项目01-数控车床的组成与保养

目录项目一数控车床的组成与保养任务一认识数控车床任务二熟悉操作面板任务三了解坐标系任务四掌握编程基础任务五操作数控车床任务六文明生产和保养数控车床项目一数控车床的组成与保养学习重点1.了解程序格式与结构。2.了解G、M、F、S、T指令的含义，了解他们的相关特征、功能组别。３.能正确指出数控车床的组成部分。４.能清楚知道数控车削加工过程。任务一认识数控车床一、数控车床的基本概念数字控制（NumericalControl）简称数控（NC），是一种借助数字、字符或其他符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行可标称控制的自动化方法。数控技术（NumericalControlTechnology）是指用数字量及字符发出指令并实现自动控制的技术，它已经成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术。数控系统（NumericalControlSystem）是指采用数字控制技术的控制系统。计算机数控系统（ComputerNumericalControl）是以计算机为核心的数控系统，简称CNC。数控车床又称CNC车床，即用计算机数字控制的车床。任务一认识数控车床二、数控车床的组成1、机床主体2、数控装置（CNC装置）3、伺服驱动系统4、辅助装置任务一认识数控车床三、数控车床的工作原理四、数控车削加工应用范围普通车床是靠手工操作机床来完成各种切削加工，数控车床是将编好的加工程序输入到数控系统中，由数控系统通过控制车床X、Z坐标轴的伺服电机去控制车床运动部件的动作顺序、移动量和进给速度，再配以主轴的转速和转向，加工出各种不同形状的轴类和盘类回转体零件。数控车床是当今国内外使用量较大、覆盖面较广的一种数控机床，主要用于旋转体工件的加工，一般能自动完成内外圆柱面、内外圆锥面、复杂回转内外曲面、圆柱圆锥螺纹等型面的切削加工，可进行车槽、钻孔、车孔、扩孔、铰孔、攻螺纹等工作。除了以上工作，数控车床还可以加工各种螺距和变螺距的螺纹。任务一认识数控车床五、数控车削加工过程1、图样分析2、确定工艺过程3、计算加工轨迹和加工尺寸4、编写加工程序单和校核5、传输程序6、程序校验和试切削任务二熟悉操作面板一、CRT/MDI操作面板本书以CKA6140数控车床（FANUC0iMateTC系统）为例介绍数控车床的操作。CRT/MDI操作面板坐标和程序显示屏幕（CRT显示部分）与程序编制面板（键盘）两部分构成任务二熟悉操作面板二、CRT/MDI操作面板中各键功能介绍1、数字/字母键用于输入数据。任务二熟悉操作面板二、CRT/MDI操作面板中各键功能介绍2、软键。任务二熟悉操作面板二、CRT/MDI操作面板中各键功能介绍2、软键。任务二熟悉操作面板二、CRT/MDI操作面板中各键功能介绍2、软键。任务二熟悉操作面板二、CRT/MDI操作面板中各键功能介绍2、软键。任务二熟悉操作面板三、FANUC0iMateTC系统机床操作面板及各键功能介绍①手动移动机床各轴按钮。②机床主轴手动控制开关。③循环启动按钮和停止按钮。④增量进给倍率选择按钮。⑤进给速度调节旋钮，用于调节程序运行中的进给速度，调节范围从0～150%。⑥手轮。任务二熟悉操作面板三、FANUC0iMateTC系统机床操作面板及各键功能介绍任务二熟悉操作面板三、FANUC0iMateTC系统机床操作面板及各键功能介绍任务二熟悉操作面板三、FANUC0iMateTC系统机床操作面板及各键功能介绍任务三了解坐标系一、坐标系数控车床的坐标系是以径向为X轴方向，纵向为Z轴方向。经济型普通卧式前置刀架数控车床指向主轴箱的方向为Z轴负方向，而指向尾架的方向为Z轴的正方向。X轴的正方向是指向操作者的方向，负方向为远离操作者的方向。由此，根据右手法则，Y轴的正方向应该垂直指向地面（编程中不涉及Y坐标）。任务三了解坐标系二、原点1、机械原点（参考点）机械原点是由生产厂家在生产数控车床时设定在机床上的，它是一个固定的坐标点。