数控编程课件—数控车床加工编程

数控编程技术项目二数控车床加工编程项目情境创设项目情境创设项目教学目标项目教学目标项目学习目标项目学习目标数控车床主要用来加工轴类或盘类零件等回转体工件，如轴奥工件的内外圆柱面、圆锥面、螺纹表面、成形回转体表面，还可以完成车端面、切槽、倒角等加工，更适合于加工形状复杂的轴奥成盘类工件。本项目以华中数控HNC-21T系统为例介绍编程方法。通过实例编程，能掌握简单外形面轮廓的车削煸程方法，掌握建立坐标系指令和部分准。项目学习目标见表2-1。项目学习目标项目学习目标1任务一 简单外形面加工2任务二 外形面加工的简化编程3任务三 槽类零件车削加工编程任务一 简单外形面加工任务描述1本任务是编写图2-1所示工件的精加工程序，已知该工件已做好粗加工。指定工艺路线;进给功能;快速定位指令C00，直线插补指令G01，圆弧插补指令C02、C03;刀具和刀具补偿。图2-1工件零件图任务分析一、分析加工工艺由于本工件已做好粗加工，精加工的路线可以采用沿轮廓连续走刀一次切削完成。二、编写加工技术文件1.工序卡工序卡见表2-2。任务教学2.刀具卡刀具卡见表2-3。3.加工程序卡加工程序卡见表2-4。三、加工工件(数控车床的操作)(一)数控车床的一般操作步骤数控车床的一般操作过程为:开机一刀具安装一安装夹具和工件一对刀并设定工件坐标系一设置工作参数和刀具偏置值一输人加工程序-调试加工程序一自动加工一取下工件一关机。在上述操作过程中，离不开手动进给和手动车床动作控制以及紧急情况的处理，面这些操作均是通过机床操作面板来完成的。(二)“世纪星”数控系统操作装置操作装置是操作人员与数控机床进行交互的工具。操作装置主要由显示装置、NC键盘、机床控制面板、状态灯、手持单元等部分组成。图2-2所示为华中数控”世纪星”HNC-2IT的操作面板。1.NC键盘NC键盘包括精简型键盘(图2-3)和F1-FI0 十个功能键。MDI键盘主要用于零件程序的编辑、参数输人、MDI操作等，其中部分按键的功能在图2-3中右侧列出，F1-FI0 十个功能键位于显示器的正下方，用于系统的菜单操作。图2-2华中数控“世纪星”HNC21T的操作板图2-3部分NC键查功能2.机床控制面板机床控制面板(MCP)包括按键(钮)和状态灯。MCP 用于直接控制机床的动作或加工过程,如启动、暂停零件程序的运行，手动进给坐标轴，调整进給速度等。MCP上的按键一般会因所配机床类型的不同而有所差异，但配置“世纪星”数控机床的MCP,其上的按键种类及布局差别很小。以图2-4中的MCP为例，介绍其各按键的作用及使用方法。图2-4机床控制圆板(三)软件操作界面1.操作界而“世纪星”数控系统通电后，显示HNC-2IT的软件操作界面，如图2-5所示。其界面由如下9部分组成。图2-5操作界(1)倍率修调。主轴修调:当前主轴修调倍率;进给修调:当前进給修调倍率;快速修调:当前快速修调倍率。(2)菜单命令条。通过菜单命令条中的功能键FI-F10来完成系统功能的操作。(3)运行程序索引。显示自动加工中的程序名和当前程序段行号。(4)选定坐标系下的坐标值。坐标系可在机床坐标系、工件坐标系、相对坐标系之间切换。显示值可在指令位置、实际位置、剩余进给、跟踪误差、负载电流、补偿值之间切换(负载电流只对HSV-II型何服有效)。(5)工件坐标零点。工件坐标系零点在机床坐标系下的坐标。(6)辅助机能。自动加工中的M、S、T代码。(7)当前加工方式、系统运行状态及系统时钟。当前加工方式:根据机床控制面板上相应按键的状态，可在自动(运行)单段(运行)手动(运行)增量(运行)回零、急停、复位等之间进行切换。系统运行状态:在运行正常和出错之间切换。系统时钟:为当前系统时间。(8)当前加工程序行。当前正在或将要加工的程序段。(9)图形显示窗口。可以根据需要，用功能健F9设置窗口的显示内容。2.系统菜单结构操作界面中最重要的部分是菜单命令条，系统功能的操作主要通过菜单命令条中的功能键F1-FI0来完成。