华中数控铣床一周实训教案

第1页共20页华中数控铣床实训教案实训目的：1、掌握数控机床安全规程；2、掌握HNC-21/22M数控系统铣床工件坐标系的设定方法；3、了解HNC-21/22M数控系统铣床程序调试步骤方法；4、初步了解HNC-21/22M数控系统铣床程序的编辑方法；5、了解HNC-21/22M数控系统铣床操作面板各个按键的含义、功能以及相对应的操作；6、了解HNC-21/22M数控系统铣床刀具补偿值的设定方法；7、掌握数控铣床的各种工作方式以及其对应的相关操作。实训要求：1、熟知数控铣床操作面板上各个按键的含义；2、能够熟练地通过数控铣床操作面板的按键控制机床的运动；3、要求能够熟知数控铣床的几种基本工作方式以及对应的操作；4、掌握在数控铣床上简单零件编辑程序的方法；5、熟练的调试程序、检查程序的正确性。实训设备HNC-21/22M数控系统铣床2台第2页共20页第一课铣床面板与基本操作一、数控机床安全规程1、实训人员应穿好工作服、安全鞋，长发女生要戴好工作帽。注意：不允许戴手套操作机床。2、不要移动或损坏安装在机床上的各种牌示。3、操作人员要经机床管理人员同意方可操作机床。4、开机之前，应先检查机床的电压、气压、油压是否符合正常的工作状态。机床工作台是否处在超极限状态。5、需要两人或多人操作共同完成的事项，应注意相互协调一致。6、机床的电器设备是由专门人员负责，其他人员不能擅自乱动。7、保持数控机床周围的环境整洁。8、下班前应清扫机床，关断总电源，关好门窗。二、数控铣床操作面板简介1、机床操作面板（1）工作方式选择键对操作机床的动作进行分类，包括自动、单段、手动、增量、手摇、回零几种工作方式。（2）和程序相关的执行按键控制程序的启动、停止、执行等内容，包括：“循环启动”、“进给保持”、“空运行”等功能按键。（3）和机床动作相关的按键控制机床的各种运动，包括：“冷却液开/停”、“换刀允许”、“主轴正转”、“主轴停止”等相关按键。（4）倍率修调按键控制机床相关运动的运动速度，包括：“主轴修调”、“快速修调”、“进给修调”和倍率选择键等。2、系统控制面板（1）显示屏数控系统人机对话的界面，显示一系列的数字文字符号以及向用户反应机床的即时状态，当前工作区域、工作方式、工作状态、坐标、程序、参数等信息。第3页共20页（2）功能按键用来选择显示屏中对应的功能区域，不同菜单层对应的功能不同。（3）MDI键盘参数设置和程序编辑的操作录入键盘，包括字母键、数字键、编辑键和光标移动键等。第4页共20页三、基本操作1、开机按下急停→合上电柜空气开关→复位（右旋急停）→回参考点2、回参考点（回零）回参考点→＋X/+Y/＋Z（先回Z，后回X、Y）3、关机按下急停→关闭电柜空气开关4、坐标轴的移动a）、手动连续手动→按住+X/+Y/+Z/-X/-Y/-Z（连续进给）b）、手摇第5页共20页增量→手摇脉冲发生器选择所需移动轴→选择手摇倍率×1×10×100×1000→手轮5、主轴动作：手动/手摇→主轴正转/主轴停止/主轴反转注意：主轴正反转切换时，应先停止，以保护机床。6、机床锁住与进给保持：机床锁住在手动或者说非自动加工状态时，将机床M、S、T、F功能锁定进给保持在自动加工状态时，进给动作暂停。7、超程解除机械超程：刀具到达机床移动空间的极限位置时出现。此时，超程解除键的指示灯亮。一直按住超程解除键→手动或者手摇→沿着超程反方向移动坐标轴软超程：沿着超程反方向移动坐标轴注意：超程解除时，一定要先判断超程的方向，然后必须沿着超程的反方向移动坐标轴，否则可能损坏机床。8、刀具松紧在手动方式下，通过按压“换刀允许”按键，使得允许刀具松/紧操作有效(指示灯亮)抓住刀柄，然后按一下主轴外壳上的“刀具松/紧”红色按键。再按一下又为夹紧刀具，如此循环.9、数控程序运行控制开关循环启动：模式选择旋钮在“自动”、“单段”和“MDI”位置时按下有效，其余位置时按下无效。进给保持：在数控程序运行中，按下此按钮暂停程序运行。第6页共20页10、空运行按下此键,CNC处于空运行状态，各轴以G00的速度运动。11、冷却启停在手动方式下，按一下冷却开/停冷却液开，默认值为冷却液关，再按一下又为冷却液关，如此循环。