第三章 FANUC oi系统数控车床操作.doc

新编第三章 FANUC oi数控车床第一节 FANUC O-TD数控车床操作数控车床是以数字化的信息，经过计算机的处理实现车床自动加工回转体零件的机床。数控车床由输入介质，人机交互设备，计算机数控装置，进给伺服装置和适应控制装置，车床主体（床头箱、床身、床脚、拖板、刀架），冷却和润滑装置组成。和普通车床比较有如下特点：适应性强；加工精度高；生产效率高；减轻工人劳动强度和改改善劳动条件；有良好的经济效益；有利于生产管理现代化。一、 系统功能指令表 在表3-1-1中列出的是FANUC O-TD 系统常用指令。表3-1-1 系统功能指令表G（M）代码组功能*G00G01G02G0301组定位（快速进给）直线插补（切削进给）圆弧插补CW（顺时针）圆弧插外CCW（逆时针）G04G71G7000组暂停粗车多重循环精车循环G3201组螺纹切削*G40G41G4207组取消刀尖R补偿刀尖R补偿（左）刀尖R补偿（右）G5000组设定坐标系，设定主轴最高转速G90G92G9401组外径、内径车削循环螺纹车削循环端面车削循环G98*G9905组每分钟进给每转进给M00程序停止，按下CNC启动键程序重新开始M0200组主程序结束M03M04M0501组主轴正转启动主轴反转启动主轴停转M3000组主程序结束，自动返回到程序开头M98M99调用子程序子程序结束及返回注1). *号表示电源接通时G代码状态。注2). 00组的代码为一次性代码。注3). 一但指定了G代码一览表中没有的G代码,系统显示报警。（NO.010）注4). 无论有几个不同组的G代码，不能在同一程序段内指令，果同组的G代码在同一程序段内指令了2个以上的代码时，指令后者有效。注5).以上所述同样适用于M代码。二、 FANUC O-TD CK6136A 数控车床的操作1、开机机床在开机之前应先确定以下几点注意事项：1)、机床不得处于-5以下和40以上温度环境下运行。2)、机床不得处于湿度大于75%环境下运行。3)、机床不得在高粉尘杂质空气和含污染腐蚀的物质的空气中运行。确定以上几项之后，接通电源，打开机床电源开关，按下CNC启动按钮后等待系统启动正常后即可对其进行操作。系统启动过程中不要碰操作面板上的任何键。2、机床操作面板数控车床的操作面板由CRT/MDI面板和机床操作面板组成。（见图3-1-2）图3-1-2 机床操作面板1).CRT/MDI面板CRT/MDI面板是由一个9英寸CRT显示器和一个MDI键盘构成的。（见图3-2）按任何一个功能按钮和“CAN”画面的显示就会消失，这时系统内部照常工作。之后再按其中任何一个功能键，画面会再次显示。长时间接通电源而不使用CRT时，要先清除画面，以防止画面质量下降。. 表3-1-2 CRT/MDI 面板上的各功能键见键名称功用说明RESET复位键按下此键，复位CNC系统。包括取消报警、主轴故障复位、中途退出自动操作循环和中途退出输入、输出过程等CURSOR光标移动键用于CRT页面上，一步步移动光标：向前移动光标 ：向后移动光标PAGE页面变换键用于在CRT屏幕选择不同的页面 ：向前变换页面 ：向后变换页面70 等键-地址/数字输入键按下这些键，输入字母、数字和其他字符（CNC系统先确认字母，后确认数字。即在ADRS后面有字母后，再输入数字）ALTER替换键在编程时用于替换输入的字（地址、数字）INSRT插入键在编程时用于插入输入的字（地址、数字）DELET删除键在编程时用于删除已输入的字及删除在CNC中的程序/ .#EOB符号键在编程时用于输入符号，特别用于每个程序段的结束符CAN取消键按下此键，删除输入在ADRS.