《數(shù)控加工仿真與實(shí)訓(xùn)》以宇龍數(shù)控仿真軟件為依托，F(xiàn)ANUC 0i系列數(shù)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)介紹數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)，全書(shū)內(nèi)容包括基礎(chǔ)操作篇、數(shù)控車床加工實(shí)訓(xùn)篇、數(shù)控銑床和加工中心加工實(shí)訓(xùn)篇3部分。書(shū)中每一個(gè)實(shí)例、程序均經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試。
《數(shù)控加工仿真與實(shí)訓(xùn)》可作為高等職業(yè)院校的機(jī)械類專業(yè)教材，也可供自學(xué)者使用。
隨著我國(guó)高等職業(yè)教育的飛速發(fā)展，以及數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，大批數(shù)控機(jī)床操作人員的專業(yè)培訓(xùn)成為迫切需要解決的問(wèn)題。在傳統(tǒng)的操作培訓(xùn)中，數(shù)控機(jī)床編程與操作的有效培訓(xùn)必須在真實(shí)的機(jī)床上進(jìn)行。可是隨著學(xué)生人數(shù)的增加，有限的機(jī)床數(shù)量難以保證每位學(xué)生都有足夠的上機(jī)操作時(shí)間，同時(shí)，學(xué)生在真實(shí)的機(jī)床上操作還具有一定的不安全性，培訓(xùn)中的誤操作經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致設(shè)備、刀具等的損壞，甚至可能引發(fā)人身傷害事故，增加了培訓(xùn)成本。因此，傳統(tǒng)的機(jī)床操作培訓(xùn)方法效率低，教師工作量大，培訓(xùn)費(fèi)用高，需要用更有效的方法來(lái)取代。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，尤其是虛擬現(xiàn)實(shí)理論和技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了可以模擬實(shí)際設(shè)備加工環(huán)境及其工作狀態(tài)的計(jì)算機(jī)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)。用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行培訓(xùn)，不僅可以迅速提高操作者的編程、操作技能，而且安全可靠、費(fèi)用低。宇龍數(shù)控仿真軟件是源自美國(guó)的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的仿真軟件，是一種富有價(jià)值的教學(xué)輔助工具，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控銑床、加工中心和數(shù)控車床加工零件全過(guò)程的仿真，其中包括工件的定義與選用，模擬加工，零件測(cè)量，數(shù)控程序輸入、編輯和調(diào)試。它擁有FANUC數(shù)控系統(tǒng)、SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)、華中數(shù)控系統(tǒng)、廣州數(shù)控系統(tǒng)等多種數(shù)控系統(tǒng)，具有多系統(tǒng)、多機(jī)床、多零件的加工仿真模擬功能。
本書(shū)是以宇龍數(shù)控仿真軟件為依托，以普及率較高的。FANUC-0i系列數(shù)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)編寫(xiě)的數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)配套教材。本書(shū)包括基礎(chǔ)操作篇、數(shù)控車床加工實(shí)訓(xùn)篇、數(shù)控銑床和加工中心加工實(shí)訓(xùn)篇3部分，書(shū)中每一個(gè)實(shí)例、程序均經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試，具有一定的參考價(jià)值。
