毕业设计24并联机床UG编程及Vericut仿真

2002 级 专 科毕业设计论文 第 1 页 共 25 页 引言 1.1 并联机床 并联机床是近年发展起来的一种新一代机床，其工作原理和结构，与传统的以笛卡尔坐标为基础的串联运动机床，有很大的不同。与传统机床相比，并联运动机床具有结构简单、刚度高、动态性能好、速度快、可重构等优点。由于它易于实现较复杂的空间运动，因而具有十分广阔的应用前景，是加工复杂零件的一个生力军。 1.1.1 并联机床在国际上的发展状况 自 60年代并联机构首次应用于飞行模拟器，并联机构在许多领域的应 用显示了它所具有的强大的技术优势和实用价值，越来越多的专家学者尝试将并联机构应用于机床制造业。 同时传统机床由床身、立柱、主轴箱和工作台等部件串联而成的非对称“ C”型结构布局所固有的缺陷，迫使全球机床 制造业开发新型制造设备与系统。 早在 1993年美国得克萨斯州自动化与机器人研究所 ，成功地研制出可完成铣、磨、钻、惶、抛光和高能束等多种加工的并联加工机械手。 1994年在美国芝加哥 MTS94博览会上美国Ingersoll铣床公司、 Giddings&Lewis公司和 Hexel公司，首次展出了称为“六足虫”和“变异型”的数控机床与加工中心并引起轰动，标志着并 联机构正式进入机床制造领域。 1.1.2 并联机床在国 内的发展状况 1994年并联机床在国际上首次展出之后，中国各高校和科研单位也纷 纷投入力量进行研究 53-66 自 1998年至今的历界北京机床展，均有新型的 并联机床问世。在1998年的北京机床展上，展出了由清华大学和天津大学联 合研制的我国第一台并联机床样机 . 1999年北京中 国国际机床展上，哈尔滨工业大学研制的 BJ-30型并联机床成功地 进行了叶轮加工的演示，同时， (这次展览会上还展出了由天津 大学与天津机床厂联合研制的 3自由度并联机床。 2001年北京中国国际机床展上，哈尔滨工业大学与哈尔滨量具刃具厂联合研制了 BLJ一工型并联机床成功地进行了不锈钢汽轮机叶片的加工演示，这是目前国际上首次在公开场合利用并联机床切削不锈钢件。此外，东北大学、国防科技大学、北京航空航天大学和北京理工大学等也都在进行并联机 床的研究工作。我国并联机床已由试验逐渐向产业化过渡。 1.1.3 并联机床结构原理 我校的并联机床是基于 Stewart平台的 6自由度并联机床。主要由定平台、动平台、2002 级 专 科毕业设计论文 第 2 页 共 25 页 以及 6根驱动杆所组成。驱动杆的一端经虎克铰与 定平台相连，另一端虎克铰与动平台相连。通过改变 6根驱动杆 的杆长，动平台带动刀具可以实现不同的位置和姿态。 对并联 机床来说，已知六个驱动杆长度，求解刀头点或动平台位姿为运动学正问题，反之，己知刀头点或动平台位姿，求解六个驱动杆长度称为 运动学逆问题。机床的正解用于监控，逆解用于加工控制。 并联机床正解并联机床的运动学位置正解需要求解非线性方程 组，对于同一组杆长值，最多可解出动平台的 40组位姿，所以并联机床的正解并不唯一。对于一般 6-6型结构，尚无通用的封闭解，目前比较常用的正 解方法是优化法。在分析驱动杆线性插补引起的刀具轨迹偏差时用到正解。而反解是唯一的。 1.1.4 并联机床数控系统软件信息流程及基本功能实现 数控系统接 收控制代码程序，将其解释为内部能识别的表达方式，依 据一定的工艺加工要求，组织为机床的运动或逻辑动作，加工出符合要求的零件。如图 2所示为并联机床数控系统的信息流。 1.1.5 数据文件 并联机床数控系统可以接收两种格式的数据文件 :标准 APT 格式的刀位文件和 G代码。对于具有复杂曲面的零件我们采用自动编程软件。并联机床主要面向复杂曲面的零件加工，手工编程无法完成数控加工程序的编制。因此复杂曲面的造型、排刀均由 UG来完成。并联机床数控系 统主要接收来自 UG的刀位文件，专门开发了 一个面向并联机床的后置处理模块。在提供自动编程接口的同时，并联机床还应该具有编辑简单零件加工程序的能力。参数化编程模块为操作者提供了手工输入刀具轨迹参数，自动 完成数值计算、代码生成、刀位验证的一个编程环境。 