一機”的問題，在培養全面熟練掌握數控加工技術的實用型技能人才方面發揮顯著作用。

基本介紹

• 中文名：數控仿真
• 類型：仿真
• 地點：上海
• 英文：Yhcnc

簡介

數控仿真加工是以計算機為平台在數控仿真加工軟體的支持下進行的。當前國內較為流行的仿真軟體有北京斐克VNUC、南京宇航Yhcnc、上海宇龍等數控加工仿真軟體。這些軟體一般都具有數控加工過程的三維顯示和模擬真實工具機的仿真操作。下面我們以VNUC數控仿真軟體為例，分析數控仿真加工操作方法。

操作環境

打開VNUC數控仿真系統，選擇工具機則進入類似圖 1所示主界面。顯示屏上方為選單欄，下方分為左右兩部分，左側為三維仿真視圖區，右側為工具機數控系統面板。功能簡介如下：

1.選單

選單欄有七個主選單：“檔案、顯示、工藝流程、工具、選項、教學管理、幫助”。點擊主選單，則出現如圖 2所示子選單，其操作使用方法類似一般計算機軟體。

2. 視圖操作

三維仿真視圖區內真實再現了數控加工的動態過程，利用其右下角的操作鍵可以對三維視圖擴大和縮小、局部擴大、旋轉和移動等，以便從不同視角和比例顯示工具機、刀具、工件及加工區狀況。

3. 仿真加工步驟：

數控仿真加工通常按以下步驟進行：

（1）針對加工對象進行工藝分析與設計。

（2）按工具機數控系統規定格式與代碼編制NC程式並存檔。

（3）打開仿真軟體選擇工具機。

（4）工具機開機回參考點。

（5）安裝工件。

（6）安裝刀具。

（7）建立工件坐標系。

（8）編輯或上傳NC語言。

（9）校驗程式。

（10）自動加工。

其中，前兩項應在上機操作前充分準備，以下僅分析（3）～（10）上機操作的方法與步驟。

操作實例

FANUC 數控車床的仿真操作步驟：

1.打開仿真軟體選擇工具機

打開VNUC數控仿真軟體，進入VNUC主界面後，點選選單欄 “選項/選擇工具機和系統”，進入如圖 3所示選擇工具機對話框，選擇“臥式車床/FANUCOiMate-TC”系統，則出現圖 4所示控制操作面板，它與真實工具機操作面板幾乎一模一樣。

2.開機回參考點

點按“系統電源”，點按並彈起急停按鈕 ，則系統開機上電。

點按“回零”按鈕，再按 (+Z)和 (+X)按鈕，各軸原點指示燈變亮,即回參考點。

3.安裝工件

首先在選單欄中選擇“工藝流程/毛坯”，出現對話框，在該對話框中選擇“新毛坯”，出現對毛坯與夾具設定話框，按照對話框提示設定毛坯參數，選擇夾具後確定，出現毛坯列表對話框；在毛坯列表中選擇某毛坯並點選“安裝此毛坯/確定”,出現調整毛坯位置對話框, 調整好毛坯在夾具中的位置後關閉即可。此時觀察視圖區可以見到工件毛坯被安裝到夾具上。

4.安裝刀具

在選單欄中選擇“工藝流程/車刀刀庫”，出現所示刀具設定對話框，在此為所用各刀具選擇刀具類型，設定刀具參數後確定。此時觀察視圖區可以見到各刀具“對號入座”，被安裝到車床刀架上。

5.建立工件坐標系

假設工件坐標系原點建在工件右端面中心。

打開主軸正轉，選工作方式為手動，分別移動X軸Z軸，平端面、車外圓用試切法對刀。

切削端面後，刀具沿X方向退離工件後，點按偏置/設定鍵 ，再點軟鍵“坐標系”，調出工件坐標系設定界面，將游標移到G54的“Z”之後，在命令行輸入“0”，再點選軟鍵“測量”，系統即可自動計算並顯示出G54坐標系Z零點的工具機坐標值。

試切一段外圓，刀具沿Z方向退離工件後，在選單欄選擇“工具/選項/測量”，測量出毛坯的試切直徑值。點選 鍵，在所示界面中，將游標移到G54的“X”之後，在命令行輸入X的測量值，點軟鍵“測量”，系統即可自動計算並顯示出G54坐標系的X零點的工具機坐標值。

此時G54工件坐標系建立完畢，在程式中用G54調用該坐標系即可。

6. 設定刀具偏置值

打開主軸正轉，工作方式選擇手動，分別移動X軸Z軸，平端面、車外圓對刀設定偏置值。以下是1號刀具的對刀過程：

點選鍵在出現的參數設定界面中，點選軟鍵“補正”出現刀具偏置值設定或稱補正界面；將游標移到“G 01”行X列，在命令行輸入所測直徑值，點軟鍵“測量”，系統即可自動計算並顯示出X方向刀具的補償值，即完成了X方向刀具偏置值的設定。

切削端面後，刀具沿X方向退離工件後，在界面將游標移到“G 01”行Z列，在命令行輸入 “0”，點軟鍵“測量”，即可完成了Z方向刀具偏置值的設定。

7.編輯或上傳NC程式

編輯程式：進入編輯狀態，再點選鍵，出現編輯程式界面，在該界面用MDI鍵將程式指令先輸入緩衝區，然後點 (INSERT)鍵插入即可。程式段可以單獨輸入，也可以幾個程式段一起輸入，但是段與段之間要有“；”隔開（點“EOB”鍵）。如果在輸入程式於緩衝區時發現錯誤，點按 （CAN）可以消除游標前面的字元。在已經插入的程式中發現錯誤字元，點 （DELETE）鍵可以刪除；輸入正確的程式字，再點 （ALTER）可以替換錯誤的字元。

上傳NC程式:點選 鍵進入編輯狀態，再點選 鍵，然後在選單欄選擇“檔案/載入NC代碼檔案”，出現圖 15瀏覽磁碟界面，尋找並雙擊找到的程式檔案（此檔案路徑是個人設定的），該程式將自動出現在顯示視窗中。

8.程式校驗：點工作方式鍵為“自動” 、“工具機鎖住”，然後點按“循環啟動”，則主軸旋轉，進給運動鎖住，坐標值動態顯示。根據坐標值的變化情況檢查刀具運動軌跡是否正確，據此修改程式。校驗結束後解除“工具機鎖住”，確認程式無誤可以進行下一步。

9.自動加工

編輯或上傳NC程式，檢查主軸轉速和進給速度倍率旋鈕無誤後，點按“循環啟動”按鈕，工具機開始自動加工。