毕业设计（论文）-自行车车轴电极数控加工工艺设计.doc

目 录摘要：IAbstract：.II第1章 绪 论11.1 课题的目的和意义11.2 课题发展现状和前景展望1第2章 自行车车轴电极三维造型42.1 Pro/E软件简介42.2 零件结构分析52.3 基于PRO/E的三维造型6第3章 基于MastercamX的电极自动编程123.1 软件介绍123.2 零件的数控加工工艺设计123.2.1 确定毛坯类型123.2.2 数控加工工艺分析121、工艺分析123.2.3刀具路径的生成15第4章 电极的加工仿真344.1 VNUC4软件介绍344.2基于VNUC的数控加工仿真354.2.1 选择机床与系统354.2.2 建立刀具364.2.3 建立毛胚374.2.4 进行对刀394.2.5 进行仿真加工404.3 仿真结果40结 论42参考文献43致 谢44附录4540自行车车轴电极数控加工工艺设计摘要：本文简要介绍了自行车车轴电极从建模到加工的过程和CAD/CAM一体化技术及其软件的应用和发展状况，通过对自行车车轴电极进行二维绘图、三维实体造型以及加工仿真，熟练掌握了AutoCAD、Pro/E、Mastercam、VNUC4等软件在加工制造业中的应用，掌握现代机械加工的先进技术，本文着重论述了加工仿真的基本概念、建模、仿真过程及在现代模具制造业中应用。关键词：自行车车轴电极；CAD；CAM；加工仿真 Bicycle axle electrode Numerical control Technology Design Abstract：This paper describes the bicycle axle electrode from modeling to the process of processing and CAD/CAM integration technology and its software Application and development of the situation, bearing axle electrode of 2D drawings, 3D Solid Modeling and Simulation, has mastered the AutoCAD, Pro/E, Mastercam, VNUC software in the processing industries, the application of modern machining master advanced technology, This paper focuses on the processing of the basic concepts of simulation, modeling, simulation and process in the modern mold manufacturing applications. Keywords：bicycle axle electrode ; CAD; CAM; Simulation第1章 绪 论1.1 课题的目的和意义本课题通过对自行车车轴电极的CAD/CAM与加工仿真，加深对AutoCAD、Pro/E、Mastercam、VUNC4等软件的使用，了解现代机械加工生成的先进技术，探讨这些新软件的使用，掌握这些软件在现代加工中的优点。模具CAD/CAM的优越性赋予了它无限的生命力，使其得以迅速发展和广泛应用。无论在提高生产率，改善质量方面，还是在降低成本，减轻劳动强度方面，CAD/CAM技术的优越性是传统的模具设计制造方法所不能比拟的。而采用仿真加工可以代替试切工作，可以大大降低产品的制造成本，增加产品的竞争能力。它用户带来了切实的经济效益，已越来越成为数控编程、数控加工不可缺少的工具。VNUC 仿真软件在操作真正机床前先充分掌握数控机床的操作方法和数控系统的使用方法 , 并通过仿真操作积累一定 的数控加工操作经验 , 同时也做到 检查和校验数控加工代码 , 提高学 习质量。该软件可以进行数控机床的各种模拟操作 , 具有逼真的三维数控 机床模型和数控系统仿真操作面板 , 仿真度达到 90% 以上。