（见图34窗口中倒数第三行）后的字符POS位置显示键在CRT上显示车床现在的工件坐标位置（见图35），按ALL相应软键可以显示车床所有坐标位置（见图36）PRGRM程序键在程序编辑方式下，显示内存中的信息和程序，连续按键，在内存信息窗口显示、程序编辑窗口间切换在MDI方式，输入和显示MDI数据MENUPFSET偏置量等参数设定与显示键刀具偏置量数值、工伯坐标系G54G59和宏程序变量等参数的设定与显示DGNOSPARAM自诊断的参数键设定和显示参数表及自诊断表的内容OPRALARM报警号显示键按此键显示报警号AUXGRAPH图像图像显示功能（按客户要求可以另加图像显示软件，一般没有）INPUT输入键除程序编辑方式外，参数值等必须按下此键后才能输入到CNC内。另外，与外部设备通信时，按下此键才能启动输入设备、将数据或程序输入到CNC内OUPUTSTART输出启动键按下此键，CNC即将内存中的参数或程序输出到外部设备软键软键按照用途可以给出种种功能。软键能给什么样的功能，在CRT画面的最下显示（参见显示窗口中最后一行）在端的软键“ ”：由软键输入各种功能时，为返回最初状态（按功能键时的状态而使用）右端的软键“ ”：用于还未显示的功能2)机床操作面板机床操作面板是由下操作面板和右操作组成的。（1）下操作面板（见图31-3）。面板上各按钮、旋钮、指示灯功用说明见表31-3。图3-1-3机床下操作面板表3-1-3下操作面板各开关功用编号开关名称功用说明1CYCLE循环启动按钮在AUTO方式下，选择要执行的程序后，按下此按钮，自动操作开始执行。在自动循环操作期间，按钮内的灯亮在MDI方式下，数据输入完毕后，按下此按钮，执行MDI指令2FEEDHOLD进给保持按钮机床在自动循环期间按下此按钮，机床进给立即减速、停止，按钮内的灯亮。但主轴仍然在转动3MODESELECT方式选择旋纽开关EDIT：编辑方式AUTO：自动方式MDI：手动数据输入方式HANDLE：手摇脉冲发生器操作方式（与AXIS SELECT、HANDLE MULTIPLIER、RT 手摇脉冲发生器合使用）JOG：手动方式（与JOG AXIS SELECT、FEEDRATEOVERRIDE联合使用）4MANUALPULSEGENERATOR手摇脉冲发生器当工作方式为手摇脉冲发生器操作方式(HANDLE)时轴动手摇脉动冲发生器可以正方向或负方向进给各轴(必须与AXIS SELECT、HANDLE MULTIPLIER联合使用)5AXIS SELECT手摇脉冲进给轴选择开关用于选择手摇脉冲进给的轴，X、Z轴6HANDLEMULTIPLIER手摇脉冲倍率开关用于选择摇脉动冲进给时的最小脉动冲当量（手摇脉冲发生器转一格，轴的移动量分别为：1、1m、10m、100m）7JOG AXIS点动操作按钮JOG方式时，可以正方向或负方向移动或进给各轴，移动或进给速度由进给速度修调开关（旋纽）控制8ESTOP急停按钮当出现紧急情况时按下此按钮，伺服进给及主轴运转立即停止工作（重新执行程序时，顺时针旋转该按钮，按下机床复位按钮复位）9MACHINERESET机床复位按钮当机床刚通电（按下“ON”）机床自检完毕，急停按钮释放后（顺时针旋转）需按下此按钮进行强电复位。另X、Z碰到硬件限位开关此时务必小心选择正确的运动方向，以免损坏机械部件）10FEEDRATEOUERRIDE进给速度修调开关（旋钮）当用F功能指令按一定速度进给时，可在0150%的范围内修调进给速度当用JOG进给时，选择JOG进给速度（此时进给速度与上面的百分数不成正比，最大进给速度1250mm/min11SPINDLESPEEDOVERRIDE主轴倍率修调（旋钮）主轴转速通指此旋钮调整可在某种程度上0100%的范围内调整转速12FEEDOVERRIDE快速进给倍率修调当工作方式选择为快速手动进给时，G00速度按一定速度时给时，可在通常情况下0100%的范围内修调快速进给速度13卡盘夹紧液压卡盘手动控制夹紧按钮14卡盘松开液压卡盘手动控制松开按钮（2）右操作面板（见图3-1-4）及面板上各功能开关说明（见表3-1-4）。