2002 级 专 科毕业设计论文 第 3 页 共 25 页 1.2 Unigraphics 简介 Unigraphics(简称 UG) 是美国 Solutions of EDS 公司推出的 CAD/CAM/CAE一体化软件，它拥有无缝集成的产品开发环境，不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和生成工程图等设计功能，而且在设计过程中可以进行有限元分析、机构运动分析、 动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性。 通过通用的后置处理器 , 可驱动任何数控机床 , 将零件加工出来。 它的功能覆盖了整个产品的开发过程，即覆盖了从概念设计、功能工程、工程分析、加工制造到产品发布的全过程，广泛应用在航空、汽车、机械、电器电子等工业领域。 U G 的 CAD 功能是提供标准工程技术、设计、画图、建模、分析等 ; 而其 CAM 功能是在完成设计以后 , UG 的制造模块可以输入制造信息 ,诸如刀具直径、切削用量、主轴转速、切削速度等 ,自动生成刀具位置源文 (CLSF) 。 U G的造型模块 有功能很强的核心模块 (即曲线和曲面生成模块 ) 和与之相辅的二次开发工具 GRIP (图形交互编程语言 ) ,容易产生解析的或非解析的曲面。 U G在造型画图上的优势还在于它只在一个视图上工作 (对点、线等造型 ) ,其它视图上会自动生成相应的投影几何形状。它还可以通过一些模块 , 如用 B样条来对曲线 、 曲面进行修剪、拼凑等操作 , 从而达到用户所需之造型 , 而且省时 ,准确。制造模块具有 2. 5 5 轴的数控加工能力 , 可以直接加工实体造型模块生成的任何实体模型。能自动检测碰刀 , 避免过切 , 可进行加工过程的动态仿真及加工路径模拟校核 , 能给出 加工方向 , 并考虑生成最佳走刀轨迹。加工曲面表面光顺 , 只要给定刀痕高度 , 可自动确定刀具走刀路径和尺寸。同时还具有通用性极强的后置处理程序 、 能生成西门子 、 发那克 、 辛辛拉提等 80多种数控机床控制系统的 G 代码程序 ,驱动机床动作 ,真正实现 CAD/ CAM 集成制造。 UG的加工制造模块功能极强 , 它在航空制造业和模具制造业已有十几年成功应用经验 ,是其它应用软件无法比拟的。 1. VERICUT 简介 VERICUT 作为制造业的软件解决方案 , 为数控加工提供了虚拟仿真平台 , 对于提升数控加工水平具有重要作用。 在 VERICUT 平台上进行数控加工工艺研究 , 并把研究成果应用于生产实践中 , 极大地提高了对高精度复杂零件的加工能力和效率 , 随着研究的深入 , 该虚拟制造技术将应用于更广泛的领域。 VERICUT 在仿真、验证和分析 NC 程序时 , 能够检测出问题自动报警 , 并统计出2002 级 专 科毕业设计论文 第 4 页 共 25 页 错误的数量及发生位置。 VERICUT 的三维仿真分析功能完全与车间实际加工一样 , 对于保证 NC 程序精确性、降低劳动强度及提高生产效率具有现实意义。在数控加工中 , 影响零件制造精度的因素较多 , 其中 NC 程序的好坏优劣起着重要的作用。因此如何以 更优的 NC 程序投入到零件生产中 , 也成为研究的一个重点。 NC 程序中包含的切削参数主要有主轴转速、切削进给率、切入进给率、切深及切削宽度等 , 这些参数是否合理对于 NC 程序的好坏起着决定性作用。对 NC 程序的优化主要是针对上述参数的优化 , 如果进行手工优化将是十分繁琐的劳动 , 而把虚拟制造技术用于 NC 程序优化 , 将使该项工作变得十分简单 , 并且可以反复优化 , 直到获得满意的结果。仿真系统在仿真 NC 程序时 , 系统能够计算刀具在任何时刻的切削量 , 因此利用这个前提条件 , 主要在两方面对 NC 程序进行自动优化 , 即维持恒定的每齿切削碎片厚度和维持恒定的切削体积。维持恒定的每齿切削碎片厚度或切削体积 , 或两者均维持恒定 , 可以改善切削条件和工件表面切削质量 , 提高效率及延长刀具寿命 , 避免切削振动影响加工精度。