由于每个功能包括不同的操作，故菜单采用层次结构，即在主菜单下选择一个菜单项后，数控装置会显示该功能下的子菜单，用户可根据该子菜单的内容选择所需的操作，如图2-6所示。图2-6单层欢HNC一21T的菜单结构如图2-7所示。(四)开机、关机及返回参考点1.开机步骤(1)检查车床状态是否正常。(2)检查电源电压是否符合要求，接线是否正确。(3)按下控制面板上的“急停”按键(此步不是必需的，但建议依此操作)。(4)打开外部电源开关，启动机床电源。(5)接通数控系统电源。(6)检查风扇、电机的运转是否正常。(7)检查面板上的指示灯是否正常。若开机成功，则HNC-2IT自动运行系统软件。此时，液晶显示器显示软件操作界面，工作方式为“急停”。图2-7 HNC-2IT 的菜单结构2.复位若在开机过程中按下了“急停”按键，则系统通电进入软件操作界面时，系统初始模式显示为“急停，为使数控系统运行，衢顺时针旋转MCP右上角的“急停”按键使其松开，使系统复位，并接通何服电源。系统依方式选择按键的状态面进人相应的工作方式，软件操作界面的上方显示相应的工作方式。然后，车床操作者可按软件操作界面的菜单提示，运用NC键盘上的功能键、MDI键和控制面板的操作按键，进行后续的手动回参考点、点动进给、增量(步进)进给、手摇进给、自动运行、手动机床动作控制等操作。3.返回机床参考点数控车床在自动方式和MDI方式下，正确运行的前提是建立机床坐标系。此外，当数控系统接通电源复位后，紧接着应进行车床各轴手动回参考点的操作。此外，数控车床断电后再次接通数控系统电源、超程报警解除以后以及“急停”按键解除以后，般也需要进行再次回参考点操作，以建立正确的机床坐标系。未回参考点之前，数控车床只能手动操作。(1)回参考点的操作方法为:如果数控系统显示的当前工作方式不是回零方式，则按控制面板上的“回零”按键，以确保数控系统处于“回零”方式;根据x轴机床参数“回参考点方向”，按+X(回参 考点方向”为+”时)或“-x(“回参考点方向为“-”时)按键。x轴回到参考点后，+X或“-X”按键内的指示灯亮;用同样的方法，使用+Z-Z按键，可以使z轴回参考点。当所有轴回参考点后，即建立了机床坐标系。此时，操作者可正确地控制车床自动或MDI运行。(2)返回机床参考点注意事项为:回参考点时应确保安全，以免在车床运行方向上发生碰撞。车床回参考点时必须先回x轴参考点，再回z轴参考点，否则刀架可能与尾座发生碰撞;使用多个相容(+X与-X”不相容，其余类同)的轴向选择按键，可一-次性地使多个坐标轴同时返回参考点，但建议各坐标轴逐-返回参考点;在回参考点前，应确保回零轴位于参考点的“回参考点方向”的相反侧，否则应手动移动该轴直到满足此条件;在回参考点过程中，若出现超程，可按住控制面板上的“超程解除”按键，采用手动方式向相反方向移动该轴使其退出超程状态。4.紧急情况的处理(1)急停。在车床运行过程中，若遇危险或紧急情况，则应按下“急停”按键，使CNC进入急.停状态。这时，何服进给及主轴运转立即停止工作(控制柜内的进给驱动电源被切断);当故障排除后，可松开“急停”按键(右旋此按键即自动跳起),使CNC进人复位状态。紧急停止解除后应，重新执行回参考点操作，以确保坐标位置的正确性。注意:在通电和关机之前建议按下“急停”按键，以减少电网对设备的冲击。(2)超程解除。当某轴出现超程报警时，自动进入急停状态。要退出超程状态，必须按所述方法操作:松开“急停”按键，置工作方式为“手动”或“手摇”方式;一直按压着“超程解除”按键;在手动(手摇)方式下，使该轴向相反方向移动，退出超程扶态;松开“超程解除”按键。若显示屏上运行状态栏中的“运行正常”取代了“出错”，则表示已退出超程状态，数控系统恢复正常状态。提示:在操作数控车床退出超程状态时，请务必注意其移动方向及移动速率，以免发生机械碰撞。5.关机步骤数控车床使用完毕后，可按下述步骤关机。