教材数控车床操作介绍

数控车工岗新员工操作指导书数控车工岗新员工操作指导书 基 础 技 能 模 块 岗位技能：GJ201T 数控车床基本操作方法 GJ201T 数控车床基本操作方法主要任务是使学员正确使用 数控车床，是数控车加工必须掌握的一项基本技能，主要有 1、操 作面板的使用方法；2、数控程序调入、编辑与调试方法；3、简易 车床刀具的安装方法；4、数控车削的常用对刀方法。 1. 能够正确操作 GJ201T 数控车床； 2. 独立完成工件的手动，自动加工； 3. 懂得正确使用各种工具，能够分析加工误差及改进加工方法。 60 小时 1. 读图 22 26 30 3?2 3?1 3?2 。 。 。 。 。 。 。 。 0.1m m 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 G B 1184-80。 。 。 。 。 。 。 。 30 10 40 外形尺寸；尺寸公差；形位公差；表面粗糙度；技术要 求； 目标和要求：目标和要求： 训练学时：训练学时： 技能点描述：技能点描述： 工艺准备：工艺准备： 数控车工岗新员工操作指导书数控车工岗新员工操作指导书 2. 刀具：外圆车刀、切槽刀 3. 夹具：三爪卡盘 4. 量具：游标卡尺、外径千分尺、 5. 其他：垫铁、榔头、毛刷 一.操作面板的使用方法 1 GJ_201T 数控车系统操作面板的功能 GJ_201T 的操作面板如图所示，由液晶显示屏，功能键，编程 与控制键盘及功能按钮与旋钮组成。 图 3.1：GJ_201M 的操作面板布局 功能键 控制机床的操作或显示； 编程与控制键盘 一般键盘功能； 编程与控制键盘 液晶显示屏 主轴倍率旋 钮 进给倍率旋 纽 循环启动按 钮 进给保持按 钮 工作方式选择旋 纽 JOG 选择旋 钮 功能键 工艺流程：GJ201T 数控车床操作方法数控车床操作方法 数控车工岗新员工操作指导书数控车工岗新员工操作指导书 循环启动/指示灯 按下此按钮，会根据操作方式完成相应的操 作。当操作进行中时，绿色指示灯亮； 进给保持/指示灯 当处于自动加工方式时，按下此按钮，系统 进入进给保持状态，再次按下此按钮，系统退 出保持状态。当进入保持状态时，红色指示灯 亮； 方式选择旋钮 共有 8 个档位，从左至右依次为：MDI，自动 连续（AUTO） ，自动单步（STEP） ，连续手动 (MANU)，增量手动/手轮(MANJ)，点退(PROF)， 回零(HOME)，复位(RESET)； 进给倍率旋钮 共有 11 个档位，倍率从 0%125%； 主轴倍率旋钮 共有 11 个档位，倍率从 75%125%； 2.数控机床开机与关机操作步骤 2.1 开机步骤 （1）将机床侧面的旋钮旋至 ON 位置。 （2）按下机床面板上方型的绿色按钮 （3）系统启动后再打开急停按钮 注意事项： 1) 开机之前，确认机床是正常的。 2) 开机的同时，请不要动操作面板上的按键或旋钮，以避免 引起意外。 在系统的位置显示画面出现之后，再开始进行操作。 3) 上电之后，在开始操作之前，观察显示屏上部的状态信息， 确认当前的操作方式是否与要进行的操作相符。 2.2 关机步骤 （1）按下急停按钮 （2）按下机床面板上方型的红色按钮 （3）最后将机床侧面的旋钮旋至 OFF 位置 3.机床轴回零操作步骤 机床回零步骤： （1）将工作方式旋钮扳到回零位置 数控车工岗新员工操作指导书数控车工岗新员工操作指导书 （2）选择要回零的轴。 （也可以直接按 ALL 按钮，直接全部回 零）按下要回零的轴的相应按钮。 （3）回零完成后屏幕上 X 、Z 轴都显示为零 4.