智能制造是建设制造强国的主攻方向,数控机床是智能制造重要的组成部分,为响应国家号召,学校或培训机构会采购大量真实数控机床供学生实训。
由于数控机床价格高、占地面积大、数量少,学生自由训练操作机会少/数控机床精度高、维护成本更高/初学者易撞机风险大,学习压力大、成效差、老师责任重/耗材大、培训成本高!
为了解决以上因素我公司与国际著名品牌“台湾仁安”共同研发了新一代五轴数控加工中心虚实一体训练机,该设备软件与硬件相结合,具有编程、加工和系统调试等功能,可以实现数控三轴加工中心、数控五轴加工中心的仿真操作,可手动编程或输入CAD/CAM程序进行模拟加工。高度仿真的软件数控系统界面与真实的数控系统相同,配备真实的工业型操作面板与手轮,让学生在学习过程中能体会到真实数控机床一致的操作体验,为下一步操作真实机床打好基础而特别设计。
二、功能描述:
1、设备柜体采用立式结构符合真实的数控机床操作体验,柜体由高强度钢板折弯焊接成型,表面采用铁质亚光密纹喷塑处理,底部装有4个万向福马轮并带调平装置,方便移动和固定。
2、模拟机床由一台32英吋的液晶显示器以3D形式更加逼真地显示了同真实机床完全相同的机械结构,它具有代表性的AC和BC轴五轴五联动加工中心,该模拟机床可放大、缩小、旋转、平移等多视角画面,主轴旋转、刀具切削、换刀、铁屑、冷却液等运行时配上声效让学生有一种操作真实机床的体验;
3、数控系统由一台17英吋的触摸屏显示,编辑程序、修改参数、对刀等操作可直接用手指轻轻点击屏幕相应的功能键,有真实数控系统一致的操作体验;
4、数控机床操作面板、手轮采用标准工业型,当学生在学习时有操作真实机床的体验。
5、该设备支持多种数控面板,除了用于数控加工培训外,用户还可自行安装CAXA、MasterCAM、UG、Pro/E、Solidworks 等通用的CAD/CAM软件系统,即可完成 CAD/CAM 知识和技能培训,也可完成计算机操作系统、计算机编程语言、办公自动化、数据库、多媒体等软件知识和技能培训。
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价格低廉使用性强(一台设备可选配多种不同名称的数控系统);
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可搭配专业版教学资源系统,可对试卷进行自动评分、自动测量等;
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学习CNC程序代码功能与使用;
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学习手工编写程序、模拟加工、测量工件尺寸;
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学习定制刀具及正确选用;
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训练编程与操作正确方法,避免撞机事件发生;
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提高学生之主动学习意愿;
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降低老师教学负担,轻松教学;
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教学资源可扩及每位学生独立练习;
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减少耗材,减轻培训成本;
三、产品主要技术参数(西门子系列――3套系统)
3.1:模拟数控系统: SINUMERIK 840Dsl(5轴2套和3轴1套,专业版加工中心软件);
1、操作功能面板:功能依照实际工业版SINUMERIK 840Dsl控制器的功能键完整设计;
