数控车床编程与加工演示实验.doc

实验三 数控车床编程与加工演示实验一、实验目的 1. 熟悉数控车床操作面板上按键的功用。 2. 掌握数控车床的调整及加工前的准备工作。 3. 掌握数控车床的常用加工指令及手工编程方法，能够编制简单零件的数控加工程序。 4. 通过对零件进行加工操作，了解数控车床的工作原理及典型零件的数控车削加工工艺。二、实验仪器与设备SK50数控车床、工装夹具、90偏刀、卡尺、零件毛坯（长130mm、直径50mm的钢棒或铸铁棒）三、相关知识概述（一） SK50数控车床的操作面板数控车床的操作面板由数控系统操作面板和机床控制面板两部分组成。 1.数控系统操作面板由显示屏和MDI键盘两部分组成，其中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；而MDI键盘如图2-1所示，包括字母键、数值键以及功能按键等，可以进行程序、参数、机床指令的输入及系统功能的选择，各功能键的作用如表2-1所示。图 2-1 CRT/MDI面板2.机床控制面板机床控制面板上的各种功能键可执行简单的操作，直接控制机床的动作及加工过程，常见按钮（按键）功能如下：（1）安全功能为了安全，要立即停止机床运动时，可以按急停按扭。为了防止机床超出行程终点，系统有超程检验和行程检查功能.1）急停按下操作面板上的急停按钮，机床立即停止运动。急停按钮被按下时是自锁的，要使急停复位，必须按下并顺时针旋转急停按扭。注： 急停按下后，切断所有电机的电流； 控制单元保持复位状态； 故障排除后释放急停； 急停释放后用手动返回参考点或用G28返回参考点。2）超程当机床试图移动到由机床限位开关设定的行程终点的外面时，由于碰到限位开关，机床立即停止移动，并显示机床报警，同时机床准备好指示灯灭。机床超程后，可按限位释放按钮解除超程，步骤为： 先按下限位释放按钮； 按住限位释放按钮的同时，按一下机床准备好按钮，同时机床准备好指示灯闪烁； 选择手动操作方式JOG或HANDLE； 选择已超程的轴，并沿反方向移动此轴，直到报警解除。注：由于机床在出厂前已设置了储存行程限位，其限位距离小于由限位开关设置的距离，所以在执行完参考点操作之后，一般不会出现超程报警。3）存储行程限位检查当刀具超过了存储行程限位时，显示报警并且刀具减速并停止。当刀具进入禁区并产生报警时，刀具可以朝着进入时的相反方向移动。注： 通常将由参数设定的区域作为机床的最大行程范围； 储存行程限位在电源接通且手动返回参考点或用G28完成自动返回参考点之后变 为有效； 机床参数设定为在刀具进入禁区之前显示报警。（2）手动操作 1）方式选择用表2-2中方式选择按钮来选择操作方式。表2-2方式选择方式功能编辑EDIT*将程序存入存储器*对程序进行修改，增加或删除*将存储器里的程序及其它程序编辑穿孔输出自动AUTO(存储MEMORY)*执行存储器里的程序*可执行程序号搜索手动数据输入MDI*通过MDI 操作面板可进行手动数据输入返回参考点REF.RTN*可进行手动返回参考点手动JOG*可进行手动进给手轮HANDLE*可进行X-轴/Z-轴/C-轴(仅Cs型)手轮进给DNC*通过阅读机/穿孔机接口在读入外设上的程序同时执行加工*选择存储在外设上的文件并指定自动运行的顺序和执行次数增量进给INC*可进行手动步进进给示教TEACH IN*可进行手动连续进给及手轮进给位置的记录注： FANUC机床操作面板上有些按钮并不一定使用。 本机床中的增量进给和示教两种方式便没有使用。 由于FANUC机床操作面板上通过I/O LINK连接，所以在操作时不能同时按下三个以上(包括三个)按钮，否则将不能正确操作机床。2）手动连续进给 手动连续进给可将机床(刀具)连续移动到极限位置。 按下手动进给方式(JOG)按钮，同时其上的指示灯亮。 根据所移动的轴，选择一个移动轴，所选择的轴上的指示灯亮。 根据进给方向，按两个方向按钮中的一个，连续按下列按钮，可使轴按所选的方向移动，同时其上的指示灯亮。注：a. 手动操作方式下，依次只能控制一个轴。 b. 轴移动方向选择按钮还可以用作主轴手动转速减速/增速按钮。 选择进给倍率：手动连续进给速度可由手动连续进给速度倍率开关选择，见表2-3。表2-3 进给速率修调进给速率修调(%)进给速率修调(%)04015026047068089010100151052011030120 快速移动选择移动轴后，再同时按下移动方向和快速移动按钮，做快速移动。欲改变轴快速移动的速率，可以设定不同的快速移动修调。注：开机时机床默认的快速移动倍率为25% 。