1、数控机床初级（数控仿真系统操作与自动编程简介）模拟试卷 1 及答案与解析一、问答题1 数控仿真系统有哪些控制系统和仿真机床?2 怎样应用项目文件的各项功能?3 怎样应用示图变换功能?4 怎样进行机床选择操作?5 怎样使用仿真系统的“ 工件使用 ”功能?6 怎样使用仿真系统的“ 刀具选择 ”功能?7 怎样使用仿真系统的“ 基准对定 ”功能?8 怎样进行 FANUC 系统仿真机床操作?9 怎样进行仿真系统的参数设置?10 怎样进行数控车床的仿真加工演练?11 怎样进行数控铣床的仿真加工演练?12 怎样进行数控加工中心的仿真加工演练?13 什么是数控加工程序的自动编程?自动编程有哪些特点?14 常用
2、的图形交互式数控自动编程有哪些应用软件?CADCAM 软件自动编程有哪些基本操作步骤?15 什么是 CAD?怎样应用 CAD 进行工件的绘图几何造型?16 怎样应用 CAXA 数控车绘制加工零件轮廓和毛坯轮廓?17 怎样应用 CAXA 数控车生成刀具加工轨迹?18 怎样应用 CAXA 数控车进行后置处理?19 CAXA 制造工程师有哪些基本功能?20 应用 CAXA 制造工程师进行仿真加工需要掌握哪些数控加工的基本概念?21 怎样应用 CADCAM 软件进行数控铣削加工自动编程?数控机床初级（数控仿真系统操作与自动编程简介）模拟试卷 1 答案与解析一、问答题1 【正确答案】 目前国内外数控加工
3、仿真系统软件可实现对数控加工全过程的仿真，其中包括毛坯定义与夹具，刀具定义与选用，零件基准测量和设置，数控程序输入、编辑和调试，加工仿真以及各种数控加工错误的检测功能。常见的软件有VNUC 数控仿真软件、斯沃数控仿真软件、宇龙数控仿真软件等。数控仿真系统一般具有常用的数控系统和机床。以上海宇龙软件公司研制开发的仿真软件(以下简称宇龙软件)为例，所使用的控制系统有 FANuc 系统、SIEMENS 系统和 PA 系统等，机床有数控车床、数控铣床和立式、卧式加工中心。【知识模块】 数控仿真系统操作与自动编程简介2 【正确答案】 (1)项目文件的作用 保存所有操作过程的结果，但不包括操作过程内容。
4、(2)项目文件的内容包括机床、毛坯、经过加工的零件、选用的刀具和夹具、在机床上的安装位置和方式；输入的参数：工件坐标系、刀具长度和半径补偿数据；输入的数控程序。(3)应用操作方法 新建项目文件：打开菜单“ 文件新建项目”。打开项目文件：打开选中的项目文件夹，选中并打开文件夹中后缀名为“mac”的项目文件。 保存项目文件：打开菜单 “文件保存项目”或“文件另存为” ，选择需要保存的内容按下“确认按钮” 。 查看演示：打开菜单“文件演示” ，在打开已记录的文件的右上角增加了查看演示的操作面板(图 61)，其操作方法如下：a“ 播放”按钮：从当前位置起按指定速度播放所有操作。 b“ 快进 ”按钮：快
5、速查看操作记录。 c“加快播放速度” 与“放慢播放速度”按钮 (在播放和快进状态下有效 )。 d“倒退 ”按钮：回到操作记录的起始位置。 e“循环播放”按钮：选定内容循环播放。 f“暂停” 按钮：点击“播放” 或“快进”，按钮即变为“暂停”。 g在播放的过程中，按住 “Shift”键即可控制鼠标的操作。【知识模块】 数控仿真系统操作与自动编程简介3 【正确答案】 (1)弹出上下浮动菜单 置光标在显示区域内，点击鼠标右键，浮动菜单即可出现。 (2)工具条中视图变换的选择在工具条中的按键，如图 62a，相对应于菜单“ 视图” 下拉菜单如图 62b 中的“复位”、“ 局部放大”、“ 动态缩放”、“动
6、态平移”、“动态旋转”、“侧视图”、 “ 俯视图”、“前视图”。(3)控制面板的切换打开菜单“视图控制面板切换” 或在工具条中点击切换按钮，即可完成控制面板切换。未选择“ 控制面板切换” 时，面板的状态如图 63a 所示，此时 FANUC 系统可完成机床回零、手动控制等操作。选择“ 控制面板切换 ”后，面板状态如图 63b 所示，此时FANUC 系统可完成各参数的输入及编辑程序等操作。(4)选项对话框打开菜单“视图选项” 或在工具条中选择“视图选项 ”按钮，在对话框中可进行设置，如图 64 所示。其中透明显示方式可方便观察内部加工状态。“速度设置” 中的速度值是用以调节仿真速度的，有效数值范围
