数控车床编程及加工技术.doc

数控编程与加工技术数控车项目教学项目一 基础知识一、工作任务文明生产与安全操作技术二、学习目标1.掌握文明生产和安全操作技术。2.掌握数控车床操作规程。三、学习内容（一）文明生产的意义文明生产是面遵循的原则基本一致，使用方法上也大致相同。但数控机床自动化程度较高，为了充分发挥机床的优越性现代企业管理的一项十分重要的内容，而数控加工是一种先进的加工方法，它与通用机床加工相比较，在许多方，提高生产率、管好、用好、修好数控机床，显得尤为重要，操作者除了掌握数控机床的性能，精心操作以外，还必须养成文明生产的良好工作习惯和严谨工作作风，具有较好的职业素质、责任心和良好的合作精神。1文明生产是企业各项管理水平的综合反映 文明生产是通过对生产中的设备、材料、环境等各个方面的管理，创造良好的生产环境和生产秩序，促进安全生产、加快生产进度、保证产品质量、降低生产成本、提高企业经济和社会效益。它涉及人、财、物各个方面，贯穿于整个生产过程，是企业各项管理在生产现场的综合反映。 2文明生产是现代化生产本身的客观要求 现代化生产采用先进的技术、工艺、材料、设备，需要严密的组织，严格的要求，标准化的管理，科学的生产方案和职工较高的素质。如果现场管理混乱，生产施工不文明，则先进的设备、新的工艺与新技术就不能充分发挥作用，科技成果就不能转化为生产力。 3文明生产是企业管理的对外窗口 生产现场的文明程度将给人留下第一印象。如果生产现场脏、乱、差，到处“跑、冒、滴、漏”，甚至“野蛮生产”。实践证明，文明生产，不仅可以得到客户的支持和信赖，提高企业的知名度和市场竞争力，而且还可能争取到一些“回头项目”。 （二）数控车床文明生产规定1、各班次实习课结束后应做好设备清洁、润滑保养工作以及车间清洁工作。核实刀具、工卡量具等公用物品是否完好齐全。并放之在合理位置。2、应爱护公共财物，管理好个人财物。3、实习学生必须穿工作服，女同学应带工作帽，头发或辫子应塞入帽内。4、带防护眼镜，注意头部与工件不能靠得太近。5、未经教师允许，不得擅自动用电器设备，操作时必须脚踩安全踏板。6、装夹较长工件时必须在教师指导下严格按照操作步骤操作。7、必须按单人操作，其他人检查的原则不可两人同时操作一台机床。8、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。（三）数控车床安全操作技术1、机床启动前的注意事项：(1) 数控机床启动前，要熟悉数控机床的性能、结构、传动原理、操作顺序及紧急停车方法。(2) 检查润滑油和齿轮箱内的油量情况。(3) 检查紧固螺钉，不得松动。(4) 清扫机床周围环境，机床和控制部分经常保持清洁，不得取下罩盖而开动机床。(5) 校正刀具，并达到使用要求。2、调整程序时的注意事项：(1) 使用正确的刀具，严格检查机床原点、刀具参数是否正常。(2) 确认运转程序和加工顺序是否一致。 (3) 不得承担超出机床加工能力的作业。(4) 在机床停机时进行刀具调整，确认刀具在换刀过程中不要和其他部位发生碰撞。(5) 确认工件的夹具是否有足够的强度。(6) 程序调整好后，要再次检查，确认无误后，方可开始加工。3、机床运转中的注意事项：(1) 机床启动后，在机床自动连续运转前，必须监视其运转状态。(2) 确认冷却液输出通畅，流量充足。(3) 机床运转时，应关闭防护罩，不得调整刀具和测量工件尺寸，手不得靠近旋转的刀具和工件。(4) 停机时除去工件或刀具上的切屑。4、加工完毕时的注意事项：(1) 清扫机床。(2) 防锈油润滑机床。(3) 关闭系统，关闭电源。（四）数控车床操作规程为了正确合理的使用数控车床，保证机床正常运转，必须制定比较完整的数控车床操作规程，通常应当做到：1、机床通电后，检查各开关、按钮和键是否正常、灵活，机床有无异常现象。2、检查电压、气压、油压是否正常，有手动润滑的部位先要进行手动润滑。3、各坐标轴手动回零(机床参考点)，若某轴在回零前已在零位，必须先将该轴移动离零点有效距离后，再进行手动回零点。4、加工零件时，工具、量具等禁止放在车床床身导轨或工作台上。5、机床空运转达15min以上，使机床达到热平衡状态。6、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、小数点及语法的查对。7、按工艺规程安装找正夹具。8、正确测量和计算工件坐标系，并对所得结果进行验证和验算。9、将工件坐标系输入到偏置页面，并对坐标、坐标值、正负号、小数点进行认真核对。10、未装工件以前，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。11、刀具补偿值(刀长，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。 12、装夹工件，注意卡盘是否妨碍刀具运动，检查零件毛坯和尺寸超常现象。13、检查各刀头的安装方向是否合乎程序要求。