该软 件具有三维图形动态旋转、缩放、移动等功能 , 可实现装夹、刀具准 备、对刀、数控面板操作、模拟加工等实时的交互操作。1.2 课题发展现状和前景展望现代模具软件的发展前景是能够自动生成各类模具的三维图形，应具备如下功能：通过用户对模具类型的选择，生成对应的输入数据信息和确定功能模块结构的界面 ：根据输入的数据信息和功能模块结构的确定，利用功能模块设计技术思想进行总体结构设计，对主要零部件进行理论及经验设计，生成零部件结构尺寸并建立尺寸驱动表文件等；在三维绘图环境下，生成模具零部件的三维模型，并在此基础上进一步生成该模具总体装配的三维模型，为用户的下一步的工作（如生成二维工程图、CAD/CAM的集成等）做好基础；实现对输入的数据信息、功能模块结构的选择等用户输入信息及三维零部件和总体装配模型的保存等3模具加工经历了手工加工、仿形加工到NC加工的几个阶段。随着CAD/CAM系统的引入，以NC加工为主体的自动化加工凭借其精度高、效率高等特点，已经成为我国模具加工主流方式。其原理也十分简单，即在模具三维造型的基础上，利用CAM软件生成刀具轨迹，实现模具的自动加工4由采用模具CAD/CAM和加工仿真有几下优势51)利用几何造型技术获得几何模型，可供后续的设计分析和数控编程等方面使用。2)可以缩短新产品的试制周期，例如在汽车工业中，可以缩短模具的制造周期。3)提高产品质量的需要，如汽车车身表面等形状，需要利用计算机准备数据和完成随后的制造工作。4)模具制造厂和用户对CAD/CAM的需要增加。例如：利用磁盘进行数据传送，用户要求模具制造单位能够交换信息和处理这些数据。5)模具加工设备的效率不断提高，需要计算机辅助处理数据，以提高设备利用率。6)在企业中建立联系各个部门的信息处理系统。7)通过加工仿真，实现柔性化制造和敏捷制造，缩短制造周期，降低生产成本，以实现用户的特殊要求和快速响应市场的变化，形成企业的市场竞争优势。因此，本课题的研究具有很大的实际指导意义，模具CAD/CAM技术和加工仿真技术一定会被企业运用到各个行业中，成为制造业的主要制造技术。1.3设计总体思路当前的机械加工生产，从产品的设计到模具的产生，再到产品的加工实现，已经发展的非常完善。这其中的每一个环节都要考虑到材料的节约和加工的效率。现代机械加工的一般过程大致如下为：图 1.1 机械加工的过程因此本课题的设计的思路和要完成的任务为：根据所给零件的尺寸参数用AutoCAD完成该零件的2D工程图；用Pro/E软件完成零件的3D造型；用Mastercam软件进行模拟加工并自动编程，生成NC数控程序；用VUNC4仿真软件进行加工过程的真实仿真。具体的工作和步骤如下：(1)前期准备：本次毕业设计中，需要查阅大量有关AutoCAD、Pro/E、Mastercam、VUNC4等技术的资料、熟悉CAD/CAM等相关的软件，并能应用CAD/CAM相关软件完成自行车车轴电极零件的2D、3D造型、分析工艺和仿真加工。了解应用这一技术的方法和技巧。(2)加工方案：查阅相关的设计手册和标准，初步拟定自行车车轴电极加工方案，再利用CAD/CAM软件进行相关的分析，最终完成符合产品要求的加工方案。(3)产品建模：用Pro/E进行零件的3D建模，并对零件进行分析，及时调整自行车车轴电极的模型设计。(4)利用Mastercam软件完成自行车车轴电极零件的CAM，得支架数控加工工艺技术文件、各工步的刀具切削路径、基于FANUC系统的数控加工程序.(5)利用VNUC4软件对自行车车轴电极进行加工仿真。实现对数控加工过程的仿真，首先建立机床的几何模型和运动学模型，然后再建立其他制造资源（如刀具、工件和夹具等)的几何模型，指定刀具轨迹或NC程序，并配置相应的参数，最后实现对加工过程的仿真和优化。VUNC4仿真数控加工的一般步骤如下71)虚拟数控机床建模 建立机床运动学模型，系统提供部分控制文件库供使用者调用或修改，以满足定制要求，然后利用建模模块建立机床的几何模型，按照图纸设定机床初始位置形成相应的控制文件、机床文件和工作文件。 2)毛坯、夹具建模 毛坯和夹具的建模过程与机床的建模过程相似。 