通过自定义一些优化设置 , 结合系统本身所具有的关于切削条件的专家知识 , 在仿真过程中控制系统 , 使其对 NC 程序进行自动优化。如结合现实系统自身的功能定义最大进给率、最大主轴转速、预期切削深度及切削宽度等 , 系统就会在仿真 NC 程序的同时 , 计算任一时刻刀具切削量 , 并在维持切削碎片厚度或切削体积不变的前提 下 , 自动赋予每一程序段合适的进给率和主轴转速 , 从而完成 NC 程序的自动优化。优化后的 NC 程序优点是可以延长刀具寿命 , 使工件具有较高的表面质量 , 提高切削效率。 1 4 上海宇龙仿真软件介绍 九十年代初源自美国的虚拟现实技术是一种富有价值的工具，可以提升传统产业层次、挖掘其潜力。虚拟现实技术在改造传统产业上的价值体现于产品设计与制造，可以降低成本，避免新产品开发的风险；用于产品演示，可借多媒体效果吸引客户、争取订单；用于培训，可用“虚拟设备”来增加员工的操作熟练程度。 本软件可以满足企业数控加工仿真 和教育部门数控技术教学的需要。该软件可以实现对数控铣和数控车加工全过程的仿真，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，加工仿真以及各种错误加检测功能。 这个仿真软件主要是操作的仿真，而 Vericut是加工过程的仿真，二者综合起来可以对一名数控人员有全面的提高。 2002 级 专 科毕业设计论文 第 5 页 共 25 页 2 迷宫的造型铣削 2.1 迷宫的 UG 造型 2.1.1 UG的迷宫造型 本课题是迷宫造型铣削，首先利用 UG2.0 的 CAD 模块对迷宫进行造型，具体操作过程如下： 1 打开 ug ，开始 -程序 unigraphics nx2.0- unigraphics nx 2 新建一个文件，命名为 Migong,单位为毫米，系统进入基础环境模块，该模块是其他应用模块的基础平台。 3 在 ug基础环境模块中进入建模模块，点击菜单栏 application-modeling. 4 点击工具条中的 block,建立一个长和宽都为 100高为 10 的长方体。 5 绘制盘形螺旋线作为后面扫描的引导线，具体过程如下： （ 1） 启动绘制螺旋曲线命令。 （ 2） 指定长方体的上表面的中心作为螺旋线的基点。 （ 3） 设置半径方式使用规律曲线。 （ 4） 单击 Linear 按钮，设置半径的起始值为 2，终止值 为 45。单击 OK按钮。设置螺旋曲线的参数为：圈数为 7，螺距为 0。单击 OK 生成盘形螺旋线。 6 绘制一个长方形草图作为后面扫描的的截面，具体过程如下： （ 1） 点击 insert-sketch,建立一个草图，选择 xc-zc 平面。 （ 2） 在草图面上画出一个长方形。长为 1.5，宽为 5，基点为螺旋线的终止点。 （ 3） 完成 sketch，返回到 model 界面。 7 使用扫描来完成迷宫的主要形状。点击 insert-free form feature-swept, 弹出的对话框提示你选择导引线，选择上面生成的平面螺旋线，点击确定，一直到下面提示你选择截 面曲线为止。选择上面生成的长方形草图作为截面。点击 OK进行扫描。 8 由于扫描时截面一直是垂直引导线，所以最后生成的中间难看，不过这里可以通过拉伸命令来修复。具体的的截面没有尺寸的要求，只要美观和刀具能进去加工就行了。 2002 级 专 科毕业设计论文 第 6 页 共 25 页 到这里迷宫的造型就完成了。如图： 2.2 UG 的迷宫造型铣削 下面利用 ug 的 cam 模块来编制迷宫造型的数控程序。具体过程如下： 1 将迷宫模型导入 ug 的 manufacturing 模块，点击 菜 单 栏application-manufacturing,弹出加工环境对话框，选择 cam-general。 2 选择轮廓铣环境。在 cam setup 列表选择 mill_counter, 单击initialize 进入 cam_general加工环境。 3 创建加工坐标系，也就是常说的编程原点，只在后置处理起作用。 （ 1） 单击操作导航工具条中的 geometry view 图标，切换操作导航工具到几何视图。 （ 2） 在操作导航工具的几何视图中双击 mcs_mill 节点，打开 mill_geom对话框。 （ 3） 单击 orgin按钮，利用弹出的点构造器选取毛坯的中心，改变加工坐标系的位置到毛坯上表面的中心。 4 创建加工几何体即毛坯，根据实际来 创建，这里是一个包容的长方体。 2002 级 专 科毕业设计论文 第 7 页 共 25 页 （ 1） 在操作导航工具的几何视图中双击 workpiece 节点，打开 mill_geom对话框，开始编辑零件几何体，因为 workpiece节点实际尚未指定零件几何，因此单击 mill_geom 对话框中的 part图标，再单击 select按钮，弹出零件几何对话框，在 ug 主窗口中选取整个零件作为零件几何，单击 OK 关闭对话框。 （ 2） 单击 mill_orient 对话框中的 blank 图标，再单击 select 按钮，弹出毛坯集合对话框。 （ 3） 毛坯几何对话框中的设置如下图所示，单击 ok 关闭两级对话框。完成毛坯的 设置。 5 创建刀具，在加工时只用到一把 4的立铣刀。 （ 1）选取加工创建工具条中的创建刀具图表（ create tool） ,弹出创建刀具对话框。 （ 2）在创建刀具对话框中指定各种操作类型，单击 apply 进入刀具定义对话框，在对话框中指定下面各种参数 : 2002 级 专 科毕业设计论文 第 8 页 共 25 页 6 创建操作，迷宫造型只要用平面铣。具体如下： （ 1） 资源条中的 operation navigator 选项卡，打开操作导航工具，单击操作导航工具条中的 program order view 图标，切换操作导航工具到操作目录视图。 （ 2） 单击 manufacturing create 工具条中的 create operation 图标，弹出创建类型，共享数据节点，以及操作名称的选择，单击 apple按钮进入 face_mill。对话框如下图： (3)选择要加工的表面，选建模时长方体的上表面。 (4)设置切削方法为沿零件轮廓，步距为刀具直径的 70%，毛坯深度为，每次切深为，详细如图： 2002 级 专 科毕业设计论文 第 9 页 共 25 页 (5)点击 Method 按钮，设置切入切出方式，和跨越方式。这里切入切出用默认，跨越方式采用安全平面。 (6)点击 Automatic按钮，设置进退刀方式。设为按形状进退刀。 (7)点击 Cutting按钮，设为顺铣，内外公差都是 0.03 ，余量为。 (8)点击 Avoidance按钮，设置避让体，设置安全平面在毛坯上表面，其他参数默认。 (9)点击 Feed Rates按钮，设置主轴转速 2000r/mm。切削速度 200mm/min。 (10)点击 Machine按钮，运动输出形式仅为直线，开关冷却液。 7.单击 按钮，生成刀轨，并进行动态仿真。仿真结果如图： 2002 级 专 科毕业设计论文 第 10 页 共 25 页 至此，迷宫造型的 cam 加工过程已经完成，为了上并联机床加工，必须生成 G代码或 cls文件，我们利用 UGPOST来进行后处理，生成代码或 cls文件。 我们知道，数控机床的控制器不同，所使用的 NC 程序格式就不一样，因此。操作中的刀轨必须经过处理转换成特定机床控制器所能够接受的特定格式的 NC 程序，为此，要使用我校的并联机床加工迷宫，就要建立一个适合我校并联机床的后处理程序。 单击开始 -程序 unigraphics nx2.0-post tools-postbuilder,打开 UG 后处理器，对相关的参数进行设置，建立一个名为 Mymill的程序，如下图 后处理器建立后，在 UG中选择程序视图中的加工操作，使之高亮显示，单击按钮，可以看到 UG中已经建立了一个名为 Mymill的后处理器，选择它，单击确定，2002 级 专 科毕业设计论文 第 11 页 共 25 页 使之保存在指定的磁盘中。