手动操作 各轴的手动运动倍率由“JOG 选择旋钮”确定，倍率共有 11 档， 由左至右依此为125%、-100%、-75%、-50%、 -25%、0%、25%、50%、75%、100%、125%。 JOG进给速度和方向可以通过倍率旋钮进行调整。 手动操作一次只能移动一个轴。 4.1 手动连续进给 手动连续进给操作步骤： 1将“方式选择旋钮旋钮”旋转至 MANU，即手动连续进给方 式，屏幕上方的加工状态信息显示区显示为：手动-连续 2选择要点动的轴 旋转 JOG 旋钮来控制速度。 4.2 手动增量进给 在手动增量进给方式中按下 “循环启动”按键一次，会使刀具 沿着所选轴的所选方向移动一个点动量。刀具移动的最小距离是最 小的输入增量。 手动增量进给操作步骤： 1：将控制面板上的“工作方式选择旋钮”旋转至 MANJ，即手 动增量进给方式，屏幕上方的加工状态信息显示区显示为：手动-增 量 2：用控制面板上的上下方向键，来选择要点动的轴。被选中的 数控车工岗新员工操作指导书数控车工岗新员工操作指导书 轴将用紫色背景来表示。 3：用 JOG 旋钮来选择速度和方向。 4：使用【增量倍率】按钮：共 4 档，分别为基数*1、基数 *10、基数*100、基数*1000，基数的默认值由启动配置文件设定。 5：按下“循环启动”按钮一次，会使刀具沿着所选轴的所选方 向移动一个点动量。 4.3 手轮进给 在手轮进给方式中，刀具可以通过旋转 机床操作面板上的手摇脉冲发生器微量 移动。控制面板上的上下方向键，来选 择要移动的轴。手摇脉冲发生器旋转一 个刻度时，刀具移动的最小距离与当前 手动增量值相等。 手轮进给的操作步骤： 1）：在手动增量进给的工作方式下，按下【手轮使能】按钮， 即【F1】 ，即切换到手轮工作方式。如图所示： 2）：用控制面板上的上下方向键，来选择要点动的轴。被选中 的轴将用紫色背景来表示。 3）：沿逆时针或者顺时针方向转动手轮，使选定的轴向正、负 方向移动。 数控车工岗新员工操作指导书数控车工岗新员工操作指导书 警告： 在较大的倍率比如*100 下旋转手轮可能会使刀具移动太快。 5.MDI 操作 MDI 方式操作步骤： 1）：将工作方式旋钮旋到 MDI 2）：输入 MDI 指令，按下 “循环启动”按钮，指令开始执行。 中途停止或结束 MDI 操作：要在中途停止或结束 MDI 操作，请 按以下步骤进行： 1） 暂停 MDI 操作：按下操作面板上的进给保持开关，进给保 持指示灯亮，循环启动指示灯熄灭； 2） 结束 MDI 操作：将工作方式选择旋钮转到“复位 （RESET）”方式下，并按下循环启动按钮，即可终止 MDI 操作。 注意 ： 1）：在MDI方式中编制的程序不能被存储； 2）：只能编制一行程序。 6.自动运行 自动运行的步骤： 1）：将工作方式旋钮旋到 AUTO 2）：选择一个工件程序：按下的“打开程序”按钮，选择好要 运行的工件程序文件，确定，所选的工件文件内容将显示在屏幕工 数控车工岗新员工操作指导书数控车工岗新员工操作指导书 件程序显示区。 3）：按下操作面板上的循环启动按钮，启动自动运行并且循环 启动灯闪亮；工件程序开始运行。当前执行的程序行被高亮显示。 当自动运行结束时，指示灯熄灭。 6.1 快速验证 工件程序打开以后，在运行之前必须进行程序正确性验证。 步骤： 在自动运行状态下，按下快速验证按钮，系统将自动对已经打 开的工件程序进行验证，如果程序有错误，将在错误信息提示栏中 文字提示。 如果工件程序验证无误，系统将提示：程序验证完成！ 此时可以进行工件程序的运行。 6.2 暂停或取消自动运行 （1）暂停自动运行：按下机床操作面板上的进给保持按钮，指示灯 亮并且循环启动指示灯熄灭。