五軸數(shù)控機(jī)床虛擬仿真一體機(jī),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(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)。
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)、材料和刀具損耗大、機(jī)床容易損壞、不安全、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)。
（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(shí)際Heidenhain TNC640控制器的功能鍵完整仿真設(shè)計(jì)；
(1) [AUTO]加工操作: 顯示絕對(duì)坐標(biāo)與加工狀態(tài)、區(qū)塊掃描、Q INFO；
(2) [MDI]加工操作: 顯示絕對(duì)坐標(biāo)與加工狀態(tài)、引導(dǎo)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(fù)制單節(jié)、尋找、引導(dǎo)式程序輸入；
(4) [TOOL TABLE]刀具表: 刀具數(shù)據(jù)設(shè)定與刀具補(bǔ)正；
(5) [DATUM MANAGEMEMT]工件坐標(biāo)系: 工件坐標(biāo)系設(shè)定與變更；
(6) [PGM]程序管理: 選擇、復(fù)制、上次檔案、刪除、更名、新增；
(7) [ERR]異警: 報(bào)警列表、報(bào)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(dòng)模式 - 程序自動(dòng)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(shí)輸入程序用；
(3) [MANUAL] 手輪模式 - 使用手輪移動(dòng)；
快速移動(dòng)模式 - 使用軸向鍵快速移動(dòng)；
(4) [EDIT] 程序編輯模式 - 編輯修改程序內(nèi)容；
2、進(jìn)給速度調(diào)整旋鈕
(1) 進(jìn)給速度調(diào)整旋鈕；
(2) 啟動(dòng)[CYCLESTART]、暫停[HOLD]；
(3)主軸正轉(zhuǎn)、主軸反轉(zhuǎn)、主軸停止；
(4) 程序保護(hù)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(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��；
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 550mm 、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；
3.3.2：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��；
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 750mm、Y 軸 750mm 、Z 軸 650mm；
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；
3.4：程序指令（五軸五聯(lián)動(dòng)加工中心支持刀尖跟隨功能）
1、G代碼機(jī)能（X、Y、Z、A/B、C軸）
1.1、海德漢程序G代碼
(1) 運(yùn)動(dòng)指令: L C CR CT；
(2) 暫停時(shí)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(bǔ)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(duì)/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(diǎn)偏移 CYCL DEF 7；
(12) 工件原點(diǎn)設(shè)定 CYCL DEF 247；
(13) 極坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)指令:LP CP CR CTP；
(14) 支持 G01 軸向直角之自動(dòng)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(yùn)動(dòng)指令: G00、G01、G02、G03、G05、G06、G07；
(19) 極坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)指令:G10、G11、G12、G15、G16；
(20) 暫停時(shí)間指令: G04；
(21) 平面選擇指令: G17、G18、G19；
(22) 刀具半徑補(bǔ)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(duì)/增量尺寸指令: G90、G91；
(26) 支持 G01 自動(dòng)倒 C 角(G24)、倒 R 角(G25)指令功能；
(27) 工件坐標(biāo)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(diǎn)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(jī)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(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)自動(dòng)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(biāo)系參照到機(jī)器工件原點(diǎn)；
(M92)在定位單節(jié)之內(nèi)坐標(biāo)系參照到機(jī)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(jìn)給速率，單位是 mm/min；
(M117)角度軸向的進(jìn)給速率，單位是 deg/min；
(M126)在旋轉(zhuǎn)軸上，以最短路徑移動(dòng)；
(M127)指令與實(shí)際位置之間的差值移動(dòng)；
(M136)每轉(zhuǎn)進(jìn)給速率 F，單位是 mm/rev；
(M137)每分進(jìn)給速率 F，單位是 mm/ min；
四、安全保護(hù)：實(shí)驗(yàn)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(hù)功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時(shí)，防止漏電保護(hù)器合閘，造成觸電危險(xiǎn)；電源具有故障鎖定功能，發(fā)生故障導(dǎo)致跳閘時(shí)，不能人為上電，只能通過遠(yuǎn)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(jī)APP和PC端云平臺(tái)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(dú)立運(yùn)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(jī)交互界面，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語(yǔ)音播報(bào)功能。能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)數(shù)值。能監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室電源的故障類型和故障次數(shù)；設(shè)備時(shí)間管理包含年月日時(shí)間的顯示；用戶通過刷卡方式請(qǐng)求開啟設(shè)備，PC端進(jìn)行授權(quán)之后，設(shè)備可啟動(dòng)使用，PC端可分時(shí)預(yù)約設(shè)備的啟動(dòng)和停止！
2、手機(jī)APP：用電狀態(tài)界面實(shí)時(shí)顯示當(dāng)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(fù)載值、設(shè)備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復(fù)時(shí)間值等。后臺(tái)查看報(bào)警日志、操作日志、故障日志等。控制：可在微信小程序中遠(yuǎn)程控制智能開關(guān)的通斷。
3、PC端軟件：每個(gè)設(shè)備狀態(tài)信息顯示，具有多個(gè)子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個(gè)人中心資料管理、用戶報(bào)警定位跟蹤與信息統(tǒng)計(jì)；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(dú)控制每臺(tái)設(shè)備的開關(guān)！
4、報(bào)修管理：用戶可進(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)修，反應(yīng)設(shè)備故障信息，編輯報(bào)修情況，后臺(tái)可進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)，及時(shí)跟進(jìn)，以有效解決用戶設(shè)備維護(hù)。
5、用戶管理：可連通手機(jī)號(hào)，對(duì)賬戶進(jìn)行一對(duì)一的安全加密，實(shí)名認(rèn)證，防止賬戶泄密、防盜，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)連接云平臺(tái)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理。
五、設(shè)備主要配置（以下為每臺(tái)2工位配置）
| 序號(hào) | 主要部件 | 規(guī)格 | 數(shù)量 | 備注 |
| 1 | 模擬機(jī)柜體 | 1550×650×1780mm | 1臺(tái) |
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(tái) | ||
| 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(hù)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(jī)床仿真（5軸2種） |
| 7 | 訓(xùn)練機(jī)控制器 | 410×415×175mm | 1臺(tái) | 主控器 |
| 8 | 32英吋顯示器 | 分辨率 1920×1080 | 1臺(tái) | 顯示模擬機(jī)床 |
| 9 | 17英吋電容觸摸屏 | 分辨率 1024×768 | 1臺(tái) | 顯示模擬數(shù)控系統(tǒng) |
| 10 | 機(jī)床操作面板 | 1套 | 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)型 | |
| 11 | 電子手輪 | 1只 | 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)型 | |
| 12 | 三色報(bào)警燈 | DC24V | 1只 | 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)型 |
| 13 | 信息采集器 | 印刷電路板 | 1套 | 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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 |