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摘要：以VNUC仿真软件的数控铣削仿真加工为例，通过教学实践证明，VNUC仿真软件的应用不仅弥补了设备的不足，而且也是节约成本、安全有效的教学模式。
关键词： VNUC；数控铣削；仿真加工
Abstract: In the simulation of NC milling simulation software VNUC as an example, through the teaching practice, the application of VNUC simulation software can not only make up the equipment deficiencies, but also save the cost, safety and effective teaching model.
Key words: VNUC; NC milling; machining simulation
中图分类号：O245文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
数控铣床是一类很重要的数控机床，在数控机床中所占的比例最大，在航空航天、汽车制造、一般机械加工和模具制造业中应用非常广泛。数控铣床可进行钻孔、镗孔、攻螺纹、外形轮廓铣削和立体轮廓铣削及五维复杂形面的铣削加工。随着数控加工在机械制造业中的广泛应用，对数控技術人员的需求日益增加，数控操作者的大量培训便成为迫切的问题。数控加工仿真软件是结合机床厂家实际加工制造经验与院校教学训练一体所开发的一种机床控制虚拟仿真软件，是通过计算机的编程和建模，将加工过程用三维图形或者二维图形的方式演示出来的软件。用计算机仿真软件进行培训，安全可靠、费用低，因此，VNUC数控仿真软件在数控教学中发挥着重要的作用。
本文以VNUC仿真软件对数控铣削的仿真加工为例，通过一段时间的数控教学，发现数控仿真软件不仅弥补了数控设备不足而无法满足学生实际动手操作训练的缺陷，同时也是节约成本、安全有效的教学模式。
铣床零件的数控仿真加工
铣床零件的尺寸及程序的编写
下面以加工如图1所示零件内外轮廓为例说明FANUC铣床的操作方法。用刀具半径补偿指令编程，刀具直径为8mm。
分析：外轮廓沿圆弧切线方向切入，切出时沿切线方向，根据判断，用左侧刀具半径补偿。内轮廓加工时，为切入段，为切出段，故用右侧刀具半径补偿。外轮廓加工完毕取消左侧刀具半径补偿，待刀具移至点，再建立右侧刀具半径补偿。加工应选用高度为14mm、边长为240mm的正方形毛坯。
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”点击，进入系统，点击“快速登录”进入系统主界面。
图1铣床加工零件
1.2 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，机床类型选择铣床并按“确定”按钮。
1.3 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JOG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；再用鼠标右键点击XYZ轴切换旋钮，左键点击加号按钮，可以将Y、Z轴回零。
1.4 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14、长和宽240，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“工艺板”，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，此时零件已放置在机床工作台面上。点击菜单“零件/安装压板”，在选择压板对话框中，点击左边的图案，选取安装四块压板，压板尺寸用缺省值，点击确定按钮。
1.5 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。
1.6 检查运行轨迹
将操作面板中MODE旋钮切换到AUTO模式，按键，然后点击操作面板上的自动运行按钮start，即可观察数控程序的运行轨迹，此时也可通过“视图”菜单中的动态旋转、动态放缩、动态平移等方式对运行轨迹进行全方位的动态观察。如运行轨迹正确，表明输入的程序基本正确。
1.7 对刀
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（为对刀而用），其直径为14mm，如图2；将操作面板中MODE旋钮切换到JOG，点击MDI键盘的POS按钮，利用操作面板上的按钮JOG和X、Y、Z轴的控制旋钮，将机床移动到如图3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4所示的位置，将操作面板的MODE旋钮切换到HANDLE，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-372.000，此为基准工具中心的X坐标，故工件中心的X座标为-372.000-1（塞尺厚度）-14/2（基准工具半径）-240/2（取工件中心为原点）=-500.000，同样操作可得到工件中心的Y座标为-415。
图 2图3
图4
X，Y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“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8mm的平底刀，装好刀具。用类似方法得到工件上表面的Z座标为-404.000。
1.8 自动加工
机床位置确定和刀补数据输入后，就可以开始自动加工了。首先手工移动刀具（可通过操作面板的MODE下的STEPHANDLE和JOG配合使用）到工件中心上方100mm的位置，即机床坐标(-500.000,-415.000,-404+100)，此时将操作面板的MODE旋钮切换到AUTO模式，点击start按钮，机床就开始自动加工了。
总结
VNUC数控加工仿真软件来模拟实际机床的加工过程，可使学生轻松学习数控机床加工的基本原理，又能熟悉数控机床操作的基本技能。因此，将该软件应用于教学培训中，是节约成本、安全有效的教学模式。
参考文献：
[1]李芹.基于VNUC数控仿真软件下的教学[J].科技风,2009,（19）
[2]徐磊.浅谈数控仿真软件在数控铣削教学中的应用[J].电子世界,2012,（11）
[3]韩伟娜,李欣玉.基于VNUC的虚拟数控机床仿真加工[J].北华航天工业学院学报,2010,20(6)
关键词： VNUC；数控铣削；仿真加工
Abstract: In the simulation of NC milling simulation software VNUC as an example, through the teaching practice, the application of VNUC simulation software can not only make up the equipment deficiencies, but also save the cost, safety and effective teaching model.
