数控车床实训指导书

数控车床实训指导书主编张化锦泸州职业技术学院2008年3月2第1章数控车床的安全使用常识第一节数控车床安全操作规程（1）操作机床前，必须紧束工作服，女生必须戴好工作帽，严禁戴手套操作数控车床。（2）通电后，检查机床有无异常现象。（3）刀具要垫好、放正、夹牢；安装的工件要校正、夹紧，安装完毕应取出卡盘扳手。（4）换刀时，刀架应远离卡盘、工件和尾架；在手动移动拖板或对刀过程中，在刀尖接近工件时，进给速度要小，移位键不能按错，且一定注意按移位键时不要误按换刀键。（5）自动加工之前，程序必须通过模拟或经过指导教师检查，正确的程序才能自动运行，加工工件。（6）自动加工之前，确认起刀点的坐标无误；加工时要关闭机床的防护门，加工过程中不能随意打开。（7）数控车床的加工虽属自动进行，但仍需要操作者监控，不允许随意离开岗位。（8）若发生异常，应立即按下急停按钮，并及时报告以便分析原因。（9）不得随意删除机内的程序，也不能随意调出机内程序进行自动加工。（10）不能更改机床参数设置。（11）不要用手清除切屑，可用钩子清理，发现铁屑缠绕工件时，应停车清理；机床面上不准放东西。（12）机床只能单人操作；加工时，决不能把头伸向刀架附近观察，以防发生事故。（13）工件转动时，严禁测量工件、清洗机床、用手去摸工件，更不能用手制动主轴头。（14）关机之前，应将溜板停在X轴、Z轴中央区域。第二节数控机床日常维护保养常识1.安全规定（1）操作者必须仔细阅读和掌握机床上的危险、警告、注意等标识说明。（2）机床防护罩、内锁或其他安全装置失效时，必须停止使用机床。（3）操作者严禁修改机床参数。（4）机床维护或其他操作过程中，严禁将身体探入工作台下。（5）检查、保养、修理之前，必须先切断电源。（6）严禁超负荷、超行程、违规操作机床。（7）操作数控机床时思想必须高度集中，严禁戴手套、扎领带和人走机不停的现象发生。（8）工作台上有工件、附件或障碍物时，机床各轴的快速移动倍率应小于50%。2.日常维护保养设备整体外观检查，机床是否有异常情况，保证设备清洁、无锈蚀。检查液压系统、气压系统、冷却装置、电网电压是否正常。开机后需检查各系统是否正常，低速运行主轴5分钟，观察车床是否有异常。及时清洁主轴锥孔，做到工完场清。3.周末维护保养。全面清洁机床，对电缆、管路进行外观检查，清洁主轴锥孔，清洁主轴外表面、工作台、刀库表面等。检查液压、冷却装置是否正常，及时清洗主轴恒温装置过滤网。检查冷却液，不合格3及时更换，清洁排屑装置。第2章C2-6132HK/1型数控车床的使用各种类型数控车床的操作方法基本相同。对于不同型号的数控车床，由于机床结构以及操作面板、数控系统的差别，操作方法也会有差别。下面以C2-6132HK/1型数控车床为例介绍其基本操作。对于其他数控车床，应查看该车床的详细说明。第一节C2-6132HK/1型数控车床1.车床参数C2-6132HK/1型数控车床，主轴驱动系统可实现无级调速和进行恒线速切削；通过数控系统控制Z(纵)、X（横）两个坐标联动；由四工位电动刀架选择刀具；但没有刀尖半径补偿功能。主要用于加工轴类和盘类零件的内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹、成形回转体表面，还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔和车端面、切槽等加工。主要规格及技术参数：（1）床身上名义回转直径φ320mm（2）床身上最大工件回转直径φ350mm（3）最大工件长度750mm（4）刀架上最大工件回转直径φ180mm（5）主轴通孔直径φ55mm（6）主轴内孔锥度莫氏6号（7）装刀基面距主轴中心距离20mm（8）车刀刀杆最大尺寸20×20mm（9）尾座套筒锥度莫氏4号（10）主轴转速范围50～2500r/min（11）主电机功率变频4KW2.