五軸數(shù)控加工中心虛實(shí)一體訓(xùn)練機(jī)

SHKC-840D-5A型五軸數(shù)控加工中心虛實(shí)一體訓(xùn)練機(jī)

一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介

智能制造是建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的主攻方向，數(shù)控機(jī)床是智能制造重要的組成部分，為響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，本公司引進(jìn)世界先進(jìn)的數(shù)控軟件技術(shù)，研發(fā)本系列數(shù)控機(jī)床虛實(shí)一體訓(xùn)練機(jī)。訓(xùn)練機(jī)由軟件和硬件相組合，功能先進(jìn)、質(zhì)量可靠、數(shù)控系統(tǒng)可多樣化選配。

軟件、操作面板等核心部件由臺(tái)灣知名企業(yè)原裝提供，相關(guān)軟件具有“軟件著作權(quán)、歐盟認(rèn)證”等知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

該設(shè)備支持多種數(shù)控面板，除了用于數(shù)控加工培訓(xùn)外，用戶還可自行安裝CAXA、MasterCAM、UG、Pro/E、Solidworks 等通用的CAD/CAM軟件系統(tǒng)，即可完成 CAD/CAM 知識(shí)和技能培訓(xùn)，也可完成計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)編程語言、辦公自動(dòng)化、數(shù)據(jù)庫(kù)、多媒體等軟件知識(shí)和技能培訓(xùn)。

二、產(chǎn)品特點(diǎn)

五軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心是目前市場(chǎng)上高端、加工程序復(fù)雜的數(shù)控機(jī)床，編程師和操作工也是要求非常專業(yè)的人員才能勝任。它是一種高精密數(shù)控機(jī)床，機(jī)床成本高、維護(hù)難、維修費(fèi)用高等實(shí)際問題造成學(xué)校不能大量采購(gòu)而導(dǎo)致學(xué)生無法正常訓(xùn)練。

目前專業(yè)老師只能在教室里通過教材講解，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中沒有真實(shí)機(jī)床的認(rèn)知和體驗(yàn)，若直接帶學(xué)生上真機(jī)床訓(xùn)練，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生極大的心理壓力，容易緊張而造成斷刀、撞機(jī)、加工材料和刀具損耗大、機(jī)床容易損壞、安全系數(shù)低、教學(xué)成本高等實(shí)際因素。

為了解決以上因素我公司開發(fā)了最新一代一機(jī)多用的五軸數(shù)控加工中心虛實(shí)一體訓(xùn)練機(jī)，該設(shè)備由軟件與硬件相結(jié)合，具有編程、加工和調(diào)試系統(tǒng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)AC軸和BC軸互換的五軸數(shù)控加工中心的仿真操作，可手動(dòng)編程或輸入CAD/CAM程序進(jìn)行模擬加工。高度仿真的軟件數(shù)控系統(tǒng)界面與真實(shí)的數(shù)控系統(tǒng)相同，配備真實(shí)的操作面板與手輪，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能體會(huì)到真實(shí)數(shù)控機(jī)床一致的操作體驗(yàn)，為下一步操作真實(shí)機(jī)床打好基礎(chǔ)而特別設(shè)計(jì)。

設(shè)備主體硬件由四個(gè)部份組成。

1、五軸數(shù)控加工中心虛實(shí)一體訓(xùn)練機(jī)柜體采用立式結(jié)構(gòu)符合真實(shí)的數(shù)控機(jī)床操作體驗(yàn)，柜體由高強(qiáng)度鋼板折彎焊接成型，表面采用鐵質(zhì)亞光密紋噴塑處理，底部裝有4個(gè)萬向滑輪并配置剎車裝置，方便移動(dòng)和固定。

2、模擬機(jī)床由一臺(tái)32英吋的液晶顯示器以3D形式更加逼真地顯示了同真實(shí)機(jī)床完全相同的機(jī)械結(jié)構(gòu)，它具有代表性的AC軸和BC軸的五軸五聯(lián)動(dòng)加工中心（銑削），該模擬機(jī)床可放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、平移等多視角畫面，主軸旋轉(zhuǎn)、刀具切削、換刀、鐵屑、冷卻液等運(yùn)行時(shí)配上聲效讓學(xué)生有一種操作真實(shí)機(jī)床的體驗(yàn)；

3、數(shù)控系統(tǒng)由一臺(tái)17英吋的觸摸屏顯示，編輯程序、修改參數(shù)、對(duì)刀等操作可直接用手指輕輕點(diǎn)擊屏幕相應(yīng)的功能鍵，有真實(shí)數(shù)控系統(tǒng)一致的操作體驗(yàn)；

