数控编程与操作第6章知识分享

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1、第6章 数控铣床加工操作,6.1 数控铣床结构与技术参数 6.2 数控铣床操作 习题与思考题,6.1 数控铣床结构与技术参数,6.1.1 XK5025型数控铣床的特点及技术参数 1特点 XK5025型数控立式升降台配有FANUC-0MD数控系统，采用全数字交流伺服驱动。加工时，按照待加工零件的尺寸及工艺要求，编制成数控加工程序，通过控制面板上的操作键盘输入计算机，计算机经过处理发出脉冲信号，该信号经过驱动单元放大后驱动伺服电动机，实现铣床的X、Y、Z三坐标联动功能，完成各种复杂形状的加工。,本机床适用于多品种小批量零件的加工，对各种复杂曲线的凸轮、样板、弧形槽等零件的加工效能尤为显著。由于本机

2、床是三坐标数控铣床，驱动采用精度高、可靠性好的全数字交流伺服电动机，输出力矩大，高速和低速性能均很好，且系统具备手动回机床零点功能，机床的定位精度和重复定位精度较高，不需要模具就能确保零件的加工精度，同时机床所配系统具备刀具半径补偿和长度补偿功能，降低了编程复杂性，提高了加工效率。本系统还具备零点偏置功能，相当于可以建立多工件坐标系，实现多工件的同时加工，空行程可采用快速方式，以减少辅助时间，进一步提高了劳动生产率。,系统主要操作均在键盘和控制面板上进行，面板上的9英寸CRT显示屏可实时提供各种系统信息：编程、操作、参数和图像。每一种功能都具备多种子功能，可以进行后台编辑。,2) 主轴 主轴孔

3、锥度： ISO 30# (724) 主轴套筒行程： 130 mm 主轴套筒直径： 85.725 mm 主轴转速范围： 有级654750 r/min 无级603500 r/min 主轴中心至床身导轨面的距离： 360 mm 主轴W端面至工作台面的高度： 30430 mm,3) 进给速度 铣削进给速度范围： 00.35 m/min 快速移动速度： 2.5 m/min 4) 精度 分辨率(脉冲当量)： 0.001 mm 定位精度： 0.013 mm/300mm 重复定位精度： 0.005 mm 主轴电动机容量： (三相)2.2 kW,6.1.2 数控铣床系统CRT/MDI操作面板 CRT/MDI操作

4、面板与系统有关，不同的数控系统其面面板也不同，由系统制造厂家确定。图6-1所示为FANUC标准系统的CRT/MDI操作面板。,图6-1 FANUC数控铣床系统面板,1CRT/MDI面板主功能 【POS】：机床位置显示。在CRT上显示机床现在的位置。 【PRGRM】：程序。在编辑方式下，编辑和显示内存中的程序；在MDI方式下，输入和显示MDI数据。 【MENU OFFSET】：偏置量设定与显示。刀具偏置量数值和宏程序变量的设置与显示。 【DGNOS/PARAM】：自诊断参数。运用参数的设置，显示及诊断数据的显示。 【OPR ALARM】：报警号显示。按此键显示报警。 【AUX GRAPH】：图形

5、显示。图形轨迹的显示。,2CRT/MDI面板其他键的功能 【RESET】：复位键。用于解除报警。 【START】：启动键。用于MDI或自动方式运行时的循环启动运行，其使用方法因机床不同而不同。 【/、#、EOB】：符号键。在编程时用于输入符号，特别用于每个程序段的结束符号，其中【EOB】键能将程序段自动换行。 【DELET】：删除键。在编程时用于删除已输入的字符。,【INPUT】：输入键。按地址键或数据键后，地址或数值输入缓冲器并显示在CRT上，再按【INPUT】键，则将缓冲器中的信息设置到偏置寄存器上。此键与软件键中的【INPUT】键等价。 【CAN】：取消键。消除“键输入缓冲器”中的文字或

6、符号。例如，“键输入缓冲器”中刚刚输入的字符是“N0001”，若按【CAN】键，“N0001”就被消除。与删除键相比较，删除键删除光标对应的字符，取消键则删除光标前的字符。,【CURSOR】：光标移动键。有两种光标移动键：【】使光标顺方向移动，【】使光标反方向移动。 【PAGE】：翻页键。有两种翻页键：【】为顺方向翻页，【】为反方向翻页。程序较长时分屏显示，可按此键翻页。 【 】：软件键。软件键按照用途可以给出多种功能。软件键的功能与CRT画面最下方显示的提示是相互对应的，在不同的状态下有不同的功能。两头带三角符的键是翻屏键。 【OUTPUT START】：输出启动键。按此键，CNC开始输出内