3）手轮进给用手摇脉冲发生器可进行微进给。 按下手轮方式(HANDLE)按钮。 选择欲移动的轴。 旋转手摇脉冲发生器，机床沿所选轴移动。 顺时针-+方向 逆时针-方向 移动量分别按下列四个按钮中的一个来选择进给倍率。当手摇脉冲发生器转过一个刻度时机床移动的最小距离等于最小输入增量。 公制 0.001 mm 英制 0.0001 inch注： 直径编程时，实际移动量为0.0005mm或0.00005inch。 手摇脉冲发生器旋转速度不应该大于5转/秒。如果以大于5转/秒的转速转动，会出现机床移动距离和手摇脉冲发生器的刻度不相符的现象。 手轮方式下默认选项为Z轴和X100倍率。4）手动返回参考点机床可以手动返回参考点，返回工件坐标系自动建立。 按下回参考点方式(REF.RTN)按钮，同时其上的指示灯亮。 为了减小速度，可以选择一个快速移动倍率。 分别按下回参考点按钮，机床开始向所选轴的参考点移动，执行返回参考点操作。也可分别按下轴选择按钮及轴移动正方向按钮，使机床返回参考点。注：机床操作时只有X轴返回参考点后，才能进行Z轴返回参考点操作。 机床返回各轴的参考点后停止移动，同时各轴的回参考点指示灯亮。熄灭回参考点指示灯的方法如下：a. 离开参考点位置；b. 进入紧急停止状态。5）主轴转动 按下手动方式(JOG)按钮。 按下主轴正转按钮或反转按钮，主轴以PMC中设定的初始速度开始转动，同时正转或反转指示灯亮。 按下主轴停止按钮，则主轴停止转动，同时指示灯亮。 主轴正转或反转时，可以按下主轴手动转速增速或减速按钮按钮以增加或降低主轴的速度。注: 主轴移动方向按钮在此时用作主轴手动转速减/增速按钮；增/减速完成后，仍可以在选择移动轴后用此二键进行移动操作。 开机进行自动操作后再转到手动操作状态时，主轴将以PMC中设定的初始转速转动；一旦用此二键增/减速，再次从自动操作转到手动操作时，主轴将以用此二键设定的转速转动。 每按一下减/增速按钮，主轴转速将在当前转速基础上减/增速50rpm，调速范围为30-4000rpm。6）刀具操作 刀具回零(仅伺服刀架) 在手动返回参考点方式中，执行完X，Z轴返回参考点后，自动执行刀具回零操作，完成后同时其上的指示灯亮。 注：a. 刀架回零操作在执行完X，Z轴回参考点后自动进行。 b. 发生刀架警报后，必须重新进行刀架回零操作。 刀具分度灯自动运行中进行换刀操作时，此指示灯亮。换刀操作结束后，刀具分度指示灯又灭。7) 冷却液 按下任意一个方式选择按钮。 按下手动冷却按钮，冷却泵开始运转，同时其上的指示灯亮。再次按下此按钮，则冷却泵关闭，指示灯灭。 如果是自动运行方式，就要按下自动冷却按钮，并关上防护门，然后用辅助代码M，方法如下：M08：冷却液开 M09：冷却液关（3）自动运行方式机床可根据程序自动运行。1）自动(存储器)运行 启动自动运行a. 选择序号。b. 按下自动运行方式(AUTO)按钮。c. 按下循环启动按钮。按下循环启动按钮后，自动运行启动，同时循环启动指示灯亮。自动运行结束时，循环启动灯灭。d. 为了中途停止自动运行，可按下进给保持按钮。e. 为了取消自动运行，可以按下MDI面板上的RESET（复位）键。自动运行结束并进入复位状态。注：在下列方式，循环按钮不起作用：a. 当进给保持钮按下时。b. 当急停按下时。c. 当复位信号有效时。d. 当方式选择开关不到位时。e. 当搜索顺序号时。f. 当报警时。g. 当自动运行时。h. 当NC单元没有进入准备就绪状态时。 暂停自动运行 按下进给保持按钮后，进给保持指示灯亮，而循环启动指示灯灭。机床做如下响应：a. 当机床正在移动时，进给运行减速并停止。b. 当暂停（停刀）正在被执行时，暂停（停刀）就停止。c. 当M，S或T功能被执行时，在M，S或T功能完成之后运行停止。注：当执行G32或G92螺纹切削时，即使进给保持按钮被按下，进给也不停止。如果停止，主轴还继续转动，致使部分丝扣和刀尖相碰。因此，当螺纹切削完毕，下一个程序段指令执行时，进给才停止。 重新启动a. 按下自动运行方式按钮。b. 按循环启动按钮，进给保持指示灯灭而循环启动指示灯亮。 自动运行过程中的手动操作a. 按操作面板上的进给保持按钮或单段按钮，使机床暂停。b. 记录所显示的停止位置的坐标。c. 进行手动操作。d. 使刀具回到所记录的位置(手动操作的起始点)。e. 要恢复自动方式，必须将重新按下方式按钮，使其处于手动操作前所处的状态。f. 按循环启动按钮。 自动运行过程中的MDI操作a. 按下单段按钮，指示灯亮。b. 按下MDI方式按钮，指示灯亮。c. 用MDI（手动数据输入）进行操作。d. 