3)刀具建模 为使仿真模型能适应不同的加工程序，可建立特定机床所使用的所有 刀具的主刀具库。 4)设置系统参数 进行诸如工件编程原点和刀具补偿等一些仿真系统参数的设置。 5)加工仿真 调入NC程序，并定义刀具列表以建立G代码中所指定的刀具号和主刀具库文件中的刀具号的映射关系，即可进行加工过程的仿真。第2章 自行车车轴电极三维造型2.1 Pro/E软件简介Pro/Engineer是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是一个参数化、基于特征的实体造型系统，并且具有单一数据库功能。单一数据库 Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。Pro/Engineer软件包是该系统的基本部分，其中功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型，三维上色实体或线框造型棚完整工程图产生及不同视图。Pro/Engineer是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用这种手段来建立形体，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数比功能是采用符号式的赋予形体尺寸，不象其他系统是直接指定一些固定数值于形体，这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系，任何一个参数改变，其也相关的特征也会自动修正。这种功能使得修改更为方便和可令设计优化更趋完美。造型不单可以在屏幕上显示，还可传送到绘图机上或一些支持Postscript格式的彩色打印机。Pro/Engineer还可输出三维和二维图形给予其他应用软件，诸如有限元分析及后置处理等，这都是通过标准数据交换格式来实现，用户更可配上 Pro/Engineer软件的其它模块或自行利用 C语言编程，以增强软件的功能。它在单用户环境下(没有任何附加模块)具有大部分的设计能力，组装能力(人工)和工程制图能力(不包括ANSI， ISO， DIN或 JIS标准)，并且支持符合工业标准的绘图仪(HP，HPGL)和黑白及彩色打印机的二维和三维图形输出。Pro/ENGINEER的所有模块都是全相关的。这就意味着在产品开发过程中某一处进行的修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新所有的工程文档，包括装配体、设计图纸，以及制造数据。全相关性鼓励在开发周期的任一点进行修改，却没有任何损失，并使并行工程成为可能，所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用。 基于特征的参数化造型：Pro/ENGINEER使用用户熟悉的特征作为产品几何模型的构造要素。这些特征是一些普通的机械对象，并且可以按预先设置很容易的进行修改。例如：设计特征有弧、圆角、倒角等等，它们对工程人员来说是很熟悉的，因而易于使用。 装配、加工、制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。通过给这些特征设置参数（不但包括几何尺寸，还包括非几何属性），然后修改参数很容易的进行多次设计叠代，实现产品开发。 数据管理：加速投放市场，需要在较短的时间内开发更多的产品。为了实现这种效率，必须允许多个学科的工程师同时对同一产品进行开发。数据管理模块的开发研制，正是专门用于管理并行工程中同时进行的各项工作，由于使用了Pro/ENGINEER独特的全相关性功能，因而使之成为可能。 Pro/DESIGNIER 是工业设计模块的一个概念设计工具，能够使产品开发人员快速、容易的创建、评价和修改产品的多种设计概念。可以生成高精度的曲面几何模型，并能够直接传送到机械设计和/或原型制造中。Pro/ASSEMBLY 构造和管理大型复杂的模型，这些模型包含的零件数目不受限制。