7、从 1 到 100。如果选中“对话框显示出错信息” ，出错信息提示将出现在对话框中，否则出错信号将出现在屏幕的右下角。 (5)触摸屏工具打开菜单“视图触摸屏工具” ，如图 65a 所示，屏幕显示触摸屏工具箱，如图 65b 所示，使用机床绕轴旋转，可改变视角进行操作观察。图 66 所示为车床复位与：睫转后位置示意；图 67 所示为铣床复位与旋转后位置示意。【知识模块】 数控仿真系统操作与自动编程简介4 【正确答案】 选择机床类型时，打开菜单“机床选择机床” ，在选择机床对话框中选择控制系统类型和相应的机床并按确定按钮，此时界面如图 68 所示。【知识模块】 数控仿真系统操作与自动编程简介5 【正
8、确答案】 ：(1)定义毛坯打开菜单“ 零件定义毛坯” 或在工具条上选择定义毛坯按钮(图 69a)，系统打开图 69b、c 对话框。选择毛坯类型：铣床和加工中心有两种形状的毛坯供选择，长方形毛坯和圆柱形毛坯，可以在“形状” 下拉列表中选择类型。车床仅提供圆柱形毛坯类型。 参数输入：在毛坯名字输入框内输入毛坯名，也可以使用缺省值。尺寸输入框用于输入尺寸，单位：mm。 保存退出：按“ 确定”按钮，保存定义的毛坯并且退出本操作。 取消退出：按 “取消”按钮，退出本操作。 (2)导出零件模型 打开菜单“文件导出零件模型” ，系统弹出 “另存为”对话框，在对话框中输入文件名，保存零件模型，利用保存零件模型
9、这个功能，可以把经过部分加工的零件作为成型(a)定义毛坯图标；(b)长方形毛坯定义；(c)圆形毛坯定义毛坯予以存放。 (3)导入零件模型 打开菜单“ 文件导人零件模型” ，系统弹出“打开”对话框，在此对话框中选择并且打开后缀名为“PRT”的零件文件，此为通过“文件导出零件模型” 所保存的成型毛坯。 (4)使用夹具打开菜单“ 零件安装夹具”命令或者在工具条上选择安装夹具图标(图 610a)，打开操作对话框。在“ 选择零件”列表框中选择毛坯，在“ 选择夹具 ”列表框中选定夹具。长方体零件可以使用工艺板或者平口钳，圆柱形零件可以选择工艺板或者卡盘(图 610b)。“夹具尺寸” 成组控件内的文本框仅供
10、用户修改工艺板的尺寸。“移动” 成组控件内的按钮供调整毛坯在夹具上的位置。车床没有使用夹具操作，铣床和加工中心也可以不使用夹具。(5)放置零件打开菜单“零件放置零件” 命令或者在工具条上选择放置零件图标(图 611a)打开操作对话框，如图 611b 所示。列表框中点击所需的零件，按下“确定” 按钮，系统自动关闭对话框，零件和夹具 (如果已经选择了夹具)将被放到机床上，对于卧式加工中心还可以在上述对话框中选择是否使用角尺板，如果选择了使用角尺板，角尺板将同时出现在机床台面上。若在类型列表框中选择“ 选择模型 ”，则可以选择导入的零件模型文件。(6)调整零件位置 零件可以在工作台面上移动。毛坯放在
11、工作台上后，系统将弹出一个小键盘(图 612)，通过按动小键盘上的方向按钮，实现零件的平移和旋转。小键盘上的“退出” 按钮用于关闭小键盘。选择菜单“零件移动零件 ”也可以打开小键盘。 (7)使用压板 当使用工艺板或者不使用其他夹具时，可以使用压板。安装压板：打开菜单“ 零件安装压板” ，系统打开 “选择压板”对话框。图 613 对话框中列出了各种安装方案，拉动滚动条，可以浏览全部可能方案，选择所需要的安装方案，按下“确定”按钮以后，压板将出现在工作台面上。在“压板尺寸” 中可更改压板长、高、宽。范围：长度 30100mm；高度 10 一 20mm；宽度 1050mm。移动压板：打开菜单“ 零件
12、移动压板”，系统弹出小键盘，操作者可以根据需要平移压板。首先用鼠标选择需移动的压板，被选中的压板颜色变成灰色，然后按动小键盘中的方向按钮操纵压板移动。 拆除压板：打开菜单“零件拆除压板 ”，可拆除压板。【知识模块】 数控仿真系统操作与自动编程简介6 【正确答案】 打开菜单“机床选择刀具” 或者在工具条中选择刀具图标，进人刀具选择对话框。 (1)数控车床刀具选择 系统中数控车床允许同时安装 8 把刀具，对话框如图 614 所示。 选择车刀：a 在对话框左侧排列的编号 18 中，选择所需的刀位号。被选中的刀位编号的背景颜色变为蓝色。 b指定加工方式。 c选择刀片，随后系统自动给出相匹配的刀柄供选择