图3-1-4右操作面板表3-1-4右操作板说明开关名称功能说明ON OFFCNC POWERCNC运行电源按钮按下“ON”接通CNC电源按下“OFF”断开CNC电源DRN空运行在AUTO方式或MDI方式下，按下此开关，机床执行空运行方式，此时工作轴不动但坐标值跳动SBK单段执行开关按下此CNC开关处于单段运行状态，在自动方式下，每按下一次循环启动键，只执行一个程序段ZRM回参考点手动返回参考点开关BDT程序跳段执行开关在AUTO方式下开此开关时，程序中有“/”符号的程序段将不执行OPS（M01）选择停止开关在AUTO方式下按下此开关执行完程序中有“M01”指令程序段后，停止执行程式MLK机床锁住开关在AUTO方式下，MDI方式或JOG方式下按下此开关伺服系统进给，但位置显示能将更新，M，S，T功能有效COOL MANUALOPERATE手动冷却开关在任何时候方式下都可以操作按下此钮冷却液开再次按下此钮冷却液关 润滑手动开关在任何方式下都可以操作PROGRAMPROTECT程序保护开关需要进行程序存储、编辑或修改，自诊断页面诊断时，需用钥匙接通此开关STOP CW CCW SPINDLEMANUEL OPERATE主轴手动操作按钮在机床处于JOG方式（HANDLE，JOG，RAPID）时，可启、停主轴STOP：手动停止主轴CW：手动主轴正转CCW：手动主轴反转3、回零及机械坐标回零（回参考点）选择手动方式按位置键翻到综合坐标界面点动Z和X坐标值为负80左右拨上回参考点钮先点X键后点Z键等到机械坐标值都为零时，把回参考点钮返回原位。相对坐标回零按功能键POS选择相对界面按“U”按CAN再按“W”再按CAN。绝对坐标回零选择手动输入方式MDI按G50INPUT后再按X0INPUT再Z0INPUT然后按循环启动键。4、手动输入方式（MDI）启停主轴1）主轴正转把方式选择开关（MODESELECT）选择到MDI，再按下（PRGRM）功能键后显示MDI输入窗口（见图3-1-5）。 图3-1-5 MDI输入界面然后输入主轴启动指令启动主轴。具体步骤如下：输入指令M03按INPUT输入键输入S266按下INPUT输入键按循环启动键。这时主轴启动正转.可以用修调旋钮（SPINDLE SPEED OVERRIDE）来手动调节主轴转速2）主轴停转输入M05指令按 INPUT输入键再按循环启动键（CYCLE START）。或者按机床复位键（RESET）“/”。3）手动方式下启停主轴（手动输入转动后才有效）将选择开关转动，选择到JOG状态，再按下右操作面板下方的主轴正转或者主转反转按钮。5工件坐标系的设定（机床零点对刀法）在加工工件之前，必须在机床系统中先设定工件坐标系原点的坐标位置（工件端面的圆心点），再根据此坐标系进行加工程序的编辑。首先把机械坐标值、相对坐标值、绝对坐标值都清为零点。然后车外圆设置再车端面设置。具体操作方法是：1）手动启动机床主轴（正转S333）。2）摇手轮车削工件端面后，X方向退刀。这时选择手动输入方式MDI按GINPUT再按Z0INPUT再按循环启动键。相对坐标值清零方法是按POS功能键按“相对”软键按“W”字母键按取消键“CAN”。3） 摇手轮切削工件外圆，Z方向退刀， 把刀具移动到安全位置，停止主轴转动。测量工件外径值d，然后选择MDI按G50 INPUT再按X输入d.（测量值）按INPUT 再按循环启动。把相对坐标X值变为d值，然后再一次把相对坐标X（U）值清零。通过以上步骤，我们就确定了工作坐标系零点的位置，相对坐标值为（0，0）。再利用此工件坐标原点编辑工件加工程序。检测后，输入G00X100.循环启动后。按POS，相对和绝对坐标值都应该是100.。