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数控车削加工操作实训指导书实训实例：（例1～例9）例1：例2：例3：例4：7例5：例6：例7：例8例9：一、数控车床与数控系统介绍1、数控车床采用浙江金火机床有限公司的CJK0620/A型数控车床，具有车削圆柱面、圆锥面、圆弧面、内孔、外圆切槽等功能，最大加工直径100mm，最大加工长度300mm，主轴最高转速3200r/min，外形如右图。2、数控系统机床采用江苏仁和新技术产业有限公司CNC-32T/5型数控系统，系统控制面板包括LCD显示器、5个软功能键（F1…）、4个点动方向键、8个手动操作键（F+…）、5个方式转换键（编辑…）和36个编辑键，如下图所示。LCD显示器显示加工过程；各种参数设定过程；自动和手动状态下工作台坐标的动态计数值以及主轴、刀位、冷却泵状态等辅助信息。各键和开关的功能如下表。表2.1各键和开关的功能和使用键名称功能和使用程序管理键编辑按此键进入程序管理方式，实现加工程序的输入、修改、拷贝、删除等操作。参数设定键参数按此键进入参数设定方式，对快进速度、主轴最高转速、间隙补偿、换刀反转时间、主轴输出方式、刀补等参数进行设定操作。自动运行键按此键进入自动运行方式，用于实际加工零件，可实现程序单段运行或连续自动运行。并可切换到另一程序或选择某一程序段运行。手动键手动按此键进入手动运行方式，可进行手动进给、刀具回零、刀具坐标清零设参考点及对刀操作。在手动方式下，可对主轴、冷却泵、刀架进行操作，还可用手摇脉冲发生器代替四个点动方向键进行操作。复位键复位结束当前状态，重新启动系统，回到主菜单。一般用于退出急停和用于误操作后出现的死机现象，以及退出检测状态。软功能键F1、F2、F3、F4、F5五个软功能键在各级菜单中功能不一样，参阅菜单提示做相应的操作。字母键P、G、S、T、M、F、R、X、Z、N、U、W、L、I、K数字符号键1、2、3、4、5、6、7、8、9、0、-、·删除键DEL在程序编辑时，当光标停在某一数字或字母上，按DEL键可删除该数字和字母，还可用于删除程序段和加工程序。插入键INS回车键LF在编辑程序时，写完一个程序段，按回车确认换行，在“参数设定”方式下，不选参数时按LF键跳过，选中设定的参数修改后按LF键确认修改。移动键键可实现光标或光带的上下移动，键可实现光标或光带的左右移动。空格键SP输入空格时用。复合键CRTL与其它键同时按下实现一些特殊功能。手动功能键正转停止反转S+S-换刀F+F-在手动方式下按此键发M03信号,主轴正转。按此键发M05信号,主轴停止。按此键发M04信号,主轴反转。按此键输出S01信号。按此键输出S02信号。按此键刀架依次换刀。在自动方式下，按此键进给速度倍率增加一档。在自动方式下，按此键进给速度倍率减少一档点动方向键在手动方式下，按键，刀架沿X-方向进给，按键，刀架沿X+方向进给,按键，刀架沿Z+方向进给,按键，刀架沿Z-方向进给，进给速度由手动进给速度参数设定。急停开关（红色蘑菇按钮）在加工运行过程中有效。实际加工过程中遇到意外情况，必须打断加工的执行，按下急停开关，使工作台停止运动。急停后只能将急停开关右旋使急停开关松开，再用RESET键退出急停状态，重新校核工作台起始点，再开始加工。（位于面板的右边）电源显示系统控制器电源显示，表明控制器已接通电源，计算机开始工作，显示主菜单。（位于面板的右边）功放开关打开功放开关即可驱动电机及工作台按指定程序进行加工操作。注意：系统开机时，先开电源开关，后开功放开关，系统关机时，先关功放开关，后关电源开关。（位于面板的右边）启动键在“自动运行”方式下按启动键，程序开始运行，运行中途暂停后需再次启动程序时，按启动键继续运行。在MDI方式下输入某些指令后按启动键可执行这些指令。（位于面板的右边）暂停键在“自动运行”方式下程序运行时需要暂停，按暂停键。按启动键继续运行。