主编 张化锦
泸州职业技术学院
2008年3月
加工中心安全操作规程
(1)操作人员必须经过数控加工知识培训和操作安全教育,且需要在指导老师指导下进行操作;数控机床操作人员必须熟悉所使用机床的操作、编程方法,同时应具备相应金属切削加工知识和机械加工工艺知识。
(2)开机前,检查各润滑点状况,待稳压器电压稳定后,打开主电源开关。 (3)检查电压、气压、油压是否正常。
(4)机床通电后,检查各开关、按键是否正常、灵活,机床有无异常现象。
(5)在确认主轴处于安全区域后,执行回零操作。各坐标轴手动回零时,如果回零前某轴已在零点或接近零点,必须先将该轴移动离零点一段距离后,再进行手动回零操作。
(6)手动进给和手动连续进给操作时,必须检查各种开关所选择的位置是否正确,认准操作正负方向,然后再进行操作。
(7)程序输入后,应认真核对,保证无误;其中包括对代码、指令、地址、数值、正负号、小数点及语法的检查。
(8)正确测量和计算工作坐标系,将工件坐标值输入到偏置页面,并对坐标轴、坐标值、正负号和小数点进行认真核对。
(9)刀具补偿值(刀长和刀具半径)输入偏置页面后要对刀补号、补偿值、正负号、小数点进行认真核对。
(10)操作者自编程序应进行模拟调试;计算机编程应进行切削仿真,并掌握编程设置。在必要情况下,应进行空运行试切,密切关注刀具切入和切出过程,及时做出判断和调整。
(11)在不装工件的情况下,空运行一次程序,看程序能否顺利执行,刀具长度选取和夹具安装是否合理,有无超程现象。
(12)检查各刀杆前后部位的形状和尺寸是否符合加工工艺要求,是否碰撞工件和夹具。 (13)不管是首件试切,还是多工件重复加工,第一件都必须对照图纸、工艺和刀具参数,进行逐把刀、逐段程序的试切。
(14)逐段试切时,快速倍率开关必须调到最低档,并密切注意移动量的坐标值是否与程序相符。
(15)试切进刀时,在刀具运行至工件表面30~50mm处,必须在进给保持下,验证Z轴剩余坐标值及X、Y轴坐标值与编程要求是否一致。
(16)机床运行过程中操作者须密切注意系统状况,不得擅自离开控制台。
(17)关机前,移动机床各轴到中间位置或安全区域,按下急停按钮,关主电源开关,关稳压电源、气源等。
(18)在下课前应清理现场,擦净机床,关闭电源,并填好日志。 (19)严禁带电插拔通讯接口,严禁擅自修改机床设置参数。 (20)发生不能自行处理的设备故障应及时报告主管领导或指导教师,故障处理应在确保设备安全的前提下进行。
(21)不得在实习现场嬉戏、打闹以及进行任何与实习无关的活动。
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第1章 KVC650立式加工中心的使用
加工中心的加工范围广,柔性、加工精度和加工效率高,近年来在品种、性能、功能方面有很大的发展,已逐渐成为制造业中的主要设备。
不同厂家生产的加工中心在编程和操作方法上大同小异,具体应用时应参考所使用机床的编程手册和操作手册。下面以KVC650型加工中心为例介绍加工中心的基本操作。
第一节 KVC650型加工中心简介
1.机床的主要参数
KVC650型加工中心是三轴控制机床,可控制X、Y、Z三轴联动进行直线插补、圆弧插补。该机床配备有自动换刀装置,刀库容量为10把刀具。可自动连续地进行钻、铣、镗、攻丝加工和轮廓的粗、精加工。
该机床选配FANUC 0iMate-Mc数控系统。 主要规格参数: (1)工作台面积 405×1370mm2 (2)工作台纵向行程 650mm (3)工作台横向行程 450mm (4)主轴箱垂直行程 500mm (5)转速范围 60~6000r/min (6)主轴锥孔 BT40 (7)进给速度(X,Y,Z) 5~8000mm/min (8)快速移动速度(X,Y,Z) 10000mm/min (9)主电机功率 5.5/7.5KW (10)斗笠式刀库容量 10把 (11)刀具最大重量 6Kg (12)相邻刀位的最大刀具直径(满刀) 100mm (13)刀具最大长度 250mm (14)机床需气源 0.5~0.6MPa (15)加工工件最大重量 700Kg 2.加工中心的组成
同类型的加工中心与数控铣床的布局相似,主要在刀库的结构和位置上有区别。在数控立式铣床的基础上增加刀库和换刀机构即构成立式加工中心。
加工中心一般由数控系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成。包括床身、主轴箱、工作台、操作面板、主轴、电气箱、切削液箱、斗笠式刀库等。
本机床为移动刀库,刀库与主轴配合换刀。刀库中刀具的存放方向与主轴装刀方向一致。换刀时,主轴和刀库移动到换刀位置,由主轴直接放回和取走刀具。
第二节 FANUC 0i Mate-Mc数控说明
KVC650型加工中心采用FANUC 0iMate-Mc数控系统。 1.FANUC 数控指令格式
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数控程序是若干个程序段的集合。每个程序段独占一行。每个程序段由若干个字组成,每个字由地址和跟随其后的数字组成。地址是一个英文字母。一个程序段中各个字的位置没有限制,但是,长期以来以下排列方式已经成为大家都认可的方式:
N- 行号 G- 准备功能 X- Y- Z- 位置代码 ··· F- 进给速度 S- 主轴转速 T- 刀具号 M- 辅助功能 LF 行结束 (1)行号
Nxxxx 程序的行号,可以不要,在编辑时有行号会方便些。行号可以不连续。行号最大为9999,超过后从再从1开始。
(2)准备功能 地址“G”和数字组成的字表示准备功能,也称为G功能。G功能根据其功能分为若干个组,在同一条程序段中,如果出现多个同组的G功能,那么最后一个有效。
G功能分为模态与非模态两类。一个模态G功能被指令后,直到同组的另一个G功能被指令才无效。而非模态的G功能仅在其被指令的程序段中有效。
(3)辅助功能
地址“M”和两位数字组成的字表示辅助功能,也称为M功能。 (4)主轴转速
地址S后跟数字;单位:转/分钟。 (5)进给功能
地址F后跟数字;单位:毫米/分钟 (6)尺寸字地址
X,Y,Z,I,J,K,R. 2.G指令格式(常用部分)
代码 ※G00 ※G01 G02 G03 G04 ※G15 G16 17 00 01 分组 意义 快速进给、定位 直线插补 圆弧插补插补CW(顺时针) 圆弧插补插补CCW 暂停 取消极坐标指令 极坐标指令 G00 X_ Y_ Z_ G01 X_ Y_ Z_ XY平面内的圆弧: G17G02XYG03R IJ格式 G04 [P/X] 单位秒,增量状态单位毫秒,无参数状态表示停止 G15 取消极坐标方式 Gxx Gyy G16 开始极坐标指令 G00 IP_ 极坐标指令 Gxx:极坐标指令的平面选择(G17,G18,G19) Gyy:G90指定工件坐标系的零点为极坐标的原点;G91指定当前位置作为极坐标的原点 4
※G17 ※G18 ※G19 G20 G21 G27 G28 G29 G30 G39 ※G40 G41 G42 G43 G44 ※G49 ※G50 G51 11 08 07 00 06 02 XY平面 ZX平面 YZ平面 英制输入 米制输入 指定参考点 回归参考点 由参考点回归 拐角偏置圆弧插补 刀具半径补偿取消 左半径补偿 右半径补偿 刀具长度补偿+ 刀具长度补偿- 刀具长度补偿取消 取消缩放 比例缩放 选择XY平面; 选择XZ平面; 选择YZ平面。 G27 X_ Y_ Z_ G28 X_ Y_ Z_ G29 X_ Y_ Z_ G40 G41G42G43G44返回第2,3,4参考点 G30P×X_ Y_ Z_ Dnn Hnn G49 G50 缩放取消 G51 X_Y_Z_P_:缩放开始 X_Y_Z_:比例缩放中心坐标的绝对值指令 P_:缩放比例 G51 X_Y_Z_I_J_K_:缩放开始 X_Y_Z_:比例缩放中心坐标值的绝对值指令 I_J_K_:X,Y,Z各轴对应的缩放比例 G52 IP_:设定局部坐标系 G52 IP0:取消局部坐标系 IP:局部坐标系原点 G53 X_ Y_ Z_ GXX G52 00 设定局部坐标系 G53 ※G54 G54.1 G55 G56 G57 G58 G59 G65 G66 ※G67 00 12 14 机床坐标系选择 选择工作坐标系1 选择附加工件坐标系 选择工作坐标系2 选择工作坐标系3 选择工作坐标系4 选择工作坐标系5 选择工作坐标系6 宏程序调用 宏程序模态调用 宏程序模态调用取消 5