Key words: VNUC; NC milling; machining simulation
中图分类号：O245文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
数控铣床是一类很重要的数控机床，在数控机床中所占的比例最大，在航空航天、汽车制造、一般机械加工和模具制造业中应用非常广泛。数控铣床可进行钻孔、镗孔、攻螺纹、外形轮廓铣削和立体轮廓铣削及五维复杂形面的铣削加工。随着数控加工在机械制造业中的广泛应用，对数控技術人员的需求日益增加，数控操作者的大量培训便成为迫切的问题。数控加工仿真软件是结合机床厂家实际加工制造经验与院校教学训练一体所开发的一种机床控制虚拟仿真软件，是通过计算机的编程和建模，将加工过程用三维图形或者二维图形的方式演示出来的软件。用计算机仿真软件进行培训，安全可靠、费用低，因此，VNUC数控仿真软件在数控教学中发挥着重要的作用。
本文以VNUC仿真软件对数控铣削的仿真加工为例，通过一段时间的数控教学，发现数控仿真软件不仅弥补了数控设备不足而无法满足学生实际动手操作训练的缺陷，同时也是节约成本、安全有效的教学模式。
铣床零件的数控仿真加工
铣床零件的尺寸及程序的编写
下面以加工如图1所示零件内外轮廓为例说明FANUC铣床的操作方法。用刀具半径补偿指令编程，刀具直径为8mm。
分析：外轮廓沿圆弧切线方向切入，切出时沿切线方向，根据判断，用左侧刀具半径补偿。内轮廓加工时，为切入段，为切出段，故用右侧刀具半径补偿。外轮廓加工完毕取消左侧刀具半径补偿，待刀具移至点，再建立右侧刀具半径补偿。加工应选用高度为14mm、边长为240mm的正方形毛坯。
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”点击，进入系统，点击“快速登录”进入系统主界面。
图1铣床加工零件
1.2 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，机床类型选择铣床并按“确定”按钮。
1.3 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JOG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；再用鼠标右键点击XYZ轴切换旋钮，左键点击加号按钮，可以将Y、Z轴回零。
1.4 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14、长和宽240，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“工艺板”，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，此时零件已放置在机床工作台面上。点击菜单“零件/安装压板”，在选择压板对话框中，点击左边的图案，选取安装四块压板，压板尺寸用缺省值，点击确定按钮。
1.5 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。
1.6 检查运行轨迹
将操作面板中MODE旋钮切换到AUTO模式，按键，然后点击操作面板上的自动运行按钮start，即可观察数控程序的运行轨迹，此时也可通过“视图”菜单中的动态旋转、动态放缩、动态平移等方式对运行轨迹进行全方位的动态观察。如运行轨迹正确，表明输入的程序基本正确。
1.7 对刀
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（为对刀而用），其直径为14mm，如图2；将操作面板中MODE旋钮切换到JOG，点击MDI键盘的POS按钮，利用操作面板上的按钮JOG和X、Y、Z轴的控制旋钮，将机床移动到如图3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4所示的位置，将操作面板的MODE旋钮切换到HANDLE，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-372.000，此为基准工具中心的X坐标，故工件中心的X座标为-372.000-1（塞尺厚度）-14/2（基准工具半径）-240/2（取工件中心为原点）=-500.000，同样操作可得到工件中心的Y座标为-415。
图 2图3
图4
X，Y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“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8mm的平底刀，装好刀具。用类似方法得到工件上表面的Z座标为-404.000。
1.8 自动加工
机床位置确定和刀补数据输入后，就可以开始自动加工了。首先手工移动刀具（可通过操作面板的MODE下的STEPHANDLE和JOG配合使用）到工件中心上方100mm的位置，即机床坐标(-500.000,-415.000,-404+100)，此时将操作面板的MODE旋钮切换到AUTO模式，点击start按钮，机床就开始自动加工了。
总结
VNUC数控加工仿真软件来模拟实际机床的加工过程，可使学生轻松学习数控机床加工的基本原理，又能熟悉数控机床操作的基本技能。因此，将该软件应用于教学培训中，是节约成本、安全有效的教学模式。
参考文献：
[1]李芹.基于VNUC数控仿真软件下的教学[J].科技风,2009,（19）
[2]徐磊.浅谈数控仿真软件在数控铣削教学中的应用[J].电子世界,2012,（11）
[3]韩伟娜,李欣玉.基于VNUC的虚拟数控机床仿真加工[J].北华航天工业学院学报,2010,20(6)