4、數(shù)控機(jī)床操作面板、手輪采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)型，當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)有操作真實(shí)機(jī)床的體驗(yàn)。

三、產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)（西門子系列――3系統(tǒng)）

（一）模擬數(shù)控系統(tǒng)： SINUMERIK 840D－AC/BC（5軸專業(yè)版加工中心）和三軸加工中心；

1.操作功能面板：功能依照實(shí)際SINUMERIK 840Dsl控制器的功能鍵完整仿真設(shè)計(jì)；

(1) [Machine]加工操作: 顯示機(jī)器坐標(biāo)、絕對(duì)坐標(biāo)與加工狀態(tài)；

① (AUTO) 覆蓋、過程控制、程序段搜索、設(shè)置功能；

②(MDA) 加載MDA、保存 MDA、過程控制、設(shè)置功能

③(JOG) TSM、設(shè)置零偏、定位、端面銑削、擺動(dòng)功能、設(shè)置功能、公英制檢視切換；

測(cè)量工件：校準(zhǔn)探頭、沿邊、2 個(gè)沿邊的間距、圓形凸臺(tái)；

測(cè)量刀具：手動(dòng)長(zhǎng)度、手動(dòng)半徑、校準(zhǔn)固定點(diǎn)；

(2) [PROGRAM]程序編輯:

① 功能鍵(編輯): 選擇刀具、搜索、選中、復(fù)制、粘貼、剪下、重新編號(hào)、設(shè)置、關(guān)閉；

②循環(huán)指令編輯(鉆削): 鉆中心孔、鉆削、鉸孔、深孔鉆削、 鏜孔、攻絲、螺紋銑削、位置、重復(fù)位置；

③循環(huán)指令編輯(銑削): 平面銑削：型腔（矩形腔、圓形腔）、凸臺(tái)（矩形凸臺(tái)、圓形凸臺(tái)、多邊形凸臺(tái)）、槽（縱向槽、圓弧槽、敞開槽、長(zhǎng)孔）、螺紋銑削；

④循環(huán)指令編輯(輪廓銑削): 新輪廓、輪廓調(diào)用、路徑輪廓、 鉆中心孔、預(yù)鉆孔、型腔、型腔剩余材料、凸臺(tái)、凸臺(tái)余料；

⑤循環(huán)指令編輯(其他): 毛坯、設(shè)置、回轉(zhuǎn)平面(cycle800)、銑刀定位、高速設(shè)定、轉(zhuǎn)換、子程序；

⑥直線圓?。旱毒?、直線、圓心、圓弧半徑、螺線、極坐標(biāo)、加工功能；

2.[OFFSET]刀具補(bǔ)正:

①刀具外形補(bǔ)正(Geometry): 刀具基本資料設(shè)置、測(cè)量刀具、刀沿、缷載、選擇刀庫(kù)、分類；

②刀具磨耗補(bǔ)正(Wear) : 分類；

③坐標(biāo)系補(bǔ)正 G54-G57 : 零偏設(shè)置、有效、概覽、基準(zhǔn)、詳細(xì)資料；

④工作區(qū)限制；

3.[PROGRAM MANNGER]程序管理: 執(zhí)行、新建、打開、選中、復(fù)制、黏貼、剪下、搜索、 屬性、刪除；

4.CNC程序匯入導(dǎo)出功能：本地硬盤、U盤；

5.[ALARM]異常報(bào)警: 報(bào)警列表、報(bào)警記錄；

6.程序零點(diǎn)位置圖標(biāo)：依刀具補(bǔ)正值動(dòng)態(tài)顯示；

7.整體操作環(huán)境：儲(chǔ)存與匯入功能，完整儲(chǔ)存操作設(shè)定之狀態(tài)，可匯入還原當(dāng)時(shí)的狀態(tài)，方便檢視設(shè)定數(shù)據(jù)，作為評(píng)量與修正之參考；

8.工件材料: 儲(chǔ)存與加載功能 (文件格式: STL)；

9.刀具設(shè)定: 新增、修改、刪除、刀具數(shù)據(jù)匯入導(dǎo)出；

10.刀庫(kù)裝設(shè): 匯入與匯出、常用刀庫(kù)；

11.仿真速度：10%、50%、100%、160%、250%、500%、900%、990%、MAX； 可將仿真速度限制

在500%內(nèi)，幫助學(xué)生檢查程序與執(zhí)行動(dòng)作；

12.工件設(shè)定: 工件顏色、墊塊高度、虎鉗尺寸；

13.工件尺寸測(cè)量：角度量測(cè)(絕對(duì)角度、兩面角度)、圓弧量測(cè)(三點(diǎn)圓)；

14.機(jī)器生產(chǎn)狀態(tài)：支持機(jī)器生產(chǎn)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)；