G68 16 坐标系旋转 (G17/G18/G19)G68 a_ b_R_:坐标系开始旋转 G17/G18/G19:平面选择,在其上包含旋转的形状 a_ b_:与指令坐标平面相应的X,Y,Z中的两个轴的绝对指令,在G68后面指定旋转中心 R_:角度位移,正值表示逆时针旋转。根据指令的G代码(G90或G91)确定绝对值或增量值 最小输入增量单位:0.001deg 有效数据范围:-360.000到360.000 G69:坐标轴旋转取消指令 G73 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ G74 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_ G76 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ G81 X_ Y_ Z_ R_ F_ G82 X_ Y_ Z _ R_ P_ F_ G83 X_ Y_ Z _ R_ Q_ F_ G84 X_ Y_ Z_ R_ F_ G85 X_ Y_ Z_ R_ F_ G86 X_ Y_ Z _ R_ P_ F_ G87 X_ Y_ Z _ R_ P_ F_ G88 X_ Y_ Z _ R_ P_ F_ G89 X_ Y_ Z _ R_ P_ F_ GXX G92 X_ Y_ Z_ GXX 6
※G69 G73 G74 G76 G80 G81 G82 G83 G84 G85 G86 G87 G88 G89 ※G90 ※G91 G92 00 G92.1 ※G94 G95 G96 ※G97 ※G98 05 13 10 03 09 取消坐标轴旋转 深孔钻削固定循环 左螺纹攻螺纹固定循环 精镗固定循环 固定循环取消 钻削固定循环、钻中心孔 钻孔循环或反镗循环 排屑钻孔循环 攻丝循环 镗孔循环 镗孔循环 背镗循环 镗孔循环 镗孔循环 绝对值编程 增量值编程 设定工件坐标系或最大主轴速度箝制 工件坐标系预置 每分钟进给 每转进给 恒表面速度控制 恒表面速度控制取消 返回固定循环初始点 G99 返回固定循环R点 在G指令前有※者为模态代码。 3.M代码 代码 M00 M01 M02 M03 M04 M05 M06 M08 M09 M11 M13 M14 M21 M22 M23 M24 M29 M30 M98 M99 在外部输入/输出中调用文件的子程序 意义 程序暂停 程序选择性停止 结束程序运行 主轴正转 主轴反转 主轴停止转动 换刀指令 冷却液开启 冷却液关闭 单步换刀 主轴正转开冷却液 主轴反转开冷却液 X轴镜像 Y轴镜像 X轴镜像取消 Y轴镜像取消 刚性攻丝指令 程序结束返回程序头 调用子程序 子程序结束 M06 T-- 用于换刀突然中断 M98 Pxxnnnn 调用程序号为Onnnn的程序xx次。 子程序格式:Onnnn … M99 格式 M198 第三节 KVC650型加工中心面板
1.KVC650型加工中心的LCD/MDI面板
如图所示。上半区域为控制系统操作区,下半区域为机床操作区。
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手动绝 辅助功 Z轴 对输入 能锁住 锁住
手持单 冷却 限位 元选择 开 解除 灯 灯 检查 检查
2.数控系统面板
显示屏主要用来显示相关坐标位置、程序、图形、参数、诊断、报警等信息;字母键和数字键主要进行手动数据输入,进行程序、参数以及机床指令的输入;功能键进行机床功能操作的选择。
(1)按键说明 编号 1 2 3 4 复位键帮助键软键 名称 当对MDI键的操作不明白时,按这个键可以获得帮助。 根据不同的画面,软键有不同的功能。软键功能显示在屏幕的底端。 按这些键可以输入字母,数字或者其它字符。 8
功能说明 按这个键可以使 CNC 复位或者取消报警等。 地址和数字键EOB为程序段结束符,结束一行程序的输入并换行 EOB键5 6 7 换挡键输入键 在有些键上有两个字符。按“SHIFT”键输入键面右下角的字符 将输入缓冲区的数据输入参数页面或者输入一个外部的数控程序。这个键与软键中的[INPUT]键是等效的。 取消键,用于删除最后一个进入输入缓存区的字符或符号。 :替换键,用输入的数据代光标所在的数据。 :插入键,把缓冲区的数据插入到光标之后。 :删除键,删除光标所在的数据,或者删除一个程序或者删除全部数控程序。 功能键 9 将光标向右移动。 将光标向左移动。 将光标向下移动。 将光标向上移动。 将屏幕显示的页面往后翻页。 翻页键 将屏幕显示的页面往前翻页。 按这些键用于切换各种功能显示画面 取消键程序编辑键 8 、、(当编辑程序时按这些键) 光标移动键 10 11 (2)功能键和软键
功能键用来选择将要显示的屏幕画面。按功能键之后再按与屏幕文字相对的软键,就可以选择与所选功能相关的屏幕画面。
①功能键
功能键用来选择将要显示的屏幕的种类。
9
:按此键以显示位置页面。 :按此键以显示程序页面。
:按此键以显示补正/设置页面。包括坐标系、刀具补偿和参数设置页面。 :按此键以显示系统页面。可进行CNC系统参数和诊断参数设定,通常禁止修改。 :按此键以显示信息页面。
:按此键以显示用户宏页面或显示图形页面。
②软键:
要显示一个更详细的屏幕,可以在按功能键后按软键。
最左侧带有向左箭头的软键为菜单返回键,最右侧带有向右箭头的软键为菜单继续键。 3.输入缓冲区
当按地址或数字键时,与该键相应的字符输入缓冲区。缓冲区的内容显示在CRT屏幕的底部。
为了标明这是键盘输入的数据,在该字符前面会显示一个符号“>”。在输入数据的末尾显示一个符号“_”标明下一个输入字符的位置。
为了输入同一个键上右下方的字符,首先按缓冲区中一次最多可以输入32个字符。 按
键,然后按需要输入的键就可以了。
键可取消缓冲区最后输入的字符或者符号。
4.机床操作面板
机床操作面板主要进行机床调整、机床运动控制、机床动作控制等。一般有急停、操作方式选择、轴向选择、切削进给速度调整、快速移动速度调整、主轴的启停、程序调试功能及其它M、S、T功能等。 按键 10
功能 自动运行方式 按键 功能 编辑方式 DNC运行方式 MDI方式 (手动数据输入) 手动返回参考点方式 手动增量方式 JOG方式 (手动) 手轮方式 单段执行 M01选择停止 程序再启动 机床空运行 进给保持键 手动进给正方向 手动进给负方向 手动主轴正转键 手动主轴反转键 手动绝对输入 Z轴锁住 冷却液开 攻丝回退 刀具的移动距离是否加到原有坐标上 急停键 换刀时要慎重,一般不要用于中断换刀,会使刀具处于非正常位置 调节主轴速度旋钮 辅助功能锁住 手轮方式选择 限位解除 灯检查 当X轴返回参考点时,X原点灯亮 当Z轴返回参考点时,Z原点灯亮 Y键轴选择 程序段跳过 手轮示教方式 机床锁住 循环启动键 M00程序停止 当Y轴返回参考点时,Y原点灯亮 X轴选择键 Z键轴选择 快速键 手动主轴停键 单步倍率 同时按两个 进给速度(F)调节旋钮。为0时没有进给运动 5.手轮面板