四、注意事项1、开关机前应按下“急停”。2、开机后应回参考点。3、下班时，应将机床复位并打扫干净。五、当日考核针对当天实训内容进行考核，采用抽查方式。第7页共20页第二课华中数控铣床程序编辑、校验一、数控机床安全规程1、实训人员应穿好工作服、安全鞋，长发女生要戴好工作帽。注意：不允许戴手套操作机床。2、不要移动或损坏安装在机床上的各种牌示。3、操作人员要经机床管理人员同意方可操作机床。4、开机之前，应先检查机床的电压、气压、油压是否符合正常的工作状态。机床工作台是否处在超极限状态。5、需要两人或多人操作共同完成的事项，应注意相互协调一致。6、机床的电器设备是由专门人员负责，其他人员不能擅自乱动。7、保持数控机床周围的环境整洁。8、下班前应清扫机床，关断总电源，关好门窗。二、程序的基本格式文件名：Oxxxx（“x”为字母或者数字）％1234(1～55000)N010G54G90；选择工件坐标系N020G00X0Y0Z100；起刀点N030M03S600；主轴转动，转速600N040M08；开启切削液………………（实质性的加工程序）N100M98Pxxx（子程序调用）N200M05（主轴停）N210M30（程序结束）％xxx（子程序号）第8页共20页………………（子程序主体）M99（子程序结束并返回）注意：1）、程序中的“；”、“（）”为注释符。2）、在切削运动程序段（如：G01、G02、G03）后应写上“F”值，一般F取50～60。三、程序的新建、输入、保存“主菜单”→编辑程序F2→新建程序F3→输入文件名（如：O1234）→ENTER→进入编辑区编辑程序→保存程序F4→ENTER四、程序的校验自动/单段→选择程序F1→用方向键选择所需程序→ENTER→机床锁住→程序校验F5→循环启动注意：1）、校验时，系统可能提示X、Y、Z轴未对刀，此时应先对刀，建立工件坐标系后再校验。2）、选择自动为自动校验，单段为单段校验。3）、校验的过程中，可以按菜单显示切换F9进行显示状态的转换。但图像模拟时，图像不进行多次刷新。4）、校验前一定要确认加工方式为“校验”状态。五、从指定行执行自动→程序F1→选择程序F1→用方向键选择程序文件名→ENTER→运行控制F2→第9页共20页→指定行运行F8→F3F2F1从当前行开始运行从指定行开始运行从红色行开始运行→F2→输入指定的行号（如：28）→ENTER→循环启动六、常见报错信息1．程序格式错2．某轴需重新对刀3．参数错误4．圆弧数据错5．循环未指定七、实例学生可以自行编制程序，也可采用以下图例零件图：程序：O0603％0603N01G54G90G49G40G80;N02G0Z100;第10页共20页N03X0Y0;N04M03S500F30;N05M07;N06G41X-25Y-35D01;N07G1Z-1;N08Y19;N09G3X-19Y25R6;N10G1X20;N11X25Y20;N12Y-19;N13G3X19Y-25R6;N14G1X-19;N15G2X-25Y-19R6;N16G3X-45R10;N17G0Z100;N18G40X0Y0;N19M30;八、基本编程指令1、绝对值G90与增量值编程G91格式：G90/G912、快速定位G00格式：G00X_Y_Z_3、线性进给G01格式：G01X_Y_Z_F_4、圆弧进给G02/G03格式：G02/G03X_Y_R_（I_J_）F_5、刀具补偿功能指令刀具半径补偿G40，G41，G42格式：G40/G41/G42G0/G1X_Y_Z_D_说明：G40：取消刀具半径补偿；G41：左刀补(在刀具前进方向左侧补偿)；G42：右刀补(在刀具前进方向右侧补偿)；X,Y,Z：G00/G01的参数，即刀补建立或取消的终点（注：投影到补偿平面上的刀具轨迹受到补偿）；D：G41/G42参数，即刀补号码(D00~D99)，它代表刀补表中对应的半径补偿值。G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。注意：(1)刀具半径补偿平面的切换必须在补偿取消方式下进行；(2)刀具半径补偿的建立与取消只能用G00/G01指令，不得是G02/G03。