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知识拓展知识学习学习目标思考练习项目2数控车削编程与加工数控工艺编程与加工知识拓展知识学习学习目标思考练习任务2.1数控车床的基本操作数控工艺编程与加工知识拓展知识学习学习目标思考练习技能目标能掌握FANUC系统数控车床的基本操作方法；能掌握华中“世纪星”HNC-21T3系统数控车床的基本操作方法；能够熟练进行数控车床常见刀具的试切法对刀及刀具参数输入；能正确进行程序编辑与输入；能正确进行首件试切与自动加工；能熟悉数控车床安全操作规程。学习目标知识拓展知识学习学习目标思考练习知识学习本任务包含：数控车床的基础知识FANUC0i数控车床面板功能介绍FANUC0i数控车床基本操作方法程序编辑试切加工等知识的学习知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习数控车床是由床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、润滑系统、排屑器等部分组成。数控车床的布局大多采用全封闭或半封闭保护，目的是保护人身安全。图2-1为典型数控车床外形结构图。数控机床组成知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习数控机床组成知识学习电气箱主轴机床防护操作面板回转刀架尾座排屑器冷却液箱滑板卡盘踏板开关床身知识拓展知识学习学习目标思考练习主要用于：精度要求高、表面粗糙度好、轮廓形状复杂的轴类、盘类等回转体零件的加工。能够通过程序控制自动完成：内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹非圆曲线回转体面等工序的切削加工并能完成：切槽、钻、扩、铰等加工。数控削各种类型零件如图2-2所示。数控车床工艺范围知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习图2-2数控车削的各种类型零件数控车床工艺范围知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习是指以加工原点为基准所建立的坐标系工件坐标系的原点应该选在：便于测量或对刀的基准位置。一般选取在：工件的右端面或左端面的中心。其坐标系的方向与机床坐标系的方向应该一致X轴对应径向Z轴对应轴向主轴的运动方向则：从机床尾架向主轴看，逆时针为+C向，顺时针为-C向。如图2-3所示。数控车削编程特点-工件坐标系知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习图2-3数控车床的工件坐标系工件坐标系知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习编程尺寸：编写数控车加工程序时，可根据系统参数设定来选择直径尺寸编程与半径尺寸编程。但由于车床中被加工零件一般都是以直径的方式标注和测量的，所以编写车程序时一般选用直径编程，这样也可以减少编程过程中的计算量。直径编程知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习编程方法：在同一个程序段中，根据图样上标注的尺寸，可以采用绝对值编程或增量编程，也可以采用混合编程。在车削加工中常用棒料或锻料作为毛坯，加工余量较大。为简化编程，一般采用数控系统的固定循环指令进行编程，可进行自动重复循环切削，使程序结构简化。编程方法知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习编程时，一般认为车刀刀尖是一个点，而实际上为了提高刀具的使用寿命和工件的表面质量，车刀的刀尖常刃磨成一个半径不大的圆弧。为提高工件的加工质量，需要对刀尖圆弧半径进行补偿，这样就可直接按照工件轮廓尺寸编程。半径补偿知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习机床操作面板主要由机床控制面板和系统控制面板组成数控车床的操作是通过：CRT/MDI操作面板和用户操作面板来完成的不同类型的数控车床，由于配置的数控系统不同，面板功能和布局也不尽相同。因此，应根据具体设备，仔细阅读操作说明书下面介绍FANUC0iTC数控车削系统操作界面。FUANC0i系统面板知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习作用：主要用于控制机床运行状态由：模式选择旋钮、数控程序运行控制开关等多个部分组成面板标准不一，主要由各个机床厂家自行设计下面以FANUC-0i标准机床控制面板为例进行介绍。