要恢复自动运行方式，必须按下AUTO按钮。e. 按循环启动按钮。注：因为原由NC命令所设定的模态数据还存在着，所以新的模态数据必须恢复MDI操作前的状态。 程序停止(M00) 在执行了包含有M00的程序段之后自动运行就停止。同时M00/M01指示灯亮。 当程序停止之后，所有的模态信息保持不变如同单程序段运行一样，可用循环启动按钮恢复自动运行。 选择停止(M01) 当按下此按钮同时其上的指示灯亮，表示已处于选择停止状态，在执行了包含有M01指令的程序段之后自动运行停止，程序就停止，M00/M01指示灯亮。继续执行时，按下循环启动按钮。 程序结束/纸带结束(M02/30)在自动运行过程中，当读入M02或M30时，自动运行结束并进入复位状态，同时指示灯亮。M30返回到程序的开头。 跳过任意程序段 在自动运行中此功能将忽略可跳过带有“/n”(n=19)的程序段。程序存入存储器时，此功能无效。可省略“/1”的数字1。但在一个程序段中跳过多个程序段时，数字1不能省略。2）MDI(手动数据输入)运行MDI运行常用于简单的测试操作。 按下MDI(手动数据输入)按钮。 按MDI面板上的PROG(程序)功能键选择程序画面。 输入一个字，按下MDI面板上的INPUT(输入)键。 按下MDI 面板上的OUTPUT(输出)键来执行程序。当执行到程序结束代码时，程序自动删除而且运行结束。 停止和终止MDI运行的方法同自动运行的停止和终止。注： 机床参数设置为：当NC复位时。MDI中的程序自动删除。 在MDI方式中建立的程序不能存储。 MDI方式编辑程序时使用程序存储器的空区。当程序存储器已满，则MDI方式不能编制程序。3）DNC(纸带)运行在DNC(纸带)运行方式期间，可以通过阅读机/穿孔机接口在读入外设上的程序的同时执行加工。 按下DNC按钮。 按操作面板上的循环启动按钮。 外部输入设备检索到要执行的程序后，传输要执行的程序。 选定的程序被执行。注：为了使用DNC运行功能，必须预先正确设定有关阅读机/穿孔机接口的参数，并确保传输设备、传输软件及连接电缆的正确无误。4）编辑方式 在EDIT(编辑)方式中可以创建新程序或修改已存在的程序，还可以检索程序。 置方式选择开关于EDIT(编辑)位置。 按中的编辑程序所述的方法对程序进行编辑或创建。注： 程序的编辑包括字的插入、修改、删除和替换；还包括整个程序的删除和自动插入顺序号；程序编辑扩展功能可以复制、移动和合并程序。 程序的检索包括程序号检索、顺序号检索、字检索和地址检索。（4）试运转试运转功能用来在实际加工之前检查机床是否按所建立的程序运转。1）单程序段当按下此按钮同时其上的指示灯亮，每当一个程序段执行结束后系统就停止，等待再次按下循环启动按钮。注： 当执行G32或G92螺纹切削时，即使单段开关打开，进给也不能在当前位置停止。如果停止，主轴还继续旋转，致使部分丝扣和刀尖相碰。因此，当螺纹切削完毕，下一个非螺纹切削程序段指令执行时，进给才停止。 如果在固定循环(G90、G92、G94)或多重循环(G70G 76)过程中打开单段开关，实际执行过程有所变化。在G27、G28或G30的过程中，如果打开单段开关，机床立即停止。2）机床锁定 按下此按钮，系统就不执行移动指令，通过自动循环操作或手动操作，可按需要改变位置显示器的内容，但机床不动作。 此功能通常用来检查程序。 注： 当设定G27，G28或G30指令时，机床不返回参考点，指示灯也不亮。 执行M，S和T功能。3）空运行在循环操作或MDI操作过程中，如果按此按钮，系统就忽略F-功能，机床以表2-4中的速度运行。表2-4 空运行移动速度空运行ON/OFF快速移动切削速度ON手动快速移动手动进给速率OFFG00快速移动G01进给速率注： 快速移动速度随所选的速率修调值而变化。 快速移动空运转的开和关可由参数设定。 螺纹切削空运转的开和关可由参数设定。4）快速移动速度倍率用此开关可以得到100%、50%、25%和F0的快速移动倍率修调。此功能在下列情况中使用： G00快速移动。 手动快速移动。 固定循环过程中的快速移动。 手动快速返回参考点。 G27、G28、G29及G30中的快速移动。5）主轴速度倍率自动运行中，此开关可实现主轴转速倍率修调。注：主轴速度倍率功能在切螺纹时失效，主轴速度固定在100% 。6）进给速度倍率此功能规定了进给速率修调的范围为0120%，共21挡。注： 手动进给速率也可通过此开关设置。 螺纹切削时此开关不起作用。（二） 数控车床的常用加工指令这里主要介绍一下常见的G-功能代码和M-功能代码。1. G-功能代码常见的G代码见表2-5。