OKUMA数控铣床操作手册（可编辑）

1、okuma数控铣床操作手册 目录 第一部分 操作与维护 一、概述 41 二、机床操作 44 1.数控机床的操作顺序总概 44 2.操作面板介绍 45 3.基本操作 59 4.手动运行操作方式 59 5.mdi 运行操作方式 62 6.自动运行操作方式 63 7.程序操作 70 8.参数设置 75 9.刀库操作 79 10辅助操作 80 三、机床的电气维护 82 1.机床电气的日常维护 82 2.故障状态下的机床电气维护 82 3.数控机床采用osp7000m/700m的基本配置与资料介绍 82 4.故障分类与诊断方法 83 第二部分 数控编程 第一章 概述 87 一、基本知识 87 二、数控编

2、程的内容 87 1.手工编程的一般步骤 87 2.自动编程 90 第二章 擞控机床的编程基础 91 一、坐标系设定和坐标轴的确定方法 51 1.基本坐标系及其方向 91 2.几种典型数控机床坐标轴的判定及说明 92 3.机床坐标系与工件坐标系 92 二、okuma 系统常用编程代码简介 94 1.准备功能g代码 94 2.辅助功能m代码 95 3.其它辅助代码（f、s、t等） 96 4.与几种常用数控系统nc代码的对照比较 97 .i. 第三章 基本的编程方法 98 一、几个基本概念 98 1.尺寸设定单位 98 2.绝对坐标和增量坐标 98 3.进给速度指定 98 二、数控加工程序的结构及格

3、式 98 1.程序的组成 98 1 程序名与文件名 99 2 顺序号 100 2.程序段格式 100 3.主程序与子程序 100 三、部分功能详述 101 1.工件坐标系的选择 101 2.工件坐标系的变更 102 3.工件坐标系的平移和旋转 102 4.快速定位与直线插补 103 5.圆弧插补 104 6.刀具长度补偿 105 7.刀具半径补偿 105 8.固定循环 106 9.可编程镜像加工 110 10.公共变量与if语句 110 第四章 编程实例 112 一、实例 1 112 1.常用编程指令 112 2.工作精度内容 112 3.定位精度说明 113 4.nc程序及中文注释 113

4、（1）精切圆 113 （2）精切斜方 114 （3）精镗孔距 116 （4）测试x方向定位精度 118 （5）测试y方向定位精度 119 （6）测试z方向定位精度 120 二、实例2 121 .ii. 数控铣床讲义 第一部分 操作与维护 编制：王孙安 周嵘 2002 年 3 月 1 一、概述 osp7000m/700m 是日本 okuma 公司专门为铣床配置的数控系统，具备 强大的功能，并且可靠稳定，是当今最成熟的数控系统之一。对于 osp7000m/700m 系统内部控制原理，本手册不再赘述。在操作机床之前， 需要特别注意以下事项： 1. 安全方面的注意事项 因意外事故可能会造成人身伤害和机

5、床损坏，数控机床配置了安全装 置 包括硬件和软件），但操作人员或维护人员不应该完全依赖这些安全装 置，需要熟知下述事项，从而避免事故发生。 1.1 通电时需确认的事项 关好控制电柜、操作控制箱门。 机床周围不要放置无关物品。 第一次接通电源，需确认三相电源（a、b、c）的相 序。 电源接通顺序：打开总电源开关，按操作面板上的电源 “加电”按钮，（若急停开关未释放，要先释放急停开关），系 统内电源自动顺序接通。 12 机床周围事项的确认 每天上班时，确认润滑油箱，液压油箱，冷却液箱内的油 量或冷却液量。 各单元的油（包括冷却液）按说明书定期更换和补充。 各部位压力表的压力按说明书确认是否正常。

