第2章fanuc 0-td系统数控车床

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1、第2章 FANUC 0-TD系统数控车床 加工技术与实训,2.1 FANUC 0-TD系统数控车床概述 2.2 数控车床操作 2.3 常用编程指令 2.4 数控车床编程实例 2.5 实训练习题,2.1FANUC 0-TD系统数控车床概述,2.1.1 CAK6150P数控车床结构 2.1.2 数控车床基本规格及功能 2.1.3 操作面板功能简介 2.1.4 数控车床坐标系,2.1.1 CAK6150P数控车床结构,CAK6150P数控车床有两个进给轴，采用FANUC 0-TD数控系统，交流伺服电机拖动滚珠丝杠传动，可实现平面连续轨迹运动。纵向进给与主轴平行称作Z(进给)轴，指向台尾方向为正方向；

2、横向进给与主轴垂直称作X(进给)轴，离开工件方向为正方向。本系统可采用绝对编程，也可采用相对编程，也可混合编程。在X方向采用直径编程，因此编程的X(U)值是实际坐标值的2倍，但刀具的移动量只有编程值的一半。CAK6150P数控车床外观布局如图2.1所示。,图2.1 CAK6150P数控车床外观布局图,2.1.2 数控车床基本规格及功能,1FANUC 0-TD数控车床基本规格,数控系统具有的主要性能见表2.1 机床主要技术参数见表2.2 机床用电机见表2.3,2FANUC 0-T数控系统的主要功能,(1) 两轴联动： 联动轴数是指数控系统按加工要求控制同时运动的坐标轴数。该系统可实现X、Z两轴联

3、动。 (2) 插补功能：指数控机床能够实现的线型能力。机床的插补功能越强说明能够加工的轮廓种类越多。 该系统可实现直线、圆弧插补功能。 (3) 进给功能：可实现m/min快速进给、切削进给、手动连续进给、点动进给、进给倍率修调、自动加减速等功能。 (4) 刀具功能：可实现刀具的自动选择和换刀。 (5) 刀具补偿：可实现刀具在X、Z轴方向的尺寸、刀尖半径、刀位等补偿。 (6) 机械误差补偿：可自动补偿机械传动部件因间隙产生的误差。 (7) 程序管理功能：可实现对加工程序的检索、编制、修改、插入、删除、更名、在线编辑及程序的存储等功能。 (8) 图形显示功能：利用监视器(CRT)可监视加工程序段、

4、坐标位置、加工时间等。 (9) 操作功能：可进行单程序段的执行、试运行、机床闭锁、暂停和急停等功能。 (10) 自诊断报警功能：可对其软、硬件故障进行自我诊断的能力，用于监视整个加工过程是否正常，并及时报警。 (11) 通信功能：该系统配有RS-232C接口，为进行高速传输设有缓冲区。,表2.1 FANUC 0-TD数控系统主要性能,注：表示基本功能 表示选择功能,表2.2 CAK6150P机床主要技术参数,表2.3 机床用电机一览表,2.1.3 操作面板功能简介,机床操作面板如图2.2所示，主要由数控系统面板及机床操作键盘组成。,1数控系统面板；2进给速度倍率开关；3机床操作键盘；4手摇脉冲

5、发生器；5数控系统 电源启动按钮；6数控系统电源停止按钮；7急停按钮；8循环启动按钮；9进给暂停按钮 10冲液启动按钮；11冲液关闭按钮,图 2.2 数控操作面板,1. 系统操作面板(CRT/MDI面板),系统操作面板如图2.3所示。,图2.3 系统操作面板,系统操作面板(CRT/MDI面板),(1) 功能键 POS键，显示现在位置的功能，如果连续按，则分别显示绝对坐标值、相对坐标值、所有坐标值；或配合显示器下方的对应软键，也可分别显示绝对坐标值、相对坐标值、所有坐标值。 PRGRM键，在EDIT方式下，可以进行存储器内程序的编辑、列表及显示；在MDI方式下，进行MDI数据的输入、显示；在自动