14、查看各刀杆能否碰撞工件与夹具。15、镗刀头尾部露出刀杆直径部分，必须小于刀尖露出刀杆直径部分。16、检查每把刀具是否都安装紧固。17、无论是首次加工的零件，还是周期性重复加工的零件，首件都必须对照图样工艺、程序和刀具调整卡，进行逐段程序的试切。18、单段试切时，快速倍率开关必须打到最低挡。19、每把刀首次使用时，必须先验证它的实际长度与所给刀补值是否相符。20、在程序运行中，要重点观察数控系统上的几种显示：a)坐标显示，可了解目前刀具运动点在机床坐标及工件坐标系中的位置。了解程序段落的位移量，还剩余多少位移量等；b)工作寄存器和缓冲寄存器显示，可看出正在执行程序段各状态指令和下一个程序段的内容，c)主程序和子程序，可了解正在执行程序段的具体内容。21、试切进刀时，在刀具运行至工件表面3050mm处，必须在进给保持下，验证Z轴剩余坐标值和X轴坐标值与图样是否一致。22、对一些有试刀要求的刀具，采用“渐近”的方法，如镗孔，可先试镗一小段长度，检测合格后，再镗到整个长度。使用刀具半径补偿功能的刀具数据，可由小到大，边试切边修改。23、试切和加工中，刃磨刀具和更换刀具后，一定要重新对刀并修改好刀补值和刀补号。24、程序检索时应注意光标所指位置是否合理、准确，并观察刀具与机床运动方向坐标是否正确。25、程序修改后，对修改部分一定要仔细计算和认真核对。26、手摇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，弄清正负方向，认准按键，然后再进行操作。27、整批零件加工完成后，应核对刀具号、刀补值，使程序、偏置页面、调整卡及工艺中的刀具号、刀补值完全一致。28、从刀台上卸下刀具，按调整卡或程序清理编号入库。29、卸下夹具，某些夹具应记录安装位置及方位，并做出记录、存挡。30、清扫机床，将各坐标轴停在参考点位置。项目二 简单零件的手动加工一、工作任务手动操作机床，加工如图2-1所示的零件。图2-1 手动加工零件二、学习目标1、掌握数控机床控制面板中手动各按钮及手脉的作用。2、熟练使用手动和手轮方式控制机床的运动。三、学习内容数控机床的主要工作是按编制的程序进行自动加工，但在自动加工前，要通过手动操作来进行一些准备工作，如回零、对刀等。在自动加工过程中，根据实际情况也需要进行一些手动调整工作，如调头加工和断点加工前位置确定等。因此，手动操作是数控机床操作的基础项目。（一）机床操作面板的各项功能1、FANUC 0i-Mate数控系统操作面板图22 CRT显示器及系统操作面板2、机床控制面板图23 机床控制面板车床控制面板功能键的主要作用进给倍率开关（修调程序中F值及点动进给速度）急停按钮(关闭所有的运行及操作) 循环启动按钮（自动运行程序的启动按钮）进给保持按钮（运行中有问题按下此键）数控系统上电按钮数控系统断电按钮编辑方式按键（在此方式下可进行程序的输入、删除、修改等）手动数据输入按键（键入MDI程序）自动方式按键（自动运行程序）手动方式按键（手动运行）手摇脉冲方式按键（运行脉冲手轮进给） 返回参考点方式按键手摇脉冲单位设置按键（0.001mm/G00速度F0） 手摇脉冲单位设置按键（0.01mm/G00速度倍率25%）手摇脉冲单位设置按键（0.1mm/G00速度倍率50%）手摇脉冲单位设置按键（G00速度倍率100%）X轴手摇脉冲进给按键（X轴脉冲进给配合手轮使用）Z轴手摇脉冲进给按键（Z轴脉冲进给配合手轮使用）机床进给锁住按键（锁住机床进给）空运转按键（快速校验程序）程序段跳过按键（程序中有程序跳跃符时使用该键才有效）单段运行程序按键（按程序段执行加工程序）程序选择停按键（程序中有M01指令时使用该键才有效）X轴参考点指示（灯亮X轴成功返回参考点 ）Z轴参考点指示（灯亮Z轴成功返回参考点 ）X轴负向进给按键（刀具运行速度由进给倍率控制）X轴正向进给按键（刀具运行速度由进给倍率控制）Z轴负向进给按键（刀具运行速度由进给倍率控制）Z轴正向进给按键（刀具运行速度由进给倍率控制） 手动快速进给按键（刀具运行速度由G00进给倍率控制） 液压系统启动停止按键（适用于带液压设备的机床）手动主轴降速按键（主轴速度下降）手动主轴升速按键（主轴速度提升）（左）主轴速度档位显示；（右）当前刀号显示尾座前进后退按键（适用于带液压设备的机床）手动主轴停止按键手动主轴点动按键手动润滑开关按键（按下此键可随时润滑机床）卡盘卡紧松开按键（适用于带液压设备的机床）手动主轴正转按键（按下此键主轴正转）手动主轴反转按键（按下此键主轴反转）手动冷却液开关按键（按下此键可随时打开、关闭冷却液）手动选刀按键（手动状态下按此键可任选刀号致加工位置）（二）零件的装夹与找正1、夹具类型在数控车床上用于装夹零件的装置称为车床夹具。车床夹具可分为通用夹具和专用夹具两大类。通用夹具是指能够装夹两种或两种以上零件的夹具，例如车床上的三爪卡盘、四爪卡盘、弹簧卡套和通用心轴等；专用夹具是专门为加工某一特定零件的某一工序而设计的夹具。