五軸數(shù)控機床虛擬仿真一體機,數(shù)控仿真模擬
2024-10-24 11:54
DB-10T-3C 海德漢五軸數(shù)控加工中心虛實一體訓練機
一、產(chǎn)品簡介智能制造是建設(shè)制造強國的主攻方向，數(shù)控機床是智能制造重要的組成部分，為響應國家號召，本公司引進世界先進的數(shù)控軟件技術(shù)，研發(fā)本系列數(shù)控機床虛實一體訓練機。訓練機由軟件和硬件相組合，功能先進、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)、歐盟認證”等知識產(chǎn)權(quán)。
二、產(chǎn)品特點
五軸五聯(lián)動數(shù)控加工中心是目前市場上高端、加工程序復雜的數(shù)控機床，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)控機床，機床成本高、維護難、維修費用高等實際問題造成學校不能大量采購而導致學生無法正常訓練。
目前專業(yè)老師只能在教室里通過教材講解，學生在學習過程中沒有真實機床的認知和體驗，若直接帶學生上真機床訓練，學生會產(chǎn)生極大的心理壓力，容易緊張而造成斷刀、撞機、材料和刀具損耗大、機床容易損壞、不安全、教學成本高等實際因素。
為了解決以上因素我公司開發(fā)了最新一代一機多用的五軸數(shù)控加工中心虛實一體訓練機，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，可手動編程或輸入CAD/CAM程序進行模擬加工。高度仿真的軟件數(shù)控系統(tǒng)界面與真實的數(shù)控系統(tǒng)相同，配備真實的操作面板與手輪，讓學生在學習過程中能體會到真實數(shù)控機床一致的操作體驗，為下一步操作真實機床打好基礎(chǔ)而特別設(shè)計。設(shè)備主體硬件由四個部份組成。
1、五軸數(shù)控加工中心虛實一體訓練機柜體采用立式結(jié)構(gòu)符合真實的數(shù)控機床操作體驗，柜體由高強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個萬向滑輪并配置剎車裝置，方便移動和固定。
2、模擬機床由一臺32英吋的液晶顯示器以3D形式更加逼真地顯示了同真實機床完全相同的機械結(jié)構(gòu)，它具有代表性的AC軸和BC軸的五軸五聯(lián)動加工中心（銑削），該模擬機床可放大、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、冷卻液等運行時配上聲效讓學生有一種操作真實機床的體驗；
3、數(shù)控系統(tǒng)由一臺17英吋的觸摸屏顯示，編輯程序、修改參數(shù)、對刀等操作可直接用手指輕輕點擊屏幕相應的功能鍵，有真實數(shù)控系統(tǒng)一致的操作體驗；
4、數(shù)控機床操作面板、手輪采用標準工業(yè)型，當學生在學習時有操作真實機床的體驗。
（參考圖）
3.1：模擬數(shù)控系統(tǒng) ：Heidenhain TNC640－AC/BC（5軸專業(yè)版加工中心）；
1、操作功能面板：功能依照實際Heidenhain TNC640控制器的功能鍵完整仿真設(shè)計；
(1) [AUTO]加工操作: 顯示絕對坐標與加工狀態(tài)、區(qū)塊掃描、Q INFO；
(2) [MDI]加工操作: 顯示絕對坐標與加工狀態(tài)、引導式程序輸入；
(3) [EDIT]程序編輯: 選擇單節(jié)、切割單節(jié)、插入單節(jié)、 復制單節(jié)、尋找、引導式程序輸入；
(4) [TOOL TABLE]刀具表: 刀具數(shù)據(jù)設(shè)定與刀具補正；
(5) [DATUM MANAGEMEMT]工件坐標系: 工件坐標系設(shè)定與變更；
(6) [PGM]程序管理: 選擇、復制、上次檔案、刪除、更名、新增；
(7) [ERR]異警: 報警列表、報警記錄；
3.2：工業(yè)型操作面板與功能
1、模式選擇鈕功能選擇
(1) [AUTO] 自動模式 - 程序自動執(zhí)行；
單步模式 - 程序單步執(zhí)行；
(2) [MDI] 指令輸入模式 - 參數(shù)設(shè)定與臨時輸入程序用；
(3) [MANUAL] 手輪模式 - 使用手輪移動；
快速移動模式 - 使用軸向鍵快速移動；
(4) [EDIT] 程序編輯模式 - 編輯修改程序內(nèi)容；
