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第10章典型数控机床由于各院校的数控机床型号不一，系统不同，故应根据实际应用的数控机床进行教学。这里只对西门子802D系统进行简单的介绍。10.1.SINUMERIK802D键符定义:10.2.外部机床控制面板10.3SINUMERIK802D系统简介1.屏幕划分如图10-1所示，系统屏幕可以划分为以下三个区域：(1)状态区(2)应用区(3)说明及软键区图10-1SINUMERIK802D系统界面状态区显示：说明及软键区：操作区域：•10.4直角坐标系•坐标系：机床中使用顺时针方向的直角坐标系。•机床中的运动是指刀具和工件之间的相对运动。图10-2直角坐标系中坐标方向的规定•机床坐标系(MCS)：•机床中坐标系如何建立取决于机床的类型，它可以旋转到不同的位置。图10-3铣床中机床坐标系/坐标轴机床坐标系的原点定在机床零点，它也是所有坐标轴的零点位置。该点仅作为参考点，由机床生产厂家确定。•工件坐标系(WCS)：•用于工件编程时对工件的几何位置进行描述。工件零点可以由编程人员自由选取，编程员无需了解机床上的实际运行，也就是说不管是工件运动还是刀具运动，方向始终以工件不动而刀具运动来定义。图10-4工件坐标系相对坐标系：除了机床坐标系和工件坐标系之外，该系统还提供一套相对坐标系。使用此坐标系可以自由设定参考点，并且对工件坐标系没有影响。屏幕上所显示的轴运动均相对于这些参考点而言。•工件装夹：加工工件时工件必须夹紧在机床上。固定工件，保证工件坐标系坐标轴平行于机床坐标系坐标轴，由此在坐标轴上产生机床零点与工件零点的坐标值偏移量，该值作为可设定的零点偏移量输入到给定的数据区。当NC程序运行时，此值就可以用一个编程的指令（比如G54）来选择。图10-5工件在机床上•当前工件坐标系：•编程时编程员可以通过TRANS指令设定一个相对于工件坐标系的零点偏置，由此产生所谓的“当前工件坐标系”。图10-6工件坐标系与当前工件坐标系•10.5开机和回参考点说明：在给系统和机床通电以后，必须参照机床的操作说明，因为“开机和回参考点”这一功能与机床的关系很大。机床控制面板不同，则操作有可能不完全一样。•标准机床控制面板802DMCP的操作步骤：•第一步：接通CNC和机床电源。系统启动以后进入“加工”操作区JOG运行方式。出现“回参考点”窗口如图10-7所示。图10-7JOG方式回参考点状态图•第二步：按机床控制面板上的回参考点键，启动“回参考点”功能。•在“回参考点”窗口中(图10-7)显示了该坐标轴是否必须进行回参考点操作。•显示该坐标轴未回参考点，故必须进行回参考点操作。•显示该坐标轴已经到达参考点。•第三步：按机床控制面板上的坐标轴方向键给每个坐标轴逐一回参考点。•各轴回参考点完成后，可通过选择另一种运行方式（如MDA、AUTO或JOG）结束该功能。•注意：•（1）“回参考点”只有在JOG方式下才可以进行。•（2）如果选择了错误的回参考点方向，则不会产生运动。•10.6手动控制运行•手动控制运行指JOG方式和MDA方式。•1.JOG运行方式•JOG（点动）方式包括三种：JOG（点动）运行方式、增量运行方式和手轮运行方式三种。•（1）JOG（点动）运行方式•操作步骤：•①按机床控制面板上的JOG（点动）键，选择JOG运行方式；•②按机床控制面板上的键，移动相应的坐标轴。•只要相应的方向键一直按着，坐标轴就一直连续不断地以“设定数据”（在界面中）中规定的速度运行，如果“设定数据”中此值为“零”，则按照机床数据中存储的值运行。•需要时可以使用修调开关来调节运行速度。•若同时按住相应的坐标轴键和“快进”键，则坐标轴以快进速度运行。•（2）增量运行方式•操作步骤：•①按机床控制面板上的“增量选择”键，选择增量运行方式；•②每按一次键，则相应的坐标轴以步进增量运行。•（3）手轮运行方式•操作步骤：•①按机床控制面板上的JOG（点动）键，进入JOG运行方式；•②按软键，显示如图10-8所示,移动光标选择要移动的手轮轴，然后按动相应的坐标轴软键来移动坐标轴。图10-8“手轮”窗口•10.7参数设定(对刀)•在CNC进行工作之前，必须在NC上通过参数的输入和修改对机床、刀具等进行调整：•*输入刀具参数及刀具补偿参数•*输入/修改零点偏置•*输入设定数据•1.输入刀具参数及刀具补偿参数•刀具参数包括刀具几何参数、磨损量参数和刀具型号参数。•不同类型的刀具均有一个确定的参数数量，每个刀具有一个刀具号(T--号)。•操作步骤：•按此键，打开刀具补偿参数窗口，显示所使用的刀具清单如图10-9所示。可以通过光标键和“上一页”、“下一页”键选出所要求的刀具。图10-9刀具参数设定•可通过以下步骤输入补偿参数：•（1）移动光标定位于输入区；•（2）输入数值；•（3）按输入键。•注意：最多可以建立48个刀具。•2.建立新刀具•操作步骤：•(1)按键，如图10-9所示；•(2)按键，如图10-10所示；•(3)选择刀具类型，按键（或键），如图10-11所示；图10-10新刀具窗口图10-11新刀具号输入•(4)填入相应的刀具号。•(5)按键确认输入，在刀具清单中自动生成数据组--零。•3.确定刀具补偿值（对刀）•功能：利用此功能可以计算刀具TXX未知的几何长度。•前提条件：换入该刀具。在JOG方式下移动该刀具，使刀尖到达一个已知坐标值的机床位置，这可能是工件上的一个已知位置（比如工件零点）。•过程：输入参考点坐标X0，Y0或者Z0。•注意：铣刀要计算长度l和半径，车刀则仅须计算长度l。•利用F点的实际位置(机床坐标)和刀尖所在的参考点(已知坐标值)，系统可以在所预选的坐标轴方向计算出刀具补偿值长度l或刀具半径如图10-12所示。•说明：可以使用一个已经计算出的零点偏置(比如G54值)作为已知的机床坐标。在这种情况下，可以使刀沿运行到工件零点。如果刀沿直接位于工件零点，则偏移值Offset为零。图10-12计算钻头的长度补偿：长度l(Z轴)•对刀操作步骤：•（1）换入该刀具。在JOG方式下移动该刀具，使刀尖到达一个已知坐标值的机床位置，这可能是工件上的一个已知位置（比如工件零点）。•（2）按键，如图10-9所示；•（3）移动光标到该刀具号所在行；•（4）按软键，打开刀具补偿值窗口，自动进入位置操作区，如图10-13所示；图10-13选择手动或半自动测量•（5）按软键，打开补偿值窗口，如图10-14所示；图10-14“对刀”窗口长度测量刀具直径测量•（6）在X0，Y0或者Z0处登记一个刀具当前所在位置的数值，该值可以是当前的机床坐标值，也可以是一个零点偏置值。如果使用了其它数值，则补偿值以此位置为准。•（7）按软键“设置长度”或者“设置直径”，系统根据所选择的坐标轴计算出它们相应的几何长度l或直径。所计算出的补偿值被存储。•如果在刀具和工件之间装有间隔物，可以在“清除”区定义它的厚度。•1.数控机床的控制面板?•2.数控机床的开机过程?•3.数控机床的手动操作？•4.数控机床的刀具设置与对刀过程？思考题