羅雪梅

(中國石油工程機械有限公司第四石油機械廠 電控所，湖北 荊州434020)

在數(shù)控加工過程中，為了檢查數(shù)控程序的正確性，傳統(tǒng)上采用試切法進行檢驗，但這種方法費工費料，代價昂貴，使生產(chǎn)成本上升，增加了產(chǎn)品加工時間和生產(chǎn)周期。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，以及計算機技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應用，人們開始研究能逐步代替試切法的計算機仿真方法，研究試切環(huán)境模型化，并完成仿真計算和圖形顯示等，并最終實現(xiàn)了數(shù)控加工計算機仿真軟件的開發(fā)與應用，北京斐克科技有限公司開發(fā)的VNUC數(shù)控加工仿真系統(tǒng)就是其中之一。

本文以VNUC仿真軟件對導向軸的仿真加工為例，介紹該零件在仿真加工過程中的毛坯裝夾、刀具選擇安裝、對刀及動態(tài)仿真等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，以指導類似產(chǎn)品的數(shù)控仿真加工。

1 數(shù)控仿真加工準備

1.1 零件工藝分析

加工零件結(jié)構(gòu)及尺寸如圖1所示，該零件是典型的軸類零件，結(jié)構(gòu)比較簡單，采用外圓加工的方式進行加工。

1.2 刀具整備

該零件只需采用外圓切削加工，選取刀尖半徑0.8，刀具長度60，D號刀片，J型刀柄。

1.3 毛坯準備

根據(jù)零件的最大尺寸，長度方向為118，直徑為80，確定毛坯為直徑82，長度150的圓柱型。

1.4 數(shù)控程序準備

數(shù)控程序的編寫可以依靠CAM軟件進行自動編程，然后進行修改。對于結(jié)構(gòu)簡單的零件，也可以利用手工編程。本文研究的導向軸可以利用手工編程，得到程序如下：

%

O0001

T0101

M03 S800;

G00 X82.Z10.;

G71 U7.0 R1.0;

G71 P050 Q110 U0.4 W0.2 F2.S500.;

N050 G00 X20.0 Z2.0;

G01 Z-50.0 F10.;

G01 X30.0 F10.;

G01 Z-56.0 F10.;

G03 X40.0 Z-61.0 R5.0;

G01 W-10.;

G02 X60.0 W-10.0 R10.0;

G01 W-15.0;

G01 X65.0;

N110 G01 W-10.0;

G70 P050 Q110;

G00 X50.0 Z50.;

T0202

M03 S800;

G00 X62.Z-96.;

G01 X58.0 F10.;

G01 X57.0 F10.;

G00 X62.;

G00 X82.Z10.;

M05;

M02;

%

2 數(shù)控仿真加工

首先在開始/程序菜單中打開“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”，進入系統(tǒng)登錄界面，點擊“快速登錄”進入系統(tǒng)主界面。

2.1 機床選擇

點擊菜單“機床/選擇機床…”，在選擇機床對話框中控制系統(tǒng)選擇FANUC，機床類型選擇車床并按“確定”按鈕。并完成機床回零，先使X軸回零，再使Z軸回零。

2.2 毛坯裝夾

點擊菜單“零件/定義毛坯…”，在定義毛坯對話框中修改毛坯尺寸，包括長度和直徑，按確定按鈕。點擊菜單“零件/放置零件…”，在選擇零件對話框中，選取名稱為“毛坯1”的零件，并按確定按鈕，界面上出現(xiàn)控制零件移動的面板，可以用其移動零件，此時點擊面板上的退出按鈕，關(guān)閉該面板，零件毛坯已放置在機床工作臺面上。

2.3 導入NC程序

數(shù)控程序可以通過記事本或?qū)懽职宓染庉嬡浖斎氩⒈４鏋槲谋靖袷轿募部芍苯佑肍ANUC系統(tǒng)的MDI鍵盤輸入。

2.4 安裝刀具

點擊菜單“機床/選擇刀具”在“車刀選擇”對話框中根據(jù)加工方式選擇所需的刀片和刀柄，確定后退出。

2.5 對刀

2.5.1 平端面

在手動（jog）狀態(tài)下，讓刀具靠近毛坯并主軸打開正轉(zhuǎn)。進給速率減慢，+X方向退刀。點擊“Offset Setting”進入坐標系設(shè)定補正里面在G01行里面輸入“Z0”并自動“測量”。如圖2所示。

2.5.2 試切直徑

在手動（jog）狀態(tài)下，讓刀具靠近毛坯并主軸打開正轉(zhuǎn)。進給速率減小一點。試切直徑，并+Z方向退刀。主軸停轉(zhuǎn)，點擊主菜單里面“工具”。點擊“測量”，利用軟件的測量功能把式切直徑測量出來，再把試切直徑輸入到補正里面。如圖3所示。

圖2 平端面

圖3 試切直徑

2.6 仿真加工

確定機床位置后，輸入工件中心坐標，就可以開始仿真加工了。此時將操作面板的MODE旋鈕切換到AUTO模式，點擊Start按鈕，仿真機床就開始自動加工，加工過程如圖4所示。加工完畢的效果圖如圖5。

圖4 加工過程示意圖

圖5 加工完畢后的效果圖

3 結(jié)語

本文通過設(shè)置合理的參數(shù)，利用VNUC數(shù)控加工仿真軟件實現(xiàn)了導向軸的數(shù)控加工代碼驗證，并模擬了該零件在FANUC系統(tǒng)機床上的操作及加工過程，在仿真軟件的推廣、生產(chǎn)質(zhì)量保障、機床效率提高等方面具有十分重要的意義。

［1］韓偉娜，李欣玉.基于VNUC的虛擬數(shù)控機床仿真加工[J].北華航天工業(yè)學院學報，2010（06）.

［2］陳國慶，沈先君.數(shù)控機床仿真在數(shù)控教學中的應用[J].科教文匯，2007（30）.