2、進給速度調(diào)整旋鈕
(1) 進給速度調(diào)整旋鈕；
(2) 啟動[CYCLESTART]、暫停[HOLD]；
(3)主軸正轉(zhuǎn)、主軸反轉(zhuǎn)、主軸停止；
(4) 程序保護鎖、緊急停止鈕、冷卻液、安全門開/關(guān)；
(5)按鍵式軸向按鈕：[X+]、[X-]、[Y+]、[Y-]、[Z+]、[Z-]、[IV+]、[IV-]、[V+]、[V-]、[RAPID]、解除碰撞按鈕；
(6)手輪、手輪速率鈕、手輪軸向鈕；
3.3：加工中心模擬功能（2種）
3.3.1：立式五軸五聯(lián)動銑削加工中心（A/C軸）
1、3D實體建構(gòu)，立式五軸五聯(lián)動銑削加工中心（X、Y、Z、A、C軸）；
2、包含機器床座、鈑金外殼、自動門、主軸頭部、虎鉗、Z軸校刀器、刀具、自動換刀機構(gòu) ATC、機殼顯示/隱藏功能；
3、仿真設(shè)計包含切削液噴濺、切削到工件時飛出切屑、聲音(刀具移動音、切削音效、主軸轉(zhuǎn)動音、報警音)；
4、碰撞偵測功能: 主軸或刀具與材料、虎鉗、轉(zhuǎn)盤、碰撞偵測 ；
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)，幫助學生檢查程序與執(zhí)行動作；
6、工件尺寸測量功能: 長度、寬度、高度、直線、角度、圓��；
7、快速恢復出廠值功能；
8、CNC程序匯入導出功能；
9、行程： X 軸 650mm、Y 軸 550mm 、Z 軸 550mm；
10、快速移動: X/Y/Z 軸 18m/min、A/C 軸 24rpm；
11、切削進給最高速度: X/Y/Z 軸6m/min、A/C 軸 24rpm；
12、工作臺: 搖籃式旋轉(zhuǎn)臺(A軸+C軸)
13、依真實機床操作控制面盤，動態(tài)互動操作仿真整部 CNC 機器；
14、工件設(shè)定：
(1) 長方體工件最大尺寸: 長×寬×高＝230×200×200mm；
(2) 圓柱工件尺寸: 直徑×長度×伸長量＝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、刀庫裝設(shè): 刀具裝設(shè)、修改、刪除；
17、標準視角: 上視(XY)、前視(ZX)、側(cè)視(YZ) 、立體(ISO)；
18、常用縮放視角: 材料范圍、床臺范圍、機械范圍；
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, 光電式長度校刀器、X/Y軸設(shè)定, 光電式尋邊器功能；
3.3.2：立式五軸五聯(lián)動銑削加工中心（B/C軸）
1、3D實體建構(gòu)，立式五軸五聯(lián)動銑削加工中心（X、Y、Z、B、C軸）；
2、包含機器床座、鈑金外殼、自動門、主軸頭部、虎鉗、Z軸校刀器、刀具、自動換刀機構(gòu) ATC、機殼顯示/隱藏功能；
3、仿真設(shè)計包含切削液噴濺、切削到工件時飛出切屑、聲音(刀具移動音、切削音效、主軸轉(zhuǎn)動音、報警音)；
4、碰撞偵測功能: 主軸或刀具與材料、虎鉗、轉(zhuǎn)盤、碰撞偵測 ；
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)，幫助學生檢查程序與執(zhí)行動作；
6、工件尺寸測量功能: 長度、寬度、高度、直線、角度、圓弧；
7、快速恢復出廠值功能；
8、CNC 程序匯入導出功能；
9、行程： X 軸 750mm、Y 軸 750mm 、Z 軸 650mm；
10、快速移動: X/Y/Z 軸 18m/min、B/C 軸 24rpm；
11、切削進給最高速度: X/Y/Z 軸6m/min、B/C 軸 24rpm；
12、工作臺: 搖籃式旋轉(zhuǎn)臺(B軸+C軸)
13、依真實機床操作控制面盤，動態(tài)互動操作仿真整部 CNC 機器；
14、工件設(shè)定：
(1) 長方體工件最大尺寸: 長×寬×高＝230×200×200mm；
(2) 圓柱工件尺寸: 直徑×長度×伸長量＝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、刀庫裝設(shè): 刀具裝設(shè)、修改、刪除；
17、標準視角: 上視(XY)、前視(ZX)、側(cè)視(YZ) 、立體(ISO)；
18、常用縮放視角: 材料范圍、床臺范圍、機械范圍；