本書(shū)由唐山職業(yè)學(xué)院姜慶華、太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院張莉、太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院雷麗萍、湖南城建職業(yè)學(xué)院鄒洪斌編寫(xiě)第一篇，山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院景海平、關(guān)銳鐘、花峰編寫(xiě)第二篇，山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院張武奎、謝永崗、蔡啟培編寫(xiě)第三篇，參加本書(shū)圖形處理、軟件測(cè)試、錄像制作的人員還有侯志利、武海燕。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中得到了上海宇龍軟件有限公司的大力支持在此表示感謝！由于編者水平有限，書(shū)中存在疏漏之處在所難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
本書(shū)的輔助教學(xué)資料和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目操作錄像等可從人民郵電出版社教學(xué)服務(wù)與資源網(wǎng)下載。
第一篇 基礎(chǔ)操作
第1章 數(shù)控加工仿真基礎(chǔ)知識(shí)
1.1 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)介紹
1.1.1 軟件功能介紹
1.1.2 運(yùn)行環(huán)境要求
1.2 仿真系統(tǒng)安裝
1.2.1 系統(tǒng)安裝
1.2.2 安裝準(zhǔn)備工作及注意事項(xiàng)
1.3 仿真系統(tǒng)的啟動(dòng)與運(yùn)行
1.3.1 啟動(dòng)加密鎖管理程序
1.3.2 運(yùn)行數(shù)控加工仿真系統(tǒng)
1.3.3 用戶名與密碼
1.4 仿真系統(tǒng)的工作界面
1.4.1 軟件菜單
1.4.2 工具欄
1.4.3 機(jī)床顯示區(qū)
1.4.4 數(shù)控系統(tǒng)面板
1.4.5 機(jī)床操作面板
第2章 數(shù)控加工仿真基本操作
2.1 數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床的選擇
2.2 機(jī)床／零件顯示方式的設(shè)置
2.3 視圖變換
2.3.1 視圖變換
2.3.2 控制面板切換
2.4.文件管理
2.4.1 項(xiàng)目的新建、打開(kāi)與保存
2.4.2 操作過(guò)程的記錄及演示
2.5 系統(tǒng)設(shè)置
第3章 數(shù)控系統(tǒng)面板功能及操作介紹
3.1 MDI鍵盤功能說(shuō)明
3.2 機(jī)床位置界面
3.3 程序管理界面
3.4 參數(shù)設(shè)置界面
3.4.1 數(shù)控車床刀具補(bǔ)償參數(shù)的輸入
3.4.2 數(shù)控銑床和加工中心刀具補(bǔ)償參數(shù)的輸入
3.4.3 設(shè)置工件坐標(biāo)系
3.5 數(shù)控程序處理
3.5.1 導(dǎo)人數(shù)控程序
3.5.2 數(shù)控程序管理
3.5.3 編輯程序
3.5.4 導(dǎo)出數(shù)控程序
第4章 數(shù)控機(jī)床操作面板功能及操作介紹
4.1 數(shù)控車床操作面板功能介紹
4.2 數(shù)控銑床和加工中心操作面板功能介紹
4.3 激活機(jī)床
4.4 手動(dòng)操作
4.4.1 手動(dòng)／連續(xù)方式
4.4.2 手動(dòng)脈沖方式
4.4.3 MDI模式
第5章 數(shù)控車床編程要點(diǎn)及指令
5.1 數(shù)控車床坐標(biāo)系
5.1.1 機(jī)床坐標(biāo)系
5.1.2 工件坐標(biāo)系
5.1.3 機(jī)床參考點(diǎn)
5.2 數(shù)控車床的編程特點(diǎn)
5.3 數(shù)控系統(tǒng)的功能
5.3.1 準(zhǔn)備功能(G功能)
5.3.2 輔助功能(M功能)
5.3.3 其他功能代碼
第6章 數(shù)控車床仿真系統(tǒng)操作
6.1 機(jī)床準(zhǔn)備
6.1.1 機(jī)床選擇
6.1.2 機(jī)床激活
6.1.3 車床回參考點(diǎn)
6.2 工件的定義和使用
6.2.1 定義毛坯
6.2.2 導(dǎo)出零件模型
6.2.3 導(dǎo)人零件模型
6.2.4 放置零件
6.2.5 調(diào)整零件位置
6.2.6 一夾一頂裝夾的使用
6.3 車床刀具的選擇和安裝
6.3.1 刀具的選擇及安裝
6.3.2 數(shù)控車床MDI換刀操作
6.4 對(duì)刀
6.4.1 試切法設(shè)置工件坐標(biāo)系
6.4.2 試切法設(shè)置刀具偏置值
6.4.3 設(shè)置偏置值完成多把刀具的對(duì)刀