13、。d选择刀柄。当刀片和刀柄都选择完毕后，刀具被确定，并且输入到所选的刀位中，旁边的图片显示其适用的方式。 e按“ 确认退出 ”，保存选择结果。退出时所选中的刀位将是当前工作刀位，当前刀位处于加工位置。 刀尖半径修改：允许操作者修改刀尖半径，刀尖半径值可以是“0” ，其单位为 mm。 刀具长度修改：允许修改刀具长度，刀具长度是指从刀尖开始到刀架的距离。 输入钻头直径：当在刀片中选择钻头时，允许输人直径和长度。 (2)加工中心和数控铣床刀具选择 按条件列出工具清单：筛选的条件是直径和类型(图 615)。a在“ 所需刀具直径 ”输入框内输入刀具直径，如果不把直径作为筛选条件，应输人数字“0” 。 b
14、在 “所需刀具类型”选择列表中选择刀具类型。可供选择的刀具类型有平底铣刀、球头铣刀、平底圆角铣刀、钻头和镗刀等。 c 按下“ 确定 ”，列出刀具数据库中符合条件的刀具。 指定序号：在对话框的下半部中指定序号，这个序号即刀库中的刀位号。卧式加工中心允许同时选择 20 把刀具；立式加工中心允许同时选择 16 把刀具。数控铣床只有一个刀位。选择需要的刀具：卧式加工中心装载当前选中的刀具，其余刀具放在刀架上，通过程序调用。立式加工中心暂不装载刀具，刀具选择后放在刀架上，程序可调用。铣床只需在刀具列表中，把光标移动到所需要的刀具上，点击鼠标，按下“确定” 即完成刀具选择。 输入刀柄参数：操作者可以按需要
15、输入刀柄参数，参数包括刀具直径和长度，总长度是指刀柄长度与刀具长度之和。【知识模块】 数控仿真系统操作与自动编程简介7 【正确答案】 (1)铣床选用刚性圆柱基准工具对基准 打开菜单“机床基准工具”，在基准工具对话框中选取左边的刚性圆柱基准工具，其直径为 14mm，如图 616 所示。各系统的对基准方法如下：FANUC 系统：将操作面板中： MODE 旋钮切换到 JOG，点击 MDI 键盘的 POS 按钮，利用操作面板上的 JOG 按钮和X、Y、Z 轴的控制按钮 AXIS，将机床移动到如图 617 所示的大致位置。点击菜单“塞尺检查 1mm”，首先对 X 轴方向的基准，将基准工具移动到如图 61
16、8 所示的位置。将操作面板上的 MODE 旋钮切换到 STEP，通过调节操作面板上的倍率旋钮和 JOG 按钮移动基准工具，使得提示信息对话框显示“塞尺检查的结果：合适”，记下此时 CRT 中的 X 坐标，故工件中心的 X 坐标为所显示的 X 值塞尺厚度基准工具半径工件半径(侧面至工件对称中心距离)所得的值。用同样的方法可以得到工件中心的 Y 值。XY 方向基准对好后，点击菜单“ 塞尺检查收回塞尺”，收回塞尺，抬高并点击菜单“机床拆除工具” 拆除基准工具，点击菜单 “机床选择刀具”，选择一把刀具，安装刀具后，用类似方法得到工件表面的 Z 坐标值。SIEMENS810D 系统和 PA系统用刚性圆柱
17、基准工具对基准的方法与 FAUC 系统基本类似。 (2)铣床选用偏心圆柱基准工具对基准 打开菜单“机床基准工具”，在基准工具对话框中选取右边的偏心基准工具，如图 619 所示。对基准操作方法如下：FANUC 系统：参照刚性圆柱基准工具的操作方法，将机床移动到如图 6 一 17 的大致位置，在 JOG 状态下，点击 SPINGDLE中的 Start 按钮，转动主轴，未与工件接触时，偏心圆柱基准工具上下部分呈不同轴，首先对 X 轴方向的基准。移动 JOG 中的“_”按钮，在主轴转动缓慢，且基准工具上下块趋向同轴时，将 MODE 旋纽切换到 STEP 模式，移动“_”按钮，直到下块突然向外弹出，这时
18、利用倍率按钮和手动脉冲按钮，对手动脉冲进行操作。在倍率精度达到 1m 时，下块突然弹出后，手动脉冲回退 1 个精度，此时达到基准工具的上下块同轴。其余操作与采用刚性圆柱基准工具时相同。 SIEMENS 一810D 系统和 PA 系统用偏心圆柱基准工具对基准的方法与 FAUC 系统基本类似。 (3)车床对基准 FANUC 系统：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 JOG 按钮和 X、Z 轴的控制按钮，将机床移动到图 620 所示的大致位置。打开菜单“视图选项” 中“铁屑开”选项(目的是为第一时间看清刀具和零件的接触，以确保对刀的准确