再次按下机床操作面板上的循环启动 按钮会重新启动机床的自动运行。 （2）终止自动运行：将工作方式选择旋钮转到“复位（RESET）” 方式下，并按下绿色的循环启动按钮，可以终止自动运行。 7. 系统复位 步骤： （1）将工作方式旋钮扳到 RESET （2）按下循环启动按钮，系统复位。 8.机床操作控制 在自动操作方式下，用户按下“操作”按钮，即可进行一些对 机床操作的控制 。 8.1 M01 功能 M01 是条件暂停，当 M01 使能被选中，则当工件程序遇到 M01 时会暂停，否则无效。 8.2 斜线“/”功能 斜线功能用来在执行程序时跳过指定的某一行程序。当在工件 程序的某一行之前加入“/”时，斜线功能被选中状态，则在执行该 程序时，这一行将被跳过，不予执行。否则，即使在程序中有“/” ， 该行将照常执行。 8.3 轴锁住 轴锁住功能开启时，机床轴不移动，但位置坐标的显示和机床 运动时一样，并且 M、S、T 都能执行，此功能用于工件程序校验。 轴锁住按钮，则信息显示区的轴锁住变为黄色，表明此时轴锁 数控车工岗新员工操作指导书数控车工岗新员工操作指导书 住功能开启。再次按下轴锁住按钮，则为关闭轴锁住功能。 8.4 辅助锁住 机床辅助锁住功能开启时，M、S、T 指令代码不执行，与轴锁住 功能配合使用，用于工件程序校验。 按下辅助锁住按钮，则信息显示区的辅助锁住变为黄色，表明 此时辅助锁住功能开启。再次按下辅助锁住按钮，则为关闭辅助锁 住功能。 8.5 空运行 在自动运行方式下，开启空运行功能，不管工件程序中如何指 定进给速度，都以固定的空运行速度来运行。按下空运行按钮，则 信息显示区的空运行变为黄色，表明此时空运行功能开启。再次按 下空运行按钮，则为关闭空运行功能。 8.6 图形显示 步骤：按下控制面板上的图形显示键，可实现图形显示与主 界面之间的切换。 设置图形显示范围 界面中按下设置图形范围按钮，进行图形显示范围的设定： 数控车工岗新员工操作指导书数控车工岗新员工操作指导书 当前显示范围为 X 轴方向范围、 Z 轴方向范围，单位毫米 （mm） ，此范围由图中的 4 个参数决定： 图形范围（最小）X、图形范围（最大）X 图形范围（最小）Z、图形范围（最大）Z 根据选择的坐标和加工工件的尺寸来进行设定，以使图形显示 在屏幕的最佳位置。 （用控制面板上的 Tab 键进行切换）调整好之后， 按下确定按钮，新的图形显示范围参数将会被存入系统配置文件中， 这些参数在下次被改变之前，一直有效。 二 程序调入、编辑与调试 按下控制面板上的 特殊功能键：即可实现前台主界面与后 台界面之间的切换， 后台界面可操作的功能： 程序编辑：用来编辑工件程序； 文件操作：在 USB 设备和数控机之间传送文件及其它相关文件操 数控车工岗新员工操作指导书数控车工岗新员工操作指导书 作； 刀具偏置：提供用户配置刀具偏置的窗口； 历史信息：提供用户查看系统历史信息的窗口； （一）程序编辑 程序编辑的操作步骤： 用方向键选中程序编辑并回车（或直接按快捷键 A 进入）. 列出了有用户可编辑的工件程序名称，用户可以用键盘上的上 下箭头来进行选择，选中的文件以背景紫色高亮表示，选中文件后 按会车键，即打开了此工件程序，可以进行编辑了。 下面以打开一个工件程序为例说明： 例如选择工件程序中的 cds.prg 文件，回车，屏幕显示如图 3.39 示：状态信息显示区域：（状态、位置、程序名称、当前操作 的行列号） 用户编辑区 程序显示区 功能按钮区 图 3.39 编辑工件文件 状态信息显示区： 1. 用户可以对用户编辑区内的程序行进行编辑后回车即可替代 2. 