车床夹具安装在车床主轴上，带动零件一起随主轴旋转。 图2-4三爪自定心卡盘 图2-5 四爪单动卡盘 图2-6 花盘（1）三爪自定心卡盘。如图2-4所示，三爪自定心卡盘是一种常用的自动定心夹具，适用于装夹轴类、盘套类零件。（2）四爪单动卡盘。如图2-5所示，适用于外形不规则、非圆柱体、偏心及位置与尺寸精度要求高的零件。（3）花盘。如图2-6所示，与其他车床附件配合使用，适用于外形不规则，偏心及需要端面定位夹紧的零件。（4）心轴。常用的心轴有圆柱心轴、圆锥心轴和花键心轴。圆柱心轴主要用于套筒和盘类零件的装夹；圆锥心轴的定心精度高，但零件的轴向位移误差较大，用于以孔为定位基准的零件；花键心轴用于以花键孔定位的零件。在数控车削加工过程中，夹具是用来装夹被加工零件的，因此必须保证被加工零件的定位精度，并尽可能做到装卸方便、快捷。选择夹具时应优先考虑通用夹具。使用通用夹具无法装夹，或者不能保证被加工零件与加工工序的定位精度时，才采用专用夹具。专用夹具的定位精度较高，成本也较高。专用夹具的作用为:(1)保证产品质量(2)提高加工效率(3)解决车床加工中的特殊装夹问题(4)扩大机床的使用范围使用专用夹具可以完成非轴套、非轮盘类零件的孔、轴、槽和螺纹等的加工，可扩大机床的使用范围。2、基准(1)设计基准设计基准是设计零件时采用的基准。例如轴套类和轮盘类零件的中心线。轴套类和轮盘类零件都属于回转体类，通常将径向设计基准设置在回转体轴线上，将轴向设计基准设置在零件的某一端面或几何中心处。(2)加工定位基准加工定位基准是在加工零件时装夹定位的基准。数控车削加工轴套类及轮盘类零件的加工定位基准只能是被加工零件的外圆表面、内圆表面或零件端面中心孔。(3)测量基准被加工零件各项精度测量和检测时的基准。机械加工零件的精度要求包括尺寸精度、形状精度和位置精度。尺寸误差可通过长度测量量具检测，形状误差和位置误差要借助测量夹具和量具来完成。在数控车削加工中尽量使零件的定位基准与设计基准重合。使零件的加工基准和零件的定位基准与零件的设计基准重合，这是保证零件加工精度的重要前提条件。3、数控车床定位基准的选择定位基准的选择包括定位方式的选择和被加工零件定位面的选择。在数控车削加工中，较短轴类零件的定位方式通常采用一端外圆固定，即用三爪卡盘，四爪卡盘或弹簧套固定零件的外圆表面，此定位方式对零件的悬伸长度有一定限制，零件悬伸过长会在切削过程中产生变形，还会增大加工误差甚至掉活。对于切削长度较长的轴类零件，可以采用一夹一顶、或采用两顶尖定位。在装夹方式允许的条件下，零件的轴向定位面尽量选择几何精度较高的表面。4、装夹方法（1）三爪卡盘装夹如图2-7所示，三个卡爪可同时移动，自动定心，装夹迅速、方便。用于装夹零件的长径比小于4，截面为圆形、正六边形的中、小型零件。（2）四爪卡盘装夹如图2-8所示，四爪卡盘的四个卡爪是各自独立移动的，通过调整零件夹持部位在车床主轴上的位置，使零件加工表面的回转中心与车床主轴的回转中心重合。四爪卡盘的找正烦琐费时，一般用于单件小批生产，四爪卡盘的卡爪有正爪和反爪两种形式。用于装夹零件的长径比小于4，偏心距较小，截面为方形、椭圆形的较大、较重的零件。图2-7 三爪卡盘装夹图2-8 四爪卡盘装夹图2-9 花盘装夹 （3）花盘装夹如图2-9所示，盘面上有多个通孔和T形槽，用螺钉、压板装夹零件，不能自动定心，装夹零件需要找正。用于形状不规则的零件、孔或外圆与定位基面垂直的零件。图2-10 双顶尖拨盘装夹 图2-11 双顶尖中心架装夹（4）双顶尖拨盘装夹如图2-10所示，这种装夹方法定心准确可靠，安装方便，装夹稳定。用于装夹长径比为415的实心轴类零件和加工精度要求较高的零件。顶尖作用是进行零件的定心，并承受零件的重量和切削力。两顶尖装夹零件时，先使用对分夹头或鸡心夹头夹紧零件一端的圆周，再将拨杆旋入三爪卡盘，并使拨杆伸向对分夹头或鸡心夹头的端面。车床主轴转动时，带动三爪卡盘转动，随之带动拨杆同时转动，由拨杆拨动对分夹头或鸡心夹头，拨动工件随三爪卡盘转动。两顶尖只对工件有定心和支撑作用，必须通过对分夹头或鸡心夹头的拨杆带动工件旋转。使用两顶尖装夹工件时的注意事项:前后顶尖的连线应该与车床主轴中心线同轴，否则会产生锥度误差。尾座套筒在不与车刀干涉的前提下，应尽量伸出短些，以增加刚性和减小振动。中心孔的形状应正确，表面粗糙度应较好。两顶尖中心孔的配合应该松紧适当。（5）双顶尖中心架装夹如图2-11所示，这种装夹方法的支撑爪位置可调，增加了零件的刚性。用于装夹长径比大于15的细长轴类零件的粗加工。图2-12 一夹一顶跟刀架装夹 图2-13 心轴装夹（6）一夹一顶跟刀架装夹如图2-12所示，这种装夹方法的支撑爪随刀具一起运动，加工表面无接刀痕迹。用于装夹长径比大于15的细长轴类零件的半精加工或精加工。在车削质量较大的工件时，一般工件的一端用卡盘夹持，另一端用后顶尖支撑。