每次在操作数控车床的时候，启动机床之后，必须首先进行机械原点回归操作，使刀架返回到机床的机械原点。2、编程原点任务三了解坐标系３.工件坐标系的确定FANUC系统一般是通过对刀将刀偏值写入参数，从而获得工件坐标系。这种方法操作简单，可靠性好，它通过刀偏与机械坐标系紧密地联系在一起，只要不断电、不改变刀偏值，工件坐标系就会存在且不会变，即使断电，重启后回参考点，工件坐标系还在原来的位置。任务三了解坐标系４.对刀点对刀点是零件程序加工的起始点，对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置，对刀点可与程序原点重合，也可在任何便于对刀之处，但该点与程序原点之间必须有确定的坐标联系。任务四掌握编程基础一、程序格式与结构1、程序段格式程序段格式是指一个程序段中的字、字符和数据的书写规则。常使用的是字地址可变程序段格式，它由程序段号字、数据字和程序段结束符组成。该格式的特点是对一个程序段中字的排列顺序要求不严格，数据的位数可多可少，与上一程序段相同的字可以不写。字地址可变程序段格式如下：NGXYZFSTMLFN：程序段号字；G：准备功能G代码；X、Y和Z：尺寸字；F：进给功能字；S：主轴转速功能字；T：刀具功能字；M：辅助功能字。任务四掌握编程基础一、程序格式与结构2、程序的构成一个完整的程序由程序号、程序内容和程序结束三个部分组成。例如：O0001；FANUC机能指定程序号，每个程序号对应一个零件程序。任务四掌握编程基础一、程序格式与结构（1）程序号在数控装置存储器中通过程序号查找和调用程序。程序号在程序的最前端，由地址码和1~9999范围内的任意四位数字组成，在GSK和FANUC系统中一般地址码为字母O，其他系统用P或%等。（2）程序内容程序内容主要用以控制数控机床自动完成零件的加工，是整个程序的主要部分，它由若干程序段组成。每个程序段由若干程序字组成，程序段段号由N和数字表示。每个程序字又由地址码和若干个数字组成。（3）程序结束程序结束一般用辅助功能代码M02（程序结束）和M30（程序结束，返回起点）等来表示。任务四掌握编程基础一、程序格式与结构3、程序格式程序编制过程中，有些内容可以当作是固定的格式，因此，程序格式又可以作如下划分：（1）准备程序段①程序号，如O0001；②工件坐标系建立，如G54；③刀具数据，如T0101；④打开切削液，如M08；⑤主轴旋转方向与转速，如M03S500；⑥快速定位，如G00X50Z2。（2）加工程序段①根据零件具体形状及加工要求编写的一系列程序段；②其他辅助编程，如子程序等。（3）结束程序段①刀具快速回退，如G00X100Z100；②主轴停转，M05；③关闭切削液，M09；④程序结束，M02或M30。任务四掌握编程基础二、编程指令1、准备功能（G代码）准备功能又称G代码，用来规定刀具和零件的相对运动轨迹（即插补功能）、机床坐标系、刀具补偿和固定循环等多种操作。任务四掌握编程基础二、编程指令任务四掌握编程基础二、编程指令任务四掌握编程基础二、编程指令任务四掌握编程基础二、编程指令2、辅助功能（M代码）辅助功能又称M代码，由字母M及其后两位数字组成，这类指令加工时与机床操作的需要有关。如表示主轴的旋转方向、启动、停止、切削液的开关等功能。数控车床中常用的M代码。任务四掌握编程基础二、编程指令任务四掌握编程基础二、编程指令3、程序内其他常见各字主要功能说明①N：程序段号字。表示程序段的编号，由地址码和后面的若干位数字表示（例N0010）。程序段的编号一般不连续排列，以5或10间隔，主要是便于插入语句。②X和Z：尺寸字。由地址码、“+”或“-”符号及绝对值或增量值构成，地址码还有U、W、R、I、K等，用于确定机床上刀具运动终点的坐标位置。③F：进给功能字。表示刀具中心运动时的进给量，由地址码F和后面若干位数字构成，通常有两种形式：一种是刀具每分钟的进给量，单位是mm/min；另一种是主轴每转刀具的进给量，单位是mm/r。在编程中一个程序段只可使用一个F代码，不同程序段可根据需要改变进给量。