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, 光電式長度校刀器、X/Y軸設(shè)定, 光電式尋邊器功能；
3.4：程序指令（五軸五聯(lián)動加工中心支持刀尖跟隨功能）
1、G代碼機能（X、Y、Z、A/B、C軸）
1.1、海德漢程序G代碼
(1) 運動指令: L C CR CT；
(2) 暫停時間指令: CYCL DEF 9；
(3) 平面選擇指令: TOOL CALL X/Y/Z；
(4) 刀具呼叫與定義指令: TOOL CALL,TOOL DEF；
(5) 刀具半徑補償指令: R0 RR RL R+ R-；
(6) 工件尺寸，英制/公制: INCH/MM；
(7) 工件尺寸，絕對/增量尺寸指令: IX_ IY_ IZ_... ；
(8) 支援鉆孔循環(huán): CYCL DEF 200、CYCL DEF 203、CYCL DEF 205、CYCL DEF 240、CYCL DEF 241；
(9) 支援攻牙循環(huán): CYCL DEF 206、CYCL DEF 207、CYCL DEF 209；
(10) 支援鉸孔搪孔循環(huán): CYCL DEF 201、CYCL DEF 202、CYCL DEF 204、CYCL DEF 208；
(11) 工件原點偏移 CYCL DEF 7；
(12) 工件原點設(shè)定 CYCL DEF 247；
(13) 極坐標運動指令:LP CP CR CTP；
(14) 支持 G01 軸向直角之自動倒 C 角與倒 R 角；
(15) 傾斜面加工: AXIAL、EULER、POINT、PROJECT、REL.SPA.、RESET、SPATIAL、VECTOR；
(16) 支持口袋銑削指令 CYCL DEF 251、CYCL DEF 252、CYCL DEF 253、CYCL DEF 254；
(17) TCPM: M128；
1.2、ISO code程序G代碼
(18) 運動指令: G00、G01、G02、G03、G05、G06、G07；
(19) 極坐標運動指令:G10、G11、G12、G15、G16；
(20) 暫停時間指令: G04；
(21) 平面選擇指令: G17、G18、G19；
(22) 刀具半徑補償指令: G40、G41、G42；
(23) 刀具呼叫與定義指令: T；
(24) 工件尺寸，英制/公制: G70、G71；
(25) 工件尺寸，絕對/增量尺寸指令: G90、G91；
(26) 支持 G01 自動倒 C 角(G24)、倒 R 角(G25)指令功能；
(27) 工件坐標系: G53、G54、G247；
(28) 支援鉆孔循環(huán): G200、G203、G205、G240、G241；
(29) 支援攻牙循環(huán): G206、G207、G209；
(30) 支援鉸孔搪孔循環(huán): G201、G202、G204、G208；
(31) 支持口袋銑削指令 G251、G252、G253、G254；
(32) 傾斜面加工: AXIAL、EULER、POINT、PROJECT、REL.SPA.、RESET、 SPATIAL、VECTOR；
(33) TCPM: M128；
(34) 點加工排列循環(huán): G220、G221；
(35) 特殊循環(huán)指令: G04、G62；
1.3、MACRO 宏程序機能
(1) 條件判斷- EQ 等于；
(2) 分歧控制- 條件分歧 IF [條件式] GOTO n；
2、M代碼輔助機能：
(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)自動換刀、(M08)冷卻液開啟、(M09)冷卻液關(guān)閉、
(M13)主軸正轉(zhuǎn)并開啟冷卻液、(M14)主軸逆轉(zhuǎn)并開啟冷卻液、(M30) 程序結(jié)束并返回程序開頭；
(M91)在定位單節(jié)之內(nèi)坐標系參照到機器工件原點；
(M92)在定位單節(jié)之內(nèi)坐標系參照到機械參考位置；
(M99)單節(jié)式循環(huán)過程調(diào)用；
(M116)角度軸向的進給速率，單位是 mm/min；
(M117)角度軸向的進給速率，單位是 deg/min；
(M126)在旋轉(zhuǎn)軸上，以最短路徑移動；
(M127)指令與實際位置之間的差值移動；
(M136)每轉(zhuǎn)進給速率 F，單位是 mm/rev；
(M137)每分進給速率 F，單位是 mm/ min；
四、安全保護：實驗室智慧用電安全控制系統(tǒng)功能要求