6、进入防护罩内作业时，必须切断电源，确认安全后再进 行。另外，在机床内侧作业时，必须确认安全后，再进行。 13 手动运行、自动运行机床时的注意事项 按操作说明书进行操作 对加工的首件零件要进行动作检查，和防止刀具干涉的检 查，建议按“高速扫描运行” “空运转” “单程序段 切削” “连续运转”的顺序进行。 主轴旋转移动进给轴时，确认安全后再进行。 主轴旋转切削过程中不要用手去除铁屑或触摸工件。 确认刀具在刀库中的安装位置情况。 确认刀具补偿值的设定。 确认工件原点的设定。 确认操作面板上主轴、进给轴的速度及其倍率开关状态。 切削加工要在各轴与主轴的扭矩和功率范围内使用。 要确认工件在卡紧状态下进

7、行加工。 确认冷却液喷嘴位置合适。 2 1.4 改变工序时的注意事项 准确地进行工序更替作业。 工序改变时，建议用“单程序段”方式确认机床工作状 态。 操作者共同作业时，必须做好协凋工作。 更换较重工件时，不要用手，要用吊车进行。 进行第一次作业或不熟悉作业时，动手之前认真确认一 下工作顺序。 1.5 工件装卸时的注意事项 确认工件是否装卸安全。 装卸工件时，把刀具移动到安全位置，且主轴停转。 加工前，确认工件已经真正卡紧固定。 装卸较重工件，不要用手搬，应该用吊车或其他起重设 备。 1.6 工作结束时的注意事项： 工作结束时要清扫机床周围。 把机床各轴停在中间位。 操作者离开机床要关断电源。

8、 关断电源顺序：按“急停开关” 按机床操作面板上 的“电源关断”钮（或直接按此钮） 关断总电源开关。 1.7 出现异常现象 操作者可迅速按操作面板上的“急停”开关。 负责维修的人员要了解情况后，再处理。 共同作业时，协凋工作内容，避免误操作带来的人员伤害 和机床损坏。 保险及其它替换备件，要使用指定的规格。 1.8 其它 穿好安全服装（鞋、帽）后再工作。 经常整理，清扫机床四周。 勿用湿手触摸电器元件。 定期清洗过滤网，以使机床工作在最佳状态。 1.9 安全装置 机床防护罩（包括刀库防护罩） x、y、z 轴的极限限位开关。在此开关范围内的软极限开 关（参数设定）和可编程软极限。 急停按钮。 进

9、给保持按钮。 3 过热、过流保护开关，以及互锁开关。 报警显示，信息显示。 1.10 电气维修定期检查 数控系统的电气维修，定期检查方面的拄意事项，请参照 osp 维 修手册。 2. 人员配置要求： 2.1 机床操作、编程和维护人员必须是经过专业培训的人员或者有经 验的工程技术人员。 2.2 要求操作人员首先全面了解被操作的数控机床的基本结构与基本 操作原理。 2.3 要求编程人员、维护人员、操作人员在作业时对本章第 1 节的内 容要熟知并且贯穿于作业的始终。 4 二、机床操作（配置 osp7000m/700m 系统的数控铣床或加工中心） 1、 数控机床的操作顺序总概： 准备工件 准备刀具 准

10、备卡具工装等 工件图纸 刀具 刀库 或 确定工艺 刀具 主轴 过程 或 装卡工件 编写加工 脱机 设定工件零点 程序 编程 设定刀具数据 存入磁盘 备份 设定用户参数 备份 传输/存储 加工程序 程序选择 程序检查 脱机测试 图形测试 设定离开工件 修改程序 *单程序段运行 原点、空运行 同上 *连续运行 修改程序 工件原点 *单程序段运行 自动运行 第二个 *连续运行 自动运行 相同工件 结束 5 2 、操作面板介绍： c手持操作盒 2.1 人机界面组成： osp7000m/700m 系统在机床应用中，操作界面由 nc 操作面板 a，机床操 作面板 b（包括软驱）和便于手动进给微调的手持操作