(1) [Machine]加工操作: 显示机器坐标、绝对坐标与加工状态;
(a) (AUTO) 覆盖、过程控制、程序段搜索、设置功能;
(b) (MDA) 加载MDA、保存 MDA、过程控制、设置功能;
(c) (JOG) TSM、设置零偏、定位、端面铣削、摆动功能、设置功能、公英制检视切换;
测量工件:校准探头、沿边、2 个沿边的间距、圆形凸台;
测量刀具:手动长度、手动半径、校准固定点;
(2) [PROGRAM]程序编辑:
(a) 功能键(编辑): 选择刀具、搜索、选中、复制、粘贴、剪下、重新编号、设置、关闭;
(b) 循环指令编辑(钻削): 钻中心孔、钻削、铰孔、深孔钻削、 镗孔、攻丝、螺纹铣削、位置、重复位置;
(c) 循环指令编辑(铣削): 平面铣削:型腔(矩形腔、圆形腔)、凸台(矩形凸台、圆形凸台、多边形凸台)、槽(纵向槽、圆弧槽、敞开槽、长孔)、螺纹铣削;
(d) 循环指令编辑(轮廓铣削): 新轮廓、轮廓调用、路径轮廓、 钻中心孔、预钻孔、型腔、型腔剩余材料、凸台、凸台余料;
(e) 循环指令编辑(其他): 毛坯、设置、回转平面(cycle800)、铣刀定位、高速设定、转换、子程序;
(f)直线圆弧:刀具、直线、圆心、圆弧半径、螺线、极坐标、加工功能;
2、[OFFSET]刀具补正:
(a)刀具外形补正(Geometry): 刀具基本资料设置、测量刀具、刀沿、缷载、选择刀库、分类;
(b)刀具磨耗补正(Wear) : 分类;
(c)坐标系补正 G54-G57 : 零偏设置、有效、概览、基准、详细资料;
(d)工作区限制;
3、[PROGRAM MANNGER]程序管理: 执行、新建、打开、选中、复制、粘贴、剪下、搜索、 属性、删除;
4、CNC程序汇入导出功能:本地硬盘、U盘;
5、[ALARM]异常报警: 报警列表、报警记录;
6、程序零点位置图标:依刀具补正值动态显示;
7、整体操作环境:储存与汇入功能,完整储存操作设定之状态,可汇入还原当时的状态,方便检视设定数据,作为评量与修正之参考;
8、工件材料: 储存与加载功能 (文件格式: STL);
9、刀具设定: 新增、修改、删除、刀具数据汇入导出;
10、刀库装设: 汇入与汇出、常用刀库;
11、仿真速度:10%、50%、100%、160%、250%、500%、900%、990%、MAX; 可将仿真速度限制
在500%内,帮助学生检查程序与执行动作;
12、工件设定: 工件颜色、垫块高度、虎钳尺寸;
13、工件尺寸测量:角度量测(绝对角度、两面角度)、圆弧量测(三点圆);
14、机器生产状态:支持机器生产状态实时监控管理系统;
15:主轴转速与进给速度侦测功能:
(1)主轴正确旋转,主轴转速在规定范围内。
(2)进给速度在规定范围内。
16:刀具与材料碰撞侦测报警功能:
(1)主轴未旋转或旋转方向错误,刀具与材料接触,视为碰撞。
(2)刀具之非切刃部位与材料接触,视为碰撞。
(3)切削进给速度太快,超过允许范围,视为碰撞。
17:碰撞侦测报警功能: 刀具与材料、虎钳、转盘、碰撞侦测;
主轴与材料、虎钳、转盘,碰撞侦测;
3.2:工业型操作面板与功能
1、模式选择钮功能
(1) AUTO 自动执行模式 - 程序自动执行;
(2) MDA 指令输入模式 - 参数设定与临时输入程序时使用;
(3) JOG 切削进给模式 - 使用轴向键切削进给;
(4) RAPID 快速移动模式 - 使用轴向键快速移动;
2、进给速度调整旋钮
(1)启动[CYCLESTSRT]、暂停[CYCLESTOP]、单节[SINGLE BLOCK]、重置[RESET];
(2)主轴正转、主轴停止、主轴反转;
(3)程序保护锁、急停、刀库旋转按钮、冷却液、安全门开/关;
(4)按键式轴向按钮:[X]、[Y]、[Z]、[4TH AXIS]、[5TH AXIS]、正[+]、负[-]、[RAPID]、解除碰撞按钮、轴向复归[REF.POINT];