19、性)。点击操作面板上的 SPINDLE 按钮控制零件的转动。将操作面板上的 MODE 旋钮切换到 STEP，通过调节操作面板上倍率旋钮和 JOG 按钮进行微调。在刀具和零件刚开始碰撞时，记下 CRT 中的 X 坐标值，工件中心的 X 坐标为所显示的 X 值-零件半径所得的值。用同样方法可得工件中心的 Z 坐标值。零件半陉可点击 “工艺分析测量”点击对刀时切割的边，在右边对话框中获得 X、Z 长度，X 轴长度的一半即为零件切割后的准确半径。 SIFMENS 一 810D 系统和 PA 系统用偏心圆柱基准工具对基准的方法与 FAuc 系统基本类似。【知识模块】 数控仿真系统操作与自动编程简介8 【
20、正确答案】 操作时，在 MODE 面板(图 622)上，置光标于旋钮上，点击鼠标左键，旋钮逆时针转动，点击鼠标右键，旋钮顺时针转动，转动旋钮可进行模式切换。机床主要操作内容如下： (1)自动加工操作步骤机床回零。 导人数控程序或自行编写一程序。 将控制面板上的MODE 旋钮切换到 AUTO 上，进入自动加工模式。 选择单步开关“Single Block!”置“ON”上，运行程序时每次执行一条指令。 选择跳过开关“Opt Skip”置“ON“上，数控程序的跳过符号“ ”有效。 将 M01 开关“M01 Stop”置于“ON“位置上，“M01”代码有效。 根据需要调节进给速度 (F)调节旋钮“FE
21、EDRATEOVERRIDE”，来调节数控程序的进给速度，调节范围从 0150。 按“Start”“Hold”“Stop”按钮，控制其开始、停止。 若此时将控制面板上MODE 旋钮切换到 DRY RUN 上，则表示此时是以 G00 速度进给。 (2) 手动连续加工操作步骤 将控制面板上 MODE 旋钮切换到 JOG 上。 配合移动按钮和X、Y、Z 轴控制旋钮和步进量调节旋钮，以及手脉(把光标置于手轮上，按鼠标右键，机床向正方向移动；按鼠标左键，手轮逆时针转，机床向负方向移动)其对应图标如图 623 所示，便可快速准确调节机床。 点击“SPINDLE” 按钮，控制主轴的转动、停止。 (3)手动单
22、步加工操作步骤 在手动连续加工时，或在对基准时，需精确调节机床，可使用单步调节机床操作方法。 将控制面板上 MODE 旋钮切换到 STEPHANDLE 上。 配合移动按钮和步进量调节旋钮，单步调节机床。其中 X1 为 0001mm ，X10 为001mm，X100 为 01mm。 点击机床主轴手工控制按钮“SPINDLE”，控制主轴的转动、停止。 使用 “STEP是点动，“HANDLE” 是手轮移动。(4)MDI 标记模式 将控制面板上的 MODE 旋钮切换到 MDI 上，进行 MDI 操作。 在 MDI键盘上按“PRGRM”键，进入编辑页面。 书写数据指令：在输入键盘上点击数字字母键，第一次
23、点击为字母输出，其后点击均为数字输出。可以进行取消、插入、删除等修改操作。 按数字字母键入字母 “O”，再键入程序编号，但不能与已有的程序编号重复。 输入程序后，用回车换行键结束一行的输入后换行。 移动光标：按 PAGE 上下方向键翻页。按 CURSOR 上下方向键移动光标。 按CAN 键，删除输入域中的数据，按 DELET 键，删除光标所在的代码。 按键盘上“INPUT”键，输入所编写的数据指令。 输入完整数据指令后，按运行控制键运行程序。 用 RESET 清除输入的数据。 (5) 选择数控程序操作步骤 在 MDI键盘上，点击数字字母键，键人字母“O”；再键入搜索的号码，按CURSOR 的向
24、下方向键开始搜索。 找到后，“O”显示在屏幕右上角程序编号位置，NC 程序显示在屏幕上。 (6)删除数控程序操作步骤 在输入程序号码后，按 DELET 键便可删除此程序。 删除全部数控程序时，在 MDI 键盘上，点击数字字母键键人“-”，再键入 “9999”，按 DELET 键，便可删除全部数控程序。 (7)查看轨迹操作步骤 在导人数控程序或自行编写一程序。 点击控制面板上的AUX GRAPH 命令。 点击操作面板上的运行控制按钮 Start，即可观察程序运行轨迹，还可以通过“ 视图”菜单中的动态旋转、动态缩放、动态平移等方式对运行轨迹进行全方位的动态观察。其中红线代表刀具快速移动轨迹，绿线代