生成的代码程序如下：（篇幅有限，只有部分） % N0010 G40 G49 G97 G80 G21 N0020 G91 G28 Z0.0 :0030 T01 M06 N0040 G43 H02 N0050 G0 G90 X47.205 Y54.7 S1600 M03 N0060 Z3. N0070 Z2. N0080 G1 Z-1. F200. M08 N0090 X50.045 Y51.7 F200. N0100 X51.7 Y49.951 F200. N0110 G0 X54.7 Y46.782 N0120 Z2. N0130 Z9. N0140 X42.667 Y54.7 下面生成是的 cls文件。 TOOL PATH/FACE_MILLING,TOOL,T1D4 TLDATA/MILL,4.0000,0.0000,75.0000,0.0000,0.0000 MSYS/50.0000,50.0000,13.0000,1.0000000,0.0000000,0.0000000,0.0000000,1.0000000,0.0000000 $ centerline data PAINT/PATH PAINT/SPEED,10 LOAD/TOOL,1 SET/ADJUST,2 PAINT/COLOR,186 RAPID GOTO/47.2051,54.7000,3.0000,0.0000000,0.0000000,1.0000000 PAINT/COLOR,211 RAPID GOTO/47.2051,54.7000,2.0000 PAINT/COLOR,42 FEDRAT/MMPM,200.0000 GOTO/47.2051,54.7000,-1.0000 GOTO/50.0446,51.7000,-1.0000 PAINT/COLOR,31 GOTO/51.7000,49.9511,-1.0000 3. 利用 Vericut 仿真加工过程 3.1 进入 Vericut 5.3 打开“开始”菜单。在“程序 /CGTech VERICUT5.3/”中选择“ License Server”2002 级 专 科毕业设计论文 第 12 页 共 25 页 中“ Start Server”点击，先启动服务器；在“程序 /CGTech VERICUT5.3/”中选择“ VERICUT5.3”点击，启动软件。 3.2 新建项目 点击菜单“ File”中选择“ NEW Session”就新建了一个新项目。 3.3 设置单位 点击菜单“ File”中在选择“ Properties”点击，此时出现单位设置窗口界面如图 1-1-所示，选择单位 Millimeter（毫米），机床选择（ Mill）铣床，然后点击OK（确定）。 图 1-1-1 3.4 定义毛坯 点击菜单“ Model”中在选择“ Model Definition”点击，此时出现定义毛坯窗口界面如图 1-1-所示，选择有效单元“ Active Component”中的毛坯“ Stock”，毛坯的长是 100mm宽是 100mm高是 13mm，然后点击 Add添加，然后点击 OK（确定）。可以看见毛坯如图 1-1-3所示。如果毛坯模型复杂的也可以通过三维绘图软件来建模，通过格式来转换，这样建毛坯就方便了。 2002 级 专 科毕业设计论文 第 13 页 共 25 页 图 1-1-2 图 1-1-3 3.5 定义刀具 点击菜单“ Setup”中在选择“ Tool Manage”单击，此时出现刀具管理窗口界面如图 1-1-4，单击右键，选择“ New Tool”中的“ Mill”单击，右击选 择“ Cutter”点击，出现添加刀具窗口如图 1-1-5，新建一把 ID 号是直径是 mm 的立铣刀（里的 ID 号一定要是程序里的刀号），然后点击 OK（确定），就返回到刀具管理窗口，出现刀具预览刀具如图 1-1-6，后点击关闭将出现窗口提示如图 1-1-7所示，点击“ YES”后就出现保存的界面，选择保存路径和输入保存名称。然后点击保存“ SAVE”，关闭保存窗口将出现窗口提示如图 1-1-8所示，点击“ YES”就完成刀具的定义。 