6编辑程序加工程序的输入和编辑见表3-1-5类别项目PROGRAMPROTECTMODESELECT方式选择开关功能键INPUT操作说明将电脑中的程序输入内存单一程序输入，程序号不变右旋EDIT或AUTOPRGRM按“ ”（必须有CNC与电脑之间的串口通信协议，否则无效单一程序输入，程序号变INPUT键入程序号按“ ”多个程序输入INPUTINPUT按“ ”或键入程序号按“ ”键盘输入程序EDIT键入程序号0XXXX按EOBINPUT“ ”按“ ”INSRT按“ ”，换段键入字按EOBINSET“ ”按“ ”INSRT按“ ”，换段在键入程序段中最后一个字后，可不EOBINSRT按“ ”而直接按“ ”，同样亦可以结束程序段并换程序段检索程序号检索EDIT或AUTO键入程序号按“CURSOR ” 如按“PRGRM”键，可以查看所有在内存中的程序的检索程序段检索EDIT或AUTO程序号检索键入程序段号按“CURSOR ”指令字或地址检索程序号检索程序段检索键入指令或地址“CURSOR ”编辑扫描程序EDIT程序号检索直按“CURSOR ”或“PAGE ”扫描程序插入一个字EDIT检索插入位置前一字键入指令字按“INSRT”注1） 在程序名的头一行里不得输入任何的指令与数值。注2） 在程序中的坐标值X、Z、F、U、W、R数值都必须附带有一个小数点。在每行程序结束末尾都必须有“EOB”结束符号。常用编程指令解释）G00_ 快速定位G01 X（U）- Z(W)- F- ；直线插补G02或G03 X (U)Z(W)- R- ；（左右）圆弧插补2）固定循环（G90 G92） G90 X（U）- Z（W）- F- ；车外圆循环 G92 X（U）- Z（W）- F- ；（F为螺距）车螺纹循环3） 粗车循环G71G71 U- R- ；G71 P-Q- U- W- F- S- T-； U单边切削深度 R退刀量 P循环开始时程序段号 Q循环结束时程序段号 UX方向精加工余量（单边） WZ方向精加工余量4）精车循环G70 P-QS-T-；7试运行程序、图形演示（模拟）在零件程序付诸实际自动加工之前须先检查零件程序正确与否。首先人为目测有无编辑错误。当确定无编辑错误后，利用机床的试运行程序功能做最后的检测。其具体步骤如下：1） 调出程序编辑窗口和需要加工的零件程序，并让光标停留在程序名的第一个字母上。2） 工作方式选择开关选择AUTO方式。3） 打开程序空运行开关DRN。4）打开机床锁住开关MLK，使程序自动运行时机床工作台不移动。5）按下机床图形功能键盘AUK GRAPH，并按“参数”软键，显示图像参数设定口（见图3-1-6）且设定参数如图示：图形参数O 0005 NO 330材料长W=50材料径D=30O0005NO300描画终了单节N=-1自动消去A=1限制L=0画面中心坐标X=0Z=30倍率X=150GRAPHIC MODEM=0番号 W=S O T10：45：00 MDI图形 扩大 补助图3-1-6图形参数画面6）按下“图像”软健，显示图像模拟窗口。7）按下循环启动键“CYCLE START”。启动程序自动运行功能，这时图形显示窗口将出现刀具运行轨迹模拟路线（见图3-1-7）S 1.5 O0005 N0330 X 18.000 Z -11.320 s10:54:47 图形 C参数 扩大 标准 补助图3-1-7图形模拟画面图中虚线部分为刀具定位和空运行轨迹，实线为刀具切削过程轨迹。8零件加工）零件加工步骤（）分析零件图样。（2）确定加工工艺路线。（）计算轮廓节点。（4）编写零件加工程序。（5）在CNC中输入程序。（6）模拟加工程序。（7）工件装夹、刀具装夹。（8）建立工件坐标系。（9）自动加工零件。零件的装夹：在零件加工之前需要把预备好的工件按要求装夹在三爪夹盘上。1） 工件伸出三爪夹盘的长度须比加工的零件长度长出少许。2） 工件装夹在三爪夹盘上必须夹紧，以防止工件径向跳动无法进行加工。当工作程序经编辑存入CNC中，并且经检验程序无编辑错误和语法错误时，关闭空运行开关DRN和机床锁住开关MLK，按下CYCLESTART循环启动开关，同时按下检测软健CHECK，开始程序自动运行。其显示窗口如图3-1-8所示MDI键的位置。