表2-5 G-功能代码表代码功 能是否模态代码功 能是否模态G00定位(快速定位)模态G42刀尖半径补偿(左)模态G01直线插补(进给)模态G50绝对零点编程非模态G02圆弧插补(顺时针方向)模态G70精加工循环非模态G03圆弧插补(逆时针方向)模态G71外圆车削非模态G04暂停非模态G72平面车削非模态G20英制数据输入模态G73图形复制非模态G21公制数据输入模态G74Z轴方向的多孔钻非模态G22存贮行程限位ON模态G75X轴方向切槽非模态G23存贮行程限位OFF模态G76螺纹切削循环非模态G27返回参考点检查非模态G90切削循环A(平面切削)模态G28返回参考点非模态G92螺纹切削循环模态G29离开参考点非模态G94切削循环B(平面切削)模态G30返回第二参考点非模态G96恒表面速度控制模态G32螺纹切削(直螺纹,锥螺纹)模态G97恒表面速度控制取消模态G40刀尖半径补偿取消模态G98每分钟进给量模态G41刀尖半径补偿（左）模态G99每转进给量模态2. M-功能代码常见的M代码见表2-6。表2-6 M-功能代码表代码功 能是否模态代码功 能是否模态M00程序停止非模态M50棒料进给器夹紧及前进模态M01停止非模态M51棒料进给器放松及后退模态M02程序结束非模态M52自动门打开模态M03主轴正传（顺时针）模态M53自动门关闭模态M04主轴反转（逆时针）模态M58中心架夹紧模态M05主轴停止模态M59中心架放松模态M08冷却液开模态M66卡盘外卡方式模态M09冷却液关模态M67卡盘内卡方式模态M10零件收集器前伸模态M68液压卡盘夹紧模态M11零件收集器收回模态M69液压卡盘放松模态M13吹气1模态M74错误检测开模态M14吹气2模态M75错误检测关模态M17两轴选择模态M76螺纹倒角开模态M18三轴选择模态M77螺纹倒角关模态M19主轴分度模态M78尾座套筒前进模态M20主轴定向模态M79尾座套筒后退模态M30程序结束和倒带模态M80对刀仪臂伸出模态M31互锁解除（卡盘，尾座）模态M81对刀仪臂后退模态M41主轴低档模态M88C轴低夹紧模态M42主轴中档模态M89C轴高夹紧模态M43主轴高档模态M90C轴低松开模态M46程控尾座松开模态M98子程序调用模态M47程控尾座夹紧模态M99子程序调用结束模态（三） 数控车床的对刀及刀具补偿值的输入和修改1.对刀对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置，对刀点可以设在零件上、夹具上或机床上，对刀时应使对刀点与刀位点重合。数控车床常用的对刀方法有三种：试切对刀、机械对刀仪对刀（接触式）、光学对刀仪对刀（非接触式），如图2-2所示。图2-2 数控车床对刀方法（1）试切对刀1）外径刀的对刀方法如图2-3所示。图2-3 外径刀对刀Z向对刀如(a)所示。先用外径刀将工件端面(基准面)车削出来；车削端面后，刀具可以沿X方向移动远离工件，但不可Z方向移动。Z轴对刀输入：“Z0测量”。 X向对刀如(b)所示。车削任一外径后，使刀具Z向移动远离工件，待主轴停止转动后，测量刚刚车削出来的外径尺寸。例如，测量值为50.78mm, 则X轴对刀输入：“X50.78测量”。 2）内孔刀的对刀方法 类似外径刀的对刀方法。 Z向对刀内孔车刀轻微接触到己加工好的基准面（端面）后，就不可再作Z向移动。Z轴对刀输入：“Z0测量”。 X向对刀任意车削一内孔直径后，Z向移动刀具远离工件，停止主轴转动，然后测量已车削好的内径尺寸。例如，测量值为45.56mm，则X轴对刀输入：“X45.56测量”。3）钻头、中心钻的对刀方法 如图2-4所示。图2-4 钻头、中心钻的对刀Z向对刀如（a）所示。钻头(或中心钻)轻微接触到基准面后，就不可再作Z向移动。Z轴对刀输入：“Z0测量”。 X向对刀如（b）所示。主轴不必转动，以手动方式将钻头沿X轴移动到钻孔中心，即看屏幕显示的机械坐标到“X0.0”为止。X轴对刀输入：“X0测量”。（2）机械对刀仪对刀 将刀具的刀尖与对刀仪的百分表测头接触，得到两个方向的刀偏量。有的机床具有刀具探测功能，即通过机床上的对刀仪测头测量刀偏量。 （3）光学对刀仪对刀将刀具刀尖对准刀镜的十字线中心，以十字线中心为基准，得到各把刀的刀偏量。2.刀具补偿值的输入和修改根据刀具的实际参数和位置，将刀尖圆弧半径补偿值和刀具几何磨损补偿值输入到与程序对应的存储位置。如试切加工后发现工件尺寸不符合要求时，可根据零件实测尺寸进行刀偏量的修改。例如测得工件外圆尺寸偏大0.5mm，可在刀偏量修改状态下，将该刀具的X方向刀偏量改小0.25mm。（四） 数控车床的手工编程步骤1.