第三章数控机床的操作

《数控编程技术》教案第三章第1页共24页第3章数控机床的操作【教学目标】通过本章节的理论教学：使学生熟悉数控机床的控制面板、操作方法及刀具补偿设置。【教学重点】控制面板、操作方法及刀具补偿设置【教学难点】操作方法及刀具补偿设置【教学时数】理论6学时，实验4学时【课程类型】理论与实践课程【教学方法】讲授、仿真、现场教学、理论联系实际【教学内容】3.1数控车床的操作3.1.1数控车床控制面板及操作面板（以CYNCP-320型数控车床采用的是FANUCO-TD-II型数控系统为例）1、方式译码开关图3.1方式译码开关EDIT程序编辑方式，编辑一个已存储的程序。《数控编程技术》教案第三章第2页共24页AUTO程序自动运行方式，自动运行一个已存储的程序。MDI手动数据输入方式，直接运行手动输入的程序。INC增量进给方式HANDLE手摇脉冲方式，使用手轮，步进的值由手轮开关来选择。JOG手动进给方式，使用点动健或其他手动开关。ZRN回零方式，手动返回参考点。2、CRT/MDI控制面板图3.2数控系统控制面板各功能键说明如：POS：显示坐标的位置。PRGRM：显示程序的内容。MENU/OFSET：显示或输入刀具偏置量和磨耗值。DGNOS/PQRAM：显示诊断数据或进行参数设置。OPRALARM：显示报警和用户提示信息。AUXGRAPH：显示或输入设定，选择图形模拟方式。PAGE↑↓：按该键可以进行显示器的翻页。要进行操作必须按相应的上述6个功能键。《数控编程技术》教案第三章第3页共24页INPUT：数据的输入键。START：程序启动键或数据的输出键。3、机床操作面板图3.3数控车床操作面板《数控编程技术》教案第三章第4页共24页(1)ST启动开关；SP停止开关。(2)KEY开关是写保护开关。(3)TRST开关是手动换刀开关。(4)ON水泵启动开关、OFF水泵停止开关。(5)NOR开关：是手动主轴正转开关。(6)REV开关：是手动主轴反转开关。(7)STOP是手动主轴停止开关。(8)DRN：空运行开关。(9)BDT：程序跳转开关。(10)SBK：程序单段开关。(11)进给倍率开关。(12)急停按钮开关。3.1.2回参考点及手动操作1、回参考点操作在程序运行前，必须先对机床进行参考点返回操作，即将刀架返回机床参考点。有手动参考点返回和自动参考点返回两种方法，通常情况下，在开机时采用手动参考点返回方法，其操作方法如下：（1）将机床操作模式开关设置在ZRN手动方式位置上。（2）操作机床面板上的“X”方向按钮，进行X轴回零操作。（3）X轴回零后，操作机床面板上的“Z”方向按钮，进行Z轴回零操作。（4）当坐标轴返回参考点时，刀架返回参考点，确认灯亮后，操作完成。2、手动操作(1)手动连续进给。(2)快速进给。(3)步进进给（STEP）可实现步进移动。《数控编程技术》教案第三章第5页共24页3.1.3对刀及刀具补偿设置1.对刀在数控车削工艺中，刀尖运动轨迹是自始至终要控制的，所以“对刀”是很有学问的一项工作，必须掌握它。(1)试切对刀。用G50XZ设定工件坐标系，则在执行此程序段之前必须先进行对刀，通过调整机床，将刀尖放在程序所要求的起刀点位置（X、Z）上，其方法如下：①回参考点操作。②试切测量。③计算坐标增量。④对刀。⑤建立工件坐标系。2、刀具补偿(1)直接输入刀具偏置值。(2)偏置量的计数器输入。3.2数控铣床的操作3.2.1数控铣床控制面板及操作面板华中世纪星(HNC-21T)数控系统的操作控制面板如图3.10所示。《数控编程技术》教案第三章第6页共24页图3.10HNC-21M铣床数控系统操作控制面板软件操作界面如图3.11所示。其界面由以下几个部分组成：(1)图形显示窗口。(2)菜单命令条。(3)运行程序索引。(4)选定坐标系下的坐标值。(5)工件坐标零点显示。(6)倍率修调。(7)辅助机能。(8)当前加工程序行。(9)当前加工方式、系统运行状态及当前时间。