《數控加工仿真與實訓》以宇龍數控仿真軟件為依托，FANUC 0i系列數控系統為基礎介紹數控加工仿真實訓，全書內容包括基礎操作篇、數控車床加工實訓篇、數控銑床和加工中心加工實訓篇3部分。書中每一個實例、程序均經過嚴格測試。
《數控加工仿真與實訓》可作為高等職業院校的機械類專業教材，也可供自學者使用。
隨著我國高等職業教育的飛速發展，以及數控加工技術在機械制造領域的廣泛應用，大批數控機床操作人員的專業培訓成為迫切需要解決的問題。在傳統的操作培訓中，數控機床編程與操作的有效培訓必須在真實的機床上進行。可是隨著學生人數的增加，有限的機床數量難以保證每位學生都有足夠的上機操作時間，同時，學生在真實的機床上操作還具有一定的不安全性，培訓中的誤操作經常會導致設備、刀具等的損壞，甚至可能引發人身傷害事故，增加了培訓成本。因此，傳統的機床操作培訓方法效率低，教師工作量大，培訓費用高，需要用更有效的方法來取代。
隨著計算機技術的發展，尤其是虛擬現實理論和技術的發展，產生了可以模擬實際設備加工環境及其工作狀態的計算機數控加工仿真系統。用計算機仿真技術進行培訓，不僅可以迅速提高操作者的編程、操作技能，而且安全可靠、費用低。宇龍數控仿真軟件是源自美國的基于虛擬現實技術的仿真軟件，是一種富有價值的教學輔助工具，它可以實現對數控銑床、加工中心和數控車床加工零件全過程的仿真，其中包括工件的定義與選用，模擬加工，零件測量，數控程序輸入、編輯和調試。它擁有FANUC數控系統、SIEMENS數控系統、華中數控系統、廣州數控系統等多種數控系統，具有多系統、多機床、多零件的加工仿真模擬功能。
本書是以宇龍數控仿真軟件為依托，以普及率較高的。FANUC-0i系列數控系統為基礎編寫的數控加工仿真實訓配套教材。本書包括基礎操作篇、數控車床加工實訓篇、數控銑床和加工中心加工實訓篇3部分，書中每一個實例、程序均經過嚴格測試，具有一定的參考價值。
本書由唐山職業學院姜慶華、太原城市職業技術學院張莉、太原城市職業技術學院雷麗萍、湖南城建職業學院鄒洪斌編寫第一篇，山西職業技術學院景海平、關銳鐘、花峰編寫第二篇，山西職業技術學院張武奎、謝永崗、蔡啟培編寫第三篇，參加本書圖形處理、軟件測試、錄像制作的人員還有侯志利、武海燕。本書在編寫過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，書中存在疏漏之處在所難免，敬請讀者批評指正。
本書的輔助教學資料和實訓項目操作錄像等可從人民郵電出版社教學服務與資源網下載。
第一篇 基礎操作
第1章 數控加工仿真基礎知識
1.1 數控加工仿真系統介紹
1.1.1 軟件功能介紹
1.1.2 運行環境要求
1.2 仿真系統安裝
1.2.1 系統安裝
1.2.2 安裝準備工作及注意事項
1.3 仿真系統的啟動與運行
1.3.1 啟動加密鎖管理程序
1.3.2 運行數控加工仿真系統
1.3.3 用戶名與密碼
1.4 仿真系統的工作界面
1.4.1 軟件菜單
1.4.2 工具欄
1.4.3 機床顯示區
1.4.4 數控系統面板
1.4.5 機床操作面板
第2章 數控加工仿真基本操作
2.1 數控系統與機床的選擇
2.2 機床／零件顯示方式的設置
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 項目的新建、打開與保存
2.4.2 操作過程的記錄及演示
2.5 系統設置
第3章 數控系統面板功能及操作介紹
3.1 MDI鍵盤功能說明
3.2 機床位置界面
3.3 程序管理界面
3.4 參數設置界面
3.4.1 數控車床刀具補償參數的輸入
3.4.2 數控銑床和加工中心刀具補償參數的輸入
3.4.3 設置工件坐標系
3.5 數控程序處理
3.5.1 導人數控程序
3.5.2 數控程序管理
3.5.3 編輯程序
3.5.4 導出數控程序
第4章 數控機床操作面板功能及操作介紹
4.1 數控車床操作面板功能介紹
4.2 數控銑床和加工中心操作面板功能介紹
4.3 激活機床
4.4 手動操作
4.4.1 手動／連續方式
4.4.2 手動脈沖方式
4.4.3 MDI模式
第5章 數控車床編程要點及指令
5.1 數控車床坐標系
5.1.1 機床坐標系
5.1.2 工件坐標系
5.1.3 機床參考點
5.2 數控車床的編程特點
5.3 數控系統的功能
5.3.1 準備功能(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 數控車床仿真系統操作
6.1 機床準備
6.1.1 機床選擇
6.1.2 機床激活
6.1.3 車床回參考點
6.2 工件的定義和使用
6.2.1 定義毛坯
6.2.2 導出零件模型
6.2.3 導人零件模型
6.2.4 放置零件
6.2.5 調整零件位置
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 數控車床MDI換刀操作
6.4 對刀
6.4.1 試切法設置工件坐標系
6.4.2 試切法設置刀具偏置值
6.4.3 設置偏置值完成多把刀具的對刀
6.4.4 輸入數控車床刀具補償
6.5 自動加工
6.5.1 自動／連續方式
6.5.2 自動／單段方式