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按键 功能 坐标轴:OFF、X、Y、Z、4 本机床4没用 单步进给量:×1、×10、×100 单位为μm 手轮顺时针转,机床往正方向移动;手轮逆时针转,机床往负方向移动 当单步进给量选择较大时,不要手轮转动太快 第四节 开关机
加工中心要求有配气装置,首先应给加工中心供气,启动计算机,进行开机前检查,然后按如下步骤开机:
①机床后面的电源总开关ON; ②操作面板Power ON;
③急停按钮向右旋转弹起,当CRT显示坐标画面时,开机成功。 在机床通电后,CNC单元尚未出现位置显示或报警画面之前,不要碰MDI面板上的任何键。MDI面板上的有些键专门用于维护和特殊操作。按这其中的任何键,可能使CNC装置处于非正常状态。在这种状态下启动机床,有可能引起机床的误动作。
关机步骤:
①将各轴移到中间位置; ②按急停按钮;
③再按操作面板Power OFF; ④最后关掉电源总开关。
第五节 手动操作
1.回参考点
在下列几种情况必须回参考点: 每次开机后; 超程解出以后; 按急停按钮后; 机械锁定解出后。
先按“POS”坐标位置显示键,在[综合坐标[页面中查看各轴是否有足够的回零距离(回零距离应大于40mm)。如果回零距离不够,可用“手动”或“手轮移动”方式移动相应的轴到足够的距离。
为了安全,一般先回Z轴,再回X轴或Y轴。 回参考点步骤:
①按返回参考点键
;
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②选择较小的快速进给倍率(25%);
③按“Z”键,再按“+”键,当Z轴指示灯闪烁,Z轴即返回了参考点; ④依上述方法,依此按“X”键、“+”键、“Y”键、“+”键,X、Y轴返回参考点。 2.手动连续进给(JOG)
刀具沿着所选轴的所选方向连续移动。操作前检查各种旋钮所选择的位置是否正确,确定正确的坐标方向,然后再进行操作。
①按“手动连续”按键
,系统处于连续点动运行方式;
②调整进给速度的倍率旋钮;
③按进给轴和方向选择按键,选择将要使刀具沿其移动的轴及其方向。释放按键移动停止。如:按“X”键(指示灯亮),再按住“+”键或“-”键,X轴产生正向或负向连续移动;松开“+”键或“-”键,X轴减速停止;
④按方向选择按键的同时,按“快速移动”键,刀具会以快移速度移动。 3.增量进给
刀具移动的最小距离是最小的输入增量,每一步可以是最小输入增量的1,10,100或1000倍。增量进给的操作方法:
①按“增量进给”键
,系统处于增量移动方式;
②通过按“单步倍率”键选择每一步将要移动的距离;
③按进给轴键和方向选择按键,选择将要使刀具沿其移动的轴及其方向。每按一次方向键,刀具移动一步;
④若按方向键的同时,按“快速移动”键,刀具会以快移速度移动。 4.手轮进给
刀具可以通过旋转手摇脉冲发生器微量移动。当按操作面板上的“手轮控制”时,利用手轮选择移动轴和手轮旋转一个刻度时刀具移动的距离。手轮的操作方法:
①按“手轮”键
,系统处于手轮移动方式;
②按“手持单元选择”键后,可用手轮选择轴和单步倍率; ③旋转选择轴旋钮,选择刀具要移动的轴; ④通过手轮旋钮选择刀具移动距离的放大倍数。旋转手轮一个刻度时刀具移动的距离等于最小输入增量乘以放大倍数(选择手轮旋转一个刻度时刀具移动的距离);
⑤根据坐标轴的移动方向决定手轮的旋转方向。手轮顺时针转,刀具相对工件向坐标轴正方向移动;手轮逆时针转,往负方向移动。 5.手动装/缷刀具
手动安装刀具时,选择“手动”模式,左手握紧刀柄,将刀柄的缺口对准端面键,右手按Z轴上的换刀按钮,压缩空气从主轴吹出以清洁主轴的刀柄,按住此按钮,直到刀柄锥面与主轴锥孔完全贴合,松开按钮,刀具被自动位紧。
卸刀时,选择“手动”模式,应先用左手握住刀柄,再按换刀按钮(否则刀具从主轴内掉下会损坏刀具、工件和夹具等),取下刀柄。
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第六节 自动运行操作
用程序运行CNC机床称为自动运行。 1.自动加工
在自动运行前,再做一次手动机床回零,以保证不出错误;首件试切最好单段执行,操作者不得离开,以确保无误。
自动加工操作:
①按自动键
,系统进入自动运行方式;
②打开所要使用的加工程序;
按“PROR(程序)”键以显示程序屏幕→按地址键“O”→使用数字键输入程序号→按[O 搜索]软键或按光标键;
③调整到显示“检视”的画面,将进给倍率调到较低位置。
④按循环启动键
(指示灯亮),系统执行程序,进行自动加工。
⑤在刀具运行到接近工件表面时,必须在进给停止下,验证Z轴绝对坐标,Z轴剩余坐标值
及X、Y轴坐标值与加工设置是否一致); 2.自动运行停止
(1)进给暂停
程序执行中,按机床操作面板上的进给暂停键前面的模态信息全部保留,再按循环启动键
(2)程序停止 ①按面板上的复位键
,中断程序执行,再按循环启动键
,程序将从头开始执行;
,可使自动运行暂时停止,主轴仍然转动,
,可使程序继续执行。
执行M00指令,自动运行包含有M00指令的程序段后停止。前面的模态信息全部保留,按“循环启动”键,可使程序继续执行。
②当机床操作面板上的选择性停止键按有效后,执行含有M01指令的程序段,自动运行停止。前面的模态信息全部保留,按“循环启动”键,可使程序继续执行。
③执行M02或M30指令后,自动运行停止,执行M30时,光标将返回程序头。 3.MDI运行
在MDI方式中,通过MDI面板,可以编制最多10行的程序并被执行。
操作方法如下:
①按MDI键
,系统进入MDI运行方式;
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②按面板上的程序键,再按[MDI]软键。系统会自动显示程序号O0000,如上图所示;
③编制一个要执行的程序。若在程序段的结尾加上M99,程序将循环执行;
④利用光标键,将光标移动到程序头(本机床光标也可以在最后); ⑤按循环启动键
(指示灯亮),程序开始运行。当执行程序结束语句(M02或M30)或
者%后,程序自动清除并且运行结束。
4.停止/中断MDI运行
(1)停止MDI运行
如果要中途停止,按进给暂停键,这时机床停止运行,并且循环启动键的指示灯灭、进给暂停指示灯亮。再按循环启动键,就能恢复运行。
(2)中断MDI运行
按面板上的复位键,可以中断MDI运行。 5.DNC运行
通过在DNC运行方式中激活自动运行,可以读入外设上的程序进行在线加工。
程序一般用计算机通过RS232接口传送到机床,当机床的存储空间大于程序大小时,可以传输后调出执行;机床的存储空间小于程序大小时,应采用在线加工方式。
操作方法如下:
①用R232电缆连接电脑和数控机床; ②启动程序传输软件; ③打开程序文件;
④在PC上传输软件中选择“发送”; ⑤机床模式调整为“DNC”;
⑥按“PROR(程序)”键切换程序显示画面; ⑦按“循环启动”键,开始在线加工。
第七节 创建和编辑程序
1.新建程序
手工输入一个新程序的方法:
①按面板上的编辑键②按面板上的程序键
,系统处于编辑方式; ,显示程序画面;
③用字母和数字键,输入程序号。例如,输入程序号“O0006”; ④按系统面板上的插入键
;
⑤输入分号“;”;
⑥按系统面板上的插入键;
⑦这时程序屏幕上显示新建立的程序名,接下来可以输入程序内容。
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在输入到一行程序的结尾时,按EOB键生成“;”,然后再按插入键。这样程序会自动换行,光标出现在下一行的开头。 2.后台编辑