15.主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度偵測(cè)功能:

(1)主軸正確旋轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速在規(guī)定范圍內(nèi)。

(2)進(jìn)給速度在規(guī)定范圍內(nèi)。

16.刀具與材料碰撞偵測(cè)功能:

(1)主軸未旋轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)方向錯(cuò)誤，刀具與材料接觸，視為碰撞。

(2)刀具之非切刃部位與材料接觸，視為碰撞。

(3)切削進(jìn)給速度太快，超過允許范圍，視為碰撞。

17.碰撞偵測(cè)功能: 刀具與材料、虎鉗、轉(zhuǎn)盤、碰撞偵測(cè)；

主軸與材料、虎鉗、轉(zhuǎn)盤，碰撞偵測(cè)；

（二）工業(yè)型操作面板與功能

1.模式選擇鈕功能

(1) AUTO 自動(dòng)執(zhí)行模式 - 程序自動(dòng)執(zhí)行；

(2) MDA 指令輸入模式 - 參數(shù)設(shè)定與臨時(shí)輸入程序時(shí)使用；

(3) JOG 切削進(jìn)給模式 - 使用軸向鍵切削進(jìn)給；

(4) RAPID 快速移動(dòng)模式 - 使用軸向鍵快速移動(dòng)；

2.進(jìn)給速度調(diào)整旋鈕

(1)啟動(dòng)[CYCLESTSRT]、暫停[CYCLESTOP]、單節(jié)[SINGLE BLOCK]、重置[RESET]；

(2)主軸正轉(zhuǎn)、主軸停止、主軸反轉(zhuǎn)；

(3)程序保護(hù)鎖、急停、刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)按鈕、冷卻液、安全門開/關(guān)；

(4)按鍵式軸向按鈕：[X]、[Y]、[Z]、[4TH AXIS]、[5TH AXIS]、正[+]、負(fù)[-]、[RAPID]、解除碰撞按鈕、軸向復(fù)歸[REF.POINT]；

(5)手輪按鈕[MPG]、手輪速率旋鈕、手輪軸向旋鈕；

（三）加工中心模擬功能（3種）

1.立式五軸五聯(lián)動(dòng)銑削加工中心（A/C軸）

（1）3D實(shí)體建構(gòu)，立式五軸五聯(lián)動(dòng)銑削加工中心（X、Y、Z、A、C軸）；

（2）包含機(jī)器床座、鈑金外殼、自動(dòng)門、主軸頭部、虎鉗、Z軸校刀器、刀具、自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu) ATC、機(jī)殼顯示/隱藏功能；

（3）仿真設(shè)計(jì)包含切削液噴濺、切削到工件時(shí)飛出切屑、聲音(刀具移動(dòng)音、切削音效、主軸轉(zhuǎn)動(dòng)音、報(bào)警音)；

（4）碰撞偵測(cè)功能: 主軸或刀具與材料、虎鉗、轉(zhuǎn)盤、碰撞偵測(cè) ；

（5）仿真速度調(diào)整: 10%、50%、100%、160%、250%、500%、900%、990%、MAX；可將仿真速度限制在500%內(nèi)，幫助學(xué)生檢查程序與執(zhí)行動(dòng)作； 

（6）工件尺寸測(cè)量功能: 長(zhǎng)度、寬度、高度、直線、角度、圓弧；

（7）快速恢復(fù)出廠值功能；

（8）CNC程序匯入導(dǎo)出功能；

（9）行程： X 軸 650mm、Y 軸 650mm 、Z 軸 550mm；

（10）快速移動(dòng): X/Y/Z 軸 18m/min、A/C 軸 24rpm；

（11）切削進(jìn)給最高速度: X/Y/Z 軸6m/min、A/C 軸 24rpm；

（12）工作臺(tái): 搖籃式旋轉(zhuǎn)臺(tái)(A軸+C軸)