6.5.3 檢查運行軌跡
6.6 車床工件測量
第7章 數控銑床和加工中心編程要點及指令
7.1 數控銑床和加工中心的坐標系
7.1.1 機床坐標系
7.1.2 工件坐標系
7.1.3 機床參考點
7.2 數控銑削加工編程特點
7.3 數控系統的功能
7.3.1 準備功能
7.3.2 輔助功能
7.3.3 其他功能指令
第8章 數控銑床和加工中心仿真系統操作
8.1 機床準備
8.1.1 機床選擇
8.1.2 機床激活
8.1.3 機床回參考點
8.2 工件的定義和使用
8.2.1 定義毛坯
8.2.2 導出零件模型
8.2.3 導入零件模型
8.2.4 安裝夾具
8.2.5 放置零件
8.2.6 調整零件位置
8.2.7 數控銑床和加工中心壓板的使用
8.3 數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 對刀
8.4.1 剛性靠棒X，Y軸對刀
8.4.2 尋邊器X，Y軸對刀
8.4.3 塞尺檢查法Z軸對刀
8.4.4 試切法對刀
8.4.5 設置工件坐標系
8.4.6 數控銑床和加工中心輸入刀具補償
8.5 自動加工
8.5.1 自動／連續方式
8.5.2 自動／單段方式
8.5.3 檢查運行軌跡
8.6 工件測量
第二篇 數控車床加工實訓
實訓一：G00／G01指令的應用——零件外圓加工
一、實訓目的
二、必備知識
三、操作實例
四、實訓練習題
實訓二：G02／G03指令的應用——零件的圓弧加工
一、實訓目的
二、必備知識
三、操作實例
四、實訓練習題
實訓三：G90／G94單一循環指令的應用——零件外圓加工
一、實訓目的
二、必備知識
三、操作實例
四、實訓練習題
實訓四：G32／G92／G76指令的應用零件的螺紋加工
一、實訓目的
二、必備知識
三、操作實例
四、實訓練習題
實訓五：G71指令的應用——外圓粗切循環加工零件
一、實訓目的
二、必備知識
三、操作實例
四、實訓練習題
實訓六：G72指令的應用——端面粗切循環加工零件
一、實訓目的
二、必備知識
三、操作實例
四、實訓練習題
實訓七：G73指令的應用——封閉切削循環加工零件
一、實訓目的
二、必備知識
三、操作實例
四、實訓練習題
實訓八：數控車床綜合練習
一、實訓目的
二、必備知識
三、操作實例
四、實訓練習題
實訓九：數控車床仿真實訓綜合測試
一、操作過程的記錄及演示
二、數控車床仿真實訓綜合測試
三、實訓操作考核標準
第三篇 數控銑床和加工中心加工實訓
實訓一：G00/G01指令的應用——零件的槽加工
一、實訓目的
二、必備知識
三、操作實例
四、實訓練習題
實訓二：G02／G03指令的應用——零件的外輪廓加工
一、實訓目的
二、必備知識
三、操作實例
四、實訓練習題
實訓三：G43／G44指令的應用——零件的槽加工
一、實訓目的
二、必備知識
三、操作實例
四、實訓練習題
實訓四：G41／G42指令的應用——零件的型腔加
一、實訓目的
二、必備知識
三、操作實例
四、實訓練習題
實訓五：M98／M99指令的應用——零件
的外輪廓加工
一、實訓目的
二、必備知識
三、操作實例
四、實訓練習題
實訓六：G27／G28指令的應用——零件的型腔加工
一、實訓目的
二、必備知識
三、操作實例
四、實訓練習題
實訓七：G81／G83指令的應用——孔系工件的加工
一、實訓目的
二、必備知識
三、操作實例
四、實訓練習題
實訓八：數控銑床和加工中心綜合練習
一、實訓目的
二、必備知識
三、操作實例
四、實訓練習題
實訓九：數控銑床和加工中心實訓綜合測試
一、操作過程的記錄及演示
二、數控銑床和加工中心仿真實訓綜合測試
三、實訓操作考核標準
附錄一 FANUC數控指令格式
附錄二 FANUC數控指令
附錄三 數控仿真系統常見問題及解決方法
參考文獻
上海宇龍軟件工程有限公司的“數控加工仿真系統”是一個應用虛擬現實技術進行數控加工操作技能培訓和考核的仿真軟件。
1.1.1軟件功能介紹
數控加工仿真系統具備對數控機床操作全過程和加工運行全環境的仿真功能，可以輔助進行數控編程及整個加工操作過程的教學，使原來需要在數控設備上才能完成的大部分教學功能可以在虛擬制造的環境中實現。由于大部分的實訓活動可以在仿真系統中實現。使用仿真軟件將大大減少在數控機床設備上的資金投人，從而可以加快當前緊缺的數控加工操作技術人員的培訓速度，降低培訓成本。
由于使用仿真軟件不存在安全問題，學生可以大膽地、獨立地進行學習和練習。仿真軟件不僅具有對學生編制的數控程序進行自動檢測，具體指出錯誤原因的功能，還具有在真實設備上無法實現的三維測量功能。這些功能使學生可以進行自我學習，自己檢測加工零件幾何形狀的精度，大大降低了教師的工作強度。
數控操作考試中的工件精確測量是一件非常繁復的工作，仿真軟件的考試功能不僅能記錄考試的最后結果，還能把整個操作過程完整地記錄下來，通過回放功能可以查看考試操作的全過程。仿真軟件能夠對加工完成后的工件進行完全自動的、智能化的測量，如果事先設定了評分規則，還可以進行全自動的評分。數控加工仿真系統的基本功能如表1-1-1所示。
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