（位于面板的右边）3、坐标系定义坐标系本系统采用标准坐标系统如下图所示。纵向为Z轴，横向为X轴。机床坐标系机床坐标系的原点定在机床零点，该点作为参考点。工件坐标系工件坐标系是以工件上的某一点为原点建立的坐标系，一般取工件轴线和工件右端面的交点为工件坐标系原点。通常用于工件编程时对工件几何位置的描述。起始点程序启动时刀尖的初始位置。二、数控车床系统的使用数控车床使用的基本步骤为：1）系统上电；2）程序输入与编辑；3）手动工作方式对刀；4）自动工作方式运行。（一）系统上电1、合上电源空气开关；2、合上机床总电源开关（位于机床前面靠右下位置），电源信号灯、照明灯、电源指示灯将亮起，系统直接进入“编辑”工作方式，显示器显示程序编辑菜单。3、在各个工作方式间切换时显示也应有相应的变化。（二）程序编辑与常用编程指令系统上电后自动进入程序编辑状态，或按面板上“编辑”键进入程序编辑状态，如下图所示。其中F1、F2、F3、F4、F5为面板上的5个软功能键，分别对应于上方显示器显示的功能，比如按“新建”键，指的是按其下方的F1键，后述类同。程序编辑方式主要完成对用户加工程序的输入、修改、存储、删除、复制等操作。1、程序编辑1）新建程序按“新建”键（F1键），进入“新建程序”子菜单，首先输入由最多四位数字组成的程序名，例如0001，按LF（回车）后，LCD显示器自动生成第一个程序段号N0010。在此屏上即可输入用户加工程序的第一程序段，例如输入：G00X100Z300，按LF键，系统即自动生成第二个程序段号N0020,用同样方法输入整个用户加工程序。在程序输入过程中，可用移动键移动光标对程序进行修改，修改时只需将光标移到要修改的地方,输入新的内容即可。如要在N0020行后插入一个程序段，可用移动键移动光标至N0020行，按“插行”键，系统自动插入一行，再在光标处输入段号及该程序段内容,如N0025G00U50W200即可。若要删除N0030程序段，将光标移至N0030处，按“删行”键即可删除该行。程序输入编辑完成后，按“存储”键，该程序即被存入内存。如果输入或修改程序后不进行存储，则输入或修改程序无效。按“退回”返回上一级菜单。2）编辑已有程序在“程序编辑”菜单中，按“打开”键，即可进入“编辑已有程序”子菜单。在此菜单下，可对已有程序进行查看、编辑、删除、拷贝等操作。用、移动键移动灰色光带来选择你需要的程序，如果已有程序很多，超过一屏，可以按“下页”或“上页”键向后或向前翻屏。如果要对P0001号程序进行编辑，可将灰色带移至0001号程序,按回车键，对程序进行编辑。3）删除、拷贝已有程序在“编辑已有程序”子菜单下用、键移动灰色光带选择需要删除的程序，必要时用F1、F2键翻屏，将灰色光带移至需要删除程序处，按“删除”键或“拷贝”键，删除程序或复制程序。4）清程序、清坐标在程序编辑方式下，按“清程序”键，清除内存中所有程序，按LF键，则清除完毕。在程序管理方式下，按“清坐标”键，系统清除坐标，使坐标值计数器清零。清程序与清坐标，一般用于内存混乱时，使内存初始化或使坐标值初始化（不要随意用）。2、常用编程指令1）程序格式表1指令字的基本格式名称基本格式主要含义例程序号P××××不同加工程序的代号P0101程序段号N××××程序段的顺序号（N0000无意义）N0050准备功能G××运动方式（直线、斜线、圆弧等）G01坐标字X××××.××Z××××.××U××××.××W××××.××I××××.××K××××.××径向运动，绝对坐标（直径量）轴向运动，绝对坐标径向运动，相对起点增量（直径增量）轴向运动，相对起点增量圆心相对圆弧起点的径向直径增量圆心相对圆弧起点的轴向增量X100Z-10U10W-10I0K-10进绐功能F××××.××进给速度（mm/min），螺纹导程（mm）F300主轴变速S××选择主轴转速，S01最高，S03最低S02刀具功能T××选择刀具和某组刀具补偿量T11辅助功能M××机床辅助动作，开车、停车、暂停M03注：×代表阿拉伯数字0～9。