为了防止工件由于切削力的作用而产生轴向位移，必须在卡盘内装一限位支撑，或者利用工件的台阶面进行限位。此种装夹方法比较安全可靠，能够承受较大的轴向切削力，安装刚性好，轴向定位准确，所以在数控车削加工中应用较多。（7）心轴装夹如图2-13所示，当工件用已加工过的孔作为定位基准时，可采用芯轴装夹。这种装夹方法可以保证工件内外表面的同轴度，适用于批量生产。芯轴的种类很多，常见的芯轴有圆柱芯轴、小锥度芯轴、弹簧芯轴(又称涨心芯轴)。5、找正方法与普通车床找正零件时的方法相同，一般用打表找正。通过调整卡爪，使得零件坐标系的Z轴与数控车床的主轴回转中心轴线重合。单件的偏心零件在安装时常常采用找正安装。使用三爪自动定心卡盘装夹较长的工件时，由于工件较长，工件远离三爪自动定心卡盘，夹持部分的旋转中心与车床主轴的旋转中心不重合，此时必须进行工件的安装找正。在三爪自动定心卡盘的精度不高时，安装零件时也需要进行零件的装夹找正。四、实际操作（一）数控车床的启动启动前，必须检查机床的外部设施（如刀架、导轨、卡盘、防护门、电柜门等），观察是否正常，然后才能启动车床。1、机床上电前的检查图2-14 机床电源开关在机床主电源开关接通之前，操作者必须做好下面的检查工作。（1）检查机床的防护门、电柜门等是否关闭；（2）检查各润滑装置上油标的液面位置是否充足；（3）检查切削液是否充足；2、机床上电（1）接通供给电源。图2-15 NC电源开关（2）开启机床电源。将电柜上的电源开关拨到启动挡(从OFF位置旋至ON位置)如图2-14所示，开启机床电源。此时电柜的冷却风扇随之启动。（3）接通NC电源。旋开“急停”开关，按下操作面板上的NC POWER通电按钮（绿色），电源指示灯亮，如图2-15所示。CRT显示操作界面，此时，机床液压泵也随之启动。3、机床上电后的检查机床上电之后，操作者应做好下面的检查工作。（1）检查电柜冷却风扇是否启动，液压系统是否启动；（2）检查操作面板上的指示灯是否正常，各按钮、开关是否正常；（3）屏幕上是否有报警显示，若有应及时处理； 报警“ALM”时，屏幕显示如图2-16。图2-16 报警显示按下“RESET”复位键，报警“ALM”消除。屏幕如图2-17。图2-17 解除报警显示（4）零件装夹是否正确、牢固；（5）刀具是否完好，刀架夹紧是否可靠。4、机床运转中的检查（1）运转中，主轴、卡盘、刀架、滑板等是否异常；（2）有无其他异常现象。（二）数控车床的停止1、检查循环情况。控制面板上循环启动的指示灯LED熄灭，循环启动应在停止状态；2、检查移动部件。车床所有可移动部件都应处于停止状态；3、检查外部设备。所有外部输入/输出设备，应全部关闭；4、关闭NC电源。按下操作面板上的断电按钮（红色），此时，操作面板上的电源指示灯熄灭，机床液压泵也随之关闭；5、关闭机床电源。将电源开关旋至“OFF”，关闭机床电源。此时，电柜的冷却风扇随之关闭。（三）回参考点对设有参考点的机床，开机后首先回参考点。、按键，选择回“参考点”方式；2、选择合适的“进给倍率”，如：或3、按住方向键，使X轴返回“参考点”（至X轴参考点指示灯亮）；4、按住方向键，使Z轴返回“参考点”（至Z轴参考点指示灯亮）；方向键两侧X和Z轴“参考点”指示灯亮，表示机床回“参考点”成功。注意：回“参考点”成功后，先移动X轴，远离尾座，再移动Z轴，以免发生碰撞。若机床已在参考点位置，应将机床向Z轴负向点动、X轴负向点动，离开参考点位置，然后进行返回参考点操作。 （四）移动刀架1、按键移动这种方法用于较长距离的工作台移动（1）按键，选择手动模式；（2）选择某一轴，按住方向键，刀架沿选择轴移动，松开后停止移动；（3）如果同时按住键，各轴快速移动。2、手轮移动这种方法既可微量调整，又可快速移动，操作者利用手轮，可以方便地控制和观察刀具的移动，在实际生产中普遍使用。（1）按键，选择手脉模式；（2）从键中选择手轮每转过一格时的移动量；（3）选择移动轴，转动手轮，控制对应轴的移动。（五）开、停主轴1、按键，选择手动模式；2、按或键，机床主轴正、反转，按键，主轴停转。（六）手动选刀按键，可任选刀号至加工位置。注意：在FANUC 0i-MATE-TC数控系统中，开机后主轴必须要以MDI或自动方式先给定一个转速，否则手动控制时主轴不能转动。（七）手动控制机床，加工图2-1所示的零件。1、松开三爪卡盘，将30的棒料装在卡盘内，棒料右端面伸出卡盘端面6070mm，用卡盘扳手夹紧棒料。刀架上安装45端面车刀和90右偏外圆车刀。2、按键，选择手动模式；按键，使主轴正转；3、按键，调45端面车刀，使其处于工作位置。4、手动快速移动车刀至右端面附近，慢速进给车削右端面。5、手动快速移动车刀离开右端面至安全位置，换刀时不与工件、尾座碰撞。6、按键，调90右偏外圆车刀，使其处于工作位置。7、手动快速移动车刀至外圆加工起点，慢速进给车削外圆柱面。8、手动快速移动车刀离开已加工表面至安全位置。9、按键，使主轴停转。10、松开三爪卡盘，将工件卸下。