11、盒 c 组成，如上图所 示。 2.2 nc 操作面板介绍： 组成：crt 操作显示屏， 机床运行状态指示灯， 数控系统操作方式选择及状态显示， 字符操作键， 数字/运算符操作键， 编辑操作键， 功能操作软键。 功能： crt 操作显示屏：显示进给轴位置、功率、参数设定，钒床监控 显示，程序显示与编辑等，是实际帆床控制的人 机界面。 机床运行状态指示灯： 6 7 8 指示（亮）:表示机床处在自动运行程序段当中。 指示（亮）:表示正在执行 s 码或 t 码或 m 码指令。 指示（亮）:表示加工程序处在进给保持状态。 指示（亮）:表示加工程序执行完毕。 指示（亮）:表示一个或几个进给轴，到达行程软极

12、限。 指示（亮）:表示机床处于报警状态或处于提示信号状态。 控系统操作方式选择及状态显示: 表示操作方式的选择，其中一个按键按下后，其左上角指示灯点 亮，表示系统处于这种操作方式下。进行机床操作，首先要选择操作方 式。“自动运行”、“mdi 运行”、“手动运行”为主操作方式（开机后， 系统自动处于“自动运行”方式），这三种操作方式可以自由切换，每一 次切换数控系统内进行一次复位。“程序操作”、“参数设定”、“原点 设定”、“刀具数据设定”、“加工管理”为从操作方式，可在任何一种 主操作方式下任意选择，进行相应的操作（主操作方式指示灯处于闪烁状 态，但不影响主操作方式下的任何操作，再按主操作方式

13、健，返回到主操 作界面）。 字符操作健： 可进行程序编辑、信息输入等。 9 数字/运算符操作键： 字符控制键： “caps lock”：控制字符大小字。 “sp”：空格键。 “ctrl”：control 功能。 “上挡字符”：控制字符键上档字符有效。 “bs”：取消光标前一个字符。 “取消”：取消光标当前行所有字符。 翻页键： 可显示另一页界面。向上翻一页 ，向下翻一页 。 光标移动键： 移动光标位置。 10 写入/执行键: 可进行数字/字符的输入或换行等： 功能软键操作键（简称软键） 机床起动后，显示屏幕中的下面有一排功能名称显示，可通过“功能 软键操作键”对应使之有效，按下某一个软键，显示

14、屏切换到对应的显示 界面，以使用户做相应的操作。 例如： fl 软键对应为“输入”功能，f2 软键对应为“输出”功能等。 2.3 机床操作面板介绍（包括手持操作盒）； 组成： 机床（系统）通断按钮: 手动进给轴选择键 手动进给轴选择键； 手动快速进给键 手动快速进给键： 11 12 13 14 15 16 17 18 18 19 20 2121 22 22 2323 24 24 2525 26 27 28 2929 30 31 3232 33 34 35 8.参数设定 数控机床在出厂前，相关的驱动 系统参数，系统能参数等已由专业人 员调整为最佳状态，用户不能随意修 改，以下为用户常用的一些参数

15、设定 操作。 8.1 工件愿点设定操作： 工件原点为加工程序的编程基准 点，根据工件在工作台上的摆放位置的 不同，工作原点要做相应设定，以确 保加工正确。工件原点设定是基于机 械坐标系的偏移量，机械坐标系，在 机床出厂时，已由生产厂家（北京第 一机床厂）确定。 举例说明；如图 8.1 所示：（为表示方便 z 轴省略，z 轴设定与 x 、y 轴类似） x y 生标系为机械坐标系；x y 坐标系为工件坐标系；ax ， ay 为工件坐标系原点在机械坐标系中的坐标值。 工件原点设定值为 ax 、ay 。 原点设定操作顺序：（原点设定的一般方法） 如图 所示为“原点设定”界面显示。 36 37 数控机床