程式检视 O0005 N0300N140 C00 X18. Z-19, ;N150 C01 X11. Z-19.F20N160 C00 X100, ; N170 Z100, ;(相对坐标) (余移动态) (C)U 54.780 X36.780 C00 C98 C25W 54.890 Z73.700 C97 C21 C22F 100 S00300 C09 C40 C50M003 T0202 SACT 307ACT.F 200MM/分 S307 T020210:57:52 BUF AUTO程式 现单节 次单节 检测 再开图3-1-8 AUTO时检测画面注：在程序自动运行加工过程中不得进行其它操作，以免出现机床故障和加工事故。第二节FANUC OiT 数控车床操作0iT数控车床操作方法与0TD数控车床基本一样，只是MDI键的位置有所改进，（见图3-2-1）输入操作更加简便。下面就OiT系统操作阐述如下： 图3-2-1 MDI键的位置1、 建立机械坐标系及回零（回参考点）选择JOGPOS点动X，Z为50左右，（可手摇）回参考点开关打开（显示REF）先按 +X，后按+Z这时X、Z指示灯点亮，机械坐标值X、Z为0值再把回参考点开关返原。2、 建立工件坐标系（对刀）1）主轴正转 选择MDIPROG显示（MDI）输入M03 S300EOBINSERT循环启动。2） 换刀 选择MDIT0101（基准刀）EOBINSERT循环启动。（同理可换2，3，4号刀）。3） 设立工件坐标系建立G54G59工件坐标系（工件端面圆心上）车外圆：JOG正转HANDLEPOS相对T0101车外圆Z方向移开车刀停主轴测量外圆dUO预定。车端面：JOG正转HANDLE车端面至UO预定；WO预定。按OFFSET坐标系光标对准G54（X），XO测量，Z0测量。这时建立了G54工件坐标系，按POS，相对和绝对坐标为0。与上述同样可建立G55 G56 G57 G58 G59工件坐标率。可先手摇至Z60左右，再MDIPROG（显示程式MDI）输入G54 G00 Z100. EOB INSERT循环。刀尖快速离开工件原点到Z100的位置。 检测后，MDIPROGG54 G00 X100. Z100. EOB INSERT循环，按POS，这时相对和绝对坐标值都为100.3、 程序编辑1）程序名输入：EDITPROGO1314INSERTEOBINSERT.2）程序段输入：G00X100.Z100.EOBINSERT.3）程序修改：光标移到需要修改的位置输入要修改的代码后按修改键ALTER。4）程序调用：EDITPROG输入程序名检索.(或光标下移键)5）程序名删除：EDITPROG输入程序名DELET.6）编程实例O 0001；程序名N10 M03 S400 T0101 G98 ;主轴正转S400转/分、1号刀、进给量/每分钟N20 G00 X100. Z100. ;工件坐标系和刀尖开始位置N30 G00 X( ). Z( ).;快速定位N40 G0l X( ). Z( ).F88.;刀尖按88毫米/分钟速度进给到X( )、Z( )位置N50 ；中间程序段N170 ；中间程序段N180 G00 X100. Z100. ;快速返回起始位置N190 M30; 程序结束、光标自动返回。4、 程序模拟EDITPROG调出程序选择机床锁住和空运行选择自动方式AUTO（显示MEM）图形循环启动。5、 自动加工（模拟后，自动加工前，必须进行回参考点）调出程序选择自动方式AUTO按循环启动键。（光标必需移动到程序头）6、 刀具半径补偿设置 由于车刀尖通常是一段半径很小的圆弧，因此在车削锥面、倒角或园弧时可能造成切削加工不足（少切）或切削过量（过切）的现象，为了解决这些问题，我们采取了刀尖半径补偿方法.刀尖补偿分为左补偿G41和右补偿G42两种。G41和G42的判断方法：从右往左车外圆用G42，搪内孔用G41。下面举例说明：如图3-2-2位置图3-2-2程序 O1212;N010 T0101G98 M03 S400； N020 G00 X100. Z100.