数控机床控制面板知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习图2-4机床控制面板（数控车）数控机床控制面板知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习常用按键功能说明见表数控机床控制面板知识学习AUTO自动加工模式,可执行程序的自动加工EDIT编辑模式，可以进行程序的编辑、修改、插入及删除，各种搜索功能MDI手动数据输入，可以编制单段程序加以执行知识拓展知识学习学习目标思考练习数控机床控制面板知识学习DNC模式，用RS232电缆线连接PC机和数控机床，选择程序传输加工REF回参考点，在此模式下，机床可进行回零操作JOG手动模式，可以控制机床连续进给INC手动脉冲方式，用于精确控制机床运动通常要选择步进量HND手轮进给，对刀及调整机床位置时使用知识拓展知识学习学习目标思考练习数控机床控制面板知识学习单步执行开关，分程序段执行加工程序程序段跳读，自动方式按下此键，跳过程序段开头带有“/”的程序程序停，在自动方式下，遇有M00程序自动停止程序重启键，程序可以从指定的程序段重新启动机床锁定开关，数控机床仿真待加工程序时，为安全起见，将机械部分锁住知识拓展知识学习学习目标思考练习机床空运行，加快数控加工程序仿真速度程序运行开始，模式选择旋钮在“AUTO”和“MDI”位置时按下有效，其余模式按下无效程序运行停止，在程序运行中，按下此按钮停止程序运行手动主轴正转手动主轴反转数控机床控制面板知识拓展知识学习学习目标思考练习数控机床控制面板手动停止主轴增量运行步进量选择，每一步的距离：×1为0.001毫米，×10为0.01毫米，×100为0.1毫米，×1000为1毫米。使用时注意选择的轴、倍率及方向该方式可以选择要移动的轴及方向，可连续进给也可选用增量方式，选择手动增量方式可以精确控制位移量（功效同手轮），同时按下可以加快移动速度知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习数控机床控制面板进给倍率，可以调节数控程序运行时的进给速度主轴倍率，可以调节机床主轴运行时的转速紧急停止，机床遇到紧急情况时使用程序保护，开关置于“”位置，可进行编辑或修改程序手轮，可以精确控制机床某轴精确运动知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习（2）数控系统操作面板数控系统操作面板如图2-5所示，主要由显示屏和编辑区域组成。其功能是完成人机对话，如：坐标显示、程序编辑、参数设置、系统信息等FUANC0i系统操作面板知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习图2-5FANUC0iMate-TA数控系统面板FUANC0i系统操作面板知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习数控系统操作面板上各种按键及其功能FUANC0i系统操作面板知识学习名称功能说明数字/字母键，用于输入数据到输入区域，系统自动判别取字母还是取数字。字母和数字键通过键切换输入，如：N→Q坐标显示页面功能键，按该键并结合扩展功能键，可显示各坐标位置的机床坐标、绝对坐标和增量坐标值，以及程序执行过程中坐标轴距指定位置的剩余移动量知识拓展知识学习学习目标思考练习FUANC0i系统操作面板程序显示页面功能键，在编辑模式下，可进行程序的编辑、修改、查找，结合扩展功能键可进行CNC系统与外部计算机进行程序传输；在MDI模式下，可显示程序内容和指令值加工参数设定页面功能键，结合扩展功能键可进行刀具半径补偿值设定，刀具磨损补偿值设定及工件坐标系设定切换键，在键盘上的某些键具有两个功能，按下SHIFT键可以在这两个功能之间进行切换知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习FUANC0i系统操作面板数据取消键，删除写入续存区的字符数据输入键，输入刀具补偿参数值、工件坐标、MDI指令值、CNC参数设置值等系统参数页面显示报警信息等刀具路径图形模拟页面功能键，结合扩展功能键可进入动态刀具路径显示、坐标值显示以及刀具路径模拟有关参数设定页面知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习FUANC0i系统操作面板替换键，用输入的数据替换光标所在的数据插入键，在程序光标指定位置插入字符或数字删除键，删除光标所在的数据，也可删除一个或全部程序往前翻页键、往后翻页键，可翻阅当前CRT显示资料的上下续页光标移动功能键，在执行数据修改、删除、输入操作时用来指定编辑数据的位置知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习FUANC0i系统操作面板帮助键复位键，终止CNC的一切输出指令，CNC恢复到初始状态回车换行键，结束一行程序的输入并且换行软键，根据不同的画面，软键有不同的功能。