16、各个运动轴就在空间建立了一个直角坐标系，例如我厂生产的 xhad2412 加工中心，横向运动溜板我们定义为 y 轴，纵向运动的工作台 我们定义为 x 轴，垂向运动的滑忱我们定义为 z 轴。由于规则规定在主轴 轴线方向上运动轴（主轴轴向运动轴）必须定义为 z 轴，并且规定刀具远 离工件的方向为正向。根据右手定则，条件是面向主轴，大拇指指向 x 轴 正向，食指指向 y 轴正向，中指指向 z 轴正向（以上运动轴都以刀具为基 准，即刀具的运动方向为基准）。有些数控机床不一定遵从以上定则，但一 定遵从 z 轴与主轴轴线重合，刀具远离工件方向为 z 轴的正向这个规则。 数控机床各个运动轴规定了名称（x ，

17、y ，z ），规定了方向，便建立了 机床坐标系（机械坐标系）。下步是规定机床运动轴参考点，即运动轴以哪 里为起始计数点，我们就把运动轴的起始参考点称为机床零点（也称机械坐 标系原点）。根据位置检测元件的不同，增量式检测元件（例增量式光栅或 增量式编码器）在机床加电后，必须进行回参考点的操作，以建立机械坐标 系。绝对式检测元件，就可省去这个操作，只要检测元件（例绝对值编码器） 安装到机床上“回参考点”就不用在加电时进行操作。osp7000m/700m 就 配置的是绝对值编码器做为速度和位置检测元件。 数控系统控制坐标轴运动，实际上是控制主轴上刀具运动，以达到控制 切削的目的。机床坐标系的参考点也

18、只能以主轴为基准，即数控机床的主轴 端面与主轴轴线的交点为机床坐标系的参考点（机械坐标系原点），在数控 机床的运动轴移动到机械坐标系原点，也就是此交点的位置为 0 点，显示屏 x 、y 、z 的位置显示（机械坐标系有效，即g15h0 有效）是此交点（参考 点）在坐标系中的位置值，以后设定的刀具半径补偿值和刀具长度补偿值， 都是以此交点为基准（参照刀具数据设定）。 为了理解方便，工件坐标系可以认为是把机械坐标平移后设定的坐标 系，显示屏 x 、y 、z 的当前位置值为工件坐标系中刀具所在的位置（实质 机械坐标系仍存在，只是当前位置显示无效）。 以上说明，初学者可在实际操作中逐步体会，在使用数控机

19、床时，一定 要有机械坐标系，工件坐标系，局部坐标系的概念。（局部坐标系，同上理， 是在工件坐标系中，为了编程方便，以工件坐标系为基准，平移、旋转后的 坐标系，初学者可在以后的工作中练习体会，在此不再详述，可参见有关编 程的资料说明）。 8.2 刀具数据设定操作 图 8.2 为刀具数据设定界面。 刀具数据指在应用刀具半径补偿，刀具长度补偿时确定的刀具外径和长 度值，刀具数据的设定需首先测定每次应用刀具的外径和长度，获的每把应 用刀具的精确数据，便可设定在刀具数据的登录表中，使用者在加工程序中 直接应用 d 代码或 h 代码指令。 设定条件：任何一种主操作方式。 操作顺序： 38 39 设定界面，

20、按 f6 分类 或 f7 分类 可以依次显示任选参数 （位），任选参数（字）、任选参数（长字）、系统参数、用户参数、指令宏 参数、机床计时器参数等，使用者可根据需要，停留在某一类参数页面，按 f1 设定 或 f2 加运算 键入设定数值，再按 写入/执行 键，参数设定 完成，退出参数界面时应按 f7 备份 ，（按 f8 扩展 找到“备份”软 键），存储修改后的参数。 注意；确认设定参数的含义，以免在以后的操作中发生人员伤亡或机 床故障。除用户参数、机床 plc 使用的有关操作计时器参数外，不要修改 其他参数，若要修改请与教师联系，一起协调解决。 训练中心使用的加工中心，一般配置的是具有机械定位的