6.4.4 輸入數(shù)控車床刀具補(bǔ)償
6.5 自動(dòng)加工
6.5.1 自動(dòng)／連續(xù)方式
6.5.2 自動(dòng)／單段方式
6.5.3 檢查運(yùn)行軌跡
6.6 車床工件測(cè)量
第7章 數(shù)控銑床和加工中心編程要點(diǎn)及指令
7.1 數(shù)控銑床和加工中心的坐標(biāo)系
7.1.1 機(jī)床坐標(biāo)系
7.1.2 工件坐標(biāo)系
7.1.3 機(jī)床參考點(diǎn)
7.2 數(shù)控銑削加工編程特點(diǎn)
7.3 數(shù)控系統(tǒng)的功能
7.3.1 準(zhǔn)備功能
7.3.2 輔助功能
7.3.3 其他功能指令
第8章 數(shù)控銑床和加工中心仿真系統(tǒng)操作
8.1 機(jī)床準(zhǔn)備
8.1.1 機(jī)床選擇
8.1.2 機(jī)床激活
8.1.3 機(jī)床回參考點(diǎn)
8.2 工件的定義和使用
8.2.1 定義毛坯
8.2.2 導(dǎo)出零件模型
8.2.3 導(dǎo)入零件模型
8.2.4 安裝夾具
8.2.5 放置零件
8.2.6 調(diào)整零件位置
8.2.7 數(shù)控銑床和加工中心壓板的使用
8.3 數(shù)控銑床和加工中心刀具的選擇和安裝
8.3.1 刀具的選擇及安裝
8.3.2 加工中心MDI換刀操作
8.4 對(duì)刀
8.4.1 剛性靠棒X，Y軸對(duì)刀
8.4.2 尋邊器X，Y軸對(duì)刀
8.4.3 塞尺檢查法Z軸對(duì)刀
8.4.4 試切法對(duì)刀
8.4.5 設(shè)置工件坐標(biāo)系
8.4.6 數(shù)控銑床和加工中心輸入刀具補(bǔ)償
8.5 自動(dòng)加工
8.5.1 自動(dòng)／連續(xù)方式
8.5.2 自動(dòng)／單段方式
8.5.3 檢查運(yùn)行軌跡
8.6 工件測(cè)量
第二篇 數(shù)控車床加工實(shí)訓(xùn)
實(shí)訓(xùn)一：G00／G01指令的應(yīng)用——零件外圓加工
一、實(shí)訓(xùn)目的
二、必備知識(shí)
三、操作實(shí)例
四、實(shí)訓(xùn)練習(xí)題
實(shí)訓(xùn)二：G02／G03指令的應(yīng)用——零件的圓弧加工
一、實(shí)訓(xùn)目的
二、必備知識(shí)
三、操作實(shí)例
四、實(shí)訓(xùn)練習(xí)題
實(shí)訓(xùn)三：G90／G94單一循環(huán)指令的應(yīng)用——零件外圓加工
一、實(shí)訓(xùn)目的
二、必備知識(shí)
三、操作實(shí)例
四、實(shí)訓(xùn)練習(xí)題
實(shí)訓(xùn)四：G32／G92／G76指令的應(yīng)用零件的螺紋加工
一、實(shí)訓(xùn)目的
二、必備知識(shí)
三、操作實(shí)例
四、實(shí)訓(xùn)練習(xí)題
實(shí)訓(xùn)五：G71指令的應(yīng)用——外圓粗切循環(huán)加工零件
一、實(shí)訓(xùn)目的
二、必備知識(shí)
三、操作實(shí)例
四、實(shí)訓(xùn)練習(xí)題
實(shí)訓(xùn)六：G72指令的應(yīng)用——端面粗切循環(huán)加工零件
一、實(shí)訓(xùn)目的
二、必備知識(shí)
三、操作實(shí)例
四、實(shí)訓(xùn)練習(xí)題
實(shí)訓(xùn)七：G73指令的應(yīng)用——封閉切削循環(huán)加工零件
一、實(shí)訓(xùn)目的
二、必備知識(shí)
三、操作實(shí)例
四、實(shí)訓(xùn)練習(xí)題
實(shí)訓(xùn)八：數(shù)控車床綜合練習(xí)
一、實(shí)訓(xùn)目的
二、必備知識(shí)
三、操作實(shí)例
四、實(shí)訓(xùn)練習(xí)題
實(shí)訓(xùn)九：數(shù)控車床仿真實(shí)訓(xùn)綜合測(cè)試
一、操作過(guò)程的記錄及演示
二、數(shù)控車床仿真實(shí)訓(xùn)綜合測(cè)試
三、實(shí)訓(xùn)操作考核標(biāo)準(zhǔn)
第三篇 數(shù)控銑床和加工中心加工實(shí)訓(xùn)
實(shí)訓(xùn)一：G00/G01指令的應(yīng)用——零件的槽加工
一、實(shí)訓(xùn)目的
二、必備知識(shí)
三、操作實(shí)例
四、實(shí)訓(xùn)練習(xí)題
實(shí)訓(xùn)二：G02／G03指令的應(yīng)用——零件的外輪廓加工
一、實(shí)訓(xùn)目的
二、必備知識(shí)
三、操作實(shí)例
四、實(shí)訓(xùn)練習(xí)題
實(shí)訓(xùn)三：G43／G44指令的應(yīng)用——零件的槽加工