项目三 程序的编辑和管理一、工作任务编辑程序二、学习目标1、掌握数控机床控制面板中程序编辑各按钮的作用。2、熟练运用控制面板输入程序和编辑程序。三、学习内容（一）系统操作键盘名称和功能图2-18 系统操作键盘表2-1 系统操作功能键的主要作用按 键名 称按 键 功 能数字/字母键输入数字或字母，与上当键配合输入右下脚对应字符回车换行键结束一行程序的输入并且换行位置显示键显示三种位置，用PAGE按钮或软键选择程序显示与编辑键显示与编辑数控程序刀具参数设置键按第一次进入坐标系设置界面，按第二次进入刀具补偿参数界面上档键先按此键，再按双字符键，则系统输入按键右下脚的字符修改键删除输入区域内的数据输入键把输入区域内的数据输入到参数界面或者输入到外部的数控程序系统参数键按下此键，显示系统参数信息键显示信息，如“报警”等图形参数设置键图形参数设置或图形模拟显示替换键用输入的数据替换光标所在的数据插入键把输入区域中的数据插入到当前光标之后的位置删除键删除光标之后的数据，删除一个或全部程序翻页键向上翻页或向下翻页光标移动键向上/向下/向左/向右移动光标帮助键显示系统帮助界面复位键按下此键可以复位CNC或取消报警信息等（二）软键 软 键 功能键图2-19 软键与功能键功能键用于选择显示的屏幕类型，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1.在 MDI 面板上按功能键，则显示与该功能相对应的选择软键。2.按其中一个选择软键，与所选的相对应的画面出现。如果目标软键未显示，则按继续下一个菜单键。3.为了重新显示选择软键，按返回菜单键。画面的一般操作如上所述。然而，从一个画面到另一画面的实际显示过程是千变万化的，应灵活运用。 （三）键盘输入操作按地址键和数字键时，对应该键的字符值被键入。键入的内容显示在屏幕的底部。为了表示是键入的数据，在它的前面显示一个“”符号。在键入数据的尾部显示一个“ ”，表示下一个字符输入的位置。如图2-20所示。图2-20 键盘输入显示对于一个键面上刻有二个字符的，为了输入这类键的下行字符，先按键，再按该键。当按键时，指示下一个字符键入位置的符号“ ”变成为“”。 此时即可输入键面下行的字符(换挡状态)。当在换挡状态输入了字符时，换挡状态就被取消。 如果在换挡状态时，又按了键，则换挡状态被取消。一行最多可输入32个字符，按一次键可删除最后键入的一个字符或符号。 例：当键入显示：N001 G00 X100. Z 按键一次，可删除“ ”前面的一个字符或符号“Z”，则显示如下： N001 G00 X100. 图2-21 警告信息从系统操作面板上输入字符或数字后，按键或软键时，执行数据检查。若输入的数据不正确或操作错误，状态显示行上将显示一个闪烁的警告信息，如图2-21所示。（四）手工输入NC程序1、按键，模式置于程序编辑状态；2、按键，再按软键DIR进入程序界面；3、按字母O键和数字键，输入“O”程序名（输入的程序名不能与已有的程序名重名）；4、按地址键数字键，开始输入程序；5、按键键，换行继续输入。（五）编辑NC程序1、按键，模式置于程序编辑状态；2、按键；输入要编辑的NC程序名，如果要编辑的程序未被选择，用程序号检索。（1）模式置于程序编辑方式；（2）按字母键，输入字母“O”；（3）按数字键输入程序名；（4）按“检索键”开始检索，找到后，该程序名显示在屏幕右上角程序名位置，NC程序显示在屏幕上。3、数据的修改、插入和删除（1）修改：按键，置光标于要修改的位置，输入新的数据，按键，把光标处的数据修改为新的数据；（2）插入：按键，置光标于要插入的位置，输入要插入的数据，按键，把输入的内容插入到光标所在的位置；（3）删除：按键，置光标于要删除的字符前，按键，删除后面的字。（六）删除程序或程序段1、删除一个程序（1）按键，选择程序编辑模式；（2）按键，显示程序界面；（3）输入字母“O”；（4）输入要删除的程序号；（5）按键，所选程序被删除。2、删除存储器中的全部程序（1）按键，选择程序编辑模式；（2）按键，显示程序界面；（3）输入字母O；（4）输入数字9999；（5）按键，全部程序被删除。3、删除一个程序段（1）检索或扫描要删除程序段的地址N；（2）按键；（3）按键，所选程序段被删除。4、删除多个程序段（1）检索或扫描要删除部分的第一个程序段的地址N；（2）输入要删除部分的最后一个程序段的地址N；（3）按键，所选两程序段之间的所有程序段被删除。