软键功能显示在屏幕的底端知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习在机床操作前应认真学习机床说明书和安全操作规程，避免因误操作而造成的撞刀事故。一般来说数控机床操作包括以下几项内容开机操作、回参考点、移动机床坐标（手动或手轮）、MDI方式基本操作、开关主轴、设定工件坐标系、输入刀具补偿参数、关机操作等内容。FANUC0i数控车床基本操作知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习开机操作1）检查机床的润滑罐，油面应在上、下油标线之间；如没有，则需要加入机油达到标准2）合上总电源开关。3）打开机床左侧的电源开关。4）以顺时针方向转动紧急停止开关，按下“启动”键，此时机床启动完毕。开机操作知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习回参考点1）置模式在位置。2）选择各轴正方向，按住按钮，即回参考点。回参考点（又称回零）是否成功可观察机床回零指示灯亮否或机床机械坐标值是否归零。回参考点知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习注意：回原点时应该先回X轴，再回Z轴，否则刀架可能与尾座发生碰撞。即使机床开机之后已经进行回零操作，但如出现以下几种情况仍需要重新回参考点：①机床关机后马上重新接通电源。②机床解除急停状态后。③机床在第一次回参考点过程中出现超程报警并消除报警后。④数控机床在“机械锁定”状态下进行程序的空运行操作后。回参考点知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习移动机床坐标轴手动移动机床轴的方法有三种。方法一：手动方式1）置模式在“JOG”位置。2）选择某轴，点击方向键，机床坐轴移动，松开则停止移动。3）同时按键，机床轴快速移动，用于较长距离的工作台移动。手动方式知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习方法二：增量方式这种方法用于微量调整，如用在对基准操作中。1）置模式在位置，选择步进量。2）选择某轴，每按一次，机床轴移动一步。方法三：手轮方式操纵“手脉”，这种方法用于微量调整。在实际生产中，使用手脉可以让操作者容易控制和观察机床移动。增量方式知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习MDI方式基本操作在MDI方式下可以编制一段程序加以执行，但不能加工由多个程序段描述的轮廓，主要适用于简单的测试操作。MDI方式基本操作知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习举例输入M03S800，具体操作步骤如下：1）选择机床操作面板上的方式选择中的“MDI”模式。2）点击数控面板上PRGRM键。3）点击显示界面上的功能软键﹤MDI﹥，进入程序输入界面。4）通过操作面板输入程序段“M03S800；”知识学习MDI方式基本操作-举例说明（注意：每个程序段结束时，必须输入“；”作为该程序段结束的标志。）知识拓展知识学习学习目标思考练习5）按“循环启动”执行输入的程序，完成主轴800r/min的正转。在MDI状态下，也可实现自动换刀方法，即按照上述操作方法，在程序输入界面输入“T××××；”知识学习MDI方式基本操作-举例说明知识拓展知识学习学习目标思考练习开、关主轴1）置模式在“JOG”位置。2）按机床主轴正反转（第一次启动时需利用MDI方式启动），按主轴停转主轴开关操作知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习试切法对刀知识学习对刀对每一个操作者来说极为重要。对刀的目的:就是为了建立工件坐标系和机床坐标系的位置关系，方便机床找到工件的坐标位置。比较常用的方法是试切法对刀和对刀仪对刀知识拓展知识学习学习目标思考练习试切法对刀只有在手动方式和手轮方式下才可以进行，需要用所选的刀具试切零件的外圆和端面，并测量得到零件外圆和端面的坐标值。下面介绍外圆车刀的对刀方法（假定毛坯为Φ20mm，外圆车刀为1号刀），具体操作步骤见表2-3试切法对刀知识学习知识拓展知识学习学习目标思考练习表2-3试切对刀及对刀验证步骤试切法对