《数控编程技术》教案第三章第7页共24页图3.11软件操作界面图3.12菜单层次3.2.2手动操作手动操作主要包括手动移动机床坐标轴，手动控制主轴，机床锁住、Z轴锁住，刀具松紧、冷却液启停。机床手动操作主要由手持单元和机床控制面板共同完成，机床控制面板如图3.13所示。《数控编程技术》教案第三章第8页共24页图3.13机床控制面板3.2.3MDI操作在图3.11所示的主操作界面下，按F4键进入MDI功能子菜单。命令行与菜单条的显示如图3.14所示。图3.14MDI功能子菜单1、输入MDI指令段2、运行MDI指令段3、修改某一字段的值4、清除当前输入的所有尺寸字数据5、停止当前正在运行的MDI指令3.2.4坐标系数据设置在图3.11所示的主操作界面下，按F4键进入MDI功能子菜单。命令行与菜单条的显示如图3.14所示。MDI输入坐标系数据的操作步骤如下：（1）在MDI功能子菜单（图3.14）下按F3键，进入坐标系手动数据输入方式，图形显示窗口首先显示G54坐标系数据，如图3.16所示；《数控编程技术》教案第三章第9页共24页图3.16MDI方式下的坐标系设置（2）按Pgdn或Pgup键，选择要输入的数据类型：G55、G56、G57、G58、G59坐标系、当前工件坐标系的偏置（坐标系零点相对于机床零点的值）、或当前相对值零点；（3）在命令行输入所需数据，如在图3.16所示情况下输入“X200Y300”，并按Enter键，将设置G54坐标系的X及Y偏置分别为200、300；（4）若输入正确，图形显示窗口相应位置将显示修改过的值，否则原值不变。注意：编辑过程中，在按Enter键之前，按Ese键可退出编辑，但输入的数据将丢失，系统将保持原值不变。3.2.5刀具库及刀具参数的输入1、刀库表在MDI功能子菜单下(图3.14)输入刀库数据，操作步骤如下：（1）在MDI功能子菜单下按F1键，进行刀库设置，图形显示窗口将出现刀库数据，如图3.17所示；《数控编程技术》教案第三章第10页共24页图3.17刀库表（2）用►、◄、▲、▼、Pgup、Pgdn移动蓝色亮条选择要编辑的选项；（3）按Enter键，蓝色亮条所指刀库数据颜色和背景都发生变化，同时有一光标在闪烁；（4）用►、◄、BS、Del键进行编辑修改；（5）修改完毕，按Enter键确认；（6）若输入正确，图形显示窗口相应位置将显示修改过的值，否则原值不变。2、刀具表在MDI功能子菜单下(图3.14)按F2键，进行刀具设置，图形显示窗口将出现刀具数据，如图3.18所示。在输入刀具数据时，其操作步骤同刀具库数据的设置相同，可以参考刀具库数据的设置方式进行。《数控编程技术》教案第三章第11页共24页图3.18刀具数控的输入与修改3.3加工中心的操作在这一节里，我们选用SINUMERIK来介绍加工中心的操作功能。3.3.1加工中心控制面板及操作面板1、控制面板及操作面板各功能键XH714B型加工中心的数控系统采用了SINUMERIK802S/C系统，该系统的操作面板如图3.19所示，控制面板如图3.20所示。操作面板上各键功能如下：M加工显示，按此键可直接进入加工操作区＞菜单扩展键《数控编程技术》教案第三章第12页共24页M∧＞XYZ[图3.19操作面板∧返回键软菜单键区域转换键上档键删除键（退格键）[空格键（插入键）回车/输入键《数控编程技术》教案第三章第13页共24页控制面板上各键功能如下：光标向右键光标向左键光标向上键上档：向上翻页键光标向下键上档：向下翻页键数字键上档键转换对应字符Z字母键上档键转换对应字符报警应答键选择/转换键垂直菜单键复位键数控启动：只有按下此键，程序才能执行。数控停止增量选择：重复按下此键，可以得到0.001～1mm的点动位移。参考点手动数据点动《数控编程技术》教案第三章第14页共24页-Y+Z%%-Z+Y-X+X图3.20控制面板单段：选定此键，程序将以程序段的形式执行，而不是连续执行程序。主轴正转：手动方式下按此键，主轴正转。