（13）依真實(shí)機(jī)床操作控制面盤，動(dòng)態(tài)互動(dòng)操作仿真整部 CNC 機(jī)器；

（14）工件設(shè)定：

 ①長(zhǎng)方體工件最大尺寸: 長(zhǎng)×寬×高＝230×200×200mm；

 ②圓柱工件尺寸: 直徑×長(zhǎng)度×伸長(zhǎng)量＝120×250×200mm；

    ③工件位置：居中可調(diào)；

（15）銑削刀具設(shè)定：面銑刀、端銑刀、圓鼻刀、球型刀、倒角刀、尋邊器、定位鉆、絲攻、鉆頭、 銑牙刀、粗鏜刀、精鏜刀、快速鉆；

（16）刀庫(kù)裝設(shè): 刀具裝設(shè)、修改、刪除；

（17）標(biāo)準(zhǔn)視角: 上視(XY)、前視(ZX)、側(cè)視(YZ) 、立體(ISO)；

（18）常用縮放視角: 材料范圍、床臺(tái)范圍、機(jī)械范圍；

（19）自由操作視角: 平移、旋轉(zhuǎn)、縮放；

（20）校刀操作功能: Z軸設(shè)定, 光電式長(zhǎng)度校刀器、X/Y軸設(shè)定, 光電式尋邊器功能；

2.立式五軸五聯(lián)動(dòng)銑削加工中心（B/C軸）

（1）3D實(shí)體建構(gòu)，立式五軸五聯(lián)動(dòng)銑削加工中心（X、Y、Z、B、C軸）；

（2）包含機(jī)器床座、鈑金外殼、自動(dòng)門、主軸頭部、虎鉗、Z軸校刀器、刀具、自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu) ATC、機(jī)殼顯示/隱藏功能；

（3）仿真設(shè)計(jì)包含切削液噴濺、切削到工件時(shí)飛出切屑、聲音(刀具移動(dòng)音、切削音效、主軸轉(zhuǎn)動(dòng)音、報(bào)警音)；

（4）碰撞偵測(cè)功能: 主軸或刀具與材料、虎鉗、轉(zhuǎn)盤、碰撞偵測(cè) ；

（5）仿真速度調(diào)整: 10%、50%、100%、160%、250%、500%、900%、990%、MAX；可將仿真速度限制在500%內(nèi)，幫助學(xué)生檢查程序與執(zhí)行動(dòng)作； 

（6）工件尺寸測(cè)量功能: 長(zhǎng)度、寬度、高度、直線、角度、圓弧；

（7）快速恢復(fù)出廠值功能；

（8）CNC 程序匯入導(dǎo)出功能；

（9）行程： X 軸 670mm、Y 軸 550mm 、Z 軸 550mm；

（10）快速移動(dòng): X/Y/Z 軸 18m/min、B/C 軸 24rpm；

（11）切削進(jìn)給最高速度: X/Y/Z 軸6m/min、B/C 軸 24rpm；

（12）工作臺(tái): 搖籃式旋轉(zhuǎn)臺(tái)(B軸+C軸)

（13）依真實(shí)機(jī)床操作控制面盤，動(dòng)態(tài)互動(dòng)操作仿真整部 CNC 機(jī)器；

（14）工件設(shè)定：

 ①長(zhǎng)方體工件最大尺寸: 長(zhǎng)×寬×高＝230×200×200mm；

 ②圓柱工件尺寸: 直徑×長(zhǎng)度×伸長(zhǎng)量＝120×250×200mm；

    ③工件位置：居中可調(diào)；

（15）銑削刀具設(shè)定：面銑刀、端銑刀、圓鼻刀、球型刀、倒角刀、尋邊器、定位鉆、螺絲攻、鉆頭、 銑牙刀、粗鏜刀、精鏜刀、快速鉆；

（16）刀庫(kù)裝設(shè): 刀具裝設(shè)、修改、刪除；

（17）標(biāo)準(zhǔn)視角: 上視(XY)、前視(ZX)、側(cè)視(YZ) 、立體(ISO)；

（18）常用縮放視角: 材料范圍、床臺(tái)范圍、機(jī)械范圍；

（19）自由操作視角: 平移、旋轉(zhuǎn)、縮放；

（20）校刀操作功能: Z軸設(shè)定, 光電式長(zhǎng)度校刀器、X/Y軸設(shè)定, 光電式尋邊器功能；

3.立式三軸銑削加工中心

（1）3D實(shí)體建構(gòu)，立式銑削加工中心（X、Y、Z軸）；

（2）包含機(jī)器床座、鈑金外殼、自動(dòng)門、主軸頭部、虎鉗、Z軸校刀器、刀具、自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu) ATC、機(jī)殼顯示/隱藏功能；