7、存中的参数或程序到外部。,6.1.3 数控铣床操作面板 机床操作面板是机床制造厂家确定的，机床的类型不同，其开关的数量、功能及排列顺序有一定的差异。国产机床的操作按(旋)钮多用中文标示，进口机床多用英文标示，还有一些数控机床用标准图标标示。图6-2所示为XK5025型数控铣床的操作面板。,图6-2 XK5025型数控铣床操作面板,1面板上操作按/旋钮的功能 【接通】：按下此键，接通CNC的电源。 【断开】：按下此键，断开CNC的电源。 【循环启动】：按下此键，自动运转启动并执行程序。在自动运转中自动运转指示灯亮。 【进给保持】：自动运转时刀具减速并停止进给。再按【循环启动】键，机床继续进给。

8、【方式选择】：它是旋转式状态键，旋钮指示的位置不同，所出现的状态不同，需配合其他按/旋钮工作。图6-2中所示共有9个位置选择：,【编辑】：处于此位置，可以进行数控程序的输入与编辑。 【自动】：处于此位置，可以按【循环启动】键，完成程序的自动运行。 【MDI】：处于此位置，MDI手动数据输入，可操作系统面板并设置必要的参数。 【手动】：处于此位置，可以进行手动连续进给或步进进给。 【手轮】：处于此位置，可以通过操作手轮，在X、Y、Z三个方向进行精确的移动。对刀时常用。 【快速】：处于此位置，刀具快速进给。,【回零】：处于此位置，操作【Z】等相应键，可以使机床返回参考点。 【纸带】：用纸带输入程序

9、，现在一般不再使用此功能，新型机床已经取消。 【示教】：示教编程方式，用于教学演示。 【跳步】：跳过任选程序段。 【单段】：按一次该键仅自动运行一个程序段(一行程序)。多用于程序的调试。 【空运行】：程序运行，但机床不动。,【锁定】：机床锁定，断开进给控制信号。多用于程序的调试或教学演示。 【选择停】：按下此键，则M01指令生效。多用于程序的调试及程序纠错。 【急停】：按下此键，使机床紧急停止，断开机床主电源。主要应付突发事件，防止撞车事故发生。解除需要旋转此按钮，系统需要重新复位，对于低档机床来说需要重新对刀。 【机床复位】：用于解除报警，CNC复位。 【程序保护】：保护程序不被删改。,【进

10、给速率修调】：选择自动运行和手动运行时进给速度的倍率。 【手动轴选择】：它是位置旋钮，将其旋置在要移动的轴所指示的位置上，然后操纵手轮。手动控制机床沿相应的坐标轴运动。 【手轮轴选择】：手轮转动时，只能控制此旋钮选定的单一坐标轴的移动。 【手轮轴倍率】：手轮进给中，选择手轮移动倍率。 【手摇脉冲发生器】：手摇脉冲发生器也叫手轮。摇动手摇脉冲发生器，可控制机床相应坐标轴的移动。,2手动操作 (1) 手动返回参考点。(单轴)选择【回零】方式，按【手动轴选择】选定一个坐标轴。一般为正向。 (2) 手动连续进给(手动方式)。由进给速度修调旋钮选择点动速度，需按下【手动轴选择】中的【X】、【X】、【Y】

11、、【Y】、【Z】或【Z】其中一个键。松开后停止进给。注意正、负方向，以免碰撞。 (3) 手轮方式。选择手摇脉冲发生器的手动进给轴X、Y或Z，由手轮轴倍率旋钮调节脉冲当量，旋转手轮，可实现手轮连续进给移动。注意旋转方向，以免碰撞。,6.2 数控铣床操作,6.2.1 机床操作方法与步骤 1电源的接通与断开 1) 电源接通 (1) 首先检查机床的初始状态，以及控制柜的前、后门是否关好。 (2) 接通机床的电源开关，此时面板上的“电源”指示灯亮。,(3) 确定电源接通后，按下操作面板上的【机床复位】按钮，系统自检后CRT上出现位置显示画面，【准备好】指示灯亮。注意：在出现位置显示画面和报警画面之前，请

