数控车床基本知识范本

课题一 机床操作系统及操作面板知识学习目标： 当完成本单元学习之后，就能够了解FANUC 0I MATE-TB数控车床数控系统基本知识，以及机床操作面板各按键的名称和功能。所需设备、工具和材料序号名称及说明数量1CAK6150Di1相关学习单元数控系统基本性能机床操作面板按键G指令代码M指令代码一、数控系统基本性能：主要性能指标数控装置号FANUC 0I MATE -TB最小指令单位0.001MM最大编程尺寸9999.999MM工件程序容量160M绝对/增量编程X，Z/U，W直线/圆狐插补公制螺纹螺纹退尾固定循环复合循环子程序调用公英制转换刀具补偿刀具半径补偿转进给/分进给恒线速控制间隙补偿螺距误差补偿工件坐标平移返参考点软超程保护RS232C通讯进给驱动装置FANUC B IS 伺服电机二、机床操作面板按键1功能键：POS位置画面 PROG程序画面OFFSET刀具偏置 SYSTEM系统画面MESSAGE信息画面 GRAPH图形画面 CUSTOM用户宏画面2编辑键：SHIFT上档键 INSERT输入键（程序输入） INPUT输入键（参数输入） CAN取消键 ALTER修改键（替换） DELETE删除HELP帮助键 RESET复位键PAGE上翻页键 PAUP下翻页 XC地址/ 数字键 光标移动3操作键盘功能按键： 编辑方式（在此方式下可进行程序的输入、删除、修改等） 手动数据输入方式（执行MDI程序运行） 存储程序自动方式（自动运行程序加工操作按键） 手动进给方式（手动运行操作按键） 手摇脉冲方式（脉冲手轮进给运行按键 返回参考点方式（每天上、下班机床必须返参考点） X轴手摇脉冲进给（X向脉冲进给配合手轮使用） Z轴手摇脉冲进给（Z向脉冲进给配合手轮使用） 手摇脉冲最小单位0，001MM/G00速度F0 手摇脉冲单位0，01MM/G00速度倍率25% 手摇脉冲单位0，1MM/G00速度倍率50% G00速度倍率100% X轴参考点指示（灯亮X轴返回参考点 ） Z轴参考点指示（灯亮Z轴返回参考点 ） 单程序段（按程序段执行加工程序一般用于首件加工） 任选程序段跳过（程序中有程序跳跃符使用该键才有效） 空运转（使用该键可快速校验程序） 机床锁住（程序校验时机床锁住而程序在运行） X轴负向点动（刀具运行速度由进给倍率控制） X轴正向点动（刀具运行速度由进给倍率控制） Z轴负向点动（刀具运行速度由进给倍率控制） Z轴正向点动（刀具运行速度由进给倍率控制） 手动快速（刀具运行速度由G00进给倍率控制） 程序选择停（程序中有M01指令使用该键才有效） 手动选刀（手动状态下按次键可任选刀号致加工位置） 手动冷却液开闭（按下此键可随时打开、关闭冷却液） 手动润滑开闭（按下此键可随时润滑机床） 卡盘卡紧松开（适用于液压机床设备） 台尾前进后退（适用于液压机床设备） 液压启动停止（适用于液压机床设备） 手动主轴正转（正转换反转一定先主轴停） 手动主轴反转（正转换反转一定先主轴停） 手动主轴点动 手动主轴停 手动主轴升速（主轴速度提升可在屏幕中观察到） 手动主轴降速（主轴速度下降屏幕中观察到） （左）主轴速度档位显示；（右）当前刀号4操作面板按钮： 数控系统上电（上电后不要马上进行操作） 数控系统断电（断电后不要马上上电） 循环启动（程序运行加工的启动按键） 进给保持（运行中有问题按下此键） 进给倍率开关（修调程序中F值及点动进给） 急停按钮(关闭所有的运行及操作)三、G指令代码：代码组别功能G0001快速移动快速定位G0101直线插补G0201圆弧插补（顺圆）G0301圆弧插补（逆圆）G0400暂停G1816ZX平面选择G2006英制输入G2106公制输入G2700参考点返回检查G2800参考点返回G3000第二参考点返回G3201螺纹切削G4007刀尖半径补偿取消G4107刀尖半径左补偿G4207刀尖半径右补偿G5000坐标系设定/主轴限速设定G7000精加工循环G7100外圆粗车循环G7200端面粗车循环G7300封闭切削循环G