(5)手轮按钮[MPG]:悬挂式5轴手轮轴向旋钮、3档手轮速率旋钮;
3.3:模拟数控机床软件功能(3套)
3.3.1:立式五轴五联动铣削加工中心(A/C轴)
1、3D实体建构,立式五轴五联动铣削加工中心(X、Y、Z、A、C轴);
2、包含机器床座、钣金外壳、自动门、主轴头部、虎钳、Z轴对刀仪、寻边器、99工位机械手刀库、刀具、机壳显示/隐藏功能;
3、仿真设计包含切削液喷溅、切削到工件时飞出切屑、声音(刀具移动音、切削音效、主轴转动音、报警音);
4、碰撞报警功能: 主轴或刀具与材料、虎钳、转盘碰撞报警;
5、仿真速度调整: 10%、50%、100%、160%、250%、500%、900%、990%、MAX;可将仿真速度限制在500%内,帮助学生检查程序与执行动作;
6、工件尺寸测量功能: 长度、宽度、高度、直线、角度、圆弧;
7、快速恢复出厂值功能;
8、CNC程序汇入导出功能;
9、行程: X 轴650mm、Y 轴650mm、Z 轴550mm;
10、快速移动: X/Y/Z 轴 18m/min、A/C 轴24rpm;
11、切削进给最高速度: X/Y/Z 轴6m/min、A/C 轴 24rpm;
12、工作台: 摇篮式旋转台(A轴+C轴)
13、依真实机床操作控制面盘,动态互动操作仿真整部 CNC 机器;
14、最大工件设定:
(1) 长方体工件最大尺寸: 长×宽×高=230×200×200mm;
(2) 圆柱工件尺寸: 直径×长度×伸长量=Ф120×250×200mm;
(3) 工件位置:居中可调;
15、铣削刀具设定:面铣刀、端铣刀、圆鼻刀、球型刀、倒角刀、寻边器、定位钻、丝攻、钻头、铣牙刀、粗镗刀、精镗刀、快速钻;
16、刀库装设: 刀具装设、修改、删除;
17、标准视角: 上视(XY)、前视(ZX)、侧视(YZ) 、立体(ISO);
18、常用缩放视角: 材料范围、床台范围、机械范围;
19、自由操作视角: 平移、旋转、缩放;
20、校刀操作功能: Z轴设定, 光电式长度校刀器、X/Y轴设定, 光电式寻边器功能;
3.3.2:立式五轴五联动铣削加工中心(B/C轴)
1、3D实体建构,立式五轴五联动铣削加工中心(X、Y、Z、B、C轴);
2、包含机器床座、钣金外壳、自动门、主轴头部、虎钳、Z轴对刀仪、寻边器、99工位机械手刀库、刀具、机壳显示/隐藏功能;
3、仿真设计包含切削液喷溅、切削到工件时飞出切屑、声音(刀具移动音、切削音效、主轴转动音、报警音);
4、碰撞报警功能: 主轴或刀具与材料、虎钳、转盘碰撞报警;
5、仿真速度调整: 10%、50%、100%、160%、250%、500%、900%、990%、MAX;可将仿真速度限制在500%内,帮助学生检查程序与执行动作;
6、工件尺寸测量功能: 长度、宽度、高度、直线、角度、圆弧;
7、快速恢复出厂值功能;
8、CNC 程序汇入导出功能;
9、行程:X 轴670mm、Y轴550mm、Z 轴550mm;
10、快速移动: X/Y/Z 轴18m/min、B/C 轴24rpm;
11、切削进给最高速度: X/Y/Z轴6m/min、B/C 轴24rpm;
12、工作台: 摇篮式旋转台(B轴+C轴)
13、依真实机床操作控制面盘,动态互动操作仿真整部 CNC 机器;
14、工件设定:
(1) 长方体工件最大尺寸: 长×宽×高=230×200×200mm;
(2) 圆柱工件尺寸: 直径×长度×伸长量=120×250×200mm;
(3) 工件位置:居中可调;
15、铣削刀具设定:面铣刀、端铣刀、圆鼻刀、球型刀、倒角刀、寻边器、定位钻、螺丝攻、钻头、 铣牙刀、粗镗刀、精镗刀、快速钻;
16、刀库装设: 刀具装设、修改、删除;
17、标准视角: 上视(XY)、前视(ZX)、侧视(YZ) 、立体(ISO);
18、常用缩放视角: 材料范围、床台范围、机械范围;
19、自由操作视角: 平移、旋转、缩放;
20、校刀操作功能: Z轴设定, 光电式长度校刀器、X/Y轴设定, 光电式寻边器功能;
3.3.3:立式三轴铣削加工中心
