五轴数控机床虚拟仿真一体机,数控仿真模拟

DB-10T-3C 海德汉五轴数控加工中心虚实一体训练机

一、产品简介
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，本公司引进世界先进的数控软件技术，研发本系列数控机床虚实一体训练机。训练机由软件和硬件相组合，功能先进、质量可靠、数控系统可多样化选配。
软件、操作面板等核心部件由台湾知名企业原装提供，相关软件具有“软件著作权、欧盟认证”等知识产权。
二、产品特点
五轴五联动数控加工中心是目前市场上高端、加工程序复杂的数控机床，编程师和操作工也是要求非常专业的人员才能胜任。它是一种高精密数控机床，机床成本高、维护难、维修费用高等实际问题造成学校不能大量采购而导致学生无法正常训练。
目前专业老师只能在教室里通过教材讲解，学生在学习过程中没有真实机床的认知和体验，若直接带学生上真机床训练，学生会产生极大的心理压力，容易紧张而造成断刀、撞机、材料和刀具损耗大、机床容易损坏、不安全、教学成本高等实际因素。
为了解决以上因素我公司开发了最新一代一机多用的五轴数控加工中心虚实一体训练机，该设备由软件与硬件相结合，具有编程、加工和调试系统的功能，可以实现AC轴和BC轴互换的五轴数控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。设备主体硬件由四个部份组成。
1、五轴数控加工中心虚实一体训练机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个万向滑轮并配置刹车装置，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轴和BC轴的五轴五联动加工中心（铣削），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。