熟悉机床1）机床功能配置：主轴、卡盘、尾座、刀架等2）机床加工范围2.熟悉CNC系统1）机床的操作2）CNC系统的功能3）指令及编程3.工艺设计1）加工零件图纸的分析2）选择毛坯3）选择夹具工装4）加工工艺线路分析5）选择刀具6）确定切削用量、主轴速度4.加工程序设计1）确定编程零点2）程序的编制5.安装1）工装夹具2）工件毛坯3）刀具6.程序的输入（手动输入或RS-232接口输入）7.对刀建立工件坐标系8.程序的试运行1）机床锁定图形模拟运行（锁定刀具，X、Y轴移动）2）去掉毛坯空运行（利用空运行按钮完成）9.试切1）单段运行 2）慢速连续切削10.程序的修改11.再次试切（如有问题返回10）12.正常切削加工13.程序的备份归档四、实验内容1. 熟悉数控车床的操作面板2. 采用单段运行方式练习数控车床的常用加工指令操作3. 手工编程与操作（加工演示操作或学生操作）如图2-5所示工件，毛坯为45120棒材，材料为45钢，数控车削端面、外圆。 图2-5 车削端面、外圆 图2-6 刀具布置图（1）根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线1）对短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持45外圆，使工件伸出卡盘80，一次装夹完成粗精加工。2）工步顺序 粗车端面及40外圆，留1精车余量。 精车40外圆到尺寸。（2）选择机床设备根据零件图样要求，选用经济型数控车床即可达到要求。故选用SK50型数控卧式车床。（3）选择刀具根据加工要求，选用两把刀具，T01为90粗车刀，T03为90精车刀。同时把两把刀在自动换刀刀架上安装好，且都对好刀，把它们的刀偏值输入相应的刀具参数中。（4）确定切削用量切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。（5）确定工件坐标系、对刀点和换刀点确定以工件右端面与轴心线的交点O为工件原点，建立XOZ工件坐标系，如图2-5所示。采用手动试切对刀方法（操作与前面介绍的数控车床对刀方法基本相同）把点O作为对刀点。换刀点设置在工件坐标系下X55、Z20处。（6）编写程序按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。该工件的加工程序如下：N0010 G54 G00 X0 Z100 ；设置工件原点N0030 G00 X55 Z20 ；设置换刀点N0040 M06 T01 ；取1号90偏刀，粗车N0050 M03 S600 ；N0060 G00 X46 Z0 ；N0070 G01 X0 Z0 ；N0080 G00 X0 Z1 ；N0090 G00 X41 Z1 ；N0100 G01 X41 Z-64 F80 ；粗车40外圆，留1精车余量N0110 M05 ；N0120 G00 X55 Z20 ；回换刀点N0130 M06 T03 ；取3号90偏刀，精车N0140 G00 X40 Z1 ；N0150 M03 S1000 ；N0160 G01 X40 Z-64 F40 ；精车40外圆到尺寸N0170 G00 X55 Z20 ；N0180 M05 ；N0190 M30 ；4. 以实验内容3为例，完成思考与作业题5。五、思考与作业题1. 为什么编程时首先要确定对刀点的位置？确定对刀点的位置时，需要考虑哪些问题？2. 进行数控车床工艺设计时应考虑哪些问题？实际加工中是怎样处理这些问题？3. 试述与车削用量有关的指令及其使用场合。4. 什么是“超程”？在你手动或自动调整刀架位置时，有没有出现过超程现象？怎样解除超程？5. 以实验内容3为例从图2-7、2-8和2-9中任选其一，请编制车削加工从S点到E点的数控程序（分别使用绝对值、增量值两种编程方式编程）。走刀量F自定，车斜面及倒棱时走刀量适当减小。图2-7图2-8图2-9实验四 数控铣床编程与操作实验一、实验目的1了解数控铣床的基本特点和机床坐标系。2熟悉FANUC 0i-MD 数控系统应用。3掌握数控铣床常规操作方法，重点学习数控铣床回零操作、手动对刀操作、工件坐标系设定、程序输入与编辑、自动加工等操作。二、实验设备1CGM4300B数控铣床2FANUC 0i-MD 数控系统三、实验基础知识1数控铣床的特点与组成CGM4300B数控铣床是基于PC机控制的三轴联动数控铣床，该机床是浙江大学现代制造工程研究所、辰光数控公司开发生产的教学型数控铣床，具有机械结构简单、控制原理清晰、加工功能强大、国际标准指令等特点。