数控系统的主要技术规格车床配置的GSK980T（广数）系统的主要技术规格如下所示：名称规格名称规格控制轴2轴（X、Z）同时控制轴数2轴最小设定单位0.001mm最小移动单位0.001mm最大指令值±7位快速进给速度标准7.6m/min快速进给倍率FO,25,50,100%每分进给范围0.0001～500.0000mm最大主轴转速9999螺纹导程0.0001～5000.0000mm0.06～254000牙/英寸自动加减速有进给速度倍率0～150%手动连续进给同时1轴插补直线/圆弧返回参考点有单步进给×1,×10,×100,×1000I/O接口RS232C暂停(秒)有机床锁住全部轴存储行程检查有4准停有掉电回程序起点有名称规格名称规格MDI运转有复位有空运转有单程序段有自诊断功能有紧急停有显示汉字加工时间、零件数显示有实际速度显示有坐标系设定有小数点输入有刀具补偿有固定循环有间隙补偿有圆弧半径R指定有辅助功能M二位辅助功能锁住有主轴功能S四位主轴倍率50～120%刀具功能T01～T08刀具补偿存储器±6位16组刀具长度补偿有程序存储容量4KB存储程序个数63个程序号的显示有顺序号检索有程序号检索有程序保护有3.数控车床的组成数控车床由车床主体、伺服系统、数控系统三大部分组成。数控车床基本保持了普通车床的布局形式。主轴由伺服电机实现自动调整输出速度，进给运动由电机拖动滚珠丝杠来实现。配置了自动刀架，提高换刀的位置精度。如图2-1所示。数控系统包括控制电源、轴伺服控制器、主机、轴编码器、显示器组成。机床本体包括床身、主轴箱、回转刀架、进给传动系统、冷却系统、润滑系统、机床安全保护系统组成。图2-154.数控车床坐标系C2-6132HK/1型数控车床的刀架在工件与操作者之间，即刀架在内侧。按机床坐标系的定义方法，刀架在内侧的坐标如图2-2(a)所示。操作机床时应2-2(a)所示来确定移动的方向，但在编程时通常按2-2(b)所示的坐标进行，因为这样编程更加方便，且编写的程序是相同的。第二节GSK980T系统编程说明C2-6132HK/1型数控车床采用GSK980T（广数）车床数控系统，它与教材中的FANUC0T数控系统基本一致。下面仅列出需要注意和补充的内容。1.机械原点参考点为车床上的固定位置，在X轴和Z轴的最大行程处。若程序加工起点与参考点（机械原点）一致，可执行G28返回程序加工起点；若程序加工起点与参考点（机械原点）不一致，不可执行G28返回程序加工起点，可通过快速定位指令或回程序起点方式回到程序加工起点。2.加工坐标系在程序中用G50指令，即以执行G50时的刀位点为参考点来定义加工坐标系。例如：执行G50X150.0Z200.0；命令，则使刀具上的某一点（如刀尖）在工件坐标系中的坐标为(150，200)。3.指令代码G代码和M代码与教材中学习的FANUC0T相同，只是有些G代码的开机默认值不同，在编程时最好不省略默认代码。（1）功能与地址字是由地址和其后面的数值构成(有时在数值前带有+，-符号)。功能地址意义程序号O程序号顺序号N顺序号准备功能G指定动作状态(直线，圆弧等)尺寸字X，Z，U，W坐标轴移动指令图2-2（a）图2-2（b）6尺寸字R圆弧半径尺寸字I，K圆弧中心坐标，倒角量进给速度F进给速度指定主轴功能S主轴转速指定刀具功能T刀具号的指定辅助功能M控制机床方面暂停P，U，X暂停时间的指定程序号指定P指定子程序号参数P，Q指定程序重复部分等的行号可以带小数点的地址有X，Z，U，W，R，K，I，F（2）当X轴用直径编程时，半径或直径量的选择情况（通常地址为X或U，其后的数值用直径值，地址为I、K或R，其后的数值用半径值）项目注意事项Z轴指令(Z_或W_)与直径、半径无关X轴指令(X_或U_)用直径坐标系设定(G50)用直径指令X轴坐标值刀具补偿量的X轴的值指定直径G90，G92，G94中的X轴的切深量可用半径值圆弧插补的半径指令(R，I，K)用半径值X轴的位置显示(X_或U_)显示直径值（3）单一型固定循环(G90，G92，G94)在有些特殊的粗车加工中，由于切削量大，同一加工路线要反复切削多次，此时可利用固定循环功能；用一个程序段可实现多个程序段指令才能完成的加工路线；并且在重复切削时，只需改变数值，对简化程序非常有效。