25、表刀具正常移动轨迹。 (8)导入程序的操作步骤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，也可以直接用 FANUC 系统的 MDI 键盘输入。 将操作面板中 MODE 旋钮切换到 DNC，即从计算机读取一个数控程序。 打开菜单“机床DNC 传送” ，在打开文件对话框中选取文件。 点击菜单“视图控制面板切换”，打开 FANUC 系统的 MDI 键盘。 点击 MDI 键盘上的 PRGRM 键，再通过 MDI 键盘输入 O，点击 INPPUT 键，即可输入预先编辑好的数控程序。 (9)输出(编辑)程序操作步骤 键操作面板中 MODE 旋钮切换到 EDIT，用于直接通过操作面板输
26、入数控程序、编辑程序和输出程序。 按 PRGRM 键，进入编辑页面。 书写数据指令：在输入键盘上点击数字字母键，第一次点击为字母输出，其后点击均为数字输出，还可以进行取消、插入、删除等修改操作。 按INSRT 键，读入编写的程序指令。 按 OUTPUT START 键，输出程序。 在保存的页面中输入程序文件名称，然后按确认进行保存。【知识模块】 数控仿真系统操作与自动编程简介9 【正确答案】 (1)G54 一 G59 参数设置操作步骤 按 MEUN OF SET、键三次(车床需按四次)，进入参数设定页面。 用 PAGE 上下方向键在 N01N03 坐标系页面和 N04N06 坐标系页面(图 6
27、24)之间切换(N01 一 N06 分别对应 G54G59) 。用 CURSOR 上下键选择坐标系。按数字输入键输入地址字(X、Y 、Z)和数值到输入域。 按 INPUT 键，把输入域中间的内容输入到所指定的位置。 (2)铣床刀具半径补偿参数输入步骤 按MENU OF SET 键进入参数设定页面。 用 PAGE 上下方向键选择半径补偿参数页面。 用 CURSOR 上下方向键选择参数编号。 输入补偿值到输入域。 按 INPUT 键，把输入域中间的补偿值输入到所指定的位置。 (3)铣床刀具长度补偿参数输入步骤 按 MENU 0F SET 键两次，进入参数设定页面。 用 PAGE 上下方向键选择长度
28、补偿参数页面。 用 CURSOR 上下方向键选择参数编号。 输入补偿值到输入域。 按 INPUT 键，把输入域中的补偿值输入到所指定的位置。 (4)车床刀具磨损量和形状补偿参数输入具体步骤与上述方法基本相同。【知识模块】 数控仿真系统操作与自动编程简介10 【正确答案】 加工如图 625 所示的短轴零件，可按以下步骤进行仿真操作演练： (1)选择机床选择与实际工作所使用的数控车床(或考试要求的机床形式)相同或类似的仿真机床。本例选用 FANUC 0i 系统标准后置刀架斜床身数控车床。演练操作步骤：按选择机床按钮在控制系统中选 FANUC在 FANUC 中选 FANUC 0i在基础类型中选车床在
29、机床形式中选标准(斜床身后置刀架 )按确定退出。界面显示的机床操作面板如图 626 所示。 (2)选择和安装毛坯选择外径 70mm，长度 150mm 的圆柱形毛坯。安装毛坯后，采用毛坯移动的按钮是伸出部分的长度能加工零件，毛坯定义参见图 69c，零件安装参见图 627、图 612。演练操作步骤：按定义毛坯按钮_选名称毛坯 1选材料LZ412 铝输入直径尺寸 70mm输入长度尺寸 150mm按确定退出。按放置零件按钮在选择零件菜单类型中选毛坯在毛坯列表中选毛坯 1按安装零件按钮。(3)选择和安装刀具 按工艺刀具卡或自选所需的刀具，本例选用 T01 外圆车刀、T02 麻花钻、T03 内孔车刀、T0
30、4 切断车刀、T05 螺纹车刀，如图 628a 所示。演练操作步骤：按刀具选择按钮在刀具选择对话框中选刀具 1按 T01 刀具形式选外圆车刀选刀片形式选刀柄形式在 1 号刀具显示图中进行核对依次按以上步骤选择 T02 麻花钻( 确定麻花钻的直径和长度 )、 T03 内孔车刀(确定刀片形式和刀柄长度)、T04 切断刀(选定切断刀宽度和长度 )、T05 螺纹车刀(确定刀片形式和刀柄长度) 按确认键退出。此时各刀具按次序安装在刀架上，如图 628b 所示。(4)按工件坐标系对刀设定刀具偏置 采用直接按机床坐标系确定工件坐标系的方法对刀，然后输入刀具形状偏置参数，确定各把刀具与工件坐标系的关系。演练操