21、马氏体结构的 盘式刀库，一般刀库的容量为 20 个刀套位。 对于加工中心，采用以上结构的刀库，自动装卸刀具的控制，采用步控 方式，由主轴按固定的移动顺序直接从刀库装卸刀具，换刀指令只需 “tnnm06 ”（例：“t03m06 ”表示主轴自动装卡第三个刀套位的刀具），这 样 要求在自动加工前进行刀具调整和刀库操作。 操作顺序如下： 根据加工工艺，准备刀具。 根据加工程序，安装刀具，根据 t 代码指令的值，把刀具安装到刀 库内，例；t02 为一把20 的杆铣刀，就把20 的杆铣刀安装到刀库的第 2 个刀套位置上。 按 手动运行 键； 注：手动方式下进行刀库操作。 在刀库侧，有一个刀库操作盒，使“手

22、动/ 自动”开关“手动”有效。 注：选择刀库手动操作方式为手动操作方式。 使用刀库操作盒“旋转”按钮，点动刀库旋转，找到要求的刀套位。 上例中 t02，就找到 02 刀套位，02 号标识可在刀库侧看到。 注；首先打开刀库侧用户安装防护门，可在点动刀库旋转时观 察刀套号，若刀库从未回零，即显示屏出现“刀套号为 0 ”的报 警，可在此进行回零操作，附记。 找刭目标刀套号，可用手把刀具安装到刀库上。 再点动“旋转”按钮，依次把所有需要的刀具安装到刀库上。 在刀库侧，使刀库操作盒“手动/ 自动”开关“自动”有效。完成安 装刀具。关闭防护门。 刀具数据输入或修正（见参数设定章节）； 建议确认刀库刀具的安

23、装位置是否与加工程序指令相符； 40 进行换刀后，即主轴上有刀后，不允许手动操作刀库，建议把刀具从主 轴自动放回后，再进行手动操作刀库。 附记：刀库回零操作（若系统显示屏出现“alarm b 2722 刀库刀套号 0 ”报警，说明刀库未回零，必须进行刀库回零操作）。 回零操作如下： 按 手动运行 键； 使“手动/ 自动”开关“手动”有效； 注；刀库侧刀库操作盒上“手动/ 自动”选择开关。 按“回零”按钮； 注：刀库旋转到零点自动停止，即换刀点刀套号为 1。 使“手动/ 自动”开关“自动”有效。 . 注：刀库回零完成，系统报警用“复位”键取消。 注意：手动操作刀库时（刀库旋转运动时），严禁把手或

24、头伸人刀库防 护罩内，避免发生人员伤亡；严禁在刀盘上（旋转部件）上摆放工具或杂 物，：避免人员伤亡或刀库拐坏；手动安装刀具，必须确认刀具卡紧；手动 安装刀具完成后，确认防护门关闭。 10 辅助操作 10.1 机床照明 按 照明灯 键，其左上角指示灯亮，表示打开机床照明灯，再按此键， 其左上角指示灯熄灭，表示关断机床照明灯。 10.2 屏幕保护 按 屏幕显示关闭 键，其左上角指示灯亮，显示屏变黑，系统处于屏幕保护 状态，机床工作不受影响，再按此键其左上角指示灯熄灭，显示屏显示关断 时的状态。 10.3 点动润滑 机床的导轨润滑采用的是定时定量润滑，机床加电后，机床进行一步初 始定量润滑，如果需要

25、，可进行一次或若干次手动定量润滑。操作如下： 按 导轨面润滑油 键，其左上角指示灯亮，导轨依次进行一次定量润滑， 其左上角灯熄灭表示一次定量润滑完成。 10.4 进给轴超行程相关操作 进给轴超行程有两级保护，即软极限保护和硬极限保护。如下图 表示： 说明：a 、b 点表示丝杠支撑座，ab 之间为丝杠长度，c、d 点表示进给 41 轴负向、正负软极限，cd 之间为加工行程，e 点、f 点表示进给轴负向、 正负硬极限，ef 之间为行程极限，ae 和 bf 之间为失控超程量。 一般情况，手动移动进给轴不会超出 cd 之间的范围，例如手动移动 x 轴到 c 点或 d 点时，机床停止移动“行程极限”指示