装配体可以按不同的详细程度来表示，从而使工程人员可以对某些特定部件或者子装配体进行研究，同时在整个产品中使设计意图保持不变。Pro/MFG 扩展了完全关联的Pro/ENGINEER环境，使其包含了铣、车、线切割EDM以及轮廓线加工等制造过程。生成加工零件所需的加工路线并显示其结果，通过精确描述加工工序提供NC代码。2.2 零件结构分析该工件是为加工自行车车轴而生产的电极。零件结构比较复杂，零件结构由五个电极爪和一个长尾支构成。其正反两面的曲面都十分复杂。零件中平面、曲面、凸台都有出现，给造型和加工制造了一定的困难。零件结构如图所示：图2.1 零件结构图2.3 基于PRO/E的三维造型(1)用旋转产生中间体：打开pro/e后点击标题栏上的“文件”“新建” “零件”“使用缺省模版” “mmns_part_solid”。然后以TOP面为基准草绘，绘出中间体截面形状。然后点击旋转产生中间体：图2.2 旋转产生中间体（2）用边界混合的办法生成电极五个支中的一支，先线绘制出其平面图形：图2.3 电极之一的平面图然后用样条曲线绘制出其基本框架：图2.4 样条曲线绘制基本框架用边界混合工具将各样条曲线连接成曲面图2.5 将曲线连接成曲面用拉伸工具作出前面的凸台体图2.6 拉伸凸台体生成下方的小圆台图2.7 生成下方圆台拉伸出长凸台：图2.8 拉伸长凸台（3）用阵列的方法将其他四条支产生出来：图2.9 完成阵列（4）用混合曲面工具构建电极尾支绘制电极尾支的平面图：图2.10 构建电极尾支根据上面所做图构建尾支框架：图2.11 尾支框架然后将各线联成曲面：图2.12 完成尾支第3章 基于MastercamX的电极自动编程3.1 软件介绍MastercamX软件是美国CNC Software INC开发的CAD/CAM系统，是最经济有效率的全方位的软件系统。包括美国在内的各工业大国皆一致采用本系统，作为设计、加工制造的标准。Mastercam为全球PC级CAM，全球销售量第一名，是工业界及学校广泛采用的CAD/CAM系统，以美国和加拿大教育单位来说，共计有2500多所高中、专科大学院校使用此来作为机械制造及NC程序制作，在中国大陆及台湾，其业界及教育单位亦有领先地位。MastercamX具有强劲的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。 MastercamX提供了多种先进的粗加工技术，以提高零件加工的效率和质量。MastercamX还具有丰富的曲面精加工功能，可以从中选择最好的方法，加工最复杂的零件. 用MastercamX软件编制复杂零件的加工程序极为方便，而且能对加工过程进行实时仿真，真实反映加工过程中的实际情况。3.2 零件的数控加工工艺设计3.2.1 确定毛坯类型1、铣削零件毛坯类型：400mm400mm70mm六方料2、零件材料：紫铜3.2.2 数控加工工艺分析1、工艺分析调出加工零件模型图，如图3.1所示。图3.1 电极零件图紫铜是比较容易加工的材料，走刀速度、转速都可以快一点，加工紫铜的有关经验参数如表3.1所示：表3.1 加工紫铜的有关经验参数刀具大小mm12356101220进给速度(mm/min)50200(50100)200500(50300)5001000(200600)10002000(6001000)主轴转速 (rpm)300030002500(24001200)25002000(1200700)15002000(600250)注：以上进给速度是指粗加工时的速度，要精加工外形时F为300mm500 mm。括号内为高速钢刀具粗加工45钢料的参数，精加工时F为50 mm 200 mm。如模型图中所示，零件外形规则，被加工部分的各尺寸、形位、表面粗糙度值等要求较高。工件加工十分复杂，加工表面包含了平面、圆弧表面及三维曲面的加工。通常在MastercamX软件里可采用平行、等高外形、挖槽和平面等方式进行粗加工，因为零件外形复杂，所以需要用曲面加工方法才可以完成。（1）工艺路线与刀具运动方向根据本工件的实际情况，其工艺路线为：粗加工残料加工面铣轮廓铣曲面粗加工精铣曲面（加工圆锥槽）刀具的运动方向、轨迹是指加工过程中刀具的走势，铣削加工时有顺铣和逆铣两种，它们对刀具的耐用度、已加工表面的质量和铣削的平稳性等有重要影响。