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下面以图1所示零件为例，用MTS 软件编写加工程序，并进行车削仿真验证加工程序。具体操作分两步，第一步编辑工艺表格，主要包括五方面的内容：输入坯料参数、查询材料型号、选用夹具、选择刀具和设置工件坐标系原点。第二步编写加工程序，有人机交互式编程和直接在工艺表格文件中编程两种方法。 ( I( Y5 u U+ m6 ]# ~! N
图1 轴类零件图 " ?4 l% u0 X/ |% j3 ~2 l# k/ P
( T& ]7 ]9 Q6 s- X
1. 建立工艺表格
/ N- H9 C/ u& W* P; g& A. L- e1）输入坯料参数
: R) R0 s/ G! g( q1 N如图2所示，坯料类型分为四类：短圆柱体、长圆柱体、短套筒、长套筒。根据图1所示零件的结构形状和尺寸参数，选坯料类型为短圆柱体。
! y5 a6 q4 k2 y$ K$ w; i在安装方式菜单中选工件夹头→新工件→圆柱体菜单，根据图零件形状和结构尺寸设定上坯料尺寸：D＝90、L＝170。 ' U, ^1 H" w8 ?* }
图2 坯料的类型 0 B" q# f( z2 N$ h/ n6 H1 V7 z7 F
% Z9 ~, P/ ~ Z0 d g+ c5 i' n2）查询材料类型与型号 + ^- B7 ^# R0 ]
⑴查询材料类型（图3） * \! d' r* ?$ b: q: ?" M1 q/ P3 T8 c
选工件材料菜单，在材料类型对话框中，选零件材料Alloy steel。 % Q$ u; r K, S
# X4 l9 J& R& S6 I; y图3 查询材料类型 ! M3 X. q+ m* f: }" x" B$ ^3 r
6 v/ A( h/ V% S) S' g⑵查询材料型号及材料的机械性能参数（图4） 6 U3 k2 K9 u; {* U+ S5 L
选详细选择菜单，在材料型号对话框中，选择零件材料型号50CrV4，进而查询所选材料的机械性能参数。
/ z2 U2 s$ P7 [4 B0 z图4 选材料型号
3 L9 i& E6 l6 @& r) o5 F: j3）选择夹具 ( m3 E- k0 X5 i8 B( u
主轴卡盘有六种类型：外圆阶梯正爪、外圆阶梯反爪、内圆阶梯正爪、内圆阶梯反爪、弹簧夹具、两顶针夹具。在选用主轴卡盘对话框中，根据零件的结构形状与尺寸参数选外圆阶梯正爪夹具（图5）。
" j8 W- e+ H8 t/ ~7 w6 Y# z" d4 Y, E5 C; `$ M9 d! K9 d+ }9 @
! c0 N* \# |5 E: H8 [& b4 H
% W. e6 F" G- F1 J U$ N/ A, O2 [
图5 选择主轴卡盘
1 u, g s9 ?7 O- v, `0 K8 n& S
% {/ X B B6 E W. I! u
" s3 H' J( `3 [选阶梯爪与主轴菜单，按菜单中工件→与工件←按钮，调整阶梯爪卡盘夹持工件长度15mm，工件安装过程见图6和7。 # e! [ u4 t5 l
图6 调整阶梯爪卡盘夹持工件长度
3 u& m I& S1 Q+ X" U) T) b) y, |) G; f) _+ r- M8 C' I
: v/ p9 Y5 |) c+ s6 i: K' p
图7 卡盘夹持工件状态 5 h$ c6 s& `$ [" w) h
/ O |- u B+ _) P) E& {4 O" A6 o
4）选择刀具 . U L$ H d$ G/ O3 c- H. g* I
⑴打开刀具库 7 d) I* o: [& i) k/ Y2 j
选刀具基准→显示旋转刀塔菜单，打开旋转刀塔，如（图8）所示旋转刀塔可安装16把刀具，在旋转刀塔对话框中选定刀具号。
$ H& o/ _$ t- M5 U图8 旋转刀塔 7 }5 @7 C2 y/ e
- o+ J/ X! {8 B0 V" F4 H
0 n! r+ H2 b3 C7 [6 B& a8 r [⑵选择刀具类型（图9） / j+ f. n" l, A, S1 b; c4 {
选Equipment菜单，打开刀具类型对话框，根据零件加工工艺要求选择对应刀具号的刀具类型，本题选一号刀为外圆切削右偏刀。 , w8 Z( h# ~( I8 Y0 c3 Z