7400端面深孔加工循环G7500外圆、内圆切槽循环G7600螺纹切削复合循环G9001横向固定循环切削G9201螺纹固定循环切削G9401端面固定循环切削G9602恒线速控制G9702恒线速撤消G9805每分钟进给四、M指令代码：代码功能代码功能M00程序无条件停止M10卡盘松开M01程序条件停止M11卡盘卡紧M02程序结束M30程序结束反头M03主轴正转M40主轴空挡M04主轴反转M41主轴档（22246）M05主轴停止M42主轴档（66725）M08冷却液开M43主轴档（2032200）M09冷却液关M44主轴档M98调用子程序M99子程序返回注意及技巧：1. 程序中遇M00指令主轴不停程序停止运行，不须与操作键盘按纽配合使用。2. 程序中遇M01指令主轴不停程序停止运行，须与操作键盘“程序选择停”按纽配合使用。五、总结要想学好数控车，面板知识必掌握。熟记功能及代码，后面学习才有利。课题二 操作面板操作练习学习目标： 当完成本单元学习之后，就能够进一步体会到数控车床上操作面板各功能按键使用，为日后的加工操作打下良好操作基础所需设备、工具和材料序号名称及说明数量1CAK6150Di1相关学习单元 安全操作规程FANUC系统数控车床的操作机床操作面板按键使用方法一、 数控车床安全操作规程1. 未经教师允许不得擅自动用机床。2. 必须在教师指导下严格按照操作步骤操作。3. 必须按单人操作其他人检查原则。4. 必须在完全清楚操作步骤时进行操作，有问题询问教师，不可尝试性操作。5. 机床有异常要立即报告6. 先按下手动按键再手工操作。7. 用手动或机动移各轴时，必须看清各轴正负向。8. 工具、量具等禁止放在车床床身导轨上9. 必须在教师检查完程序无误后方可试运行10. 运行程序必须由教师监督11. 程序启动前刀具离工件端面+X、+Z向200毫米以上。12. 运行程序时光标必须放在程序头。且机械坐标原点与绝对坐标原点数值相同，否则可使用上、下电方法解决。13. 启动自动加工循环按钮后，如有情况立即按下急停按钮。14. 运行程序必须关防护门15. 测量工件时，必须等机床完全停止、主轴停转，此时千万不要触及开始按钮，以防伤人。16. 加工完毕，清扫机床，主轴停转3分钟方可关机。二、 面板操作训练：1机床正确通电和系统上下电机床上电：机床通电系统上电手动或自动回参考点操作。机床下电：手动或自动回参考点操作系统下电机床断电警告：1. 机床通电后，CNC单元尚未出现位置显示或报警画面之前，请不要碰MDI面板上任何键。MDI面板上有些键专门用于维修和特殊操作，按下其中任何键，可能使CNC装置处于非正常状态。2. 系统上电后，首先需要进行手动返回参考点，目的是使机床建立坐标系3. 系统上、下电方法，顺序不能有误2回参考点训练：1) 参考点位置：本设备参考点设置刀架左上角距机床原点X向450毫米，Z向500毫米处。2) 手动回参考点：手动进给方式X轴负向点动Z轴正向点动X轴参考点灯亮Z轴参考点灯亮3. 手动X、Z向点动训练1) 按着，刀架向X轴负向移动，抬手则停止移动2) 按着，刀架向X轴正向移动，抬手则停止移动3) 按着，刀架向Z轴正向移动，抬手则停止移动4) 按着，刀架向Z轴负向移动，抬手则停止移动（进给轴移动速率由进给倍率开关位置决定。10%对应最低速率2MM/MIN；150%对应最高速率1260MM/MIN。）警告：进给倍率开关放在零位，进给轴不运动。4手动X、Z向快速点动训练1) 按着，刀架向X轴负向快速移动，抬手则停止移动2) 按着，刀架向X轴正向快速移动，抬手则停止移动3) 按着，刀架向Z轴正向快速移动，抬手则停止移动4) 按着，刀架向Z轴负向快速移动，抬手则停止移动（快速倍率有四种选择：1%、25%、50%、100%）5脉冲手轮运行X、Z向进退刀训练。1) 手摇脉冲方式下选择脉冲当量按下Z轴手摇脉冲进给顺时针转动脉冲手轮刀架Z向退刀2) 手摇脉冲方式下选择脉冲当量按下Z轴手摇脉冲进给逆时针转动脉冲手轮刀Z架向进刀3) 手摇脉冲方式下选择脉冲当量按下X轴手摇脉冲进给顺时针转动脉冲手轮刀架X向退刀4) 手摇脉冲方式下选择脉冲当量按下X轴手摇脉冲进给逆时针转动脉冲手轮刀架X向进刀（脉冲当量有三种选择：X1、X10、X100。）