数控铣床(西门子)

数控铣床,武汉理工大学机电工程实验实训中心,现代制造技术实训,一、前言,数控机床的基本结构基本操作数控铣加工的编程特征,直线、园弧加工，快速定位，零点偏置，绝对值方式编程，增量方式编程，系统间隙补偿，刀具的长度半径补偿，计算机联网通讯，静态模拟,动态跟踪，能接受CAD/CAM软件生成的标准ISOGM代码,功能,二.数控机床的构成,数控装置西门子802D驱动系统西门子机床本体南京第二机床厂检测系统极限位置检测通讯系统RS232串口通讯其它机械手（换刀）,三、机床的控制面板,1：机床的数控面板,机械操作面板,NC系统控制面板内容,显示屏显示刀具实际位置、加工程序、刀具参数、机床参数、报警信息等。,控制键,加工操作区域键,程序操作区域键,参数操作区域键,程序管理键,光标/翻页键,回车/输入键,删除键（退格键）,空格键,机械操作面板,急停按钮,开关,三轴点动,工作模式/进给速度修调,四、开机、回参考点,坐标系：右手法则机床坐标系统；工件坐标系。1机床的三轴回零：当机床重新上电启动后，都必须首先完成机床的X轴、Y轴、Z轴的回机床零点的操作。否则有可能发生因机械定位错误而导致机床的损坏。,操作方法：将方式开关拧向右边的回零位，分别按“Z”、“X”、“Y”键，观察显示屏，当X、Y、Z坐标符号处出现特殊提示后（），表示机床的三个轴回零操作成功。,注意：先将Z轴回零，以免刀具与工件或与工作台发生干涉。,2.主轴的准停主轴的准停是将主轴正确地停在一个确定的转角位置上,通过位置控制并保持该状态,以利于自动换刀的操作。,操作过程:,进入“MDA”方式按“复位”键按“删除MDA程序”键输入M03S50输入M05输入SPOS=R299按“回车”键按“启动”键。当屏幕Z轴符号处出现符号，表明主轴准停操作完成。,特别强调,数控机床再通电并重新启动后，务必完成机床三轴的回零操作和主轴的准停操作，并注意随时检查机床主轴回零的状态提示和主轴准停的状态提示。,五、数控机床的操作,手动操作：连续、点动；自动操作：程序控制；手动回原点：确立机床坐标零点；MDA方式：手动输入程序工作；,在“手动”方式下的操作将方式开关指向手动位置“”，可实现如下操作：（1）.三轴的移动：按X、Y、Z键，可实现三轴的移动，若同时按快进键，可快速移动，移动速度由“倍率开关”决定。,注意,机床在快速移动时，一定要注意机床的极限位置，以免工作台冲过限位开关，而发生机械故障。,（2）刀具的“松开“或”“夹紧”：控制主轴上的刀具松开；控制主轴上的刀具夹紧。特别强调在松开刀具时,必须用手接住刀柄,以免刀具自由落地,损坏设备。.,(3)中断主轴：按二次键,主轴伺服系统被切断,此时,主轴可以用手转动;若再按二次该键,主轴伺服系统被接通。,此功能用于对刀过程。,点动工作：当量的设置与操作：机床脉冲当量=0.001毫米点动距离=方式开关指示值0.001,MDA方式下的操作:MDA手动程序输入操作1.旋转机床主轴:方式开关指向“MDA”按“复位”键按“删除MDA程序”键-软键输入M03S+-最高值1500转/分按“回车”键按“启动”键主轴将旋转若要主轴停止则按“复位”键,2.设置主轴的刀具号:方式开关指向“MDA”按“复位”键按“删除MDA程序”软键输入:M98T(16)按“回车”键按“复位”键按“启动”键主轴上的刀号被确定,3.单放刀：（务必完成回零和准停）方式开关指向“MDA”按“复位”键按“删除MDA程序”软键输入:BACK16(刀号)按“回车”键按“复位”键按“启动”键主轴上的刀将被取下并放入刀库,4.单取刀：（务必完成回零和准停）方式开关指向“MDA”按“复位”键按“删除MDA程序”软键输入:TAKE16(刀号)按“回车”键按“复位”键按“启动”键从刀库中取刀，放入主轴并夹紧,5.自动工作：将指向，系统将进入自动工作方式。机床的一切动作将完全受程序的控制。,注意：运行数控加工程序前，务必先行检查程序的正确性。流程：编程序空运行试加工正式加工空运行方式：在“自动工作”方式下，调出加工程序，选择“程序控制”软键，再选择“程序模拟”，屏幕将显示刀具中心加工轨迹图，完成加工程序的空运行。在空运行方式下，系统能检查出所编程序的语言错误；数据错误；轨迹错误。,六、参数设定零点偏置、刀具半径补偿,:按,系统进入参数设定。1、零点偏移：确立工件坐标系在机床坐标系中的位置，坐标值为偏置量赋予代码G54G59。