(1)按下控制面板上的“急停”按键，断开何服电源或按下Alr+C组合键.(2)断开数控系统电源。(3)断开数控车床电源。(五)数控车床的手动控制1.坐标轴的运动控制(1)手动连续进给。手动连续进给的一 般操作方法为:按压控制面板上的“手动”按键，系统处于手动运行方式;在轴手动按键(+X、+Z-X、-Z)中，按压需手动连续进給的轴和方向(如+X)。被选轴(如X轴)将向所选择的方向(如正方向)以选定的进给速率连续移动;松开相应的轴手动按键(如+X),被选轴(如x轴)即减速停止;同时按压多个相容的轴手动按键，可连续移动多个坐标轴。(2)增量(步进)进給。增量进給的一般操作方法为:当有手持单元时，置其上坐标轴选.择波段开关于“OFF挡，否则直接按压控制面板上的“增量”按键，数控系统处于增量进給方式;按压增量倍率按键x1“x10“x100或“x 100”中的一个，选择合适的步进增量值;在轴手动按键(+X、+Z、-X、-Z)中，按压需增量进給的轴和方向(如+X)被选轴(如X轴)将向所选择的方向(如正方向)移动一个步进增量;松开相应的轴手动按键(如+X)后,再次按压该按键，被选轴(如x轴)将再次进给一个步进增量。(3)手摇(手摇脉冲发生器)进给。手摇进给的一般操作方法为:当手持单元的坐标轴选择波段开关置于“X Z挡时，按压控制面板上的“增量”按键，数控系统处于手摇进给方式;由手持单元的坐标轴选择波段开关选择进給的坐标轴(如x轴);由手持单元的倍率波段开关选择进给的脉冲当量;顺时针或逆时针手动旋转手摇脉冲发生器，被选轴(如x轴)将向正向或负向移动。提示:手摇进给方式每次只能增量进给一个坐标轴。2.主轴手动操作(1)主轴制动。在手动1增量方式下，当主轴处于停止状态时，按压“主轴制动”按键，主轴电机被镇定在当前位置;再按一次该按键，主轴电机制动取消。(2)主轴正、反转及停止。在手动1增量方式下，当“主轴制动”无效时，可进行下述操作:按压“主轴正转”按键，主轴电机正转;按压“主轴反转”按键，主轴电机反转;按压“主轴停止”按键，主轴电机停止运转。提示:这几个按键互锁，即按压其中一个时，其余几个会失效。3.其他手动操作(1)冷却启动与停止。在任何方式下，按压“冷却开1停”按键，冷却液开;再按压此按键，冷却液关;再按压此按键，冷却液又开;如此循环。(2)卡盘夹紧与松开。在数控车床的手动方式下，按下“卡盘松/紧”按键，可松开工件(默认值为夹紧),进行工件更换操作;再按压此按键，可夹紧工件，进行工件加工操作;如此循环。(3)尾座套简的前进与后退。在数控车床的手动方式下，按下“尾座进1退”按键，可使尾座顶紧工件，进行工件加工操作;再按下此按键可使尾座离开工件，进行工件更换操作;如此循环。(4)刀位转换。对于有转塔刀架的数控车床，可通过程序指令使刀架自动转位;也可通过面板按键，手动控制刀架转位。在手动方式下按-下“刀位转换按键，数控系统会预先计数，转塔刀架将转动一个刀位。以此类推，按几次“刀位转换”按键，系统就预先计数，转塔刀架将转动几个刀位，接着按“刀位转换”按键左边的空白按键，转塔刀架才真正转动至指定的刀位。此为“预选刀”功能，可避免因换刀不当而导致的撞刀操作。例如，当前刀位为I号刀时，要转换至4号刀，可连按“刀位转换”按键3次，然后按空白按钮，4号刀就会转至正确的位置。(六)工作参数设置1.工件坐标系设置由于零件程序-般是以工件坐标系为基准编制的，且在加工过程中需要进行刀具补偿，因此为避免刀具与工件的碰撞或加工零件报废、确保零件加工的正确性，在加工前务必正确输入工件坐标系及刀具补偿数据。在图2-5所示的软件操作界面下，按F5键进入设置功能子菜单，如图2-8所示。图2-8设置功能子菜单工件坐标系设置步骤如下。(1)在图2-8所示设置功能子菜单下按FI键，进入坐标系手动数据输入方式，图形显示窗口首先显示G54坐标系数据，如图2-9所示。图2-9坐标系设置(2)选择要输人的坐标系。选择G547G55AC5676577G58/C59坐标系。(3)在