四、实践训练1、输入程序O1000N0010 G98 M03 S500N0020 G00 X150. Z100. T0101N0030 G00 X40. Z2.N0040 G94 X0 Z0 F40N0050 G71 U1.5 R0 F150N0060 G71 P70 Q190 U0.5 W0.1N0070 G00 X0N0080 G01 Z0N0090 G03 X20. Z-10. R10 F60N0100 G01 Z-15.N0110 X24.N0120 X26. Z-35.N0130 Z-45.N0140 X28.N0150 X29.8 W-1.N0160 Z-68.N0170 X30.N0180 X34. W-1.N0190 Z-81.N0200 G00 X150. Z100.N0210 M05N0220 M00N0230 M03 S1000 T0101N0240 G00 X40. Z2.N0250 G70 P70 Q190N0260 G00 X150. Z100.N0270 M03 S200 T0303N0280 G00 X40. Z-68.N0290 G01 X26. F50N0300 G04 X3.N0310 G00 X40.N0320 G00 Z-64.N0330 G01 X26.N0340 G04 X3.N0350 G00 X40.N0360 G00 Z-66.N0370 G01 X26.N0380 G04 X4.N0390 G00 X40.N0400 G00 X150. Z100.N0410 M03 S600 T0404N0420 G00 X40. Z-40.N0430 G92 X28.8 Z-63. F2N0440 X28.N0450 X27.6N0460 G00 X150. Z100.N0470 M05N0480 M302、编辑程序（1）将N0010中的S500改为S400（2）将G00 X40. Z2.改为G00 X45. Z5.（3）在N0110中X24.的前面加G01（4）在N0030的后面加上M08（5）删除N0340程序段（6）在N0470与N0480中间加上一段N0475 M093、删除程序输入程序号删除，输入O9999删除所有程序。项目四 对刀及参数设置一、工作任务对刀及刀具偏置值的设定。二、学习目标1、了解数控机床对刀的机理及意义。2、熟练进行对刀，正确输入刀具偏置值。三、学习内容所谓对刀是指使“刀位点”与“对刀点”重合的操作，是在机床上确定刀补值或确定工件坐标系原点的过程。它在数控机床操作中是至关重要的环节，对刀是否准确，直接影响工件的加工质量。所以，对刀是数控机床操作的基本技能。1、刀位点刀位点是在编制加工程序时用来表示刀具位置的坐标点，一般是刀具上的一点。尖形车刀的刀位点为理想的刀尖点，刀尖带圆弧的车刀，刀位点在圆弧中心；钻头的刀位点为钻尖，如图2-27所示。数控加工程序控制刀具的运动轨迹，实际上是控制刀位点的运动轨迹。图2-27 车刀刀位点2、对刀点对刀点是用来确定刀具与工件相对位置的点，是确定工件坐标系与机床坐标系关系的点，如图2-28所示的 A点。在数控机床上加工零件时，对刀点是刀具相对于零件运动的起点，因为数控加工程序是从这一点开始执行的，所以对刀点也称为起刀点。对刀就是将刀位点置于对刀点上，以便建立工件坐标系。3、对刀参考点对刀参考点是用来表示刀架或刀盘在机床坐标系内的位置，即CRT上显示的坐标值表示的点，也称刀架中心或刀具参考点，如图2-28所示的 B点。可利用此坐标值进行对刀操作。数控车床回参考点时，应使刀架中心与机床参考点重合。图2-28 对刀点和对刀参考点4、换刀点在数控车床上加工零件时，需要经常换刀，在编制程序时，就要设置换刀点。 所谓换刀点，就是数控程序中指定用于换刀的位置。该点可以是某一固定点，也可以是任意的一点。换刀点应设在零件或夹具的外部，避免刀架转位时刀具与工件、夹具和机床产生干涉。5、对刀方法（1）试切对刀用外圆车刀先试切一段外圆，测量外圆直径，将直径值输入到刀具偏置寄存器中；用外圆车刀再试切外圆端面，将Z值输入到刀具偏置寄存器中。（2）机外对刀仪对刀机外对刀仪对刀的实质是测量刀位点与对刀参考点之间X、Z方向的距离。利用机外对刀仪可将刀具预先在机外校对好，装到机床后将对刀长度输入相应刀具补偿号即可使用。（3）自动对刀自动对刀是通过刀尖检测系统实现的，刀尖以设定的速度向接触式传感器接近，当刀尖与传感器接触时发出信号，数控系统立即记下该瞬间的坐标值，并自动修正刀具补偿值。 四、实践训练1、刀具功能指令用地址符T表示，也称T指令或T代码。主要用来选择刀具，也可用来选择刀具的长度补偿和半径补偿。T指令由地址符T和后面的数字代码组成，不同的数控系统有不同的指定方法和含义。如T12可表示选用第1号刀具和第2号刀具的补偿值，也可表示选用第12号刀具和第12号刀具补偿值。2、试切对刀（1）Z轴对刀：在手动状态下，按键，使主轴正转按键，选择刀具，试切端面保持Z轴不动，X轴正向退刀按键，主轴停。按键，打开刀具偏置界面，如图2-29所示。按软键“补正”“形状”输入Z坐标值（如Z0）按“测量”键，刀具Z轴补偿值自动输入到几何形状里。图2-29 刀具偏置参数界面（2）X轴对刀：在手动状态下，按键，使主轴正转按键，选择外圆车刀试切外圆保持X轴不动，Z轴正向退刀按键，主轴停测量外圆直径（如X20.5）。按键，如图2-29所示。