逆铣时铣刀在切削区的切削速度的方向与工件进给速度的方向相反。顺铣时铣刀在切削区的切削区的切削速度的方向与工件进给速度的方向相同。逆铣、顺铣的比较如下：逆铣时，由于刀齿开始切削工件时的切削厚度小，导致刀具易磨损，并影响已加工表面。顺铣时刀具的耐用度比逆铣时提高2至3倍，这是因为刀齿切削的路程较短，路线较陡，比逆铣时的平均切削厚度大，而且切削变形较小，节省机床的功率消耗。但是顺铣不宜加工带硬皮的工件。由于工件所受切削力的方向不同，粗加工时逆铣比顺铣要平稳。（2）加工余量的确定确定加工余量的基本原则是在保证后续加工要求的前提下，尽量减少加工余量。最小加工余量应该保证能将具有各种缺陷和误差的金属层切除。最小加工余量的大小取决于下列因素：表面粗糙度；表面缺陷层深度；空间偏差；表面几何形状误差；装夹误差。在具体确定工序间的加工余量时，应根据下列条件选择加工余量的大小：对于最后的工序，加工余量要能保证加工精度等要求；考虑加工方法、设备、工件的刚性以及零件可能发生的变形；考虑零件热处理时的变形；考虑加工零件的大小和材质。（3）确定走刀次数及进退刀方式可以根据毛坯的厚度和刀具直径的大小确定走刀次数。进退刀方式在铣削加工中也是非常重要的。铣削加工中最常见的时退刀方式有直线进退刀和圆弧进退刀两种。通常在粗加中为了节省时间采用直线进退刀，在精加工为了得到较好的加工表面采用圆弧进退刀。本例中采用圆弧进退刀方式进行精加工。（4）确定工艺方案整个零件的加工需要两次装夹，第一次装夹加工平面。加工完一面后，取下工件重新装夹，再加工另一面。加工时先钻出两个工艺孔，然后用垫板以螺钉锁在底平面上。再将底部的各个曲面全部加工出来。然后把它翻转过来，再把垫板固定在工作台上，然后加工其它曲面。见图3.2. 采用试切法对刀，找正工件x、y轴零点，零点位于工件中心位置，设置Z轴零点与机械原点重合，刀具长度补偿利用z轴定位器设定；有时也可不使用刀具长度补偿功能，而根据不同刀具没定多个工件坐标系零点进行编程加工，数控加工工序见表3.2。图3.2 装夹示意图表3.2 数控加工工序卡（工厂）数控加工工序卡产品名称或代号零件名称材料零件图号显像管铜模黄铜工序号程序编号夹具编号使用设备车间三轴立式数控机床工步号工步内容刀具号刀具规格mm主轴转速R/min进给速度Mm/min切削深度mm加工正面毛坯：铜方料1毛料粗加工T110 R120006000.52外形轮廓粗加工T110 R1200060023平整外围，加工出放电基准T110 R1200060024电极的垂直部分全部加工T25R1200060025粗铣曲面，将电极上所有曲面全部快速加工T25R125005000.26精铣曲面T25R125005000.27残余加工T25R12500300加工反面（零件反过来重新装夹）8外形轮廓粗加工T310 R520006000.29所有曲面粗加工,留精加工余量T310 R520006000.210精铣所有曲面，不留余量T310 R525005000.211加工圆锥槽T310 R525005000.2工序1（毛坯粗加工）加工方式：轮廓铣刀具选择：12平刀（粗）切削参数14：进给率600mm/min、Z轴进给率50 mm/min、提刀速度800 r/min、主轴转速2000 r/min。选定切削速度v=75mm/min,每齿进给量选定fz=0.15mm/齿。=r/min 取S=2000 r/minF=f n=fzzn=0.1522000=600，取F=600 r/min图3.3 设置刀具图3.4 设置刀具参数图3.5 设置铣削参数图3.6 生成刀路图3.7 刀路模拟结果工序2（外形轮廓粗加工）加工方式：轮廓铣刀具选择：12平刀（粗）切削参数14：进给率600mm/min、Z轴进给率50 mm/min、提刀速度800 r/min、主轴转速2000 r/min。选定切削速度v=75mm/min,每齿进给量选定fz=0.15mm/齿。