图 1-1-4 2002 级 专 科毕业设计论文 第 14 页 共 25 页 图 1-1-5 图 1-1-6 图 1-1-7 图 1-1-8 3.6 定义编程原点 点击菜单“ Crood.system”中在选择“ Define”单击，此时出现定义编程原点窗口界面如图 1-1-9 所示，选择“ Croodinate System Name”中的“ Opientation1”，再点击“ Location”中的“ Position”的文本框，文本框边围就会有黄色的方框，然后选择编程原点上面中心如图 1-1-10，点击“ OK”完成编程原点的定义。预览刚建的原 点是否正确，右击窗口如图 1-1-11 进行操作，就可见原点是正确的如图 1-1-12，再用同样的方法把原点隐藏，要不大大减慢仿真的时间。 2002 级 专 科毕业设计论文 第 15 页 共 25 页 图 1-1-9 图 1-1-10 2002 级 专 科毕业设计论文 第 16 页 共 25 页 图 1-1-11 图 1-1-12 3.7 选择控制器 2002 级 专 科毕业设计论文 第 17 页 共 25 页 点击菜单“ Setup”中的“ Control”选择“ Open”，直接在库里调用已有的控制器在这里选“ cgtech53libraryfan0m.ctl”发兰克 0的铣床控制器。库里的控制器很多，市面上常用的系统都有，系统也分不同的型号。这要根据自己的机床来选或新建。 3.8选择机床 点击菜单“ Setup”选择“ Machine”中的“ Open”，直接在库里调用已有的机床在这里选“ C:cgtech53libraryg3vm.mch”普通三轴立铣机床。库里的机床很多，可以根据实际的机床来选或新建。 3.9 调程序代码 点击菜单“ Setup”选择“ Toolpath”中的“ Open”，点击“ Add”来添加加工程序，还要选上程序原点，选择刚才建好的原点。要不仿真不出来。具体如图 1-1-13。 图 1-1-13 3.10 设置机床运动 点击菜单“ Setup”选择“ Motion”来根据机床 的实际参数来设置 G00 的运动速度，在这里设为 1000mm/min，这样才能正确的仿真出实际加工的时间，在这里可以选择任意段程序来仿真，设置在每次出错的地方暂停。具体如图 1-1-14。 3.11 开始仿真和结果 点击右下角的播放按钮图 1-1-15，开始仿真。结果如图 1-1-16，所用时间如图1-1-17，到这里就完成迷宫的仿真。 2002 级 专 科毕业设计论文 第 18 页 共 25 页 图 1-1-14 图 1-1-15 图 1-1-16 图 1-1-17 2002 级 专 科毕业设计论文 第 19 页 共 25 页 4. 利用上海宇龙数控加工仿真系统仿真加工过程 4.1 进入系统 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（ FANUC）”点击，进入。 4.2 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，机床类型选择立式铣床并按确定按钮。 4.3 机床回零 在操作面板的 MODE旋钮位置点击鼠标左键，将旋钮拨到 REF档，再点击加号按钮，此时 X轴将回零，相应操作面板上 X轴的指示灯亮，同时 CRT上的 X坐标发生变化；依次用鼠标右键点击旋钮，再用左键点击加号按钮，可以将 Y 和 Z 轴回零，此时 CRT和操作面板上的指示灯变亮。 4.4 安装零件 点击菜单“零件 /定义毛坯 ”，在定 义毛坯对话框中将零件尺寸改为高 13、长和宽 100，并按确定按钮。 点击菜单“零件 /安装夹具 ”，在选择夹具对话框中，选择零件栏选取“毛坯 1”，选择夹具栏选取“平口钳”，夹具尺寸用缺省值，并按确定按钮。 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，零件已加紧在平口钳并放置在机床工作台面上。 4.5 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。点击菜单“机床 /DNC传送 ”，再打开文件对话框选取文件“ migong.nc”，点击打开按钮。 