在执行一个程序期间编辑另一个程序称为后台编辑。编辑方法与普通编辑相同。后台编辑的程序完成操作后,将被存到前台程序存储器中。
操作方法如下:
①选择“自动加工”方式或“编辑”方式; ②按功能键“PROR(程序)”;
③按软键[操作],再按软键[BG-EDT],显示后台编辑画面; ④在后台编辑画面,用通常的程序编辑方法编辑程序;
⑤编辑完成之后,按软键[操作],再按软键[BG-END]。编辑程序被存到前台程序存储器中。 3.程序的输入/输出
(1)输入程序(PC→CNC) ①确认输入设备准备好; ②启动程序传输软件; ③打开程序文件;
④在PC上传输软件中选择“发送”; ⑤按“编程”模式;
⑥按功能键“PROR(程序)”,显示程序内容画面或者程序目录画面; ⑦按软键[操作];
⑧按最右边的软键(菜单扩展键);
⑨输入地址O后,输入赋值给程序的程序号,如果不指定程序号,将会使用原程序号; ⑩按软键[读入]和[执行]。 (2)输出程序(CNC→PC) ①确认输出设备准备好; ②按“编程”模式;
③按功能键“PROR(程序)”,显示程序内容画面或者程序目录画面; ④按软键[操作];
⑤按最右边的软键(菜单扩展键);
⑥输入地址O后,输入程序号或指定程序号范围; ⑦按软键[输出]和[执行]。 4.打开程序文件
打开存储器中程序的方法:
①选“编辑”或“自动运行”方式→按“PROR(程序)”键,显示程序画面→输入程序号→按光标下移键即可。或者
②按系统显示屏下方与[DIR]对应的软键,显示程序名列表;
③使用字母和数字键,输入程序名。在输入程序名的同时,系统显示屏下方出现[O检索]软键;
④输完程序名后,按[O检索]软键;
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⑤显示屏上显示这个程序的程序内容。 5.编辑程序
下列各项操作均是在编辑状态下,程序被打开的情况下进行的。 (1)字的检索
①按[操作]软键;
②按向右箭头(菜单扩展键),直到软键中出现[检索(SRH)↑]和[检索(SRH)↓]软键; ③输入需要检索的字。如要检索M03;
④按[检索]键。带向下箭头的检索键为从光标所在位置开始向程序后面检索,带向上箭头的检索键为从光标所在位置开始向程序前面进行检索。可以根据需要选择一个检索键;
⑤光标找到目标字后,定位在该字上。 (2)光标跳到程序头
当光标处于程序中间,而需要将其快速返回到程序头,可用下列两种方法。
方法一:在“编辑”方式,当处于程序画面时,按复位键
,光标即可返回到程序头。
方法二:在“自动运行”或“编辑”方式,当处于程序画面时,按地址O→输入程序号→按软键[O 检索]
方法三:在“自动运行”或“编辑”方式下→按“PROR(程序)”键→按[操作]键→按[REWIND]键。
(3)字的插入
①使用光标移动键或检索,将光标移到插入位置前的字; ②键入要插入的字;
③按“INSERT(插入)”键; (4)字的替换
①使用光标移动键或检索,将光标移到替换的字; ②键入要替换的字;
③按“ALTER(替换)”键。 (5)字的删除
①使用光标移动键或检索,将光标移到替换的字; ②按“DELETE(删除)”键。 (6)删除一个程序段
①使用光标移动键或检索,将光标移到要删除的程序段地址N; ②键入“;”;
③按“DELETE(删除)”键。 (7)删除多个程序段
①使用光标移动键或检索,将光标移到要删除的第一个程序段的第一个字; ②键入地址N;
③键入将要删除的最后一个段的顺序号; ④按“DELETE(删除)”键。 6.删除程序
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①在“编辑”方式下,按“程序”键; ②按DIR软键; ③显示程序名列表;
④使用字母和数字键,输入欲删除的程序名;
⑤按面板上的“DELETE(删除)”键,再按[执行]键,该程序将从程序名列表中删除。
第八节 设定和显示数据
1.多把刀具的刀具号设定
加工中心的控制系统对刀具号的设定和对刀具的调用与刀具在刀库中的位置号一致。当加工所需要的刀具比较多时,要在加工之前将全部刀具根据工艺设计放置到刀库中,并给每一把刀具设定刀具号码,然后由程序调用。
自动换刀时,将交换刀具,必须先确定换刀区域中无干涉的可能。 把多把刀具按程序设定的刀具号逐次装入刀库,其操作步骤如下: ①确认刀库中相应的刀号位置处没有刀具; ②选择MDI方式;
③输入要设定的第一个刀具号如T01M06; ④按“循环起动”键;
⑤在主轴上装入01号刀具; ⑥输入T02M06;
⑦按“循环起动”键;
⑧在主轴上装入02号刀具。其它刀具按此操作方法依次设定。 2.将轴的相对坐标设置为一个指定值
①按“POS(位置)”功能键; ②按软键[相对]或[综合];
③输入轴的地址(如X)闪亮的轴标明了指定轴; ④按软键[归零]将坐标复为0;
⑤将值输入后按软键[预设],闪亮轴的相对坐标被设置为输入的值。 3.加工坐标原点的设置
对刀要解决加工坐标系的设定、刀具长度补偿参数设置。
随着技术的发展,对刀仪、寻边器等的普遍应用,对刀过程越来越方便。这里介绍最普遍的试切法对刀(假设零件的编程原点在工件上表面的几何中心)。
对刀并设置工件坐标原点的方法: ①按工艺要求装夹工件;
②按编程要求,确定刀具编号并安装基准刀具; ③启动主轴。若主轴启动过,直接在“手动方式”
下→按主轴正转即可;否则在“MDI方式”下→输入M03S×××,→再按“循环启动”;
④在“手轮”模式下,→快速移动X、Y、Z轴到接近工件的位置,→再移动Z轴到工件表
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面以下的某个位置,→此时按“POS(位置)”,在综合坐标中,→按面板上的“Z”键,当CRT上的“Z”闪动时,→按[归零],或按Z0[预定],Z轴相对坐标变为0;
⑤X轴原点的确定:移动X轴到与工件的一边接触(为了不破坏工件表面,操作时可在工件表面贴上薄纸片),→把X坐标清零;→提刀→移动刀具到工件的对边,使其与工件表面接触,再次提刀,→把X的相对坐标值除以2,使刀具移动X/2位置,该点就是编程坐标系X轴的原点;
⑥Y轴方向用相同的方法可找到原点;
⑦Z轴原点,移动刀具使刀位点与工件上表面接触;
⑧工件坐标原点设定:对刀完成后,在[综合坐标]页面中查看并记下各轴的X、Y、Z值。→选择MDI模式→按“OFFSET/SETING(补正/设置)”键→按[工件系]软键→把X、Y、Z的机械坐标值输入到坐标系的G54~G59中,按“输入”或按X0、Y0[测量]和Z0[测量]。 4.刀具长度补偿参数设置
通过移动基准刀具和将要测量的刀具,使其接触到机床上的指定点,可以测量刀具长度并将刀具长度的偏置值存储到补偿存储器中。
对刀并设置刀具长度补偿参数的方法: ①按工艺要求装夹工件;
②按编程要求,确定刀具编号并安装基准刀具,如T01;
③启动主轴。若主轴启动过,直接在“手动方式”下→按主轴正转即可;否则在“MDI方式”下→输入M03S×××,→再按“循环启动”;
④在“手轮”模式下→移动Z轴使刀具与工件上表面(或指定点)刚好接触→此时按“POS(位置)”,在综合坐标中→按面板上的“Z”键,当CRT上的“Z”闪动时→按[归零],或按Z0[预定],Z轴相对坐标变为0;
⑤用手动或自动换上另一把刀具,如T02;
⑥在“手轮”模式下→移动Z轴使T02号刀具与工件上表面(或指定点)刚好接触→查看坐标显示页面,记下此时相对坐标的Z值;
⑦选择MDI模式→按“OFFSET/SETING(补正/设置)”键→按[补正]软键→将光标移动到目标刀具的补偿号码上→把Z坐标的相对值输入到相应的刀具补正H中。(或输入地址键Z→按[INP.C.]软键。则Z轴的相对坐标值被输入,并被显示为刀具长度补偿值);