当需要插入新的程序行，直接按控制面板上的回车键，即可清 空用户编辑区，然后输入希望插入的程序行。输入好之后，再 次按下回车键，即将此程序行插入程序的当前行（程序显示区 内紫色高亮显示）之前。 3. 首部：表示当前行是整个程序的第一行，相应的，程序的最后 数控车工岗新员工操作指导书数控车工岗新员工操作指导书 一行，此处显示为尾部。 4. Cds.prg：是当前打开的程序的程序名称 5. 行列号：显示当前程序行的行号，以及当前光标所在的列号。 用户编辑区和功能按钮： 用户编辑提供给用户进行对程序的编辑，以及相关输入： 编辑：用户用控制面板上面的 来选择的程序行，将 会显示在此区域内。用户在此对其进行编辑。编辑好后，按回车键， 即将程序显示区内高亮行进行修改，但此时，并未真正保存至文件， 只有当用户按下了功能按钮中的“保存退出” 键，才会将修改真正 的保存到文件。在编辑的过程中，可以使用功能按钮的行首（将光 标移动到行首） 、行尾（将光标移动到行尾） ，加快编辑速度。 1. 查找功能：在用户编辑区，输入希望查找的字符或字符串，然 后按 向前查找或者向后查找，可以在程序显示区内，进行查 找，符合条件的行将被紫色高亮显示。向前查找是指从当前行 开始向前查找用户输入的字符或字符串；向后查找是指从当前 行开始向后查找用户输入的字符或字符串； 2. 删除行：按下 删除行按钮，将删除程序显示区内当前高亮的 行。 3. 转到 N 行：在用户编辑区内，输入希望找到的行号，然后按下 转到 N 行 按钮，在程序显示区内，该行将高亮显示。 4. 保存退出：保存所做的修改； 5. 退出：系统会在提示栏提示：是否保存所做的修改？保存 Y 不 保存 N （大小写均可） ，用户可以根据需要选择保存并退出或 者不保存退出。 警告：用户通过进给暂停使自动运行停止，进行程序的编辑， 如替换插入或删除后，不能继续程序的执行。这样做是很危险的， 有可能不按显示的程序内容执行。因此当要通过编辑功能修改内存 中的数据时，一定要进行复位，或者在编辑执行完后重新载入程序。 （二）程序调试 数控车工岗新员工操作指导书数控车工岗新员工操作指导书 程序调试的步骤： 1：将工作方式旋钮扳到 AUTO， 2：选择一个工件程序， 3：选择好要运行的工件程序文件，确定，所选的工件文件内容 4：快速验证，如果程序有错误，将在错误信息提示栏中。 如果工 件程序验证无误，系统将提示：程序验证完成！此时用户可以进行 工件程序的运行。 5：机床轴和辅助锁住。 6：空运行。在自动运行方式下，开启空运行功能，不管工件程序中 如何指定进给速度，都以固定的空运行速度来运行。 7：图形显示。在加工过程中，用户可以按照 XY、YZ、XZ 三种坐标 平面或者模拟 3D 演示的方式来选择察看刀具轨迹，可以进行清屏操 作，还可以根据需要，设置图形的显示范围。 三、车床刀具的安装 （一）数控车床刀具 数控车床刀具已经标准化和模块化，这不但提高了数控机床的 工作效率，而且在使用中非常方便。数控车床常用机夹可转位刀具， 数控车床的机夹可转位刀具分为刀杆与刀片二部分，在数控车床加 工中更换磨损的刀片，只需松开螺钉，将刀片转位，将新的刀刃放 于切削位置即可，因此又称之为可转位刀片。由于可转位刀片的尺 寸精度较高，刀片转位固定后一般不需要刀具尺寸补偿或仅需要少 量刀片尺寸补偿就能正常使用。 1、数控车床机夹可转位刀具类型 数控车床刀具如图 3-1 与图 3-2 所示，按进刀方向可分为左进刀、 图 3-1 数控车床外圆和端面车刀 数控车工岗新员工操作指导书数控车工岗新员工操作指导书 右进刀和中间进刀三种形式；按刀具对工件的加工位置可分为内 孔加工、外圆加工和端面加工三种形式；按加工工件形状可分为切 槽、螺纹和仿形加工三种形式。 