一、實(shí)訓(xùn)目的
二、必備知識(shí)
三、操作實(shí)例
四、實(shí)訓(xùn)練習(xí)題
實(shí)訓(xùn)四：G41／G42指令的應(yīng)用——零件的型腔加
一、實(shí)訓(xùn)目的
二、必備知識(shí)
三、操作實(shí)例
四、實(shí)訓(xùn)練習(xí)題
實(shí)訓(xùn)五：M98／M99指令的應(yīng)用——零件
的外輪廓加工
一、實(shí)訓(xùn)目的
二、必備知識(shí)
三、操作實(shí)例
四、實(shí)訓(xùn)練習(xí)題
實(shí)訓(xùn)六：G27／G28指令的應(yīng)用——零件的型腔加工
一、實(shí)訓(xùn)目的
二、必備知識(shí)
三、操作實(shí)例
四、實(shí)訓(xùn)練習(xí)題
實(shí)訓(xùn)七：G81／G83指令的應(yīng)用——孔系工件的加工
一、實(shí)訓(xùn)目的
二、必備知識(shí)
三、操作實(shí)例
四、實(shí)訓(xùn)練習(xí)題
實(shí)訓(xùn)八：數(shù)控銑床和加工中心綜合練習(xí)
一、實(shí)訓(xùn)目的
二、必備知識(shí)
三、操作實(shí)例
四、實(shí)訓(xùn)練習(xí)題
實(shí)訓(xùn)九：數(shù)控銑床和加工中心實(shí)訓(xùn)綜合測(cè)試
一、操作過(guò)程的記錄及演示
二、數(shù)控銑床和加工中心仿真實(shí)訓(xùn)綜合測(cè)試
三、實(shí)訓(xùn)操作考核標(biāo)準(zhǔn)
附錄一 FANUC數(shù)控指令格式
附錄二 FANUC數(shù)控指令
附錄三 數(shù)控仿真系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法
參考文獻(xiàn)
上海宇龍軟件工程有限公司的“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”是一個(gè)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行數(shù)控加工操作技能培訓(xùn)和考核的仿真軟件。
1.1.1軟件功能介紹
數(shù)控加工仿真系統(tǒng)具備對(duì)數(shù)控機(jī)床操作全過(guò)程和加工運(yùn)行全環(huán)境的仿真功能，可以輔助進(jìn)行數(shù)控編程及整個(gè)加工操作過(guò)程的教學(xué)，使原來(lái)需要在數(shù)控設(shè)備上才能完成的大部分教學(xué)功能可以在虛擬制造的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。由于大部分的實(shí)訓(xùn)活動(dòng)可以在仿真系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。使用仿真軟件將大大減少在數(shù)控機(jī)床設(shè)備上的資金投人，從而可以加快當(dāng)前緊缺的數(shù)控加工操作技術(shù)人員的培訓(xùn)速度，降低培訓(xùn)成本。
由于使用仿真軟件不存在安全問(wèn)題，學(xué)生可以大膽地、獨(dú)立地進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí)。仿真軟件不僅具有對(duì)學(xué)生編制的數(shù)控程序進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，具體指出錯(cuò)誤原因的功能，還具有在真實(shí)設(shè)備上無(wú)法實(shí)現(xiàn)的三維測(cè)量功能。這些功能使學(xué)生可以進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，自己檢測(cè)加工零件幾何形狀的精度，大大降低了教師的工作強(qiáng)度。
數(shù)控操作考試中的工件精確測(cè)量是一件非常繁復(fù)的工作，仿真軟件的考試功能不僅能記錄考試的最后結(jié)果，還能把整個(gè)操作過(guò)程完整地記錄下來(lái)，通過(guò)回放功能可以查看考試操作的全過(guò)程。仿真軟件能夠?qū)庸ね瓿珊蟮墓ぜM(jìn)行完全自動(dòng)的、智能化的測(cè)量，如果事先設(shè)定了評(píng)分規(guī)則，還可以進(jìn)行全自動(dòng)的評(píng)分。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的基本功能如表1-1-1所示。
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