要设定补正值,输入一个值并按[输入]软键;要修改补偿值,输入一个将要加到当前补偿值的值(负值将减小当前的值)并按[+输入]软键。
⑧其他刀具的长度补偿用相同的方法进行。 5.刀具半径补偿参数设置
①选择MDI模式
②按“OFFSET/SETING(补正/设置)”键 ③按[补正]软键
④根据刀具的实际半径尺寸,同时考虑粗、精加工时的尺寸控制需要适当改变半径值后输入
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到相应的刀具补正D中。
若自动编程中使用控制器补正,则在[形状]框中输入的数值没用。加工工件的误差补正应输入[磨损]框中。
第九节 程序的调试
程序输入完成后,进行程序预演。根据机床的实际运动位置、动作以及机床的报警等来检查程序是否正确。 1.图形模拟
图形显示功能能够在屏幕上画出正在执行程序的刀具轨迹。通过观察屏幕上的轨迹,可以检查加工过程。
画图之前,必须设定图形参数,包括显示轴和设定图形范围。 轴,指定绘图平面。
图形中心点,X=_,Y=_,Z=_将工件坐标系上的坐标值设在绘图中心。 比例,设定绘图的放大率,值的范围是0到10000(单位:0.01倍)
图形设定范围的最大和最小坐标,使用六个图形参数,此时值的单位是0.001mm,图形的放大率自动确定。
图形模拟按以下步骤进行:
①输入程序,检查光标是否在程序起始位置;
②按
键,按[参数]软键显示图形参数画面,对图形显示进行设置;
③运行模式选择“自动运行”; ④按“机床空运行”、“机械锁住”、“Z轴锁住”、“单程序段”、“辅助功能锁住”; ⑤按“循环起动”键。
⑥在“CUSTOM/GRAPH(用户宏/图形)”模式中,按[图形]软键,进入图形显示,检查刀具路径是否正确,否则对程序进行修改。当有语法和格式问题时,会出现报警(P/S ALARM)和一个报警号,查看光标停留位置,光标后面的两个程序段就是可能出错的程序段,根据不同的报警号查出产生的原因作相应的修改。
在检查完程序的语法和格式后,检查X、Y、Z轴的坐标和余量是否和图纸以及刀具路径相符。
2.抬刀运行程序
①输入程序,检查光标是否在程序起始位置; ②选择MDI模式;
③按“OFFSET/SETING(补正/设置)”键,再按[工件系]软键,翻页显示到G54.1; ④在G54.1的Z轴上设置一个正的平移值,如20; ⑤选择“自动运行”模式; ⑥按“机床空运行”; ⑦按“循环起动”键。
⑧观察刀具的运动轨迹和机床动作,通过坐标轴剩余移动量判断程序及参数设置是否正确同时检验刀具与工装、工件是否有干涉。
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第2章 加工中心编程与加工训练
第一节 加工中心实训大纲
(一)实训目的
1.了解加工中心的一般结构和基本工作原理。
2.掌握加工中心(KVC650型)的功能及其操作使用方法。 3.巩固常用功能代码的用法,学会简单零件的手工编程方法。 4.学会工件装夹和刀具的装缷。 5.掌握对刀方法以及参数的设置。 6.训练学生的实际操作技能,熟悉加工中心的基本操作方法及步骤,掌握加工中心加工零件的工艺过程。 (二)实训条件
1.场地条件:供学生编写程序和写实验报告用桌椅。 2.设备条件:加工中心、虎钳。 3.工具及材料条件:
①工具副:装拆刀具专用扳手、装拆工件专用扳手、垫铁(套)、校表。 ②量具:游标卡尺,0~150钢尺。
③刀具:各种规格的立铣刀、球头刀各5把。 ④材料:(每人1件)
45#钢,尺寸规格Ф32×40,Ф60×40 石蜡或铝材,100×80×40 三、实训要求及注意事项
1.完成相应题目的加工工艺设置和手工编程。 2.熟悉加工中心的基本操作,对刀和参数设置方法,要求学生都能独立操作加工中心(KVC650型)。
3.每个学生独立完成实训报告的撰写。 4.学生要充分预习本实训指导书,所有题目的手工编程在课内外完成,有问题可询问指导老师。
四、实训内容和时间安排
本次实训时间为2个星期(56学时)。 实训内容和时间安排如下: 序号 1 2 内 容 实训一 加工中心的基本功能与操作 实训二 对刀与参数设定 21
课时数 8 10 备注 3 4 5 五、实训顺序
实训三 程序的编辑与校验 实训四 手工编程加工训练 实训五 自动编程零件加工训练 10 14 14 1.安全教育
⑴安全生产教育; ⑵实训的目的及意义; ⑶实训纪律; ⑷实训要求。
2.加工中心的基本功能与操作(见实训一)。 3.对刀与参数设定(见实训二)。 4.程序的编辑与校验(见实训三)。
5.手工编程,简单零件的加工(见实训四)。 6.复杂零件的加工(见实训五)。 7.实训总结、写实训报告。
(实训总结要根据时间顺序撰写,写出自己的体会)。 六、考核方式
⑴考查的依据:实训中的表现,出勤情况;对实训相关知识的掌握程度,实际操作技术的熟练程度,分析问题和解决问题的能力;实训内容的完成情况,加工工件的质量;对设备工具维护的情况;实训报告等。
⑵根据考勤、过程考核成绩、理论考试和实训报告等三部分确定最后成绩,分别为20%、40%、20%和20%。
⑶成绩评定为优、良、中、及格或不及格。 七、参考文献
1.张超英等《数控机床加工工艺、编程及操作实训》 2.《FANUC 0i Mate-MC操作说明书》。 3.《机床随机资料》
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第二节 加工中心实训内容
实训一 加工中心的基本功能与操作
(一)实训目的
①熟悉数控加工的安全操作规程,了解本次实训的意义、目的和要求。 ②了解加工中心的布局、组成、基本运动、加工对象。 ③了解该机床的坐标系统。 ④掌握开机、关机的操作步骤。 ⑤掌握回零的操作方法。
⑥了解并熟悉加工中心面板各键及其各个功能按键和旋钮的作用和使用方法。 ⑦掌握手动、手轮的操作方法。
⑧掌握在MDI方式下设置转速的操作。
⑨掌握手动方式下主轴正转、停止、反转的操作。 (二)实训要求
严格遵守实训中心的各项规定。
严格遵守各项安全规定,以免发生人身或机床事故。 严格按照加工中心的操作规程进行操作。
要时刻保持精神集中,明确操作的目的,做到细心、准确地操作机床。 对操作有疑问时要先向指导老师请教后方可进行操作。
不可挂胸卡进行机床操作,不许带手套进行机床操作,长发者要带帽子。 (三)实训仪器与设备
加工中心 (四)相关知识
1.安全教育和实训要求
参见本书第1章第二节“数控铣、加工中心安全操作规程”。
特别注意:按操作规程进行;主轴转动时不要靠近观察;自动加工时关好安全门;机床只能一人操作;加工程序必须正确无误。
严格考勤;实训内容循序渐进;作好实训总结、认真完成实训报告。
①严明的组织性、纪律性,是搞好实习的首要保证。勤奋好学、虚心求教、一丝不苟、刻苦钻研的学风和实事求是、认真调查研究的科学态度是达到实训要求的前提。
②学会在生产实践中吸取实际技术知识,巩固、补充、扩大和提高所学的理论,培养理论联系实际的作风,并增强在实践中发现问题和解决问题的能力。
③按实习进度和实习的内容要求了解数控加工中的基本知识,掌握综合应用所学专业知识解决实际问题的方法,提高自己的实践动手能力。
④实训中应按实训内容和问题认真记好实训笔记,以实训序号写出实训报告。 2.对照实物讲解相关内容
3.详细内容参见指导书中相应部分 (五)实训内容
1.加工中心的组成,加工对象的特点
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镗铣类立式加工中心,3坐标轴联动。
组成:床身、主轴箱、工作台、操作面板、主轴、电气箱、切削液箱、斗笠式刀库等 加工特点:钻、铣、镗、攻丝加工和轮廓的粗、精加工。 2.机床坐标系