图 3-2 数控车床内孔车刀 2、数控车床机夹可转位刀具的选择：数控车床机夹可转位刀具的 选用分为五个步骤：选择刀片夹固系统，选择刀片型号，选择刀片 刀尖圆弧和选择刀片材料牌号。还有刀杆尺寸。 （二）车刀的安装 车削前必须把选好的车刀正确安装在方刀架上，车刀安装的好 坏，对操作顺利与加工质量都有很大关系。安装车刀时应注意下列 几点（图 3-4） 。 车刀刀尖应与工件轴线等高：如果车刀装得太高，则车刀的 主后面会与工件产生强烈的磨擦；如果装得太低，切削就不顺利， 甚至工件会被抬起来，使工件从卡盘上掉下来，或把车刀折断。为 了使车刀对准工件轴线，可按床尾架顶尖的高低进行调整。 车刀不能伸出太长：因刀伸得太长，切削起来容易发生振动， 使车出来的工件表面粗糙，甚至会把车刀折断。但也不宜伸出太短， 太短会使车削不方便，容易发生刀架与卡盘碰撞。一般伸出长度不 超过刀杆高度的一倍半。 数控车工岗新员工操作指导书数控车工岗新员工操作指导书 正确 错误 图 3-4 车刀的安装 每把车刀安装在刀架上时，不可能刚好对准工件轴线，一般 会低，因此可用一些厚薄不同的垫片来调整车刀的高低。垫片必须 平整，其宽度应与刀杆一样，长度应与刀杆被夹持部分一样，同时 应尽可能用少数垫片来代替多数薄垫片的使用，将刀的高低位置调 整合适，垫片用得过多会造成车刀在车削时接触刚度变差而影响加 工质量。 车刀刀杆应与车床主轴轴线垂直。 车刀位置装正后，应交替拧紧刀架螺丝。 1）切断刀的安装 刀尖必须与工件轴线等高，否则不仅不能把工件切下来，而 且很容易使切断刀折断（图 3-5） 。 切断刀和切槽刀必须与工件轴线垂直，否则车刀的副切削刃 与工件两侧面产生磨擦（图 3-6） 。 切断刀的底平面必须平直，否则会引起副后角的变化，在切 断时切刀的某一副后刀面会与工件强烈磨擦。 (a) (b) a)刀尖过低易被压断 b)刀尖过高不易切削 图 3-5 切断刀尖须与工件中心同高 图 3-6 切槽刀的正确位置 2）螺纹车刀的角度和安装 螺纹车刀的刀尖角直接决定螺纹的牙形角（螺纹一个牙两侧之 间的夹角） ，对公制螺纹其牙形角为 60，它对保证螺纹精度有很 大的关系。螺纹车刀的前角对牙形角影响较大（图 3-7） ，如果车刀 的前角大于或小于零度时，所车出螺纹牙形角会大于车刀的刀尖角， 前角越大，牙形角的误差也就越大。精度要求较高的螺纹，常取前 角为零度。粗车螺纹时为改善切削条件，可取正前角的螺纹车刀。 安装螺纹车刀时，应使刀尖与工件轴线等高，否则会影响螺纹 的截面形状，并且刀尖的平分线要与工件轴线垂直。如果车刀装得 数控车工岗新员工操作指导书数控车工岗新员工操作指导书 左右歪斜，车出来的牙形就会偏左或偏右。为了使车刀安装正确， 可采用样板对刀（图 3-8） 。 图 3-7 三角螺纹车刀 图 3-8 用对刀样板对刀 四、数控车削的对刀 对刀是确定工件在机床上的位置，也即是确定工件坐标系与机床 坐标系的相互位置关系。对刀过程一般是从各坐标方向分别进行， 它可理解为通过找正刀具与一个在工件坐标系中有确定位置的点(即 对刀点)来实现。 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 4-1 所示。 图 4-1 数控车削的对刀 1、 试切对刀 1 ）外径刀的对刀方法：如图 4-2 所示。 数控车工岗新员工操作指导书数控车工岗新员工操作指导书 图 4-2 试切对刀 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。