点击菜单“视图 /控制面板切换”，打开 FANUC系统的 MDI键盘， 将操作面板的MODE旋钮切换到 DNC位置。 点击 MDI键盘上的 program键， CRT如图 1所示。在通过MDI键盘一次输入 O01，再点击 input 键 ， 即可输入编辑好的迷宫加工程序 。 2002 级 专 科毕业设计论文 第 20 页 共 25 页 图 1 输入数控程序前后的 CRT界面 4.6 对基准、装刀具 数控程序以零件上表面中心点为原点，下面将说明如 何通过对基准来建立工件坐标系与机床坐标系的关系。 点击菜单“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，将操作面板中 MODE 旋钮切换到 JOG，点击 MDI 键盘的按钮，利用操作面板上的按钮和 X、 Y、 Z轴的控制旋钮，将机床移动到大致位置。 点击菜单“塞尺检查 /1mm”，首先对 X 轴方向的基准，将基准工具移动到合适的位置，将操作面板的 MODE 旋钮切换到 STEP，通过调节操作面板上的倍率旋钮和按钮移动基准工具，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 113.503，此为基准工具中心的 X坐标，故工件中心的 X 座标为 113.503-1（塞尺厚度） -14/2（基准工具半径） -240/2（取工件中心为原点） =-14.497，同样操作可得到工件中心的 Y座标为 -153.429。 X、 Y方向基准对好后，点击菜单“塞尺检查 /收回塞尺”收回了塞尺，抬高并点击“机床 /拆除工具”拆除基准工具，点击菜单“机床 /选择刀具”，选择一把直径为 4mm 的平底刀，装好刀具后。用类似方法得到工件上表面的 Z座标为 -404.000。 4.7 自动加工 将操作面板的 MODE 旋钮切换到 AUTO，点击 Start按钮，机床就开始自动加工了，加工完毕就会出现如图 2所示的结果。 2002 级 专 科毕业设计论文 第 21 页 共 25 页 图 2 5 并联机床加工 1.整备毛坯 毛坯是铝合金尺寸为长 100mm、宽 100mm、高 13mm，装夹在工作台上的平口钳。 2.复位 首先将控制面板上的“工作方式”开关打在“返回参考点”方式，坐标系要在机床坐标系的档位， 然后按下控制面板的复位按钮，复位正常后即可进行以下操作。 3、建立工件坐标系 长方体毛坯件工件坐标系的建立：首先按下控制面板的清空按钮，清除以前的采点数据，安装上测头，测量长方体外表面的六个点，六个 点的规则是 1、 2、 3点必须是逆时针且不共线， 4、 5点 Z坐标一致，测量完毕后点通过坐标系修正计算后获得工件坐标系。 4、对刀 对刀确定刀长的过程如下：首先安装好测头（测头长度已知为 L0）和对刀器，然后将控制面板上的“工作方式”旋钮拨到连续点动方式，将界面切换到定位界面，摇动手轮测量对刀器的位置 Z值为 L1。使用测头采点的说明如下：采点之前按下控制面板的清空按钮，让测头沿着某个方向接触对刀器或者工件（注意：测头采点时连续点动应该置于 1 档位，手轮倍率为 1 档位），当双方接触时，应立即停止手轮摇动，以免碰坏测头，此时测 头灯亮并发出警告音，同时测头开始自动测量，当测头发出第二次警告音并观测到定位界面的第一视图区中机床姿态参数不再发生变化，表示测头采点完毕，换下测头安装上刀具，让刀具碰对刀器，进行采点获取 Z 值为 L2，将两次采点的数据进行处理即得到刀具的真实刀长（ L）。 L=L0 (L1 3 L2) 2002 级 专 科毕业设计论文 第 22 页 共 25 页 5、编译源文件开始加工 点击加工按钮切换到加工界面，首先设置刀具的长度点击刀具参数按钮，弹出对话框后自定义输入刀具名称并输入在定位界面测得的刀具长度，按下刷新按钮，刀具的长度就被刷新为当前刀长。然后点击文件目录按钮弹出对话 框，在对话框中找被加工程序所在的文件夹位置后，点击“确定”按钮。然后点击文件管理按钮，在弹出对话框后选择要加工的文件，选中后按下回车键。然后点击编译按钮，当第三视图区显示“编