31、作步骤：手动操作机床回零手动方式操作机床主轴运转手动快速移动刀具手轮操作对刀切换至 POS 显示页面T01 外圆对刀，获得X 轴偏置参数T01 端面对刀，获得 Z 轴偏置参数将 T01 偏置参数输入形状补偿位置，确定 T01 刀具与工件坐标系的关系。在 MDI 方式下输入 M06 T02，按运行按钮换刀，采用以上步骤，对刀设定 T02 的形状偏置参数，确定， T02 刀具与工件坐标系的关系。用类似的方法确定 T03、T04、T05 刀具与工件坐标系的关系。刀具偏置参数输入界面如图 629 所示。 (5)编制或导入程序本例数控加工程序可使用工艺文件，也可自行编制，加工顺序为：加工外圆轮廓切槽车螺
32、纹钻孔镗孔。从外部导入程序步骤如下：按机床选择在下拉菜单中选 DNC 传送界面弹出计算机 CNC 输入文件对话选择框选择所需输入的文件(记住程序号) 按下打开按钮；在仿真机床操作面板上进入程序 PRGRM页面切换至编辑 EDIT 模式按显示屏下方的软键操作 按右侧箭头在屏幕输入域输入程序号按屏幕下方的软键 READ按屏幕下方的软键 EXEC 屏幕显示计算机输入的程序内容。 (6)刀具轨迹演示 在加工运行前可进行轨迹演示检查，操作步骤如下：切换至 AUTO 模式按 MDI 键盘的 PHOTO GRAPH 键仿真界面左侧显示刀具运行轨迹坐标面按自动运行键左侧屏幕显示刀具轨迹。轨迹可以使用旋转、放大
33、等进行观察，快速轨迹和进给轨迹可显示不同颜色的直线。本例的加工轨迹如图 630 所示。 (7)加工演示 将左侧演示屏幕切换至加工机床，使用示图转换、放大、位移等工具，可按需要进行加工过程和视角的观察，在左侧屏幕中按右键可弹出演示屏幕的设置对话框，如图 631 所示，可进行以下设置：仿真演示的速度可通过改变数值的输入，加快或减慢加工仿真演示速度。 声音的设置可以开启或关闭加工中主轴旋转或刀具切削时发出的声音。 切屑的设置可以开启或关闭加工中切屑的显示或不显示。 切削液的设置可以开启或关闭加工中切削液的显示或不显示。 工件的设置可以选择透明显示内腔形状。 机床的设置可以选择透明显示防护门、外壳内部
34、的状态。(8)加工工件的测量 仿真加工的零件可以通过测量工具检测工件的加工精度，以此对对刀参数的设置进行检验，按界面上测量工具后，显示如图 632 所示的对话框，检测时可进行以下调整和操作： 检测时可选择是否考虑刀尖圆弧的影响因素。 可用鼠标点击需要测量的部位，测量显示屏上会显示被测部位的轴向尺寸、径向尺寸。在数据的列表中也可获得检测的尺寸数据。使用放大工具可以用鼠标框选、放大检测部位。 使用退出可以返回加工界面。(9)仿真内容的保存打开界面文件，在下拉菜单上选文件保存，在弹出的对话框(图633)中全部选中，也可按需要选择。按保存退出。此时文件保存了以上仿真操作的内容，可供以后演示操作或修改使
35、用。【知识模块】 数控仿真系统操作与自动编程简介11 【正确答案】 铣削加工如图 634 所示的对称凸台零件，可按以下操作步骤进行仿真操作演练： (1)选择机床按实际生产或考试需要的机床进行选择，参见图 68b，本例选择 FANUC 0i 系统标准数控立式铣床。演练操作步骤：按选择机床按钮在控制系统中选 FANUC在 FANUC 中选 FANuC 0i 在基础类型中选铣床在机床形式中选标准按确定退出。 (2)选择和安装毛坯 本例选矩形毛坯，外形尺寸为 250mm250mm100mm；选择虎钳装夹工件。毛坯定义参见图 69b，零件安装参见图 610、图 635。演练操作步骤：按定义毛坯按钮选名称
36、毛坯 1选材料 LZ412 铝输入尺寸 250mm(长)、250mm(宽)、100mm( 高) 按确定退出。按选择夹具按钮选毛坯 1选平口钳确认退出；按放置零件按钮在选择零件菜单类型中选毛坯在毛坯列表中选毛坯1按安装零件按钮。 (3)选择和安装刀具 本例选择 25mm 直径的平底立铣刀，铣刀长度为 120mm，铣刀的选择对话框参见图 635。演练操作步骤：按刀具选择按钮在刀具选择对话框中选刀具 1在铣刀列表中选 25mm 直径、长度为120mm 的平底立铣刀按确认键退出。此时所选刀具安装在铣床主轴上。(4)按工件坐标系对刀设定刀具偏置 本例工件坐标系原点为工件上端面的对称中心，演练操作步骤：手