1、3D实体建构,立式铣削加工中心(X、Y、Z轴);
2、包含机器床座、钣金外壳、自动门、主轴头部、虎钳、Z轴对刀仪、寻边器、99工位机械手刀库、刀具、机壳显示/隐藏功能;
3、仿真设计包含切削液喷溅、切削到工件时飞出切屑、声音(刀具移动音、切削音效、主轴转动音、报警音);
4、碰撞侦测功能: 主轴或刀具与材料、虎钳、转盘、碰撞侦测 ;
5、仿真速度调整: 10%、50%、100%、160%、250%、500%、900%、990%、MAX;
可将仿真速度限制在500%内,帮助学生检查程序与执行动作;
6、工件尺寸测量功能: 长度、宽度、高度、直线、角度、圆弧;
7、快速恢复出厂值功能;
8、CNC 程序汇入导出功能;
9、行程: X 轴 830mm、Y 轴510mm、Z 轴 590mm;
10、快速移动: X轴 18m/min、Y轴 18m/min、Z轴18m/min;
11、切削进给最高速度: X轴 6m/min、Y轴 6m/min、Z轴6m/min;
12、依真实机床操作控制面盘,动态互动操作仿真整部 CNC 机器;
13、工件设定: (1) 长方体工件最大尺寸: 长×宽×高=500×310×300mm;
(2) 工件位置:居中可调;
14、铣削刀具设定:面铣刀、端铣刀、圆鼻刀、球型刀、倒角刀、寻边器、定位钻、螺丝攻、钻头、 铣牙刀、粗镗刀、精镗刀、快速钻;
15、刀库装设: 刀具装设、修改、删除;
16、标准视角: 上视(XY)、前视(ZX)、侧视(YZ) 、立体(ISO);
17、常用缩放视角: 材料范围、床台范围、机械范围;
18、自由操作视角: 平移、旋转、缩放;
19、校刀操作功能: Z轴设定, 光电式长度校刀器、X/Y轴设定, 光电式寻边器功能;
3.4:程序指令(加工中心)
1、G代码机能(X、Y、Z、A/B、C轴)(五轴五联动支持刀尖跟随功能);
(1) 运动指令: G00、G01、G02、G03;
(2) 暂停时间指令: G04;
(3) 平面选择指令: G17、G18、G19;
(4) 刀具半径补偿指令: G40、G41、G42、G43;
(5) 工件尺寸,英制/公制: G70、G71;
(6) 工件尺寸,绝对/增量尺寸指令: G90、G91;
(7) 逼近参考点: G74、逼近固定点: G75;
(8) 进给速率指令: G94、G95、G96、G97;
(9) 工件坐标系: SUPA、G53 G54、G55、G56、G57;
(10)支持钻孔攻牙循环: CYCLE81-CYCLE89;
(11)支持 G01 自动倒 C 角(CHF)、自动倒R角(RND);
(12)支持 SWIVEL CYCLE800;
(13)支持 G01 A角度(ANG)指令功能;
(14)支持 G291 ISO 指令格式;
(15)支持 TRAORI(RTCP)刀尖中心跟随功能;
(16)支持指令 HOLE1、HOLE2、CYCLE801、CYCLE802;
(17)支持槽指令 SLOT1、SLOT1、POCKET3、POCKET4、LONGHOLE;
(18)支持MACRO 宏程序机能:
程序变量:局部变量;
演算指令: 加+、 减-、乘×、除/、SIN、 COS、TAN、SQRT 平方值、ABS 绝对值;
条件判断:EQ等于、NE 不等于、GT 大于、LT 小于、 GE 大于等于、 LE 小于等于;
分歧控制:无条件分歧 GOTO n;条件分歧IF [条件式] GOTO n;重复执行WHILE [条件式];
2、M代码辅助机能:
(M00)程序停止、(M01)选择性停止、 (M02)程序结束、(M03)主轴正转、 (M04)主轴反转、
(M05)主轴停止、(M06) 加工中心换刀、(M08)冷却液开、(M09)冷却液关闭、(M98)调用子程序、(M99)子程序结束、 (M30)程序结束并返回程序开头;
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