（参考图）

三、产品主要技术参数（海德汉系列――双系统）
3.1：模拟数控系统：Heidenhain TNC640－AC/BC（5轴专业版加工中心）；
1、操作功能面板：功能依照实际Heidenhain TNC640控制器的功能键完整仿真设计；
(1) [AUTO]加工操作: 显示绝对坐标与加工状态、区块扫描、Q INFO；
(2) [MDI]加工操作: 显示绝对坐标与加工状态、引导式程序输入；
(3) [EDIT]程序编辑: 选择单节、切割单节、插入单节、复制单节、寻找、引导式程序输入；
(4) [TOOL TABLE]刀具表: 刀具数据设定与刀具补正；
(5) [DATUM MANAGEMEMT]工件坐标系: 工件坐标系设定与变更；
(6) [PGM]程序管理: 选择、复制、上次档案、删除、更名、新增；
(7) [ERR]异警: 报警列表、报警记录；
3.2：工业型操作面板与功能
1、模式选择钮功能选择
(1) [AUTO] 自动模式 - 程序自动执行；
            单步模式 - 程序单步执行；
(2) [MDI] 指令输入模式 - 参数设定与临时输入程序用；
(3) [MANUAL] 手轮模式 - 使用手轮移动；
             快速移动模式 - 使用轴向键快速移动；
(4) [EDIT] 程序编辑模式 - 编辑修改程序内容；
2、进给速度调整旋钮
(1) 进给速度调整旋钮；
(2) 启动[CYCLESTART]、暂停[HOLD]；
(3)主轴正转、主轴反转、主轴停止；
(4) 程序保护锁、紧急停止钮、冷却液、安全门开/关；
(5)按键式轴向按钮：[X+]、[X-]、[Y+]、[Y-]、[Z+]、[Z-]、[IV+]、[IV-]、[V+]、[V-]、[RAPID]、解除碰撞按钮；
(6)手轮、手轮速率钮、手轮轴向钮；
3.3：加工中心模拟功能（2种）
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轴校刀器、刀具、自动换刀机构 ATC、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 650mm、Y 轴 550mm 、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、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、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轴校刀器、刀具、自动换刀机构 ATC、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 750mm、Y 轴 750mm 、Z 轴 650mm；
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；
3.4：程序指令（五轴五联动加工中心支持刀尖跟随功能）
1、G代码机能（X、Y、Z、A/B、C轴）
1.1、海德汉程序G代码
(1) 运动指令: L C CR CT；
(2) 暂停时间指令: CYCL DEF 9；
(3) 平面选择指令: TOOL CALL X/Y/Z；
(4) 刀具呼叫与定义指令: TOOL CALL,TOOL DEF；
(5) 刀具半径补偿指令: R0 RR RL R+ R-；
(6) 工件尺寸，英制/公制: INCH/MM；
(7) 工件尺寸，绝对/增量尺寸指令: IX_ IY_ IZ_... ；
(8) 支援钻孔循环: CYCL DEF 200、CYCL DEF 203、CYCL DEF 205、CYCL DEF 240、CYCL DEF 241；
(9) 支援攻牙循环: CYCL DEF 206、CYCL DEF 207、CYCL DEF 209；
(10) 支援铰孔搪孔循环: CYCL DEF 201、CYCL DEF 202、CYCL DEF 204、CYCL DEF 208；
(11) 工件原点偏移 CYCL DEF 7；
(12) 工件原点设定 CYCL DEF 247；
(13) 极坐标运动指令:LP CP CR CTP；
(14) 支持 G01 轴向直角之自动倒 C 角与倒 R 角；
(15) 倾斜面加工: AXIAL、EULER、POINT、PROJECT、REL.SPA.、RESET、SPATIAL、VECTOR；
(16) 支持口袋铣削指令 CYCL DEF 251、CYCL DEF 252、CYCL DEF 253、CYCL DEF 254；
(17) TCPM: M128；
1.2、ISO code程序G代码
(18) 运动指令: G00、G01、G02、G03、G05、G06、G07；
(19) 极坐标运动指令:G10、G11、G12、G15、G16；
(20) 暂停时间指令: G04；
(21) 平面选择指令: G17、G18、G19；
(22) 刀具半径补偿指令: G40、G41、G42；
(23) 刀具呼叫与定义指令: T；
(24) 工件尺寸，英制/公制: G70、G71；
(25) 工件尺寸，绝对/增量尺寸指令: G90、G91；
(26) 支持 G01 自动倒 C 角(G24)、倒 R 角(G25)指令功能；
(27) 工件坐标系: G53、G54、G247；
(28) 支援钻孔循环: G200、G203、G205、G240、G241；
(29) 支援攻牙循环: G206、G207、G209；
(30) 支援铰孔搪孔循环: G201、G202、G204、G208；
(31) 支持口袋铣削指令 G251、G252、G253、G254；
(32) 倾斜面加工: AXIAL、EULER、POINT、PROJECT、REL.SPA.、RESET、 SPATIAL、VECTOR；
(33) TCPM: M128；
(34) 点加工排列循环: G220、G221；
(35) 特殊循环指令: G04、G62；
1.3、MACRO 宏程序机能
(1) 条件判断- EQ 等于；
(2) 分歧控制- 条件分歧 IF [条件式] GOTO n；
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)自动换刀、(M08)冷却液开启、(M09)冷却液关闭、
(M13)主轴正转并开启冷却液、(M14)主轴逆转并开启冷却液、(M30) 程序结束并返回程序开头；
(M91)在定位单节之内坐标系参照到机器工件原点；
(M92)在定位单节之内坐标系参照到机械參考位置；
(M99)单节式循环过程调用；
(M116)角度轴向的进给速率，单位是 mm/min；
(M117)角度轴向的进给速率，单位是 deg/min；
(M126)在旋转轴上，以最短路径移动；
(M127)指令与实际位置之间的差值移动；
(M136)每转进给速率 F，单位是 mm/rev；
(M137)每分进给速率 F，单位是 mm/ min；
四、安全保护：实验室智慧用电安全控制系统功能要求
（全室共1套,5套以下没此配置）
智能电源管理系统具有过温、短路、过流、过压、欠压、失压、功率限定7大保护功能；电源具有一键锁定功能，处理故障时，防止漏电保护器合闸，造成触电危险；电源具有故障锁定功能，发生故障导致跳闸时，不能人为上电，只能通过远程清除故障后，才能上电成功；能通过无线4G和有线以太网与手机APP和PC端云平台通讯，没有网络的情况下，教室整套智能电源管理系统可离线独立运行。
1、智能终端：智能电源管理系统以32位ARM为核心，采用4.3寸彩色触摸屏为人机交互界面，实时监控设备运行情况，提供Zigbee、CAN等多种通信模式，具备语音播报功能。能实时监测三相电压、电流、功率，功率因数、频率、电能等参数，液晶触摸屏监测数值。能监控实验室电源的故障类型和故障次数；设备时间管理包含年月日时间的显示；用户通过刷卡方式请求开启设备，PC端进行授权之后，设备可启动使用，PC端可分时预约设备的启动和停止！
2、手机APP：用电状态界面实时显示当前电压、电流、有无功功率、电能、设备温度、漏电电流值等；用电数据界面能智能查找近2年用电数据，设置界面能设置限定电能值、负载值、设备超温值、过欠压值、过欠压恢复时间值等。后台查看报警日志、操作日志、故障日志等。控制：可在微信小程序中远程控制智能开关的通断。
3、PC端软件：每个设备状态信息显示，具有多个子界面，具有故障分析，用电能效分析、集中管理、个人中心资料管理、用户报警定位跟踪与信息统计；具有管理员信息修改与权限管理等功能。可一键开启和关闭所有设备，可单独控制每台设备的开关！
4、报修管理：用户可进行远程报修，反应设备故障信息，编辑报修情况，后台可进行远程维护，及时跟进，以有效解决用户设备维护。
5、用户管理：可连通手机号，对账户进行一对一的安全加密，实名认证，防止账户泄密、防盗，现场数据连接云平台后台数据库管理。
五、设备主要配置（以下为每台2工位配置）

序号	主要部件	规格	数量	备注
1	模拟机柜体	1550×650×1780mm	1台	表面采用亚光密纹喷塑处理，底部装万向轮并带刹车装置
2	数控面板操作箱		1台	表面采用亚光密纹喷塑处理，底部装万向轮并带刹车装置
3	数控系统仿真软件	Heidenhain TNC640	1套	仿真海德汉TNC640（专业版）
4	软件加密狗	USB	1套	正版软件保护器
5	刀具包	加工中心	1套	模拟加工刀具
6	软件包	加工中心	2种	机床仿真（5轴2种）
7	训练机控制器	410×415×175mm	1台	主控器
8	32英吋显示器	分辨率 1920×1080	1台	显示模拟机床
9	17英吋电容触摸屏	分辨率 1024×768	1台	显示模拟数控系统
10	机床操作面板		1套	工业标准型
11	电子手轮		1只	工业标准型
12	三色报警灯	DC24V	1只	工业标准型
13	信息采集器	印刷电路板	1套	工业标准型
14	使用说明书	电子档	1套	光盘
15	设备总电源	单相三线制	600W	AC220V ±10% 50HZ

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