（3）仿真設(shè)計(jì)包含切削液噴濺、切削到工件時(shí)飛出切屑、聲音(刀具移動(dòng)音、切削音效、主軸轉(zhuǎn)動(dòng)音、報(bào)警音)；

（4）碰撞偵測(cè)功能: 主軸或刀具與材料、虎鉗、轉(zhuǎn)盤、碰撞偵測(cè) ；

（5）仿真速度調(diào)整: 10%、50%、100%、160%、250%、500%、900%、990%、MAX；

可將仿真速度限制在500%內(nèi)，幫助學(xué)生檢查程序與執(zhí)行動(dòng)作； 

（6）工件尺寸測(cè)量功能: 長(zhǎng)度、寬度、高度、直線、角度、圓??；

（7）快速恢復(fù)出廠值功能；

（8）CNC 程序匯入導(dǎo)出功能；

（9）行程： X 軸 830mm、Y 軸 510mm、Z 軸 590mm；

（10）快速移動(dòng): X軸 18m/min、Y軸 18m/min、Z軸18m/min；

（11）切削進(jìn)給最高速度: X軸 6m/min、Y軸 6m/min、Z軸6m/min；

（12）依真實(shí)機(jī)床操作控制面盤，動(dòng)態(tài)互動(dòng)操作仿真整部 CNC 機(jī)器；

（13）工件設(shè)定： ①長(zhǎng)方體工件最大尺寸: 長(zhǎng)×寬×高＝500×310×300mm；

                 ②工件位置：居中可調(diào)；

（14）銑削刀具設(shè)定：面銑刀、端銑刀、圓鼻刀、球型刀、倒角刀、尋邊器、定位鉆、螺絲攻、鉆頭、 銑牙刀、粗鏜刀、精鏜刀、快速鉆；

（15）刀庫(kù)裝設(shè): 刀具裝設(shè)、修改、刪除；

（16）標(biāo)準(zhǔn)視角: 上視(XY)、前視(ZX)、側(cè)視(YZ) 、立體(ISO)；

（17）常用縮放視角: 材料范圍、床臺(tái)范圍、機(jī)械范圍；

（18）自由操作視角: 平移、旋轉(zhuǎn)、縮放；

（19）校刀操作功能: Z軸設(shè)定, 光電式長(zhǎng)度校刀器、X/Y軸設(shè)定, 光電式尋邊器功能；

4.程序指令（加工中心）

4.1.G代碼機(jī)能（X、Y、Z、A/B、C軸）（五軸五聯(lián)動(dòng)支持刀尖跟隨功能）；

(1) 運(yùn)動(dòng)指令: G00、G01、G02、G03；

(2) 暫停時(shí)間指令: G04；

(3) 平面選擇指令: G17、G18、G19；

(4) 刀具半徑補(bǔ)償指令: G40、G41、G42、G43；

(5) 工件尺寸，英制/公制: G70、G71；

(6) 工件尺寸，絕對(duì)/增量尺寸指令: G90、G91；

(7) 逼近參考點(diǎn): G74、逼近固定點(diǎn): G75；

(8) 進(jìn)給速率指令: G94、G95、G96、G97；

(9) 工件坐標(biāo)系: SUPA、G53 G54、G55、G56、G57；

(10)支持鉆孔攻牙循環(huán): CYCLE81-CYCLE89；

(11)支持 G01 自動(dòng)倒 C 角(CHF)、自動(dòng)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)刀尖中心跟隨功能；

(16)支持指令 HOLE1、HOLE2、CYCLE801、CYCLE802；

(17)支持槽指令 SLOT1、SLOT1、POCKET3、POCKET4、LONGHOLE；

(18)支持MACRO 宏程序機(jī)能：

程序變量：局部變量；

演算指令： 加+、 減-、乘×、除/、SIN、 COS、TAN、SQRT 平方值、ABS 絕對(duì)值；

條件判斷：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：無條件分歧 GOTO n；條件分歧IF [條件式] GOTO n；重復(fù)執(zhí)行WHILE [條件式]；

4.2.M代碼輔助機(jī)能：

(M00)程序停止、(M01)選擇性停止、   (M02)程序結(jié)束、(M03)主軸正轉(zhuǎn)、  (M04)主軸反轉(zhuǎn)、

(M05)主軸停止、(M06) 加工中心換刀、(M08)冷卻液開、(M09)冷卻液關(guān)閉、(M98)調(diào)用子程序、(M99)子程序結(jié)束、 (M30)程序結(jié)束并返回程序開頭；

四、設(shè)備主要配置（以下為每臺(tái)2工位配置）