该机床具有直线插补、圆弧插补、刀具补偿、固定循环、子程序调用等功能；能完成基本铣削、钻削、攻螺纹及自动工作循环等工作，能加工各种形状复杂的凸轮、样板及模具零件等。CGM4300数控铣床硬件包括五个部分：铣床、控制柜、控制计算机、加工刀具、辅助刀具。2CGM4300B数控铣床主要技术参数铣床式样 双立柱式外形尺寸 800 mm1100 mm1500 mm有效行程 280mm350mm100mm定位精度 0.01/300mm重复定位精度 0.005/300mm最大运动速度 4.8m/min主轴最高转速 24000r/minX-Y-Z轴驱动 伺服电机驱动精度滚珠丝杠换刀方式 手动、专用工具锁紧控制计算机 通过PC计算机原点开关 光电元件行程开关 X、Y、Z方向五个开关紧急制动 计算机键盘控制和控制柜电源开关控制机床电源 220V,50HZ3机床坐标系 数控机床采用国际通用标准的笛卡尔右手直角坐标系。即：三个坐标轴X、Y、Z互相垂直，各坐标轴的方向符合右手法则。大拇指的方向为X轴正方向，食指为Y轴正方向，中指为Z轴正方向。数控机床永远假定工件静止而刀具运动，同时规定坐标轴的正方向总是指向增大工件与刀具之间距离的方向。 Z轴：为主轴方向，向上远离工作台方向为正方向。数控铣床Z轴可首先确定。X轴：平行工件装夹平面，并平行主切削方向。数控铣床X轴水平向右为正方向。Y轴：Y轴及正方向由笛卡尔法则判定。4数控代码规范1）程序结构程序由各个程序段组成，每个程序段执行一个加工步骤。程序段由若干个字组成，字由地址符和数值组成，地址符必须用大写字母，最后一个程序段包含程序结束符M02或M30。目前常用的是字地址可变程序段格式。2）数控指令数控指令包括准备功能指令（G功能）、辅助功能指令（M功能）、刀具功能指令（T功能）、主轴功能指令（S功能）、进给功能指令（F功能）。常用指令有：G00 快速移动，模态例如：G00X40Y50；G01 直线插补，模态 例如：G01X40Y30Z0；G02 顺时针圆弧插补，模态 例如：G02X40Y10R10；G03 逆时针圆弧插补，模态 例如：G03X40Y10I10J10；G04 暂停，单位毫秒 例如：G04P200G17 XY平面选择，数控铣床缺省 G21 米制单位设定，缺省G41/G42/G40 刀具半径左补偿/刀具半径右补偿/刀具半径补偿取消G43/G44/G49 刀具长度正补偿/刀具长度负补偿/刀具长度补偿取消G54G59 第一工件坐标系第六工件坐标系指定G80 钻孔循环取消G81 钻孔循环 例如：G81X10Y10Z-15R5F50；G83 啄式钻孔循环 例如：G83X10Y10Z-15R5P300Q5F50；G90 绝对尺寸 G91 相对尺寸G94 进给率，单位mm/min,数控铣床缺省G95 进给率，单位mmrM00程序停止 M02程序结束 M03主轴顺时针旋转M04主轴逆时针旋转M05主轴停止M08 冷却液打开M09 冷却液关闭M30程序结束并返回M98 调用子程序 例如 ：M98P0032007；调用O2007子程序3次M99子程序结束5FANUC 0i-MD 数控系统控制面板数控铣床所提供的各种功能可以通过控制面板上的键盘操作得以实现。机床配备的数控系统不同其CRT/MDI控制面板的形式也不相同。CGM4300数控铣床配备FANUC 0i-MD数控系统。下面介绍其各控制键功能。1)主功能键开机后先选择主功能键，进人主功能状态后，再选择下级子功能（软键）进行具体操作。【POS】键：位置显示键。在CRT上显示机床现在的位置。【PRGRM】键：程序键。在编辑方式，编辑和显示内存程序，显示MDI数据。【MENU OFSET】键：菜单设置键。刀具偏置数值的显示和设定。【OPR ALARM】键：报警显示键。按此键显示报警号及报警提示。【DGNOS PARAM】键：参数设置键。设置数控系统参数。【AUX GRAPH】键：图象显示键。暂无功能。2)数据输人键用来输人英文字母、数字及符号。常见功能有：G、M指令；F进给量；S主轴转速； X、Y、Z坐标； I、 J 、K圆弧的圆心坐标；R圆弧半径；T刀具号或换刀指令；O程序名；N程序段号；0-9数字等。3)编辑键【ALTER】键：修改键。在程序当前光标位置修改指令代码。【INSRT】键：插人键。在程序当前光标位置插人指令代码。【DELET】键：数据、程序段删除键。【EOB】键：程序段结束键。又称程序段输入键、确认健、回车键。4）复位键复位键【RESET】：按下此键，复位CNC系统。5)输人输出键输入键【INPUT】：与外部设备通信时，按下此键，才能启动输入设备，开始输入数据到CNC内。