按软键“补正”“形状”输入X20.5按“测量”键，刀具X轴补偿值自动输入到几何形状里。（3）其它刀具分别尽可能接近试切过的外圆面和端面，把第一把刀的X方向测量值和Z0直接键入到offset“工具补正/形状”界面里相应刀具的刀补号X、Z中，按“测量”键即可。（4）刀具刀尖半径值的输入，可按键，进入编辑运行方式，输入到offset“工具补正/形状”界面里相应刀具的刀补号R中。3、用G50设置工件坐标系（1）用外圆车刀先试车一外圆，测量外圆直径后，把刀沿Z轴正方向后退一些，切端面到中心（X轴坐标减去直径值）。（2）按键，选择MDI方式，输入G50 X0 Z0，按键，把当前点设为零点。（3）按键，选择MDI方式，输入G00 X150. Z150.，使刀具离开工件，准备进刀加工。（4）这时程序开头为G50 X150. Z150. 。 （5）注意：用G50 X150. Z150.，起点和终点必须一致，即X150. Z150.，这样才能保证重复加工不乱刀。（6）其它刀具分别尽可能接近试切过的外圆面和端面，把第一把刀的X方向测量值和Z0直接输入到offset“工具补正/形状”界面里相应刀具的刀补号X、Z中，按“测量”软键即可。（7）刀具刀尖半径值可直接进入编辑运行方式，输入到offset“工具补正/形状”界面里相应刀具的刀补号R中，如图2-30所示。 4、用G54G59设置工件坐标系图2-30 工件坐标系参数界面（1）用外圆车刀先试车一外圆，测量外圆直径后，使车刀沿Z轴正方向移动到端面，切端面到中心。（2）把当前的X和Z轴坐标直接输入到G54G59里，程序直接调用。如：G54 X50. Z50.。（3）其它刀具分别尽可能接近试切过的外圆面和端面，把第一把刀的X方向测量值和Z0，直接输入到offset“工具补正/形状”界面里相应刀具的刀补号X、Z中，按“测量”软键即可。（4）刀具刀尖半径值可直接进入编辑运行方式，输入到offset“工具补正/形状”界面里相应刀具的刀补号R中。注意：可用G53指令清除G54G59工件坐标系。项目五 外圆自动加工一、工作任务手工编程，自动加工如图2-31所示的零件。二、学习目标1、掌握指令G00、G01、G98、G99、M03、M04、M05、M02、M30、T、S、F的使用方法。2、能够用简单指令编制完整的外圆加工程序。图2-31 自动加工零件三、学习内容（一）编程指令1、G00快速点定位格式：G00 X （U） Z（W） 说明：（1）G00指令使刀具以点位控制方式从刀具所在点快速移动到目标点。（2）G00指令是模态代码，其中 X（U），Z（W）是目标点的坐标。（3）车削时快速定位目标点不能直接选在工件上，一般要离开工件表面12 mm。如图2-32所示，从起点 A快速运动到目标点B，其绝对坐标方式编程为图2-32 快速进给G00 X60. Z100. 其增量坐标方式编程为G00 U80. W80.执行上述程序段时，刀具实际的运动路线不是直线，而是折线，首先刀具以快速进给速度运动到点（60，60），然后再运动到点（60，100），所以使用G00指令时要注意刀具是否和工件及夹具发生干涉，忽略这一点，就容易发生碰撞，而在快速状态下的碰撞就更加危险了。2、G01直线插补格式：G01 X（U） Z（W） F 说明：（1）G01指令使刀具从当前点出发，在两坐标间以插补联动方式按指定的进给速度直线移动到目标点。G01指令是模态指令。 （2）进给速度由F指定。F指令也是模态指 令，它可以用G00指令取消。在G01程序段中或之前必须含有F指令。 如图2-33所示，选右端面O为编程原点，绝对坐标编程为 G00 X50. Z2. S800 M03 P0P1 G01 Z-40. F80 刀具从P1 点按F值运动到P2点 X80. Z-60. P2P3 图2-33 直线插补G00 X200. Z100. P3P0 增量坐标编程为 G00 U-150. W-98. S800 M03 G01 W-42. F80 U30. W-20. G00 U120. W160. 3、G01倒角、倒圆功能G01倒角控制功能，可以在两相邻轨迹的程序段之间插入直线倒角或圆弧倒角，如图2-34所示。倒角：G01 X（U） Z（W） C 倒圆：G01 X（U） Z（W） R 式中X、Z值为在绝对坐标编程时，两相邻直线的交点，即假想拐角交点G的坐标值；U、W值为在增量坐标编程时，假想拐角交点G相对于直线轨迹起始点E的距离；C值是假想拐角交点G相对于倒角始点F的距离；R值是倒圆弧的半径。图2-34 倒角和倒圆4、进给单位设定G98为每分钟进给，单位为mm/min；G99为每转进给，单位为mm/r。5、主轴转动控制M03为主轴正转；M04为主轴反转；M05为主轴停转。6、主轴转速控制S指令，S后面的数字为主轴转速值，单位为r/min。7、刀具控制T指令，用来选择刀具。T后面的数字为刀具和刀补号，例如：T0101，表示01号刀具，01号刀补。