④S：主轴转速功能字。表示主轴转速，由地址码S和若干位数字组成，用于控制主轴的回转速度，单位为r/min。一个程序段只可以使用一个S代码，不同程序段可根据需要改变主轴转速。⑤T：刀具功能字。表示刀具所处的位置，由地址码T和若干位数字组成，数字用来表示刀具号和刀具补偿号。FANUC系统中由T和四位数字组成。任务五操作数控车床一、开机操作1、操作步骤①检查CNC和机床外观是否正常。②打开机床电源开关（一般在数控机床后侧），接通机床电源。③按下机床面板上的【系统启动】键，系统上电，CRT显示初始页面。系统进行自检查状态。④如果CRT画面显示“EMG”报警画面，可松开【急停】按钮，并按住【RESET】键数秒后，系统复位。⑤检查散热风机等是否正常运转。任务五操作数控车床一、开机操作2、注意事项①在系统启动正常后，方可操作面板开关及键，否则可能引起意想不到的运动并带来危险。②关机后重新启动系统，要间隔一分钟以上，不要连续短时频繁开关机。③如果开机后机床报警，检查急停按钮是否打开或超程。如果超程，则用手摇方式向超程相反的方向摇动刀架，并离开参考点一定距离，报警解除。任务五操作数控车床二、关机操作1、操作步骤①首先关闭【急停】按钮，以减少电流对系统硬件的冲击。②按下机床面板上的【系统停止】键，系统断电。③关闭机床总电源开关。2、注意事项时刻牢记【急停】按钮的位置并准备操作它。当遇到紧急情况时立刻关闭【急停】按钮。任务五操作数控车床三、回参考点操作机床开机后，必须首先进行回参考点操作。具有断电记忆功能绝对编码器的机床不用进行回参考点操作。1、操作步骤①选择模式按钮【ZRN】。②按住【+X】键不松开，刀架向X正方向移动，CRT上坐标参数显示变化。待X回零指示灯亮了表明该轴已回到参考点，此时松开【+X】键。③待X回零指示灯亮后，方可按住【+Z】键不松开，刀架向Z正方向移动，CRT上坐标参数显示变化。待Z回零指示灯亮了，表明该轴已回到参考点，此时松开【+Z】键。④回参考点后，方可进行其他操作。任务五操作数控车床三、回参考点操作2、注意事项①不回参考点，机床会产生意想不到的运动，发生碰撞及伤害事故。机床重开机后必须立即进行回参考点操作。当进行机床锁住、图形演示、机床空运行以及急停按钮操作后，必须重回参考点操作。②为保证安全，回参考点时必须先回【+X】，再回【+Z】；如果先回【+Z】则可能导致刀架电动机与尾座发生碰撞事故。③回参考点前，应使刀架位于减速开关和负限位开关之间。任务五操作数控车床四、对刀操作数控程序一般按工件坐标系编程，对刀的过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间关系的过程。一般将工件右端面中心点（车床）设为工件坐标原点。对刀的方法有好几种，这里只介绍数控车加工中最常用的试切法对刀（以1号刀对刀为例）。1、操作步骤（1）在“MDI”方式下输入主轴功能指令①选择“MDI”模式按钮，按下【PROG】键。②输入“S600M3”，按下【EOB】和【INPUT】键。③按下程序启动键，按下【RESET】键。任务五操作数控车床四、对刀操作（2）在“MDI”方式下将1号刀转到当前位置①选择“MDI”模式按钮，按下【PROG】键。②输入“T01”，按下【EOB】和【INPUT】键。③按下程序启动键，1号刀转到当前加工位置。（3）设置X、Z向的刀具偏移值（设定工件坐标系）①选择“HANDLE”模式按钮，选择相应的刀具。②按下主轴正转按钮，主轴以前面设定的S600转速正转。③按下【POS】键，再按下软键【综合】。④选择相应的坐标轴，摇动手摇脉冲发生器或直接采用JOG方式，试切工件端面后。任务五操作数控车床四、对刀操作任务五操作数控车床四、对刀操作⑤按MDI键盘中的【OFFSET/SETTING】键，按软键【补正】及【形状】后。移动光标键，选择与刀具号相对应的刀补参数（如1号刀，则将光标移至“G001”行），输入“Z0”，按软键【测量】，Z向刀具偏移参数即自动存入。任务五操作数控车床四、对刀操作⑥试切外圆，刀具沿Z向退离工件，停机实