37、动操作机床回零手动快速移动工作台、刀具使用 1mm 塞尺切换至 POS 显示页面采用侧示图手轮操作 X 轴对刀(图 6 一 18)，获得 X 轴偏置参数 手动操作刀具与工件相对位置移位调整 采用前视图手轮操作 Y 轴对刀，获得刀具 Y 轴偏置参数拆除塞尺将刀具偏置参数输入坐标 G54 零点偏置页面，确定刀具与工件坐标系的关系。刀具偏置参数输入界面参见图 624a 所示。 (5)编制或导入程序本例数控加工程序可使用工艺文件，也可自行编制，加工顺序为：加工轮廓 1加工轮廓 2加工轮廓 4加工轮廓 3加工残留部分。演练时，从外部导人程序步骤参见图 622 及前述相关内容。检查程序错误的操作参见图 6
38、21 及前述相关内容。 (6)刀具轨迹演示在加工运行前可进行轨迹演示检查，操作步骤如下：切换至 AUTO 模式按 MDI 键盘的 PHOTO GRAPH 键 仿真界面左侧显示刀具运行轨迹坐标面切换至俯视图按自动运行键左侧屏幕显示刀具轨迹。本例的加工轨迹如图 636 所示。(7)加工演示将左侧演示屏幕切换至加工机床，使用示图转换、旋转、放大、位移等工具，可按需要进行加工过程和视角的观察，在左侧屏幕中按右键可弹出演示屏幕的设置对话框(参见图 631)进行以下设置： 仿真演示的速度设定为 5。 开启加工中主轴旋转或刀具切削时发出的声音。 关闭加工中切屑的显示。 关闭加工中切削液的显示。 选择不透明工
39、件形状。 选择不透明机床工作状态。 铣削加工轮廓 4 的状态如图 637 所示。(8)加工工件的测量仿真加工的矩形零件可以通过测量工具检测工件各坐标平面的加工精度，以此对对刀参数的设置和程序编制中的各坐标点位置数值进行检验，按界面上测量工具后，显示如图 632 所示的对话框，同时显示如图 638a 所示的检测平面和如图 638b 所示的卡尺及工件测量面的截形，检测时可进行以下调整和操作： 检测时可按尺寸测量的需要选择测量平面，如选择 ZY 平面，可检测沿 Y 轴和Z 轴方向标注的尺寸；选择 ZY 平面，可检测沿 X 轴和 Z 轴方向标注的尺寸。 检测时可用鼠标点击测量面沿其垂直轴的位置可改变需
40、要测量的部位，测量显示屏上会显示被测部位的截面形状。如图 638a 所示，点击改变测量面的坐标位置，移位至检测尺寸 50mm 对边的截面位置(X=20 0mm)，可检测该加工部位的尺寸精度。 改变卡尺卡爪的水平或垂直放置位置，可以测量水平尺寸和垂直尺寸。 选择内卡或外卡的形式，可以检测槽、孔的尺寸或外径、对边的尺寸。 选择自动检测，可自动调节卡尺的位置，测得所需测量部位的尺寸。使用移动工具，也可手动用鼠标移动卡尺测量位置。 (9)仿真演练过程的保存打开界面文件，在下拉菜单上选文件演示记录，在弹出的对话框中全部选中，也可按需要选择，然后按记录开始。需要记录的演示过程完毕，按文件保存退出。此时文件
41、保存了以上仿真操作演示的过程内容，此文件可供以后重演演示操作或修改使用。重新演示可按如图61 所示的演示操作面板和前述相关内容进行演示操作，重演的演示操作包括各步骤的操作过程，便于检查原演练过程的准确性，也可用于检查学员的操作水平和准确性。如图 639 所示为全屏观察加工过程的演示场景。【知识模块】 数控仿真系统操作与自动编程简介12 【正确答案】 铣削加工如图 640 所示的联轴节零件，可按以下操作步骤进行仿真操作演练： (1)选择机床 按实际生产或考试需要的机床进行选择，本例选择 FANUC 0i 系统立式加工中心。演练操作步骤：按选择机床按钮在控制系统中选 FANUC在 FANUC 中选
42、 FANUC 0i在基础类型中选立式加工中心在机床形式中选南通机床 XH713A按确定退出。机床及操作面板如图 641 所示。 (2)选择和安装毛坯本例选零件，外形为台阶轴。尺寸为 250mm250mm100mm；选择三爪卡盘装夹工件。毛坯定义参见图 69，零件安装参见图 610。演练操作步骤：按文件按钮按导人零件在对话框中选保存零件预制件的文件打开文件按确定退出。按选择夹具按钮选零件选三爪卡盘确认退出；按放置零件按钮在选择零件菜单类型中选零件在毛坯列表中选零件按安装零件按钮。 (3)选择和安装刀具本例选择标准麻花钻 20mm、22mm 直径的平底立铣刀，钻头和铣刀长度为 80mm，铣刀选择对