, t3 P5 _# d: s' ~2 g( W* A图9 选择刀具类型 , r1 q2 w5 j6 _! c z
2 s6 x8 z+ p$ p1 f* m# \: l* C" b⑶选择刀具型号（图10） ; m2 Q7 i/ f/ x7 @4 _# v. r5 e7 V/ m
选选择刀具菜单，打开刀具型号对话框，根据零件加工工艺要求选择对应刀具号的刀具型号，本题选一号刀刀具型号为CL-SCLCR-2020/R/1208。
9 Q# o5 w) ?2 L2 t7 A1 P图10 选择刀具型号 0 }2 g( c8 }3 G9 s; q3 a
. M2 z! C+ Z$ i1 s; Y
⑷重复上述1）至3）操作步骤，可选择2号至16号所需刀具类型的刀具型号。
]" C+ @* ]" n2 B# \& d, |⑸按菜单中Valid offsets 按钮，即对所选用的刀具建立了刀具补偿。 3 c9 F6 L4 i0 v) y9 z4 ~
刀具库内储存了各种类型及其型号的刀具和刀具结构参数，选刀之后通过刀具补偿，在数控系统内部自动计算所选刀具的刀尖位置偏差值，并作为补偿值自动对刀尖的位置偏差进行补偿。
6 t7 P1 w! r( p$ L$ {# ]5）设置工件坐标系原点
9 d) n5 p" z- z5 b2 c$ ^& @⑴选取基准刀
) d+ k0 l3 E% Y# G% C8 a选更换刀具菜单，输入基准刀代码，一般情况下选1号刀为基准刀，输入刀具代码T0101。 8 ?- H M9 v' {
⑵设定工件坐标系原点 2 e8 F. J$ f; Q( l9 ~
① 操作键盘方向键↑与↓，使刀尖在X轴方向位移至主轴轴线位置(图11)。
) Q6 I3 L5 b) x1 }# ?+ f) f- h② 操作键盘方向键→与←，使刀尖在Z轴方向位移至工件右端面，然后按Z键，设Z坐标值为2，即设定工件端面的加工余量为2mm，定义刀具当前位置离开工件坐标系Z轴原点2mm。 - _9 `$ H& S' s3 w( ]
图11 设定工件坐标系原点
1 N" Q% k, z" H+ G0 K+ ~
+ F$ G8 j0 x x+ [/ u- U" L5 @
; q7 v8 d, J5 d; W8 T工件坐标系原点设定后，选基准记录菜单，记录中的G54 X0 Z300程序段表示工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值（X0、Z300）。 - o4 f$ v5 j9 d& ?$ F+ z
完成输入坯料参数、查询坯料材料型号、选择夹具型号、选择刀具型号和设置工件坐标系原点之后，返回编辑主菜单，建立工艺表格文件，储存工艺参数。
1 T' j6 ~# p) y9 \, z. x选安装表格→建立菜单，打开建立文件对话框（图12），输入文件名aaa，按保存按钮，建立工艺表格文件，编写的加工程序将存储在工艺表格文件之中。 3 j$ P5 D2 ~0 m# Z. Y' o2 {
& b/ a5 r; W0 p3 ?" W6 Q Q
图12 建立文件对话框
$ f$ U2 S) P: i% e. G1 V5 D
4 i1 @4 e2 ?) c! J K9 t选程序编辑→Select program菜单，在打开程序对话框中，选工艺表格文件名aaa，打开如图13所示工艺表格文件，其中记录了所选用的数控系统、工件坯料尺寸、工件材料型号、夹具型号、刀具型号和工件坐标系位置参数，接着在工艺表格文件中编写加工程序。
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$ w0 c9 T# \: @) i5 `% c* E8 S! W; A l0 I; O% C
图13 工艺表格文件 4 l* V) ^7 ~% M: G$ t1 [! a
8 N' o8 x9 }7 H( L
5 s, \; h% @( Y# `( s$ L4 {2. 人机交互式编程 4 k) r0 k9 P8 o8 ], e7 e
1）输入程序段
% L$ Z) f/ G! |& H, a选自动方式→接受程式→交互方式菜单，根据加工零件的技术要求和工艺要求，用G代码和M代码编写加工程序。 - j5 j+ ^4 @9 ^4 R6 O0 `- R
2）执行程序段