=r/min 取S=2000 r/minF=f n=fzzn=0.1522000=600，取F=600 r/min图3.8 选择串联线图3.9 选择刀具类型图3.10 设置刀具参数图3.11 刀路模拟结果工序3（平整外围，加工出放电基准）加工方式：曲面平行铣刀具选择：12平刀（粗）切削参数：进给率600mm/min、Z轴进给率75 mm/min、提刀速度800 r/min、主轴转速2000 r/min。选定切削速度v=75mm/min,每齿进给量选定fz=0.15mm/齿。=r/min 取S=2000 r/minF=f n=fzzn=0.1522000=600，取F=600 r/min图3.12 设置刀具参数图3.13 设置铣削参数图3.14 刀路模拟结果工序4（粗铣电极的垂直部分全部加工）加工方式：曲面平行铣刀具选择：3 R1.5球鼻刀（粗）切削参数：进给率600mm/min、Z轴进给率50 mm/min、提刀速度800 r/min、主轴转速3000 r/min。选定切削速度v=28mm/min,每齿进给量选定fz=0.10mm/齿。=r/min 取S=3000 r/minF=f n=fzzn=0.123000=600，取F=600 r/min图3.15 选择刀具图3.16 设置铣削参数图3.17 粗加工仿真结果工序5（粗铣曲面，将电极上所有曲面全部快速加工）加工方式：曲面粗加工平行铣削刀具选择：3R1.5球鼻刀（粗）切削参数：进给率500mm/min、Z轴进给率50 mm/min、提刀速度800 r/min、主轴转速3000 r/min。选定切削速度v=28mm/min,每齿进给量选定fz=0.083mm/齿。=r/min 取S=3000 r/minF=f n=fzzn=0.08323000=498，取F=500 r/min图3.18 选择刀具图3.19 设置曲面铣削参数图3.20 设置铣削参数图3.21 刀路模拟工序6（精铣曲面）加工方式：曲面进精加工平行铣削刀具选择：2 R1球鼻刀（粗）切削参数：进给率600mm/min、Z轴进给率50 mm/min、提刀速度800 r/min、主轴转速3000 r/min。选定切削速度v=19mm/min,每齿进给量选定fz=0.033mm/齿。=r/min 取S=3000 r/minF=f n=fzzn=0.03323000=198，取F=200 r/min图3.22 选择刀具图3.23 设置曲面铣削参数图3.24 设置切削参数图3.25 刀路模拟结果工序8（反面外形轮廓粗加工）加工方式：轮廓铣刀具选择：12平刀（粗）切削参数：进给率600mm/min、Z轴进给率50 mm/min、提刀速度800 r/min、主轴转速2000 r/min。选定切削速度v=75mm/min,每齿进给量选定fz=0.15mm/齿。=r/min 取S=2000 r/minF=f n=fzzn=0.1522000=600，取F=600 r/min图3.26 选择刀具图3.27 设置刀具参数图3.28 设置外形铣削参数图3.29 刀路模拟结果工序9（所有曲面粗加工,留精加工余量）加工方式：曲面精加工平行铣削刀具选择：3 R1.5球刀（粗）切削参数：进给率500mm/min、Z轴进给率50 mm/min、提刀速度800 r/min、主轴转速3000 r/min。选定切削速度v=28mm/min,每齿进给量选定fz=0.083mm/齿。=r/min 取S=2000 r/minF=f n=fzzn=0.08323000=498，取F=500 r/min图3.30 定义刀具图3.31 设置刀具参数工序10（精铣所有曲面，不留余量）加工方式：曲面精加工平行铣削刀具选择：2 R1球刀（粗）切削参数：进给率200mm/min、Z轴进给率50 mm/min、提刀速度800 r/min、主轴转速3000 r/min。选定切削速度v=19mm/min,每齿进给量选定fz=0.033mm/齿。=r/min 取S=3000 r/minF=f n=fzzn=0.03323000=198，取F=200 r/min图3.32 选择刀具图3.33 设置刀具参数图3.34 设置切削参数图3.35 刀路模拟结果工序11（加工圆锥槽）加工方式：曲面精加工平行铣削刀具选择：2 R1球刀（粗）切削参数：进给率200mm/min、Z轴进给率50 mm/min、提刀速度800 r/min、主轴转速3000 r/min。