12、不要接触CRT/MDI操作面板上的键，以防引起意外。 (4) 确认风扇电动机转动正常后开机结束。,2) 电源关断 (1) 确认操作面板上的【循环启动】指示灯已经关闭。 (2) 确认机床的运动全部停止，按下操作面板上的【断开】按钮数秒，【准备好】指示灯灭，CNC系统电源被切断。 (3) 切断机床的电源开关。,2手动运转 1) 手动返回参考点 (1) 将方式选择开关置于【回零】的位置。 (2) 分别使各轴向参考点方向手动进给，返回参考点之后相应轴的指示灯亮。,2) 手动连续进给 (1) 将方式选择开关置于【手动】的位置。 (2) 选择移动轴，机床在所选择的轴方向上移动。 (3) 选择手动进给速度。

13、 (4) 按【手动轴选择】按钮，刀具按选择的坐标轴方向快速进给。 注意：手动只能单轴运动。把方式选择开关置为【手动】位置后，先前选择的轴并不移动，需要重新选择移动轴。,3) 手轮进给 转动手摇脉冲发生器，可使机床微量进给。其操作步骤如下： (1) 使【方式选择】开关置于【手轮】位置。 (2) 选择手摇脉冲发生器移动的轴。 (3) 转动手摇脉冲发生器，实现手轮手动进给。,3程序编制 将【方式选择】旋钮置于【编程】位置。在系统操作面板上，按【PRGRM】键，CRT出现编程界面，系统处于程序编辑状态，按程序编制格式进行程序的输入和修改，然后将程序保存在系统中。也可以通过系统软键的操作，对程序进行程序

14、选择、程序拷贝、程序改名、程序删除、通信、取消等操作。,4工件安装 装夹毛坯时将毛坯放在机床工作范围的中部，以防机床超程。用台式虎钳夹持工件时，夹持方向应选择零件刚度最好的方向，以防弹性变形。空心薄壁零件宜用压板固定。毛坯装夹时要清洁铣床工作台、台虎钳钳口等，以防铁屑引起定位不准。要特别注意留出走刀空间，防止刀具与台虎钳、压板、压板的紧固螺栓相撞。,5对刀操作 刀具的安装是一项十分细致的工作，数控铣床带有装拆刀具的专门工具。换刀时要注意清洁，刀具的配合精度较高，稍有污物，刀具就装不上。刀具的夹持要坚固可靠。必须选择与刀具相适应的标准刀柄夹头。 对刀有两种方法：一是用对刀镜、对刀器等专门的工具对

15、刀；另一种是试切法。试切法是数控铣床上常用的对刀方法。将机床的显示状态调整为显示机床坐标系坐标，启动主轴，手动调整机床，用刀具在工件毛坯上切出细小的切痕来判断刀具的坐标位置，用MDI方式输入工件坐标系的原点坐标，在程序中可用G54G59指令的方式进行坐标系调整，或者用G92指令和对刀点的坐标确定工件坐标系,图6-3 工件坐标系的建立,下面举例介绍运用G92指令的对刀方法。 例如，在FANUC系统7140型数控铣床上加工工件，编程时把工件坐标系原点设在工件上表面的对称中心上(如图6-3所示)，运用试切法对刀。,其操作步骤如下； (1) 启动机床后，启动主轴，选择点动方式，用手动方式移动铣刀，使铣

16、刀与工件毛坯左侧边缘轻接触，如图6-4(a)所示。按软键选择MDI功能，再选择“MDI运行”，然后输入指令G92 X0，最后按【循环启动】键，此时可看到屏幕上的工件指令坐标X值变为0。 (2) 用手动方式移动铣刀，使铣刀与工件毛坯右侧边缘轻接触，如图6-4(b)所示。将此时屏幕上工件坐标系中的X坐标值记为U，然后在MDI方式下输入指令G92(U/2)，再按【循环启动】键。,(3) 用手动方式移动铣刀，使铣刀与工件毛坯前面(靠近操作者的一边)轻轻接触，如图6-4(c)所示。然后在MDI方式下输入指令G92 Y0并运行。 (4) 用手动方式移动铣刀，将铣刀与工件后面(远离操作者的一边)轻轻接触，如图6-4(d)所示。设此刻屏幕上的工件指令坐标Y值为V，然后在MDI方式下输入指令G92 Y(V/2)，并运行。 (5) 用手动方式移动铣刀，使铣刀与工件上表面轻轻接触(注意选择加工中将要切去部分的表面处)，然后在MDI方式下输入指令G92 Z0并运行，最后将铣刀提起。,图6-4 试切法对刀示意图,通