基于VNUC仿真软件的车床仿真加工
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摘要：以VNUC仿真软件对轴类零件的车床仿真加工为例，通过教学实践证明，VNUC仿真软件的应用打破了传统的数控教学模式，增加了学生动手的机会，调动了学生的学习积极性，提高了操作的熟练程度和数控教学质量。
关键词： VNUC；仿真加工；数控教学
Abstract: The VNUC simulation software lathe machining simulation of shaft parts as an example, through the teaching practice, the application of VNUC simulation software to break the traditional teaching mode of CNC, to increase the students hands-on opportunities, to mobilize the enthusiasm of the students, improve the quality of teaching proficiency and CNC operation.
Key words: VNUC; machining simulation; NC Teaching
中图分类号：C41文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
随着数控加工在机械制造业中的广泛应用，对数控相关技术人员的需求日益增加，数控操作者的大量培训便成为迫切的问题。在传统的操作培训中，数控编程和操作的有效培训必须在实际机床上进行，这既占用了设备加工时间，又具有风险，培训中的误操作经常会导致昂贵设备的损坏[1]。随着计算机技术的发展，尤其是虚拟现实技术和理念的发展，产生了可以模拟实际设备加工环境及其工作状态的计算机仿真软件。它用计算机仿真软件进行培训，不仅可迅速提高操作者的素质，而且安全可靠、费用低。因此，VNUC数控仿真软件在数控教学中发挥着重要的作用，本文以VNUC仿真软件对轴类零件的仿真加工为例，通过一段时间的数控教学，发现数控仿真软件能在其中显示出桥梁作用，能使理论和实践有效的衔接，打破了传统的数控教学模式，增加了学生动手的机会，提高了操作的熟练程度。因此，把数控仿真软件用于教学，是解决这一问题的有效途径[2]。
车削零件的数控仿真加工
车削零件的尺寸及程序的编写
图1 车削加工零件
以加工如图1所示零件为例说明FANUC车床的操作方法。采用外圆加工方式，选取刀尖半径0.4，刀具长度60， D号刀片，J型刀柄。加工应选择直径65mm，高为120圆柱型毛坯。
程序如下：
%
O0001
N20T0101
N30S100M03
N40G00X135.Z5.
N50G71U2.R0.5;
N60G71P70Q170U1.W0.5F100
N70G01X20.
N80W-24.
N90X25.
N100X30.W-16.
N110X36.
N120W-15.
N130X40.
N140W-30.
N150X60.
N160W-15.
N170X65.;
N175G70P70Q170;
N180T0100;
N190X80.Z0;
N370M30
%
打开“开始”菜单，在“程序/数控加工仿真系统/”中选择“数控加工仿真系统”点击，进入系统，点击“快速登录”进入系统主界面。
1.2 选择机床
点击菜单“机床/选择机床…”，在选择机床对话框中控制系统选择FANUC，机床类型选择车床并按“确定”按钮。
1.3 机床回零
先使X轴回零，再使Z轴回零。
1.4 安装零件
点击菜单“零件/定义毛坯…”，在定义毛坯对话框中可改写零件尺寸高和直径，按确定按钮。点击菜单“零件/放置零件…”，在选择零件对话框中，选取名称为“毛坯1”的零件，并按确定按钮，界面上出现控制零件移动的面板，可以用其移动零件，此时点击面板上的退出按钮，关闭该面板，零件已放置在机床工作台面上。
1.5 输入NC程序
数控程序可以通过记事本或写字板等编辑软件输入并保存为文本格式文件，也可直接用FANUC系统的MDI键盘输入。
1.6 安装刀具
点击菜单“机床/选择刀具”在“车刀选择”对话框中根据加工方式选择所需的刀片和刀柄，确定后退出。
1.7 对刀
将操作面板中MODE旋钮切换到JOG上，点击MDI键盘的POS按钮，利用操作面板上的按钮和X、Z轴的控制旋钮，将机床移动到如图2所示的大致位置。
图2
打开“视图/选项…”中“铁屑开”选项。（为第一时间看清刀具和零件碰撞的一霎那，以确保对刀的准确性）。点击操作面板上控制主轴的按钮控制零件的转动。将操作面板的MODE旋钮切换到JOG，通过调节操作面板上的倍率旋钮和按钮进行微调。在刀具和零件刚开始碰撞的一霎那，记下此时CRT中的x坐标287.333。如图3所示。故工件中心的X坐标为287.333-126.064（Z向切削后测量的零件直径）=161.269。同样可得工件中心的Z坐标为201.017。零件半径可点击“测量/剖面图测量…”点击对刀时切割的边，在对话框中得X、Z长度。X长度即为切割后零件准确直径。如图4。
图3 图4
1.8 自动加工
机床位置确定和工件中心坐标输入后，就可以开始自动加工了。此时将操作面板的MODE旋钮切换到AUTO模式，点击start按钮，机床就开始自动加工了，如图5。加工完毕就会出现如图6所示的效果。
图5 加工过程示意图图6 加工完毕后的效果图
结语
VNUC数控加工仿真软件是利用计算机虚拟动画技术来模拟实际机床的加工过程，可使用户既能掌握数控机床加工的基本原理，又能掌握数控机床操作的基本技能。将该软件应用于教学培训和实际生产中，可以减少培训成本，增加了学生动手的机会，调动了学生的学习积极性，提高了操作的熟练程度和数控教学质量。
参考文献：
[1]李芹.基于vnuc数控仿真软件下的教学[J].科技风,2009,（19）
[2]陈国庆,沈先君.数控机床仿真在数控教学中的应用[J].科教文汇,2007,（30）