（全室共1套,5套以下沒此配置）
智能電源管理系統(tǒng)具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發(fā)生故障導致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網(wǎng)與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網(wǎng)絡(luò)的情況下，教室整套智能電源管理系統(tǒng)可離線獨立運行。
1、智能終端：智能電源管理系統(tǒng)以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監(jiān)控設(shè)備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監(jiān)測三相電壓、電流、功率，功率因數(shù)、頻率、電能等參數(shù)，液晶觸摸屏監(jiān)測數(shù)值。能監(jiān)控實驗室電源的故障類型和故障次數(shù)；設(shè)備時間管理包含年月日時間的顯示；用戶通過刷卡方式請求開啟設(shè)備，PC端進行授權(quán)之后，設(shè)備可啟動使用，PC端可分時預約設(shè)備的啟動和停止！
2、手機APP：用電狀態(tài)界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設(shè)備溫度、漏電電流值等；用電數(shù)據(jù)界面能智能查找近2年用電數(shù)據(jù)，設(shè)置界面能設(shè)置限定電能值、負載值、設(shè)備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復時間值等。后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等�？刂疲嚎稍谖⑿判〕绦蛑羞h程控制智能開關(guān)的通斷。
3、PC端軟件：每個設(shè)備狀態(tài)信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶報警定位跟蹤與信息統(tǒng)計；具有管理員信息修改與權(quán)限管理等功能�？梢绘I開啟和關(guān)閉所有設(shè)備，可單獨控制每臺設(shè)備的開關(guān)！
4、報修管理：用戶可進行遠程報修，反應設(shè)備故障信息，編輯報修情況，后臺可進行遠程維護，及時跟進，以有效解決用戶設(shè)備維護。
5、用戶管理：可連通手機號，對賬戶進行一對一的安全加密，實名認證，防止賬戶泄密、防盜，現(xiàn)場數(shù)據(jù)連接云平臺后臺數(shù)據(jù)庫管理。
五、設(shè)備主要配置（以下為每臺2工位配置）
| 序號 | 主要部件 | 規(guī)格 | 數(shù)量 | 備注 |
| 1 | 模擬機柜體 | 1550×650×1780mm | 1臺 |
表面采用亞光密紋噴塑處理， 底部裝萬向輪并帶剎車裝置 |
| 2 | 數(shù)控面板操作箱 | 1臺 | ||
| 3 | 數(shù)控系統(tǒng)仿真軟件 | Heidenhain TNC640 | 1套 | 仿真海德漢TNC640（專業(yè)版） |
| 4 | 軟件加密狗 | USB | 1套 | 正版軟件保護器 |
| 5 | 刀具包 | 加工中心 | 1套 | 模擬加工刀具 |
| 6 | 軟件包 | 加工中心 | 2種 | 機床仿真（5軸2種） |
| 7 | 訓練機控制器 | 410×415×175mm | 1臺 | 主控器 |
| 8 | 32英吋顯示器 | 分辨率 1920×1080 | 1臺 | 顯示模擬機床 |
| 9 | 17英吋電容觸摸屏 | 分辨率 1024×768 | 1臺 | 顯示模擬數(shù)控系統(tǒng) |
| 10 | 機床操作面板 | 1套 | 工業(yè)標準型 | |
| 11 | 電子手輪 | 1只 | 工業(yè)標準型 | |
| 12 | 三色報警燈 | DC24V | 1只 | 工業(yè)標準型 |
| 13 | 信息采集器 | 印刷電路板 | 1套 | 工業(yè)標準型 |
| 14 | 使用說明書 | 電子檔 | 1套 | 光盤 |
| 15 | 設(shè)備總電源 | 單相三線制 | 600W | AC220V ±10% 50HZ |