G90X(U)__Z(W)__R__F__；(进行圆锥切削循环时R的值不为零)其中：X(U)、Z(W)为循环终点的绝对/相对坐标R：循环起点与终点的半径之差G92切螺纹可以不需退刀槽G92X(U)__Z(W)__R__F__；其中：X(U)、Z(W)为终点坐标R：循环起点与终点的半径之差F：螺纹导程（4）复合型车削固定循环(G70～G73)为更加简化编程而提供的固定循环，只要给出精加工形状的轨迹，便可以自动决定中途进行粗车的刀具轨迹。轴向粗车复合循环（G71）7G71U(ΔD)R(E)F(F)；G71P(NS)Q(NF)U（ΔU）W(ΔW)；ΔD：切深，一定为正值，半径指定。E：退刀量ΔU：X轴方向精加工余量的距离及方向(直径指定)。ΔW：Z轴方向精加工余量的距离及方向。仿形粗车循环(G73)可以按同一轨迹重复切削，每次切削刀具向前移动一次，因此对于锻造，铸造等粗加工已初步形成的毛坯，可以高效率地加工。G73U(ΔI)W(ΔK)R(D)F(F)；G73P(NS)Q(NF)U(ΔU)W(ΔW)；ΔI：X轴方向粗加工总余量(半径指定），当向X轴的正方向退刀时该值为正；ΔK：Z轴方向粗加工总余量，当向Z轴的正方向退刀时该值为正；D：粗车次数。注：顺序号NS～NF之间程序段中的F，S，T功能在执行G71循环时无效，在执行G70指令循环时有效。第三节C2-6132HK/1型数控车床面板简介1.C2-6132HK/1型数控车床的LCD/MDI面板2.数控系统面板（1）显示器980TMST8它可以显示机床的各种参数和功能，如显示机床参考点坐标、刀具起始点坐标、输入数控系统的指令数据、刀具补偿的数值、报警信息、自诊断内容、拖板快速移动速度以及间隙补偿值等。（2）数据输入（MDI）键序号名称用途1复位键解除报警；系统复位时所有轴运动停止，所有辅助功能输出无效2翻页键有两种换页方式：使LCD画面向后翻页；使LCD画面向前翻页3光标移动键有两种光标移动：↓使光标向后移动一个区分单位；↑使光标向前移动一个区分单位。持续地按光标上下键时，可使光标连续移动4地址/数字键输入字母、数字等字符5输入键(IN)用于输入参数，补偿量等数据；MDI方式下程序的输入；从RS232接口输入文件6输出(OUT)键从RS232接口输出文件7存盘(STD)键从RS232接口保存文件8CHG键参数内容提示方式切换：逐位提示或字节提示9取消(CAN)键消除输入到缓冲寄存器中的字符或符号10INSDELALT键用于程序编辑的插入、删除、修改等操作11EOB键程序段结束时按此键产生分号并提行（3）显示页面键（功能键）显示页面键是用于选择相应的显示画面。共有七种显示画面：位置，程序，刀补，报警，设置，参数和诊断。各页面的含义：[位置]：显示现在机床的位置。按下其键，LCD显示现在位置，共有四页，[相对]，[绝对]，[总和]，[位置/程序]，通过翻页键转换。[程序]：程序的显示、编辑等，共有三页，[MDI/模]，[程序]，[目录/存储量]。[刀补]：显示，设定补偿量和宏程序变量，共有两项，[偏置]，[宏变量]。[报警]：显示报警信息。[设置]：设置显示及加工轨迹图形显示，反复按此键在两种显示页面间切换。[参数]：显示、设定参数。[诊断]：诊断信息及软键盘机床面板显示，反复按此键在两种显示页面间切换。3.机床操作面板数控车床操作面板上的各种功能键严格分组，可执行简单的操作，也可直接控制机床的位置和程序的编辑。操作面板各按钮的说明：图形符号名称用途9编辑键选择编辑操作方式自动键选择自动操作方式录入键选择录入操作方式机械回零键选择机械回零操作方式手轮/单步键选择手轮/单步操作方式(本车床无手轮)手动键选择手动操作方式快速/进给键手动运行中进行快速移动速度与进给速度的相互切换坐标轴及方向键选择手动和单步移动的坐标轴及方向正转在手动和单步方式下使主轴正转停止在手动和单步方式下使主轴停止反转在手动和单