6轴正转、反转、停止、点动、升速、降速操纵练习1) 按下主轴正转键，指示灯亮，主轴正转2) 按下主轴正转键，指示灯亮，主轴反转3) 按下主轴停止键，主轴正转或反转指示灯都灭，主轴停止转动。4) 按着主轴点动键，主轴旋转，抬手则主轴停转。警告： 由正（反）转变换为反（正）转时，中间必须使主轴停方可变换。否则，损坏设备7手动选刀训练1) 按住手动选刀键，刀架自动松开，然后逆时针方向转位，到达目标位置后，释放选刀键2) 轻点选刀键，可以实现按一次选一个刀位。三、总结： 面板操作训练是重点，不清楚千万别蛮干。 警告注意事项需牢记，头脑清晰时再训练。课题三 程序输入运行学习目标： 当完成本单元学习之后， 就能够在数控车床上按给定工件加工程序完成数控车床简单操作加工所需设备、工具和材料序号名称及说明数量1CAK6150Di1290度外圆车刀13游标卡尺（0150MM）、外径千分尺（025MM）各14三爪卡盘、卡盘扳手、刀架扳手各1相关学习单元程序输入程序校验手动对刀自动运行加工一、程序输入步骤：1. 按操作键盘编辑方式2. 按功能键PROG（程序）键显示程序内容3. 按软键OPRT（继续）4. 按最右边软键（菜单继续键）5. 输入地址O，指定一个程序号6. 按软键READ和EXEC例：输入如下程序并校验运行如图所示工件 主程序注释O0001；N1 G99 G97 G40 G21 M43；N2 M03 S500；N3 T0101；N4 G00 X50.Z1.;N6 G90 X47.Z-30.F0.1;N7 X44.Z-30.; N8 X41.Z-30.; N9 X40.Z-30.; N10 X37.Z-20.; N11 X34.Z-20.;N12 X31. Z-20.;N13 X30. Z-29.; N14 G00 X200.Z200.; N15 M05;N16 M30;主轴三档,转进给主轴正转,转速500转/分使用1号刀,01号刀补刀具快速定位外圆矩形循环加工刀具回安全位置主轴停程序停,返回程序头注意及技巧：1. 序输入不能在程序程（BG-END）程式下输入，此程式下是机床自身系统程序输入。2. 所建程序名不能与系统中已有的程序名重复。3. ；号不能作为程序名一同输入，输入程序名后再输入 ；号4. 对程序的建立、编辑输入用INSERT键二、程序调出方法编辑方式按PROG功能键按DIR软键键入目录中已有的程序名按任意一光标键调出程序三、程序校验方法1. 输入或调出需校验的程序2. 按复位RESET键，使光标回程序头3. 按GRAPH功能键、图形软键显示图形坐标4. 按下自动加工、机床锁住、空运行5. 按下程序运行按钮，观察程序运行轨迹6. 按下POS功能键，观察综合坐标中绝对坐标与机械坐标是否 一致，不一致要下电或用脉冲手轮调成一致，避免校验后加工出 现事故四、对刀方法1. 按下OFFSET/SETTING功能键观察补正/磨耗中相应刀补号中的值是否为零，否则清零。2. 主轴正转脉冲手轮移刀接近工件。3. -X向进刀平端面+X向退刀在补正/形状中输入Z0.观察Z值与W值一致。4. -Z向进刀车外圆+Z向退刀主轴停测量外径在补正/形状中输入X直径值.观察（U值+输入直径值=X值。）5. 将刀具移至安全位置。 五、运行程序加工零件方法1. 程序输入（或从系统中调出已有程序）2. 程序校验（校验后检查POS画面中绝对坐标与机械坐标是否一致，若不一致可用回参考点等方法使之一致）3. 对刀（对刀前观察补正/磨耗中相应刀补号中的值是否为零，否则清零。）4. 自动运行程序加工（G00进给倍率选择25%）注意及技巧：1. 运行程序时光标必须回程序头。2. 首件加工可使用单段运行，便于检验程序正确性。3. 运行程序时要随时观察运行情况，右手不能离开进给保持按纽。