例：考虑刀具半径补偿，编制图所示零件的加工程序：要求建立如图所示的工件第11页共20页坐标系，按箭头所指示的路径进行加工，设加工开始时刀具距离工件上表面50mm，切削深度为10mm。%1008G92X−10Y−10Z50G90G17G42G00X4Y10D01Z2M03S900G01Z-10F800X30G03X40Y20I0J10G02X30Y30I0J10G01X10Y20Y5G00Z50M05G40X−10Y−10M02注意：(1)加工前应先用手动方式对刀，将刀具移动到相对于编程原点(−10，−10，50)的对刀点处；在系统“刀具表”中设定01号刀的半径值。(2)图中带箭头的实线为编程轮廓，不带箭头的虚线为刀具中心的实际路线。九、当日考核针对当天实训内容进行考核，采用抽查方式。第12页共20页第三课对刀、建立工件坐标系一、数控机床安全规程1、实训人员应穿好工作服、安全鞋，长发女生要戴好工作帽。注意：不允许戴手套操作机床。2、不要移动或损坏安装在机床上的各种牌示。3、操作人员要经机床管理人员同意方可操作机床。4、开机之前，应先检查机床的电压、气压、油压是否符合正常的工作状态。机床工作台是否处在超极限状态。5、需要两人或多人操作共同完成的事项，应注意相互协调一致。6、机床的电器设备是由专门人员负责，其他人员不能擅自乱动。7、保持数控机床周围的环境整洁。8、下班前应清扫机床，关断总电源，关好门窗二、机床坐标系１、机床坐标系的确定（1）机床相对运动的规定在机床上，我们始终认为工件静止，而刀具是运动的。这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。（2）机床坐标系的规定标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定。在数控机床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的位移和运动的方向，这就需要通过坐标系来实现，这个坐标系被称之为机床坐标系。例如铣床上，有机床的纵向运动、横向运动以及垂向运动，如图3.1所示。在数控加工中就应该用机床坐标系来描述。第13页共20页图3.1立式数控铣床标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定：1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90°。则大拇指代表X坐标，食指代表Y坐标，中指代表Z坐标。2)大拇指的指向为X坐标的正方向，食指的指向为Y坐标的正方向，中指的指向为Z坐标的正方向。3)围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示，根据右手螺旋定则，大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向，则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向,见图3.2。（3）运动方向的规定增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向，如图3.3所示为数控铣床上三个运动的正方向。图3.2直角坐标系第14页共20页图3.3机床运动的方向三、工件坐标系设置设置（F5）—坐标系设定（F2）—在命令行输入各个坐标轴的坐标数据—Enter注：先利用手动操作通过对刀的方式确定确定工件坐标系的原点，然后输入各个坐标轴的坐标数据确定工件坐标系。第15页共20页四、刀具补偿值的设定刀具补偿（F4）—刀补表（F2）—通过光标上下左右键选择所需要的修改选项—Enter—填入修改数值—Enter注意：刀具的组号、寿命和位置不要随意改动。五、坐标系的校验首先将Z轴抬到一定安全高度，然后在MDI方式下，输入：G54G00X0Y0→ENTER→循环启动。如果运行后刀具不是停留在所希望的地方，说明坐标系建错。六、当日考核针对当