6、运转方式下，逐步显示程序内容等。 MENU/OFSET键，可以设置刀具偏置量、刀具长度补偿量以及坐标系(G54-G59)的设定与显示等。DGNOS PARAM键，可以进行运行参数的设定、显示及诊断数据的显示。 OPR/ALARM键，当出现不正确的操作时，显示报警号，并提示相关信息。 按下任何一个功能按钮后，再按CAN键，显示的画面消失。之后再按其中任何一个功能键，画面会再一次显示。长时间接通电源而不使用装置时，请先清除画面，以防止画面质量下降。,系统操作面板(CRT/MDI面板),(2) 键盘说明 FANUC 0-TD系统CRT/MDI操作面板键盘按钮功能如表2.4所示。,表 2.4,系统操作

7、面板(CRT/MDI面板),(3) 数字输入键 如图2.4(b)所示，为数字输入键。由数字输入键输入的内容，在CRT画面下方倒数第2行数值后显示，如图2.4(a)所示。 如图2.4(b)所示，输入数据时，数据键和地址键兼用。显示器下侧显示ADRS时，才能输入地址；显示NUM或NO时，才能输入数值。地址和数值的切换根据具体条件，如当前页面等，由CNC自动进行。对于在键面上有多个地址的键，根据按键的次数做如下变化： /.#EOB键 ； ， / KJI键 I J K,系统操作面板(CRT/MDI面板), LPQ键 L P Q,图 2.4 数字输入,例如，由MDI输入X123。 选择MDI方式，按PR

8、GRM键，显示出ADRS，然后才能输入地址。 按键，输入X，之后显示NUM，便能输入数值。 依次按、后数值123被输入。 按INPUT键，、中输入的数据X123被输入，之后又显示ADRS。,2. 控制面板功能简介,控制面板如图2.5所示。操作键盘功能见表2.5.,图2.5 机床控制面板,2. 控制面板功能简介,控制面板如图2.5所示。操作键盘功能见表2.5.,图2.5 操作键盘功能表1,2. 控制面板功能简介,控制面板如图2.5所示。操作键盘功能见表2.5.,图2.5 操作键盘功能表2,控制面板如图2.5所示。操作键盘功能见表2.5.,图2.5 操作键盘功能表3,2. 控制面板功能简介,控制面

9、板如图2.5所示。操作键盘功能见表2.5.,图2.5 操作键盘功能表4,2.1.4 数控车床坐标系,1.机床坐标轴,为简化编程和保证程序的通用性，对数控机床的坐标轴和方向命名制订了统一的标准，规定直线进给坐标轴用X、Y、Z表示，常称基本坐标轴。X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手定则决定，如图2.6所示，图中大姆指的指向为X轴的正方向，食指指向为Y轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。旋转轴A(B、C)绕直线轴X(Y、Z)旋转，其正方向用右手法则确定，握住拳头，大拇指指向X(Y、Z)轴的正方向，则其余四指指向为A(B、C)的正方向。,图2.6 右手定则,2.机床坐标系,机床坐标系是机床上固有的坐标系

10、，机床坐标系的方位是参考机床上的一些基准面确定的。机床上有一些固定的基准线，如主轴轴线、固定的基准面(工作台面、主轴端面、工作台侧面、导轨面等)。不同的机床有不同的坐标系，如图2.7所示为车床坐标系。,图2.7 车床坐标系,3机床原点 机床原点也称为机械原点，是机床坐标系的原点，它的位置是在车床X、Z轴正向的最大极限处。 4加工坐标系 加工坐标系也称工作坐标系，是编程人员在编程和加工时使用的坐标系，是程序的参考坐标系。其位置以机床坐标系为参考点，在FANUC 0-TD系统车床中可以设定6个工作坐标系。加工坐标系的原点称为工作原点或程序零点可设在工件上便于编程的某一固定点上。编程时的刀具轨迹坐标