机床操作坐标系各轴的正方向,取刀具相对工件的移动方向。 注意加工中心上的标识方向是工件移动方向。 3.机床面板各键和按纽的功能及用途 显示屏幕;
机床系统面板键。 机床操作面板键。
常用功能键的作用及特点。 显示页面切换键。 4.加工中心的基本操作 ①开、关机
接通电源前的检查,按要求进行开关机练习。 ②回参考点操作
明确在哪些情况下需要回参考点,回参考点的正确操作方法。 ③各操作功能键的作用及选择
机床功能包括:编辑功能,自动运行功能,MDI方式,机械回零功能,单步操作方式,手动方式,手轮方式,在线加工。
明确操作要完成的工作,再选择相应的功能键。 ④手动、手轮和单步操作
将主轴、工作台移动到各个坐标行程的中点位置附近;确定机床移动的极限位置,能判断坐标行程的大概极限位置。
反复练习做到沿坐标轴移动方向的选择无误,各种倍率下移动快慢的体会。 ⑤手动方式下主轴正转,停转或反转。 需要先设置转速。 ⑥停止运行操作
明确在什么情况下使用此按钮,在使用此按钮后,还应进行哪些操作。 5.工件寻边校正
注意:用手轮移动时,“手持单元选择”是否按下;在手轮上正确选择坐标轴;先根据坐标轴正负方向,确定手轮旋转方向后,再转动手轮。
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实训二 对刀与参数设定
(一)实训目的
①掌握采用螺钉、压板在加工中心装夹工件、找正工件的方法。 ②掌握采用虎钳在加工中心上装夹工件的方法。 ③熟悉刀具的手动装/缷方法。
④掌握在MDI方式下换刀的操作。
⑤了解加工中心自动换刀装置的基本结构和动作过程。 ⑥掌握刀具编号和设置的方法。 ⑦明白对刀的原理及目的。
⑧学会对刀,工件坐标系的设置与刀具补偿参数的设置。 (二)实训仪器与设备
加工中心、精密虎钳
立铣刀2把、装拆工件专用扳手、压板、垫块、千分表、游标卡尺、钢尺。 练习用材料(长方体) (三)相关知识
1.加工中心刀具的特点 2.精密虎钳的安装与找正 3.工件的夹装与找正 4.对刀点的确定
对刀点的选择与工件坐标原点的位置有关,对刀点通常设置在工件上端面的中心处。 5.对刀的内容
一方面完成所有刀具的长度补偿值的设定(各刀具相对基准刀具的长度);另一方面把工件坐标系与机床坐标系之间的坐标差值输入到G54中。
6.对照实物讲解相关内容
7.详细内容参见指导书中相应部分 (四)实训内容
1.工件的夹装、找正
根据装夹工件的形状、尺寸,选择通用虎钳或压板进行夹装; 对工件X、Y方向找正;最后应检查工件是否夹紧。 2.刀具的装/缷 手动装/缷刀具。
MDI方式下自动换刀。 3.多把刀具的编号与设置
①确认刀库中相应的刀号位置处没有刀具 ②选择MDI方式
③输入要设定的第一个刀具号如T01M06 ④按“循环起动”键
⑤在主轴上装入01号刀具
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⑥输入T02M06
⑦按“循环起动”键
⑧在主轴上装入02号刀具。其它刀具按此操作方法依次设定。 4.基本切削(切削平面)
①MDI方式设置车床转速; ②启动主轴正转;
③选择手动或单步操作; ④正确选择移动的倍率;
⑤正确选择移动的坐标轴及方向; 5.对刀
程序中所使用的每把刀,都必须要进行对刀操作,以保证按程序加工时每把刀具的刀位点相互重合。
工件坐标原点的设置 ①按工艺要求装夹工件;
②按编程要求,确定刀具编号并安装基准刀具;
③启动主轴。若主轴启动过,直接在“手动模式”下→按主轴正转即可;否则在“MDI方式”下→输入M03S×××,→再按“循环启动”;
④在“手轮”模式下,→快速移动X、Y、Z轴到接近工件的位置,→再移动Z轴到工件表面以下的某个位置,→此时按“POS(位置)”,在综合坐标中,→按面板上的“Z”键,当CRT上的“Z”闪动时,→按“归零”,或按Z0[预定],Z轴相对坐标变为0;
⑤X轴原点的确定:移动X轴到与工件的一边接触(为了不破坏工件表面,操作时可在工件表面贴上薄纸片),→把X坐标清零→提刀→移动刀具到工件的对边,使其与工件表面接触,再次提刀,→把X的相对坐标值除以2,使刀具移动X/2位置,该点就是编程坐标系X轴的原点;
⑥Y轴方向用相同的方法可找到原点;
⑦Z轴原点,移动刀具使刀位点与工件上表面接触;
⑧工件坐标原点设定:对刀完成后,在[综合坐标]页面中查看并记下各轴的X、Y、Z值。→选择MDI模式→按“OFFSET/SETING(补正/设置)”键→按[工件系]软键→把X、Y、Z的机械坐标值输入到工件系的G54~G59中,按[输入]或按X0、Y0[测量]和Z0[测量]。
注意:工件坐标原点的位置可以不同,对刀方法也可以不同,但必须知道刀具在工件坐标系中的坐标值。
刀具长度补偿值的设置 ①按工艺要求装夹工件;
②按编程要求,确定刀具编号并安装基准刀具,如T01;
③启动主轴。若主轴启动过,直接在“手动模式”下→按主轴正转即可;否则在“MDI方式”下→输入M03S×××,→再按“循环启动”;
④在“手轮”模式下→移动Z轴使刀具与工件上表面(或指定点)刚好接触→此时按“POS(位置)”,在综合坐标中→按面板上的“Z”键,当CRT上的“Z”闪动时→按[归零],或按Z0[预定],Z轴相对坐标变为0;
⑤用手动或自动换上另一把刀具,如T02;
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⑥在“手轮”模式下→移动Z轴使T02号刀具与工件上表面(或指定点)刚好接触→查看坐标显示页面,记下此时相对坐标的Z值;
⑦选择MDI模式→按“OFFSET/SETING(补正/设置)”键→按[补正]软键→将光标移动到目标刀具的补偿号码上→把Z坐标的相对值输入到相应的刀具补正H中。(或输入地址键Z→按[INP.C.]软键。则Z轴的相对坐标值被输入,并被显示为刀具长度补偿值);
要设定补正值,输入一个值并按[输入]软键;要修改补偿值,输入一个将要加到当前补偿值的值(负值将减小当前的值)并按[+输入]软键。
⑧其他刀具的长度补偿用相同的方法进行。 设置刀具半径补偿值
根据程序中刀具尺寸大小,实际使用刀具尺寸大小和刀具磨损情况,同时考虑粗、精加工时的尺寸控制,确定刀具半径的大小并输入到相应的刀具半径补偿中。
若自动编程中使用控制器补正,则在[形状]框中输入的数值没用。加工工件的误差补正应输入[磨损]框中。
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实训三 程序的编辑与校验
(一)实训目的
①掌握手动输入程序到数控系统的方法。 ②学会对已有程序进行编辑。 ③掌握程序的检查方法。
④学会从PC到CNC程序的传输。 (二)实训仪器与设备
加工中心、精密虎钳
立铣刀1把、装拆工件专用扳手、压板、垫块。 练习用材料(长方体) (三)相关知识
1.结合程序讲解相关内容。
2.详细内容参见指导书中相应部分。 (四)实训内容
1.用键盘键入新程序 ①选择编辑方式;
②按“PROG(程序)”键,软键到显示程序; ③用键输入O程序号;
④按系统面板上的“INSERT(插入)”键; ⑤输入分号“;”;
⑥按系统面板上的“INSERT(插入)”键,即建立了一个新程序。(注意不要和已有的程序同名,可用软键到另一画面下查看);
⑦把所编的程序一段一段地输入,即可完成数控加工程序的输入。 2.后台编辑
①选择“自动加工”方式或“编辑”方式; ②按功能键“PROG(程序)”;
③按软键[操作],再按软键[BG-EDT],显示后台编辑画面; ④在后台编辑画面,用通常的程序编辑方法编辑程序;
⑤编辑完成之后,按软键[操作],再按软键[BG-END]。编辑程序被存到前台程序存储器中。 3.程序的打开
①选择编辑或自动方式;