43、话框参见图 615。演练操作步骤：按刀具选择按钮在刀具选择对话框中选刀具 1在铣刀列表中选 20mm 直径、长度为 80mm 的麻花钻选刀具 2在铣刀列表中选咖 22mm 直径、长度为 80mm 的平底立铣刀按确认键退出。此时所选刀具安装在刀库的转盘上。在对刀前需要安装刀具，安装刀具的演练操作步骤：手动操作机床回零选 MDI 方式选 PRGRM 页面在输入域中输入 G28 ZO0 ；按操作循环，主轴到达换刀点在输入域输入 M06 T01；按操作循环，T01 具装入主轴。换装 T02 刀具采用类似方法。 (4)按工件坐标系对刀数据设定刀具偏置 本例工件坐标系原点为工件上端面的中心，演练操作步骤：
44、手动操作机床回零手动快速移动工作台、刀具使用 1mm 塞尺切换至 POS 显示页面采用侧示图手轮操作 X 轴向对刀(图 6 一 18)，获得 X 轴偏置参数手动操作刀具与工件相对位置移位调整采用前视图手轮操作 Y 轴向对刀，获得刀具 Y 轴偏置参数拆除塞尺将刀具偏置参数输入坐标 G54 零点偏置页面，确定刀具与工件坐标系的关系。 (5)设定刀具补偿参数 本例因刀具刀位点均为刀具端面中心，工件坐标系零点为工件上端面中心，因此两把刀具可采用 G54 设置坐标参数，Z 向偏置有误差的，可通过刀具长度补偿设置 H02 参数，在程序中用 G43 或 G44 调用。采用刀具半径补偿的需要按半径值在刀具序号
45、位置的半径补偿位置输入补偿参数，本例需输入半径补偿值 D02=11mm，在程序中使用 G41 或 G42 调用。 (6)编制或导入程序本例数控加工程序可使用工艺文件，也可自行编制，加工顺序为：粗加工钻6 等分孔铣削 6 等分圆弧铣削多余的部位铣削加工齿形对边尺寸。演练时，从外部导入程序步骤参见图 622 及前述相关内容。检查程序错误的操作参见图621 及前述相关内容。 (7)刀具轨迹演示在加工运行前可进行轨迹演示检查，操作步骤如下：切换至 AUTO 模式按 MDI 键盘的 PHOTO GRAPH 键仿真界面左侧显示刀具运行轨迹坐标面旋转或切换至俯视图按自动运行键左侧屏幕显示刀具轨迹。本例孔加工
46、和对边加工轨迹如图 642 所示。(8)加工演示将左侧演示屏幕切换至加工机床，使用示图转换、旋转、放大、位移等工具，可按需要进行加工过程和视角的观察，在左侧屏幕中按右键可弹出演示屏幕的设置对话框进行以下设置： 仿真演示的速度设定为 2。 开启加工中主轴旋转或刀具切削时发出的声音。 开启加工中切屑的显示。关闭加工中切削液的显示。 选择不透明工件形状。 选择不透明机床工作状态。 铣削加工三爪轮廓的状态如图 643 所示。(9)加工工件的测量 仿真加工的圆周零件可以通过测量工具检测工件各坐标平面内相关尺寸的加工精度，以此对对刀参数的设置和程序编制中的各坐标点位置数值进行检验。如图 644 所示，本例
47、可通过检测平面的设定和坐标位置移动，在圆弧的中心位置检测圆弧的半径和中心距尺寸；在对边尺寸 9mm 位置和 35mm 位置截面上用外卡自动检测对边的尺寸精度。(10)仿真演练过程的保存本例可将仿真演练的过程或有关的文件内容通过后缀为*opr 的文件予以保存。保存的操作方法参见前述示例相关内容。【知识模块】 数控仿真系统操作与自动编程简介13 【正确答案】 (1)自动编程 自动编程又称为计算机辅助编程，是指利用计算机(含外围设备)和相应的前置、后置处理程序对零件源程序或几何造型进行处理，以得到加工程序和数控工艺文件的一种编程方法。数控铣 CAM 自动编程的过程如图645 所示。 (2)自动编程的
48、特点 数值计算由计算机自动完成，简化数学处理过程。 可以进行语言或图形交互方式进行自动编程。 便于采用 CADCAM 集成化的自动编程软件。 便于与数控机床的系统进行数据传送。 可以解决复杂曲面零件的造型和编程。 便于进行仿真加工。 CAM 自动编程效率高、差错少。 需要具备 CADCAM 造型或编制 APT 源程序的专业能力。 总之，自动编程时，只需根据图样的要求，使用数控语言或图形编制出零件加工的源程序，送入计算机，由主计算机自动进行数值计算、后置处理，编写出工件加工程序单，直至自动生成加工代码。【知识模块】 数控仿真系统操作与自动编程简介14 【正确答案】 常用的图形交互式数控自动编程软件有UG、ProE、CAXA、Solid works、Master cam 等。CADCAM 属于图形交互式自动编程，自动编程的基本操作步骤如下：(1)图样分析 主要是分析加工部位的几何特征和加工精度。(2)工艺分析 操作工主要进行工艺文件的阅读和理解，考核零件的自动编程需要进行加工部位加工方法和顺序编排，以