输出键【OUTPT START】：按下此键，CNC开始输出内存中的参数或程序到外部设备。6）软键软键即子功能键，其含义显示于当前屏幕上对应软键的位置，随主功能状态不同而各异。在某个主功能下可能有若干子功能，子功能往往以软键形式存在。7）编辑辅助键光标移动键【CURSOR】：用于在CRT页面上，一步步移动光标。：向前移动光标。：向后移动光标。页面变换键【PAGE】：用于CRT屏幕选择不同的页面。：向前变换页面。：向后变换页面。取消键【CAN】：按下此键，删除上一个输人的字符。8）运行模式选择旋扭：MODE SELECT【HOME】：返回机床参考点模式【JOG】：手动连续进给模式【JOGINC】：手动断续进给模式【EDIT】：程序编辑模式【MDI】：手动数据输入模式【STEP】：单步加工模式【AUTO】：自动加工模式【HANDLE】：手摇脉冲发生器操作模式9）进给速度倍率调节旋扭：用目前的进给速度乘上倍率得到实际进给速度。 主轴速度倍率调节旋扭：用目前的设定速度乘上倍率得到实际主轴转速。10)其它功能按键及旋扭：【AXIS SELECT】旋扭：手动进给轴和方向选择旋扭。在JOG、JOGINC运行模式式时，选择手动进给轴和方向。【ON】【OFF】键： CNC电源按钮。按下“ON”接通CNC电源；按下“OFF”断开CNC电源。【E-STOP】键：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。6数控铣床的基本操作当加工程序编制完成之后，就可操作机床对工件进行加工。下面介绍数控铣床的一些基本操作方法。1）电源的接通与断开在机床电源接通之前，检查电源的柜内空气开关是否全部接通，将电源框门关好后，先打开机床电源，再按操作面板上的“CNC POWER ON”按钮方能打开机床主电源开关。当CRT屏幕上显示X、Y、Z的坐标位置时，即可开始工作。当自动工作循环结束，机床运动部件停止运动后，按操作面板上的“CNC POWER OFF”按钮，断开数控系统的电源，然后切断电源柜上的机床电源开关。2）回零操作在机床出现下列情况之一时，操作者必须进行返回机床参考点的操作：开始工作之前机床电源接通；机床停电后再次接通数控系统的电源；机床在急停信号或超程报警信号解除之后恢复工作。返回参考点的操作步骤：旋转方式选择开关“MODE SELECT”至“HOME”位置，进人回零方式；按坐标轴选择按钮“JOG AXIS SELECT”的X或Y或Z键选择一个所需移动的坐标轴；旋转快速倍率修调开关设定返回参考点进给速度；按下坐标轴正向运动按钮后放开，坐标运动自动保持到返回参考点，直到参考点指示灯亮时停止。3) 手动连续进给及断续进给手动断续进给操作步骤：旋转方式选择开关“MODE SELECT”至“JOGINC”，进入断续进给方式，并设置进给步长；按坐标轴选择按钮“JOG AXIS SELECT”的X或Y或Z键选择准备移动的坐标轴；旋转快速倍率修调开关“FEEDRATE OVERRIDE”选择点动进给速率；根据坐标轴运动的方向，按正方向或负方向按钮，各坐标便可实现点动进给。点动状态下，每按一次坐标进给键，进给部件移动一段距离。手动连续进给操作步骤：旋转方式选择开关“MODE. SELECT”处于“JOG”位置时，选择运动轴，按正方向或负方向按钮，运动部件便在相应的坐标方向上连续运动，直到按钮松开时坐标轴才停止运动。4）主轴手动操作自动运行时主轴的转速、转向等均可在程序中用S功能和M功能指定。手动操作时要使主轴启动，必须用MDI方式设定主轴转速。当方式选择开关“MODE SELECT”处于JOG”位置时可手动控制主轴的正转、反转和停止。调节主轴转速修调开关“SPINDLE SPEED OVERRIDE”，对主轴转速进行倍率修调。按手动操作按钮CW、CCW、STOP控制主轴正转、反转、停止。5）自动运行操作机床的自动运行也称为机床的自动循环，自动运行前必须使各坐标轴返回参考点，并有结构完整的数控程序。先将旋转方式选择开关“MODE SELECT”置于“AUTO”状态，进人自动运行方式；按程序键PRGRM，屏幕显示数控程序；按CURSOR键，光标移动至被选程序的程序头；按下循环启动按钮“CYCLE START”，则自动操作开始执行。6）机床急停操作机床在手动或自动运行中，一旦发现异常情况，应立即停止机床的运动。使用急停按钮或进给保持按钮中的任意一个均可使机床停止。使用急停按钮。如果机床运行时按下急停按钮“E-STOP”，则机床进给运动和主轴运动会立即停止工作。