②按“PROG(程序)”键和软键到显示程序画面; ③键入要检索的程序号; ④按“↓”键或[O检索];
⑤检索结束时,在LCD 画面显示检索出的程序并在画面的右上部显示已检索的程序号。 4.程序的编辑 光标的移动; 字的检索;
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光标跳到程序头; 字的插入; 字的替换; 字的删除; 删除的程序。 5.程序的校验
常用图形模拟和抬刀运行程序的方法 图形模拟:
①输入程序,检查光标是否在程序起始位置;
②按“CUSTOM/GRAPH(用户宏/图形)”键,按[参数]软键显示图形参数画面,对图形显示进行设置;
③运行模式选择“自动运行”; ④按“机床空运行”、“机械锁住”、“Z轴锁住”、“单程序段”、“辅助功能锁住”; ⑤按“循环起动”键。
⑥在“CUSTOM/GRAPH(用户宏/图形)”模式中,按[图形]软键,进入图形显示,检查刀具路径是否正确,否则对程序进行修改。当有语法和格式问题时,会出现报警(P/S ALARM)和一个报警号,查看光标停留位置,光标后面的两个程序段就是可能出错的程序段,根据不同的报警号查出产生的原因作相应的修改。
在检查完程序的语法和格式后,检查X、Y、Z轴的坐标和余量是否和图纸以及刀具路径相符。
注意观察,边加工边分析,发现异常,立即按下“急停”按钮。 6.输入程序(PC→CNC) ①确认输入设备准备好; ②启动程序传输软件; ③打开程序文件;
④在PC上传输软件中选择“发送”; ⑤按“编程”模式;
⑥按功能键“PROG(程序)”,显示程序内容画面或者程序目录画面; ⑦按软键[操作];
⑧按最右边的软键(菜单扩展键);
⑨输入地址O后,输入赋值给程序的程序号,如果不指定程序号,将会使用原程序号; ⑩按软键[读入]和[执行]。
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实训四 手工编程加工训练
(一)实训目的
①进一步熟悉加工中心的手动编程。
②掌握在加工中心上加工零件、控制尺寸方法及切削用量的选择。 ③掌握程序的输入、检查、修改的技能。 ④掌握程序的校验方法。
⑤掌握工件的夹装与校正技能。 ⑥掌握对刀原理和参数设置方法。
⑦掌握在加工中心上加工零件的方法与步骤。 (二)实训仪器与设备
加工中心、虎钳。
工具副:装拆刀具专用扳手、装拆工件专用扳手、垫铁、校表。 量具:游标卡尺,0~150钢尺。
刀具:各种规格的平刀、球刀各5把。 材料:
45#钢,尺寸规格Ф32×40,Ф60×40。 石蜡或铝材,100×80×40 (三)相关知识
①相关编程指令代码的使用,参见教材。 ②粗车、精车的要求
粗车:转速不宜太快,吃刀量大,进给率快,以求在尽短的时间内尽快把工件余量车掉(初学者可选择较小切削用量)。粗车对切削表面没有严格要求,只需留一定的精车余量即可,加工中工件要夹牢靠。
精车:精车是车削的末道工序,加工能使工件获得准确的尺寸和规定的表面粗糙度。此时,刀具应较锋利,切削速度较快。
③刀具参数补偿值的修改 加工中心加工的零件,如果测得加工后的零件尺寸比图样要求的尺寸大,说明刀具在加工过程中磨损了,这就需要修改该刀具的参数补偿值,以便加工出合格的工件。如测得XY方向尺寸偏大0.12mm,则在刀具半径补偿参数中减小0.12/2=0.06mm;如测得Z方向尺寸偏大0.015mm,则在刀具长度补偿参数中减小0.015mm。 (四)操作步骤及内容
1.开机,各坐标轴手动回机床原点 2.将已装夹好的刀具装入刀库 3.清洁工作台,安装夹具和工件 4.对刀,确定并输入工件坐标系参数
用基准刀对刀,把坐标参数值输入到G54中。 5.对刀确定其他刀具的长度补偿值 6.输入刀具半径补偿值
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7.输入加工程序
8.检验、调试加工程序
利用作图功能,注意切入段和切出段的设置是否合理;
加工程序调试时,可以将工件坐标系沿Z向平移或使用“程序预演”功能,不切削工件而执行加工程序。
9.试切
检查准备工件是否正确;将切削进给率打到低档,启动机床;注意观察刀具轨迹和剩余移动距离。
10.加工
如果程序没有问题,把附加G54中设置Z设为正确值;调整主轴转速100%,把进给率调整到最小;检查光标是否在程序开始处。
开始自动加工时,把进给倍率调整到很小,在进给保持下,核对加工余量。观察机器工作正常后把进给率调整到适当大小。
11.测量并进行加工质量分析 12.清理加工现场
全部零件加工完毕,应对所有刀具、工装、加工程序、工艺文件等进行整理。 (五)相关问题及注意事项
1.切削用量选择不合理,刀具刃磨不当,都可能使铁屑不断屑,应选择合理切削用量及刀具。 2.程序在输入后要养成用图形模拟的习惯,以保证加工的安全性。
3.要按照操作步骤逐一进行相关训练,实训中对未涉及的问题和不明白之处要询问指导教师,切忌盲目加工。
4.尺寸及表面粗糙度达不到要求时,要找出其中原因。 附:
加工φ25×3圆柱
毛坯尺寸:φ32×40 刀具:φ10立铣刀 加工程序如下: O0001;
G90G80G40G49G17G21; G54; T01M06
G00 X17.5 Y25.0 S600; G43 H01 Z50.0 M03 Z5.0
G01 Z-3.0 F500.0
G41D01X12.5Y0F50.0 G02I-12.5 G01Y-8.0 G00X22.0G40 Z50.0G49 G91G28Z0
31
G90 M30
加工φ25×10圆柱(用子程序)
毛坯尺寸:φ32×40 刀具:φ10立铣刀 加工程序如下: O0002;
G90G80G40G49G17G21; G54; T01M06;
G01F2000.0X17.5Y25.S600; G43H01Z50.0M03; Z5.0;
G01Z-2.0F500.0; G41D01X12.5Y18.0; M98P1001; G01Z-4.0; M98P1001; G01Z-6.0; M98P1001; G01Z-8.0; M98P1001; G01Z-10.0; M98P1001; G00Z50.0;
G40X20.0Y25.0; G49;
G91G28Z0; G28Y0; G90; M30; 子程序: O1001;
G01Y0F100.0; G02I-12.5; G01Y-18.; G00Z10.0; Y18.0; M99;
加工如图所示零件。
32
毛坯尺寸:φ60×40
(1)刀具:φ16立铣刀,φ5中心钻,φ7.8麻花钻,φ8铰刀。
(2)加工顺序:程序加工外轮廓;程序加工项面;手动钻中心孔;程序钻、铰孔。 (3)加工程序:
加工外轮廓程序(加工深度20.5mm): O0001;
G90G80G40G49G17G21; G54; T01M06
G00 X-34.1 Y-31.5. S400; G43 H01 Z50. M03 Z1.
G01 Z-2. F40. M98 P1001
G00 X-34.1 Y-7.5 Z10. Y-31.5 Z-1.
G01 Z-4. F40. M98 P1001
G00 X-34.1 Y-7.5 Z10. Y-31.5 Z-3.
G01 Z-6. F40. M98 P1001
G00 X-34.1 Y-7.5 Z10. Y-31.5 Z-5.
G01 Z-8. F40. M98 P1001
G00 X-34.1 Y-7.5 Z10.
33
Y-31.5 Z-7.
G01 Z-10. F40. M98 P1001
G00 X-34.1 Y-7.5 Z10. Y-31.5 Z-9.
G01 Z-12. F40. M98 P1001
G00 X-34.1 Y-7.5 Z10. Y-31.5 Z-11.