主转停：手动方式下按此键，主轴停。主轴反转：手动方式下按此键，主轴反转。快速运动叠加：同时按下此键和X、Y、Z点动键，可加快三轴的运动速度-X+XX轴点动：手动方式下按此键，工作台沿X方向运动。《数控编程技术》教案第三章第15页共24页2、屏幕显示显示屏幕按功能分为十二个部分，如图3.21所示。数控机床在加工过程中，按动不同的功能键，将在屏幕上显示出不同的缩略符，屏幕中缩略符的含义如表3.2所示。-Y+YY轴点动：手动方式下按此键，工作台沿Y方向运动。+Z-ZZ轴点动：手动方式下按此键，主轴沿Z方向运动。%主轴速度修调。旋转此键的波段开关，可将程序段中的编程转速增大或减小，使机床主轴的实际转速变为编程转速的50%～120%。%进给速度修调。旋转此键的波段开关，可将程序段中的编程进给速度增大或减小，使机床的实际进给速度变为编程进给速度的0%～120%。图3.21屏幕的划分《数控编程技术》教案第三章第16页共24页表3.2屏幕中缩略符的含义图中元素缩略符含义（1）当前操作区域MA加工PA参数PR程序DI通讯DG诊断（2）程序状态STOP程序停止RUN程序运行RESET程序复位（3）运行方式JOG点动方式MDA手动输入，自动执行AUTO自动方式（4）状态显示SKP程序段跳跃跳步的程序段在其段号之前用一斜线表示，这些程序段在程序运行时跳过不执行。DRY空运行轴在运行时将执行设定数据“空运行进给率”中规定的进给值。ROV快进修调，修调开关对于快速进给也生效。SBL单段运行此功能生效时工件程序按每个程序段逐段解码运行，此功能只有处于程序复位状态时才可以选择。MO1程序计划停止此功能生效时程序运行到有M01指令的程序段时停止运行，此时屏幕上显示“停止M00/M01有效”。1…1000INC增量选择步进增量系统处于JOG运动方式时不显示程序控制而是显示所选择的步进增量。（5）操作信息1停止：没有NC-Ready3停止：急停生效4停止：报警并同时停止5停止：M00/M01生效6停止：单段运行程序段结束7停止：NC-STOP生效8等候：缺少读入使能《数控编程技术》教案第三章第17页共24页9等候：缺少进给使能10等候：停留时间生效11等候：缺少辅助功能应答12等候：缺少轴使能13等候：准停窗口未到达15等候：等待主轴17等候：进给-修调为0%18停止：NC程序段出错21等候：程序段搜索生效22等候：缺少主轴使能（6）程序名（7）报警显示行只有在NC或PLC报警时才显示报警信息。在此显示的是当前报警的报警号以及其删除条件。（8）工作窗口工作窗口和NC显示（9）返回键软键菜单中出现此键时表明存在上一级菜单，按下返回键后，不存储数据直接返回到上一级菜单。（10）扩展键出现此符号时表明同级菜单中还有其它菜单功能。按下扩展键后，可以选择这些功能。（11）软件区（12）垂直菜单出现垂直菜单符号时表明存在其它菜单功能，按下垂直菜单键后这些菜单显示在屏幕上，并可用光标进行选择。从图3.21和表3.2中，我们都可以发现有一个（11）软件区，这是比较重要的一个操作区域，其中最重要的软件功能如图3.22所示。∧∧《数控编程技术》教案第三章第18页共24页3.3.2参数设定参数的设定包括刀具参数及刀具补偿参数、零点偏置等参数的设定。下面简单介绍参数的设定步骤。(1)刀具参数及刀具补偿参数打开软键功能中的参数栏后，按刀具补偿软键，屏幕上显示出刀具补偿数据。按软键T或T选择刀具号，D或D选择刀沿号，离开此窗口后，所设定加工参数通讯诊断程序报警调试机床数据维修信息输入启动输出启动错误登记显示RS232执行外部程序程序循环选择打开新程序拷贝改名内存信息删除屏幕更亮屏幕更暗语言转换R－参数参数刀具补偿零点偏置设定数据程序控制语句区放大工作坐标实际值放大搜索各轴进给执行外部程序M功能区放大G功能区放大图3.22最重要的软件功能《数控编程技术》教案第三章第19页共24页的状态不会改变。刀具补偿分为刀具长度补偿和刀具半径补偿。在设定时，