' U, l) m& s( A' B$ s2 ^输入一条程序段，计算机确认之后经编辑仿真切削加工，如果发现程序编辑有错误，系统停止执行程序，并提示错误信息，待纠正程序错误后，继续按上述两步进行人机交互方式编程，直至完成加工程序的编写。
7 T% ?$ p# }& o8 `) h G车削加工如图1所示的轴类零件需要分两次装夹加工，第一次安装加工程序如下，加工后的零件图14。
6 {) m3 g2 w4 }图14 第一次装夹加工的零件 8 P. L$ R- E, f6 E% U3 F
$G54 Z279 X0 2 g; `7 v/ ?- G1 m" |
N10 M03 M08 G96 S90
( \1 Y1 }$ Y3 l* \: H( k/ Y5 T1 EN30 G00 X92 Z0 # V; b) N, E- N& H1 m; I
N35 G01 X-0.5 F0.2
7 F7 d3 w0 P0 [, c) ?/ N# IN40 Z2 9 Q& [2 e& t0 P& z
N45 G00 X90 ) y# H8 H8 J: P9 t8 D$ n% I9 Q
N50 G71 U3 R1
0 Q5 v) U' ^# `: l& SN55 G71 P60 Q100 U0.5 W0.1 F0.3 # {. s) }, c8 m0 i
N60 G00 X30 ( O7 H D1 T" f, E5 P/ |' r
N65 G01 X40 Z-3
0 v" w6 ]8 M& m4 a' Q9 mN70 Z-40 8 ]4 |$ h `, X
N75 X60 ! k. N* w# ^" B9 v# R7 q/ ?
N80 Z-75
/ S# ?- P5 ?+ A/ _9 qN85 G02 X70 Z-80 R5
0 V' r( p# g+ L2 T* I* l# h1 ON90 G01 X80
1 u* R$ ~+ s! \1 E0 GN95 Z-122 ' z I; s# e1 {; ?- Z- ?3 x
N100 X92
2 G/ R: e0 \' ^! R! ON105 G70 P60 Q100 F0.1
P) C" k$ }3 o) X) n) w; c4 RN110 G00 X200 Z200 ( {- [, d: |" K. w5 s" o
N115 M05 M09 M30 & U' p2 l0 c3 @: y& r7 Q Z
- A4 @ P& i5 C图15为调头装夹的零件，用同样的方法设定第二次装夹后的工件坐标系，编写加工程序如下，第二次装夹后加工的零件见图16。
( f3 {! j! z2 _# [3 z$ X图15 调头装夹的零件 5 K$ }3 V; m' _3 h
k% E' B0 T+ U1 ]
$G54 X245.219 X0 / }3 f9 }- q: ~% N7 g0 W
N10 M03 M08 T0101 ) T# I: r! V7 @! E; Q/ ~+ ^
N15 G00 X92 Z0
" s: }$ e4 L9 B; ]* V' lN20 G96 S90 0 f* U$ V2 k) B& M
N25 G01 X-0.5 F0.2
* P/ A$ ]1 ^" M' ^2 ]! a, _3 L" Z. hN30 G01 Z2
; x8 Z- q; x' u+ q6 c! I# x; ]* |N35 G00 X92
u) [1 E, T1 o' K2 hN40 G71 U3 R1 ' E. ~0 l u: z Z
N45 G71 P50 Q65 U0.5 W0.1 F0.3
1 z& z1 @4 H- W, \9 h, m( jN50 G00 X30
. k2 ], u l' X+ yN55 G01 X40 Z-2
' n8 y9 t6 A& N- ^/ B9 EN60 Z-40 4 q4 F- ?3 k! z
N65 X92 . A8 D' E m. r4 f
N70 G70 P50 Q65 F0.1 1 ?: t+ r9 u) }4 u l1 G1 l, ^/ V3 z
N75 G00 X200 Z200
2 b* n5 C1 `, p' [ f+ I' YN80 M05 M09 M30 ; F/ ~9 K t9 C
图16 第二次装夹加工的零件 |
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发表于 2009-5-5 14:22:43