选定切削速度v=19mm/min,每齿进给量选定fz=0.033mm/齿。=r/min 取S=3000 r/minF=f n=fzzn=0.03323000=198，取F=200 r/min图3.36 选择刀具图3.37 设置曲面铣削参数图3.38 设置切削参数图3.39 刀路模拟结果第4章 电极的加工仿真4.1 VNUC4软件介绍 数控加工仿真软件 (VNUC) 是根据中华人民共和国劳动与社会保障部关于开展现代制造技术数控工艺员等远程培训试点项目工作的通知要求 , 配合 全国现代制 造技术应用软件课程远程培训办公室 的培训计划 , 立足学校的教学 实际情况进行研发的。 VNUC 仿真软件的目的是让学 生在操作真正机床前先充分掌握数控机床的操作方法和数控系统的使用方法 , 并通过仿真操作积累一定 的数控加工操作经验 , 同时也做到 检查和校验数控加工代码 , 提高学 习质量。 该软件可以进行数控机床的各种模拟操作 , 具有逼真的三维数控 机床模型和数控系统仿真操作面板 , 仿真度达到 90% 以上。该软 件具有三维图形动态旋转、缩放、移动等功能 , 可实现装夹、刀具准 备、对刀、数控面板操作、模拟加工等实时的交互操作。 最新推出的增强版本是基于全国数控技能大赛的技术要求而进行特别修改发行的。新版本强化了系统结构的优化和标准化 , 完善了实 用和简便明了的操作方式 , 增加了 全面的帮助信息 , 丰富了刀具和刀 库资料 , 个性化的图形用户界面 , 实用的数控系统 , 增强了系统的稳 定性。 该软件的定位是 : 简洁实用、 易学易懂。将 VNUC 应用于数控教 学 , 可以方便教师与学生的实际操 作交流 , 提高教学质量 , 增加学生 的数控机床操作经验 , 同时也有利 于教师的教学备课 , 教学交流。VNUC的界面图4.1 软件界面 增强版的技术介绍 : 1. 数控机床类型 : 数控车 床、数控镜床、三轴加工中心 2. 数控系统类型 车床 : FANUC-OT 、西门子 802S/C 、华中数控 I 型 / 世纪星、广 州数控 980T/928TC 。 统床 : FANUC-IIM/OM/OI 、 西门子 802D 、华中数控 I 型 / 世纪 星。三轴加工中心 : FANUC- IIM/OM/OI 、西门子 802D 、华中数 控世纪星。 3. 模拟操作功能 (1) 可以使用软件的仿真按钮 进行面对机床和数控系统的操作编程模拟练习。(2) 软件支持 FANUC 、西 门子、华中数控、广州数控等多种数控系统的不同数控型号的仿真面板。(3) 软件支持数控镜床、车床 , 加工中心仿真加工 , 其中加工中心 是采用机械手式换刀的类型。(4) 可进行毛坯形状 , 大小尺 寸的标准化选择和自定义选择。(5) 可进行毛坯的装夹方式的 选择及位置的调整。(6) 可进行加工刀具刀柄的标 准化选择及自定义使用。 4. 教学与管理 软件的项目管理功能可以对使用者操作的数据及操作的结果进行保存与管理 , 有助于使用者相互之 间的学习与交流。软件的教学管理功能充分利用互联网优势可以全面实现远程课程培训 | 、教学交流、远程考试 , 并可 通过互联网下载更新相关的教学内容。4.2基于VNUC的数控加工仿真4.2.1 选择机床与系统1）单击“选项”“选择机床和系统”命令。2）在“选择机床和系统”窗口中单击“3轴立式铣床”“ FANUCOIMC”“确定” 。图4.2 机床操作系统的选择4.2.2 建立刀具1）单击“工艺流程”“铣床刀具库”命令。2）在Tool Manager窗口中选择“刀型”“环形铣刀”修改刀具参数“建立刀具”完成刀具的建立。3）在如图所示选择已建立的刀具点击“安装”“确认”将刀具装上机床4.3 选择刀具图4.4 安装刀具4.2.3 建立毛坯1）单击“工艺流程”“毛坯”命令。2）在毛坯零件列表窗口中单击“新毛坯”设定毛坯参数材料选铜夹具选夹板。3）在如图所示的界面里选择夹板类型