11、点是按工件轮廓在工作坐标系中的坐标确定。加工时工件随夹具安装在机床上，这时测量工作原点(程序零点)与机床原点的距离，称为工作原点偏置，如图2.7所示Xa、Za(带负号)。该偏置值需预存在数控系统的存储器中，加工时，工作原点偏置便能自动地加到工作坐标系上，使数控系统可按机床坐标系确定加工时的绝对坐标值。因此，编程人员可以不考虑工件在机床上的实际安装位置和安装精度，而利用数控系统的原点偏置功能，通过工作原点偏置值，补偿工件在工作台上的安装位置误差。,2.2 数控车床操作,2.2.1 系统的启闭及注意事项 2.2.2 数控系统操作 2.2.3 机床操作 2.2.4 车削加工装夹方法 2.2.5 自动

12、加工 2.2.6工件坐标系的建立、对刀及刀具补偿 2.2.7 程序校验,2.2.1 系统的启闭及注意事项,1系统的启闭 本机床采用三相四线制交流电源供电，送电操作步骤如下。 (1) 将电源开关钥匙插入锁内后，顺时针旋转一个角度，然后合通电源总开关，数 秒钟后工作照明灯亮。 (2) 将系统操作面板上的NC启动按钮按一下，数秒钟后CRT显示器亮，并显示有关位置和指令信息，机床控制面板上的指示灯全亮，大约5秒钟后刀号和挡位显示器开始交替显示，其他键指示灯转为正常显示，数控系统上电后就可以进行操作。 (3) 无论何种情况，只要按下NC断电按钮，数控系统就会立刻下电关闭。 2系统启闭注意事项 (1) 机

13、床通电后，检查各开关、按钮、按键是否正常，机床有无异常现象。 (2) 检查电压、油压、气压是否正常，有手动润滑部位先要进行手动润滑。 (3) 各坐标轴手动回零时，若某轴在回零前已处在零点位置(或距离零点很近)，必须 先将该轴移动到距离原点100mm以外的位置，再进行回零操作。 (4) 为了使机床达到热平衡，必须使机床空运转15min以上。,2.2.2 数控系统操作,如图2.8所示为6种操作方式选择键，用于选择机床的6种操作方式。任何情况下，仅能选择一种操作方式，被选择的操作方式的指示灯会亮起。,1程序的输入、编辑与修改 按下编辑状态键1，指示灯亮，编辑状态具有输入、修改、删除、查询、调用工件加

14、工程序的功能。,图2.8 6种操作方式选择键 1编辑状态；2手动数据方式；3自动运行方式； 4手动方式；5脉冲方式；6回参考点方式,2.2 数控车床操作,2.2.2 数控系统操作,图2.9 新程序画面,(1) 建立新程序 按一下编辑状态键，指示灯亮。 按PROGRM键，显示如图2.9所示画面。 输入地址O。 输入新的程序号0006，按INSERT键。 根据提示即可由键盘输入程序内容。,2.2.2 数控系统操作,(2) 检索已有的程序 按一下编辑状态键 ，指示灯亮。 按PROGRM按钮，显示如图2.10所示的画面。 输入地址O。 输入已有的程序号。 按“”光标移动键后，在CRT画面的右上方即可显

15、示已检索到的程序号。 在EDIT方式下，按翻页键“”可逐页显示程序全部内容，并可以进行修改；连续按PROGRM可显示所有已存入存储器的程序。,图2.10 程序画面,2.2 数控车床操作,2.2.2 数控系统操作,(3) 删除程序 删除存储器中的程序： 选择编辑状态 。 按PROGRM按钮。 输入地址O。 输入已有的程序号。 按DELET键，即可删除程序号所指 的程序。 删除全部程序： 选择编辑状态 。 按PROGRM按钮。 输入地址O。 输入-9999。 按DELETE键，即可删除全部程序。,2.2 数控车床操作,2.2.2 数控系统操作,2加工坐标系原点输入 如图2.3所示，按一下MENU/OFSET键，再按显示器下方的work软键，进入坐标系设定画面。一般经过对刀后要进入该画面，将把要设为坐标原点的点在机床坐标系的坐标值(X，Z)输入G54G59六个加工坐标系之一即可。如有一点A在机床坐标系中的坐标值为(0，-236.856)，建立G55加工坐标系，操作如下。 (1) 按MENU/OFSET键，再按显示器下方的work软键，进入坐标系设定画面。 (2) 按光标移动键“”或“”，将光标移到G55。 (3) 依