待排除故障重新执行程序恢复机床的工作时，顺时针旋转该按钮，按下机床复位按钮复位后，进行手动返回机床参考点的操作。使用进给保持按钮。如果机床在运行时按下进给保“FEED HOLD”按钮后，机床处于保持状态。待急停解除之后，按下循环启动按钮恢复机床运动状态，无需进行返回参考点的操作。7）刀具偏置设定刀具偏置设定包括刀具长度偏置量与刀具半径偏置量的设定。操作步骤：按功能键MENU OFSET进入偏置菜单；按软键TOOL，进入刀具偏置设定画面；移动光标到要输人或修改的偏置号；键入偏置量；按输入键INPUT。8）程序的输入和编辑 当输入、编辑、检索程序时需将程序保护开关“PROGRAM PROTECT”打开，并将运行模式置于EDIT状态，显示模式置于PRGRM状态。程序新建：键入程序名，按INSRT完成程序新建。程序调入：键入程序名，按INPUT完成程序调入。程序输入：键入程序单元，按INSRT完成输入确认，按EOB程序段换行。程序编辑：按替换键ALTER、删除键DELET、退格键CAN等完成程序的修改编辑。7、数控铣床操作步骤1）开机。开机一般是先开机床再开系统，有的设计二者是互锁的，机床不通电就不能在CRT上显示信息。2）返回参考点。对于增量控制系统（使用增量式位置检测元件）的机床，必须首先执行这一步，以建立机床各坐标的移动基准。3）输入数控程序。若是简单程序可直接采用键盘在CNC控制面板上输入，若程序非常简单且只加工一件且程序没有保存的必要时采用MDI方式输人，外部程序通过DNC方式输入数控系统内存。4）程序编辑。输入的程序若需要修改，则要进行编辑操作。此时，将方式选择开关置于编辑位置，利用编辑键进行增加、删除、更改。编辑后的程序必须保存后方能运行。5）空运行校验。机床锁住，机床后台运行程序。此步骤是对程序进行检查，若有错误，则需重新进行编辑。6）对刀并设定工件坐标系。采用手动进给移动机床，使刀具中心位于工件坐标系的零点，该点也是程序的起始处，将该点的机械坐标写入G54偏置，按确定键完成。7）自动加工。加工中可以按进给保持按钮，暂停进给运动，观察加工情况或进行手工测量，再按下循环启动按钮，即可恢复加工。8）关机。一般应先关闭数控系统，最后关闭机床电源。8、数控铣床操作过程中的注意事项1）每次开机前要检查一下铣床润滑油泵中的润滑油是否充裕，切削液是否足够等。2）开机时，首先打开总电源，然后按下CNC 电源中的开启按钮，把急停按钮顺时针旋转，按下铣床复位按钮，使处于待命状态。3）在手动操作时，必须时刻注意，在进行X、Y方向移动前，必须使Z轴处于抬刀位置。移动过程中，不能只看CRT屏幕中坐标位置的变化，而要观察刀具的移动。4）在编程过程中，对于初学者来说，尽量少用G00指令，特别在X、Y、Z三轴联动中，更应注意。在走空刀时，应把Z轴的移动与X、Y轴的移动分开进行，即多抬刀、少斜插，避免刀具碰到工件而发生破坏。5）在利用DNC功能时，要注意铣床的内存容量，一般从电脑向铣床传输的程序总字节数应小于23kB。如果程序比较长，则必须采用由电脑边传输边加工的方法，但程序段号，不得超过N9999。如果程序段超过1万个，可以借助程序编辑功能，把程序段号取消。6）铣床出现报警时，要根据报警号查找原因，及时解除报警，不可关机了事，否则开机后仍处于报警状态。四、实验内容1在实验老师指导下，了解数控铣床结构特点、加工特点、控制原理及机床坐标系组成。2练习FANUC 0i-MD 数控系统控制面板各功能按扭、旋扭作用，熟悉其规范使用方法。3练习数控铣床基本操作方法，重点学习数控铣床回零操作、手动对刀、工件坐标系设定、程序输入、自动加工等操作。4数控铣床加工实训，在给定时间内完成指定零件的数控加工。实验五 数控电火花线切割加工演示实验一、实验目的1. 了解数控电火花快走丝线切割机的控制组件及功能。2. 熟悉数控电火花快走丝线切割机的开关机操作。 3. 熟悉数控电火花快走丝线切割机电极丝的安装及调整。 4. 熟悉YH线切割自动编程控制系统的屏幕控制功能。 5. 能够利用数控电火花快走丝线切割机YH线切割自动编程控制系统软件绘图,并能够操作进行操作加工。二、实验仪器与设备DK77型数控电火花快走丝线切割机、钼丝、工装夹具、台钻、零件毛坯（15010020钢板一块）、3.5寸软盘一张三、相关知识概述(一) 数控电火花快走丝线切割机的控制组件及功能数控电火花快走丝线切割机床所提供的各种功能可以通过机床操作面板得以实现，包括控制面板、手控盒面板和储丝筒操作面板。1. 控制面板是完成机床操作与线切割加工主要的人机交互界面，其常见功能组件列于表 3-1 中。表 3-1 控制面板各组件及其功用2. 储丝筒操作面板 储丝