七、总结：加工方法要牢记，对刀正确是关键；程序输入是前提，程序校验看仔细。课题四 简单形面加工学习目标： 当完成本单元学习之后， 就能够掌握数控车端面的程序编写，学会G94指令格式应用，学会G50、G96、G97使用，学会倒角的编程，并逐步熟练操作加工。所需设备、工具和材料序号名称及说明数量1CAK6150Di1290度外圆车刀13游标卡尺（0150MM）、外径千分尺（025MM）各14三爪卡盘、卡盘扳手、刀架扳手各15铝合金（40150）1相关学习单元G94、G50、G96、G97、G99编程指令使用方法外圆端面的编程与操作一、端面车削循环指令G941、格式： G94 X Z F ； 定义点坐标值2、走刀路径： 一般情况下，定义点 在起刀对角线位置。 二、G94、G50、G96、G97、G99编程指令使用方法1. 刀具作径向切削车端面时，刀具在端面不同位置处的切削线速度是不同的，有V定义。D则V，相反DV，因此刀具在最大径处V最大，而近中心处，V几乎为零，因此，在F值不变的情况下，端面表面的粗糙度变化很大，不均匀，为保证表面粗糙度要求，使用G94恒线速控制指令。2. 用恒线速G96 S200表示切削线速度是200m/min，而非主轴转速200r/min。3. 用恒线速控制可加工端面、锥度、圆弧等X坐标不断变化的工件。4. 使用G94时当刀具接近工件回转中心，主轴转速会越来越高，工件受离心力作用有可能从卡盘飞出造成事故，为防止必须限制主轴最高转速，使用G50 S 指令来达到目的。5. 编程中只要用到G96指令，一定指定G50限速。6. 由于G98、G97、G41（G42）、G20被执行一次后，系统便保持此状态，即使断电也不受影响，直至系统有G99、G97、G40、G21才被取消。因此，编程时为避免前一人使用的G98等指令，还应重新定义G99等，让G99发生作用。7. G96 S 指令不能随意放置，应放置在刀具定位后，加工变径的走刀前。三、编程加工：举例：如图去除工件端面余量1mm1. 分析图纸，安排工艺1) 外圆端面加工2) 外圆表面轮廓加工：粗车38*30外圆粗车36*15外圆精车38*30外圆精车36*15外圆倒角1*45两处 2选择刀具刀号刀具补偿号刀具名称对刀点010190度外圆车刀3合理选择切削用量切削用量加工方式主轴转速进给量端面加工G96恒线速进给0.08mm/r外圆轮廓加工630r/min0.1mm/r4编写加工程序主程序注释O0002； G50 S800 M43；G99 G97 G40 G21 M03 S500；T0101；G00 X52. Z1.； G96 S80；G94 X0 Z-0.5 F0.1；Z-0.95；Z-1.0；G00 X100. Z200.；M05；M30;主轴三档,转进给主轴正转,转速500转/分使用01号刀,01号刀补刀具快速定位使用恒线速进给外圆端面矩形循环加工刀具回安全位置主轴停程序停,返回程序头五、总结：数控车端面，使用G96粗糙度才能保证。使用指令G96，莫忘G50来把主轴限速。课题五 数控车沟槽、切断学习目标： 当完成本单元学习之后， 就能够掌握数控车沟槽及切断的程序编写，学会G75格式应用，学会G04的使用，学会使用切断刀对刀方法并逐步熟练操作加工。所需设备、工具和材料序号名称及说明数量1CAK6150Di1290度外圆车刀，4MM宽切断刀各13游标卡尺（0150MM）、外径千分尺（025MM）各14三爪卡盘、卡盘扳手、刀架扳手各15铝合金（40150），（3070）各1相关学习单元切槽、切断的编程与操作 -G04编程指令使用方法调用子程序编程加工一、切槽及切断循环指令G751、格式： G75 R（e）； G75 X(u) Z P（i）Q（K）R（d） F ；e 每次切削循环的退刀量（单面的半径值）；u X轴上最后直径；i 每次切深量（进刀量）（单面的半径值）；K刀具平移量d精车留量2、路径： A 注意及技巧：1、P后数值为毫级单位，不能带点。2、d值e值，即进刀量退刀量。3、若切断则u0，否则工件易飞出，造成事故。