26、灯亮，系统禁止机床 朝负向（机床在 c 点时）或朝正向（机床在 d 点时）手动移动，这时只能 朝正向（机床在 c 点时）或朝负向（机床在 d 点时）手动移动机床，离开 c 点或 d 点时“行程极限”指示灯熄灭，自动操作方式或mdi 操作方式时， 程序段在预读时，如果机床要移动到 cd 范围外，系统预先发出报警，程序 停止在执行程序段的目的位置，预读程序段不会执行，机床也不会超出软极 限范围。 特殊情况：由于系统故障或误操作，机床软极限失效，机床碰负向（e 点）或正向（f 点）的硬极限开关，机床立即切断强电，进给轴急停方式停 止。如何进行恢复操作，请按照下列操作 3.1 步骤： 打开电拒，如图

27、3.1 所示：机床加电状态打开电柜需用一把“一”字 改锥。在总电源开关把手右下侧有一旋转钮，顺时针旋转，解开机械锁紧机 构。并且打开电柜门锁定机构，便可打开电柜。 找到电柜内“安装面板（install panel ）”的“硬极限释放 （ot.release ）”钥匙开关，把开关打到“on ”位置，机床处在硬极限开 关失效状态。 按机床操作面板上的“复位”键，系统复位起动后，显示屏显示 “alarm d 4700 行程极限超程解除”提示信息。 用手动操作方式下手轮操作方式，选择超程的轴，同超程相反的方向 移动机床，使其进入加工行程范围内。 把电柜内“安装面板”上的硬极限释放钥匙开关打到“off

28、”位置。 机床处在硬极限开关有效状态。 关好电柜门，机床恢复到正常状态。 注意：出现超硬极限现象，一定首先分折故障原因，再进行恢复性操作 以确保不发生更严重的故障。建议严格遵守以上操作顺序。 10.5 冷却液控制操作 在加工零件时，需要冷却液时，可分为自动或 mdi 操作控制给定或手 动直接给定，其冷却液的流量取决于泵的大小，操作时只控制泵的开/断。 自动或 mdi 操作方式以 m 代码指令控制开/断： m08 表示冷却液开； 42 m09 表示冷却液关； ml3 表示冷却液开，主轴正转； ml4 表示冷却液开，主轴反转； m05 表示冷却液关，主轴停止。 手动操作方式以按键控制开/断 在手动

29、切削进给方式，冷却液“开/断”操作如下： 按 键其左上角指示灯亮，冷却液打开，再按此键，其左上 角指示灯熄灭，冷却液关断。 43 三、机床的电气维护 做好机床的电气维护，使机床处于较佳的状态，是提高生产效率的最佳 方法。机床的电气维护包括机床正常状态下的常规维护和机床故障状态下的 维护。在进行机床维护前首先了解机床的电气原理，硬件和软件配置，以及 基本操作；其次，掌握在机床故障状态下对故障的分析和维修。对配用 osp7000m/700m 数控系统的数控机床，由于数控系统强大的自诊断功能和 plc 近乎完美的监控功能，在故障状态下，可按照本手册介绍的操作方法， 故障的分析和解决变的轻而易举。 1机床电气的日常维护（常规维护） ?保证电网电压为三相ac380v 士 10，50hz，使用独立的电源，机 床周围避免强噪声干扰，强幅射干扰。 ?在湿度大的环境中，电柜和吊柜箱内要进行除湿处理，可定期更换干 燥剂等。避免使机床工作在酸性或碱性度高的空气中。 ?定期检测机床侧的