整数前零可省略，小数后零可省略。2）准备功能（G功能）G00（快速点定位指令）：本指令可将刀具快速移动到所需位置上，一般作为空行程运动，既可是单坐标运动，又可两坐标同时运动，程序格式如下：例1N0020G00X100Z300表示将刀具快速移动到X为100、Z为300的位置上。例2N0040G00U-36.02表示刀具从当前位置向X轴负方向快速移动36.02（直径量），实际位移18.01。G01（直线切削指令）：本指令可将刀具按给定速度沿直线移动到所需位置，一般作为切削加工运动指令，既可单坐标运动，又可两坐标同时插补运动。程序格式如下：例1N0060G01Z100F200表示将刀具以每分钟200毫米的速度直线走到Z100的位置（X不变，切端面）。例2N0080G01U20.5W-40F150表示刀具以每分钟150毫米的速度，从当前位置开始走一斜线，终点相对于起点的坐标为(U20.5,W-40),即其沿X轴正方向移动20.5（直径量）,沿Z轴负方向移动40。G02、G03（圆弧切削指令）：本指令可将刀具按所需圆弧运动，G02为切凹圆弧，G03为切凸圆弧。G02G03编制圆弧程序时，应确定圆弧终点位置与圆心位置。如需编制下图所示圆弧轨迹的程序，应明确圆弧终点位置为（X120、Z10）或（U60、W-90），圆心位置是相对于圆弧起点来描述的，用（I、K）表示圆心位置，这样图中圆心位置应是（I60、K-40），圆弧半径50。10OX120X60终点圆心XI40起点50R50Z10Z60直径量直径量60Z10060KZ一般情况下，I=X圆心－X起点，K=Z圆心－Z起点指令：N0100G02X120Z10I60K-40F300圆心坐标编程或：N0100G02U60W-90I60K-40F300或：N0100G02X120Z10R50F300圆弧半径编程，半径50或：N0100G02U60W-90R50F300注：用圆弧半径编程时，圆弧对应的圆心角不能超过180度，圆弧半径R，及圆弧程序中X坐标或Z坐标的位移量不能超过650mm。3)辅助功能（M功能）M指令可发出或接收多种信号，控制机床主轴、冷却泵或其它电气──机械装置的动作；M指令还用于其它辅助动作。M03、M04（主轴正转、反转指令）：M03S正转执行本指令，接口发出主轴正转信号，主轴以S指定的转速转动。M00（程序运行暂停）：程序运行到此处暂停，等待人员处理，按启动键程序继续运行。M05（主轴停止）：本指令发出主轴停车信号。M30（主轴停止，程序结束指令）本指令表示某程序号程序结束返回，同时发出主轴停车信号。4)主轴功能（S功能）通过设定S指令可控制主轴转速。本系统只有三档速度：S01(2500r/min)、S02(1250r/min)、S03(625r/min)功能：使相应的接口发出信号（位控方式），信号保持至执行下一个S指令时撤除。5）刀具功能（T功能）本系统换刀是采用绝对刀号自动换刀的，即通过编程设定，在加工过程中由系统自动控制换刀，本系统设置四个刀位：T11、T22、T33、T44。3、模态所谓指令具备模态是指有些指令不仅在本程序段内有作用，而且在后继的程序段内仍保持作用，直到被适当的指令代替或中止为止。利用模态特性可以节省程序编制工作量。例N0050G01X200.00F300.00N0060Z100.00N0070X180.00由于G01指令具备模态，并且相对应的F字也具备模态，所以在N0060和N0070段中可省略写G01和F300.00，沿用了N0050段中的G01和F300.00。由此可见，模态可使程序简洁。具备模态的指令与字：G00、G01【X、Z（U、W）、F】G02【F】、G03【F】等。4、编程实例例1：简单加工实例编程。说明：粗加工路线：车右端面，粗车外圆→1→2→3→4→5→6→2→1→7→8→6→5→9→10→8→7。精加工路线：精车倒角和外圆→11→12→13→14→15→16→17→0。图中圆点为粗、精车路线各