4、第二句G75指令代码不能省略，否则出事故。5、切断时，虽然X值在变化，但不能使用G96指令。二、G04暂停指令使用方法：暂停指令可以使刀具作短时间无进给光整加工，即执行前一个程序段之后，暂停几秒之后执行下一个程序段。主要用于车削环槽、不通孔以及自动加工螺纹等场合。指令格式：G40 X2.5 （暂停2.5秒） G40 U2.5 G40 P2500 （使用P地址时，不能使用小数点）三、编程并加工：举例：如图切槽宽7mm，工件毛坯直径为50毫米，并在40mm处切断。 1分析图纸，按先后加工次序安排加工工艺1) 外圆表面轮廓加工：粗车38*30外圆粗车36*15外圆精车38*30外圆精车36*15外圆倒角1*45两处2) 切沟槽7*22选择刀具刀号刀具补偿号刀具名称对刀点010190度外圆车刀0202切断刀3合理选择切削用量切削用量加工方式主轴转速进给量外圆轮廓加工630r/min0.1mm/r沟槽加工300 r/min0.08 mm/r4编写加工程序主程序注释O0004；NI；G99 G97 G40 G21 M43 F0.1;M03 S630 T0101;G00 X52. Z2.;G90 X47. Z-20. F0.1;X45. G00 X200. Z200. M05;N2;G99 G97 G40 G21 M03 S300 T0202;G00 X51. Z-20.G75 R1; G75 X35.5 P2000;G00 X51.;Z-17.;G75 R1; G75 X35. P2000 F0.08G04 X2.5G01 Z-20. F0.08;G00 X51.X200. Z200.M05;N3;G99 G97 G40 G21 M03 S300 T0202G00 X52. Z-40.;G75 R1; G75 X2. P2000 F0.08;G00 X51.X200. Z200.;M05;外圆轮廓加工刀具快速定位外圆单一固定循环切槽加工切槽第一刀留0.5mm余量切槽第二刀槽底停刀2.5秒进行光整加工刀具回安全位置,主轴停切断切断X不能为零，否则工件飞出出事故四.调子程序加工：主程序注释O00006;G50 S1000;G99 G97 G40 G21 M43;M03 S400;T0101;G00 X28 Z-20.; M98 P46666; G00 X200. Z200.;M05;M30;(对刀点在Z向定位很重要) 子程序注释O6666;G00 W-10.;G75 R1.;G75 X20. P2000 F0.1;G04 X2.5;G00 X28M99；主程序定刀点X位置相同形成一个闭合。注意及技巧：1、若车浅槽用G01指令即可，若深槽或切断用G75指令方便排屑加工。 X2.52、切槽至尺寸后可用G04 U2.5 指令对槽底进行圆整加工。3、相同工作使用调子程序加工方便编程。4、子程序要用相对值编程。5、主程序可以调用两重子程序，既主程序调用一个子程序，而子程序又可调用另一个子程序。主程序也可以重复调用子程序多次。五、总结切断切忌X值至零， 工件飞出出事故； P、Q值单位是毫级， 数值加点出问题。课题六 数控车外圆锥体学习目标： 当完成本单元学习之后， 就能够掌握数控车外圆锥体程序编写，学会G90格式加工锥体，学会G94格式加工锥体，并熟练操作加工。所需设备、工具和材料序号名称及说明数量1CAK6150Di1290度外圆车刀，13游标卡尺（0150MM）、外径千分尺（025MM）各14三爪卡盘、卡盘扳手、刀架扳手各1545号圆钢（40150）1相关学习单元外圆锥体各部分尺寸计算外圆锥体的编程与操作刀具半径补偿的应用一、方法及指令方法一、锥度切削循环指令G901、格式：G90 X Y I（R） F； 定义点 锥度部分X轴长度（半径值）I（R）为切削始点与锥度切削终点的半径差。2、走刀路径I（R） F 方法二、锥端面切削循环指令G941、格式：G94 X Z R F ; 定义点坐标 加工锥面部分在X轴上的投影长度注意及技巧：1. 判断R值正负：把