,a、确定机床回零状态；b、手动操作机床，使机床所用刀具的轴中心点与工件坐标原点重合，记录下屏幕所显示的X、Y、Z的坐标值；c、按“OFFSET”键按“零点偏置”键将光标移到G54G59中的一个偏置代码处输入上述记录的X、Y、Z三个坐标值填入注意符号）（将所用G代码写到加工程序的首句）,2、刀具半径的补偿,数控编程采用的是零件的轮廓尺寸，假象刀具半径为零。实际加工时所用刀具均存在半径。,G41、G42、G40应用,特别强调,1、在直线上；2、在非加工路径上；3、过渡段应切向进入曲线加工的起始点4、偏移量又称切削沿，以代码D表示。,利用切削沿（D19）实现多步加工,1、实际安装刀具的半径为R2、依此进入“测量刀具刀具表扩展D或D”完成刀具切削沿的设置。3、若D1D2D3，且D3=R，则表明，用半径=R的刀，可实现三步的加工。4、当D3=R时，加工完成后，满足加工尺寸要求。,七、通讯,机床通过RS232接口，实现机床与外部计算机的数据传输。读出-机床数据外部设备读入-外部设备机床系统,802D的通讯标准,设备CTS波特率9600停止位1奇偶NOue数据位8XON11XOFF13传输结束1aXON后开始,外部计算机设备标准,PC机OCIN设备标准：COMNUMBER1或2串口号BAUDRATE9600波特率PARITYNONE校验位（二进制数据传输时应关闭）1STOPBITS停止位为1（PC机停止位一般选1）8DATABIT数据位为8（二进制）XON/XOFFSETUP数据控制协议（ON、11、13、DONTWAITFORXON、DONTSENDXON）ENDWM30OFFEXTON传输文本格式时为ON,二进制为OFFTIMEOUT1SBINFILEOFF传输文本格式时为OFF,二进制为ONTURBDMODEOFFDONTCHECKDRSNCSEA850/880WIRELAYOUT,注意：,传输数据时，接收数据的设备应先于发送数据的设备工作。数控加工程序由PC机向802D系统传送时，源程序必须有下列引导格式：(字母必须大写)%N文件名MPF；$PATH=/NMPFDIR注：文件名为程序名，当数据传输完毕，欲进行数控加工时，务必删除上述引导格式。,G02/G03的多种用法,1、G2/G3XYIJ终点坐标+圆心相对圆弧起点坐标的增量2、G2/G3CR=XY终点坐标+园弧半径3、G2/G3AR=IJ张角+圆心相对圆弧起点坐标的增量4、G2/G3AR=XY张角+终点坐标,完成,思考题,1、右手法则？2、机床坐标系？3、工件坐标系？4、零点偏置？5、刀具半径补偿？6、数控机床的基本结构？,零件图,G54零点偏置.G94S1000M03定义转速,主轴顺时针方向.M06T1D1完成第一把刀的安装,D1为该刀具补偿值G90S1000M03G00Z50主轴向上50mmG41G00X0Y27.5快进到M，实现左刀补，G00Z0快进到Z=0处G01Z-5F100主轴向下工进.G03X14.81Y34.06I0J20加工到C点G02X22.09Y29.84I3.19J-2.89加工到B点G03X36.92Y4.2I19.05J-6.09加工到A点G02X36.92Y-4.2I-0.92J-4.2加工到L点G03X22.09Y-29.84I4.22J-19.55加工到K点,G02X14.81Y-34.06I-4.09J-1.33加工到J点G03X-14.81Y-34.06I-14.81J-13.44加工到I点G02X-22.09Y-29.84I-3.19J2.89加工到H点G03X-36.92Y-4.2I-19.05J6.09加工到G点G02X-36.92Y4.2I0.92J4.2加工到F点G03X-22.09Y29.84I-4.22J19.55加工到E点G02X-14.81Y34.06I4.09J1.33加工到D点G03X0Y27.5I14.81J13.44加工到M点G00Z100抬刀Z=100mm处G40G00X0Y0撤消刀补并回到坐标零点SPOS=R299主轴准停M06T2换第二把刀,G94G56S1200M03G00X20Y0到孔1G00Z0G01Z-5F80钻空孔1G00Z0G00X10Y-17.32到孔2G01Z-5G00Z0G00X-10Y-17.32到孔3G01Z-5G00Z0G00X-20Y0到孔4,G01Z-5G00Z0G00X-10Y-17.32到孔5G01Z-5G00Z0G00X10Y17.32到孔6G01Z-5G00Z100G00X0Y0SPOS=R299M6T3主轴准