（二）刀具类型及选用1、常用数控车刀的类型图2-35 常用车刀的种类、形状和用途1切槽（断）刀；290左偏刀；390右偏刀；4弯头车刀；5直头车刀；6成形车刀；7宽刃精车刀；8外螺纹车刀；9端面车刀；10内螺纹车刀；11内切槽车刀；12通孔车刀；13盲孔车刀数控车刀一般分为尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀三种类型，如图2-35所示。（1）尖形车刀以直线形切削刃形成的车刀一般称为尖形车刀。这类车刀的刀尖（刀位点）由直线形的主、副切削刃构成，常见的有90偏刀、切槽刀、端面车刀及刀尖倒棱很小的外圆和内孔车刀。用这种车刀加工零件时，零件的轮廓形状主要由一个独立的刀尖或一条直线形主切削刃位移得到。（2）圆弧形车刀这种车刀的主切削刃形状，为圆度误差或线轮廓度误差很小的圆弧。该圆弧刃上每一点都是刀尖，因此，刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上，编程时要进行刀具半径补偿。圆弧形车刀可以用于车削内、外圆表面，特别适宜于车削精度要求较高的凹曲面或大外圆弧面，具有宽刃切削（修光）性能，能使精车余量相当均匀，可以一刀车出跨多个象限的圆弧面。（3）成型车刀成型车刀也称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。常见的有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹车刀等。2、常用车刀的几何参数刀具切削部分的几何参数对零件的表面质量及切削性能影响很大，应根据零件的形状、刀具的安装位置及加工方法，正确选择刀具的几何形状及有关参数。（1）尖形车刀的几何参数尖形车刀的几何参数主要指车刀的几何角度。选择方法与使用普通车削时基本相同，但应结合数控加工的走刀路线和加工干涉等进行全面考虑。形状尖形车刀不发生干涉的几何角度，可用作图或计算的方法。如副偏角的大小，大于作图或计算所得不发生干涉的极限角度68即可。当确定几何角度困难或无法确定（加工接近半个凹圆弧的轮廓）时，应考虑选择其他类型车刀。（2）圆弧形车刀的几何参数圆弧形车刀的几何参数除了前角及后角外，主要为车刀圆弧切削刃的形状及半径。车刀切削刃的圆弧半径，应小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径，以免发生加工干涉。同时，圆弧半径也不宜选择太小，否则既难于制造，还会因其刀头强度太弱或刀体散热能力差，使车刀容易损坏。3、机夹可转位车刀的选用为了减少换刀时间和对刀方便，便于实现机械加工的标准化，数控车削加工时，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。机夹刀片常采用可转位车刀，把经过研磨的可转位多边形刀片用夹紧组件夹在刀杆上，车刀在使用过程中，一旦切削刃磨钝后，通过刀片的转位，即可用新的切削刃继续切削，只有当多边形刀片所有的刀刃都磨钝后，才需要更换刀片。（1）刀片材质的选择常见刀片的材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等，其中应用最多的硬质合金和涂层硬质合金刀片。选择刀片材质的主要依据是被加工零件的材料、被加工表面的精度、表面质量要求、切削载荷的大小以及切削过程中有无冲击和振动等。（2）刀片的紧固方式在国家标准中，一般紧固方式有上压式（代码为C）、上压与销孔夹紧（代码为M）、销孔夹紧（代码为P）和螺钉夹紧（代码为S）四种。但这仍没有包括可转位车刀所有的夹紧方式，而且，各刀具商所提供的产品并不一定包括了所有的夹紧方式，因此选用时要查阅产品样本。（3）刀片外形的选择刀片外形与加工的对象、刀具的主偏角、刀尖角和有效刃数等有关。一般外圆车削常用80凸三边形（W型）、四方形（S型）和棱形（C型）刀片；仿形加工常用55（D型）、35（V型）菱形和圆形（R型）刀片，90主偏角常用三角形（T型）刀片，见表2-3。表2-3 常用刀片形状刀片类型WCSDVRT刀片图形不同的刀片形状有不同的刀尖强度，一般刀尖角越大，刀尖强度越大，反之亦然。圆刀片（R型）刀尖角最大，35菱形刀片（V型）刀尖角最小。在选用时，应根据加工条件恶劣与否，按重、中、轻切削有针对性地选择。在机床刚性和功率小、小余量、精加工时，宜选用较小刀尖角的刀片。（4）刀杆头部形式的选择刀杆头部形式按主偏角和直头、弯头分有1518种，各形式规定了相应的代码，国家标准和刀具样本中都一一列出，可以根据实际情况选择。有直角台阶的零件，可选择主偏角大于或等于90的刀杆；一般粗车可选主偏角4590的刀杆；精车可选4570的刀杆；中间切入、仿形车可选45107.5的刀杆。工艺系统刚性好时可选较小值，工艺系统刚性差时可选较大值。刀杆为弯头结构时，既可加工外圆，又可加工端面。（5）刀片后角的选择常用的刀片后角有N（0）