；N030 G00 X33.Z0.；N040 G01 X-1. F88. ；N050 G00 X26. Z2.G42； 刀尖R补偿开始（右补偿）N060 G90Z-10.；固定循环车外圆 N070 X23.； N080 X20. ； N090 X17.5 ； N100 G00 X28.5 Z-8. ； N110 G01 Z-55. ； N120 G00 X30. Z2. ；N130 G00 X18. ；N140 G01 Z-10.F44.；N150 G03 X28. Z-5. R5.F33.;N160 Z-15.;N170 G02 X28. Z-40.;N180 G01 Z-55. F44.;N190 G40 G00 X111. Z111.;取消刀尖补偿N200 T0202 S266;N210 G00 X30. Z-54.;N220 G01 X-0. F22.;N230 G00 X111.;N240 Z111.;N250 M30;7.镗孔对刀 镗孔对刀原理与车外圆时对刀相似，只是镗孔加工时退刀方向相反。1） 镗孔刀与其他车刀一同使用时，也是以1号刀为标准刀，让主轴正转，用手轮将镗刀尖移至A点，然后将镗孔刀与其标准刀的差值U、W输入刀补中即可。2） 镗孔刀单独使用时（建G54 工件坐标系） 用镗孔刀镗内孔，沿Z方向退刀后，停主轴，测量的孔内径，将相对坐标U设为O；再光端面使刀尖对准内孔与端正面交点A处，（此时U为0）再将W设置为O；在G54参数设置中输入X O测量，XO测量，将测量后的机械坐标值X减去内径d的新值X输入G54的参数设置中，然后进行回零操作，即建立了G54的工件坐标系。新参数值公式如下：X=X-U-d;Z=Z-W； （此时U、W为0）具体操作步骤：镗内孔 JOG正转HANDLEPOS相对镗内孔dZ方向移开镗刀停主轴测量内孔，再UO预定。光端面 JOG正转HANDLEPOS相对光端面X方向移动镗刀到内孔与端百交点A处（此时U为0）停主轴WO预定。按OFFSET坐标系光标对准G54输入X值,输入Z值(G54中Z值与POS中机械坐标值Z相同),然后进行回参考点操作。三、NCL40数控车床操作 NCL40斜导轨数控车床同样配备FANUC Oi-T系统，操作方法与CK6136A数控车床一样，只是操作面板上的工作方式选择钮的五个位置反方向，手动按钮+X和-X位置相反，内置式刀具，装夹位置相反。第三节 数控车床编程实例 1 练习一（图3-2-3） 图3-2-3 O O001N010 M03 S400 T0101 G98;主轴正转一号刀分钟进给 N020 G00 X100. Z100.;快速定位到安全点N030 G00 X32. Z0.;准备车端面N040 G01 X-1. F50.;车端面过圆心N050 G00 X29. Z2.;准备车直径29外圆N060 G01 Z-85.;台阶长度85N070 G00 X32. Z2.;快速退刀N080 X26.;车直径26外圆N090 G01 Z-74.;台阶长度74N100 G00 X32. Z2.;快速退刀N110 X20.;快速定位N120 G01 Z-10.;车台阶长度10N130 X26. Z-24.;车锥度N140 Z-38.;车外圆直径26长38N150 G02 Z-60. R20.;车圆弧N160 G00 X32. Z2.;快速退刀N170 X16.;准备车球头台阶N180 G90 Z-10.;车第一刀N190 X13.第二刀N191X11.；第三刀N193G00X12.Z2.；快速退刀N200 G01 X0.Z0.;准备车球头N210 G03 X10. Z-5. R5. F30.;车球头N220 G01 Z-10.;车圆柱N230 X24.;退刀N240 G00 X100. Z100.;退到安全点N250 M03 S300 T0202;变速换切刀N260 G00 X30. Z-34.;定切槽位置N270 G01 X20. F30.