G01 Z-14. F40. M98 P1001
G00 X-34.1 Y-7.5 Z10. Y-31.5 Z-13.
G01 Z-16. F40. M98 P1001
G00 X-34.1 Y-7.5 Z10. Y-31.5 Z-15.
G01 Z-18. F40. M98 P1001
G00 X-34.1 Y-7.5 Z10. Y-31.5 Z-17.
G01 Z-20. F40. M98 P1001
G00 X-34.1 Y-7.5 Z10. Y-31.5 Z-19.
G01 Z-20.5 F40. M98 P1001
G00 X-34.1 Y-7.5 Z50.G49 G91G28Z0 G28Y0 G90 M30 子程序: O1001
G01 G41 D01 X-33.5 F50 34
G03 X-21.5 Y-19.5 J12. G01 Y19.5
G02 X-19.5 Y21.5 I2. G01 X19.5
G02 X21.5 Y19.5 J-2. G01 Y-19.5
G02 X19.5 Y-21.5 I-2. G01 X-19.5
G02 X-21.5 Y-19.5 J2. G03 X-33.5 Y-7.5 I-12. G01 G40 X-34.1 M99
加工顶面: O0002;
G90G80G40G49G17G21; G54; T01M06
G00 X-18.0 Y32.0. S400; G43 H01 Z50.0 M03 Z10.0
G01Z-0.5F150.0 Y-32.0F50.0 X-8.0F250.0 Y32.0F50.0 X8.0F250.0 Y-32.0F50.0 X18.0F250.0 Y32.0F50.0
G00Z50.0G49M05 G91G28Z0 G28Y0 G90 M30
钻孔程序: O0003;
G90G80G40G49G17G21; G54;
G00X0Y0S300; G43Z50.0H01M03;
G98G83X0Y0Z-36.0R5.0Q5.0F40.0;G00Z120.0G49 G91G28Z0
G90G00X0Y0M05;
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M30;
加工如图所示零件。 (1)加工工艺路线
铣削上表面→铣削80×60四个侧面→铣削φ40圆→钻3-φ10孔至φ8.5→扩至φ9.8→铰到φ10。
(2)刀具选择
T01—φ63面铣刀 T02—φ20高速钢立铣刀 T03—φ8.5高速钢麻花钻 T04—φ9.8高速钢麻花钻 T05—φ10高速钢铰刀 (3)程序编制 主程序 O0001
G90G17G40G49G80G21 G54
G91G28Z0 T01M06 S1000M03
G90G00X85.0Y15.0 G43Z20.0H01 G01Z0F1000.0 X-85.0F250.0 Y-15.0 X85.0
G49G00Z50.0 G91G28Z0 T02M06
S400M03M08
G90G00X60.0Y50.0 G43Z20.0H02 G01Z-20.0F1000.0 G41D01G01X40.0Y40.0 G01Y-30.0F60.0 X-40.0 Y30.0 X52.0
G40G00X65.0Y40.0 G01Z-10.0F1000.0 G41D02G01X55.0Y12.0 M98P0002
G41D03G01X55.0Y12.0 (面加工) (侧面加工) (D01=10.0) (菱形加工) (D02=20.0) (D03=10.0)
36
M98P0002
G00X70.0Y40.0 G00Z-5.0
G41G01X20.0Y30.0D04F220.0 M98P0003
G41G01X20.0Y30.0D03F220.0 M98P0003 M09
G49G00Z50.0 G91G28Z0 T03M06
S650M03M08 G43 H03Z20.0
G98G83X27.5Y0Z-25.0R5.0Q5.0F40.0 G99X0Y0 G98X-27.5Y0 G80M09
G49G00Z50.0 G91G28Z0 T04M06
S400M03M08 G43G00Z20.0H03
G98G81X27.5Y0Z-25.0R5.0F40.0 G99X0Y0 G98X-27.5Y0 G80M09
G49G00Z50.0 G91G28Z0 T05M06
S100M03M08 G43Z20.0H05
G98G85X27.5Y0Z-25.0R5.0F30.0 G99X0Y0 G98X-27.5Y0 G80M09
G49G00Z50.0 G91G28Z0 G90 M30
(圆加工)
(D04=25.0)
(钻孔加工)
(扩孔加工)
(铰孔加工)
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菱形加工子程序: O0002
G01X40.0Y0F70.0 X0Y-30.0 X-40.0Y0 X0Y30.0 X40.0Y0 X55.0Y-12.0
G40G00X80.0Y10.0 M99
圆加工子程序: O0003
G01X20.0Y0F80.0 G02X20.0Y0I-20.0J0 G01X20.0Y-30.0
G40X50.0Y40.0F250.0 M99
38
实训五 自动编程零件加工训练
(一)实训目的
①学会程序的传输。
②掌握加工中心的在线加工。 ③掌握工件的夹装与校正技能。 ④掌握对刀原理和参数设置方法。
⑤掌握在加工中心上加工零件的方法与步骤。 (二)实训仪器与设备
加工中心、虎钳。
工具副:装拆刀具专用扳手、装拆工件专用扳手、垫铁、校表。 量具:游标卡尺,0~150钢尺。
刀具:各种规格的平刀、球刀各5把。 材料:
45#钢,尺寸规格Ф32×40,Ф60×40。 石蜡或铝材,100×80×40。 (三)相关知识
①对刀的内容
一方面完成所有刀具的长度补偿值的设定(各刀具相对基准刀具的长度);另一方面把工件坐标系与机床坐标系之间的坐标差值输入到G54中。
②工件分中的方法
刀具碰工件的一侧面,在相对坐标中把相应的坐标轴归零;刀具碰工件的另一侧面,把相应的坐标轴显示的坐标值除以2,移动工作台到显示此数值时即为此方向工件的中点;在相对坐标(G54)中输入坐标轴0,再按测量,就完成了两坐标系之间的坐标差值在此坐标方向的设置。
③刀具长度补偿值
先定Z方向的坐标值,在相对坐标中把Z轴值归零;换上其他刀具,把各刀具的刀位点移动相同的位置处,此时相对坐标中Z轴的显示值,即为各刀具相对基准刀具的长度补偿值。
④刀具参数补偿值的修改 加工中心加工的零件,如果测得加工后的零件尺寸比图样要求的尺寸大,说明刀具在加工过程中磨损了,这就需要修改该刀具的参数补偿值,以便加工出合格的工件。如测得XY方向尺寸偏大0.12mm,则在刀具半径补偿参数中减小0.12/2=0.06mm;如测得Z方向尺寸偏大0.015mm,则在刀具长度补偿参数中减小0.015mm。 (四)操作步骤及内容
1.开机,各坐标轴手动回机床原点。
2.将程序中所使用的刀具,按编号装入刀库。 3.清洁工作台,安装夹具和工件 4.对刀,确定并输入工件坐标系参数
用基准刀对刀,把坐标参数值输入到G54中。 5.对刀确定其他刀具的长度补偿值
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6.输入刀具半径补偿值。
7.传入利用自动编程软件编写的加工程序。 8.自动加工或在线加工。
开始自动加工时,把进给倍率调整到很小,在进给保持下,核对加工余量。观察机器工作正常后把进给率调整到适当大小。
9.测量并进行加工质量分析 10.清理加工现场
全部零件加工完毕,应对所有刀具、工装、加工程序、工艺文件等进行整理。 附:
加工如图所示电极。 材料:45#钢
毛坯尺寸:约26×30×130 刀具:D10的高速钢
程序:利用自动编程软件编成,程序名a 加工如图所示鼠标。 材料:石蜡或石墨 工件尺寸:80×40×25 毛坯尺寸:100×60×45
刀具:φ10平铣刀,R5球头铣刀
程序:利用自动编程软件编成,没设刀具半径补偿。 坐标原点:工件下端面正中。 程序名称及加工顺序:
①B1 刀具φ10平铣刀 T01 ②B2 刀具φ10平铣刀 T01 ③B3 刀具R5球头铣刀 T02
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练习题
如图所示,分析下列工件的加工工艺,用FANUC 0i系统编写出加工程序 1题
2题
3题
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