加工中心使用手册

1、加工中心实用操作手册秦皇岛市千美石材有限公司二0一五年八月一、 概述我公司的石材加工中心（以下简称石材雕刻机）可精加工出各种直线、曲线异型边，各种高档台板，洗手台板，厨柜面板，以及各种石材雕刻作品，是精加工的利器。其主要有X、Y、Z轴独立运行，保证了整机的刚性及高精度。二、 雕刻机的组成1、雕刻机主要由主雕刻机、工件置放台，操作控制系统三个部分组成。其中主雕刻机由X轴步进控制系统控制其X轴左右方向行进，Z轴由Z轴步进控制系统控制刀头上下方向步进，表现在工件上主要是雕刻工件的深浅变化，Y轴由Y轴步进控制系统控制，主要表现在工件通过工件置放平台，前后方向的步进。X、Y、Z三轴的工作指令均来源于，雕

2、刻程序设定雕刻刀径时的程序内容，但其中X轴的进给速度，可通过操作台上的速率调整旋转，来对程序内设定的速度，进行百分比的二次设定，Z轴的下切深度可以通过“手轮偏置”或通过调整Z轴的“外部偏置”功能把程序内设定的数值进行微调，也就是通过输入一个正值使下刀深度变浅，输入一个负值使下刀深度加深，以改变绝对值的方式改变Z轴的行进距离。Y轴的步进速度由刀径文件生成，无法在操作台上调整。Y轴的步进速率表现在程序内，为刀距大小的变化，表现在加工工件上就是加工精密度的变化，行距越小两刀之间的间隔也就越小，反之越大。三、 雕刻程序的由来雕刻机作为一台数控机器，所有运行过程都受程序来控制，程序在电脑上编写后转换为*

3、.NC格式的加工路径文件，然后能过介质传输给雕刻机，在雕刻机中以数条X、Y、Z轴坐标的指令，使雕刻机完成一系列工件的加工任务。雕刻程序一般通过专用的编制软来完成编制，常用的软件有JD paint、Art CAM等，这些软件可以把位图、矢量图、照片、CAD文件、手绘稿等一切平面数据，转化成生动精致的三维浮雕数字模型，并最终生成数控雕刻机可以识别的路径文件，我们主要使用的软件为Art CAM，后面章节将对此软件的使用进行详细的描述。四、 雕刻机的使用雕刻机作为数控设备有着精密的机械运行部分，也有着复杂的电气控制部分，在使用时要严格按着操作规程执行，以免造成设备的损坏或工件的损坏。1、 使用前的检查

4、每次开机前进行机器的全面检查，主要包括油路、水路、机械三个部分。油路主要由润滑中心油泵、分支油管、储油槽三部分组成，油泵为定时工作，通过设定的时间间隔，将润滑油通过油管，滴到X、Y、Z轴步进系统行进丝杠上，以保证行进的灵活性与准确性。检查内容：油箱内油位是否处于最高油位线与最低油位线之间，检查油箱滤网内是否有异物，如有应立即清理。如使用过程中发现有油滴通过主机头位置向下滴落，表明储油槽内油已满，应停机拆开机箱外壳，将油槽内的积油清理干净，每使用三个月，应将机箱外壳拆开，用煤油对三个轴的行进丝杠进行一次全面清洗。润滑中心有自动检查油位并报警的功能，如油位低于最低油位线，润滑中心面板显示：“ER”

5、并伴有蜂鸣声，此时应立即加润滑油，严禁继续使用。水路的检查，水路主要由两个部分组成，一个是主电机的冷却水，此部分作用为保证主电机的冷却，主电机启动前必须及时开启，并观察出水口是否出水通畅，出水口有水正常流出后方可启动主电机的运行。在工作过程中要每半小时检查一次冷却水的出水情况，并感触水温，出水水温用手触摸正常感觉是略有温度，但不烫手，可反复试几次，以掌握正常水温。如在加工过程中出现断水，或水温突然升高等问题，应立即停机，排除故障前不能再次启动机器。另一部分为雕刻机刀头冷却水，一般在工件雕刻前开启，如需手轮模拟，操作人员需要观察准确的下刀位置的，可以先不开刀头冷却水，但刀尖触碰工件后，应立即开启

6、此冷却水，如无水雕刻刀头与石材磨擦很快就会将刀头损坏。雕刻前还应调整喷水管的角度，使各出水口正对刀尖为宜，水流以出水有力，但不水花四溅为宜。机械部分的检查主机送电启动，控制器系统加载完毕，在操作器上将模式改为“手轮操作”然后使用手轮操作器，分别选取X、Y、Z三个轴向，缓慢的转动手轮，观察每个方向的行进方向是否正确，行进是否流畅线性，有无卡塞、异响，检查无异常后，停止手轮操作，打开电机冷却水，等回水正常后，点动“主轴旋转”此时主电机以1000转/min的速度缓慢转动，检查主电机是否有异音，是否有异常振动。2、 雕刻机的启动1 将主电源开关打到“开”位置2 控制器送电，此时控制器电脑启动，并完成系

7、统自检。3 系统自检后，无论X、Y、Z轴处于什么位置，系统都要要求重新进行三轴的原点回归，此时操作器上“原点回归”灯亮启，点动“自动运行”按钮，三轴自动进行原点回归，校正机械原点的位置。在此过程中严禁操作，任何方向的轴向运动。原点回归结束后，屏幕上报警提示自动消除，系统报警灯由红色闪烁，变为绿色。代表雕刻机已进入正常待运转状态。可进行下一步的操作。4 刀具的更换本设备共提供两种方式的换刀方式，一种是自动换刀，我们将各种常用刀具安装到相应的刀架后，分别放入刀库内指定位置，系统会根据雕刻程序内刀具的设备，自动前往刀库选取相对应的刀具，来进行加工。前提条件是刀具必须按指定编号，指定位置正确的放置，系

8、统内设定的刀具编号与雕刻机所设定的刀具必须一致。控制刀库门开关及卡刀、退刀的压缩空气压力在0.8mpa左右。因这厂的雕刻机此部分功能未开放，暂不能使用自动换刀功能。我们在使时主要用手动装刀，也就是根据程序内设定的刀具，利用人工的方式装到雕刻机上，此办法操作比较简单，但如出现一个工件里需要使用两把不同的刀具，就需根据不同的雕刻位置，制作两个刀具路径文件，并在第一个程序执行完毕后，停机换刀，重新设定Z轴高度，再进行雕刻。具体操作如下：打开空压机电源，启动空压机。空压机开始工作，打开通往雕刻机的管道阀门，观察空压机气压变化，当气压达到或接近0.8mpa时，点动操作器上“退刀”按钮，刀具自动从雕刻机上

9、滑落，特别需要注意的是，换刀过程最好由两人共同来完成，一人按钮一人用手握紧刀具，如不具备条件，需要一人换刀时，应先将雕刻机用手轮，或在操作器上点“连续寸动”铵健，将刀头开到机器靠近操作器侧，操作人员左人握住刀架，右手点动“退刀”按键，刀具自动退下，装刀时过程与其相反，点动“装刀”按钮既可。在装、退刀过程中易出现的问题：压缩空气无气压或气压不够，此时点动了退刀钮，刀具不会退下，但一旦气压达到要求，刀具会自动滑落，此时会造成刀具损坏，或工件损坏；装刀过程中，刀具的凹槽未能对准机器的凸起部位，造成刀具，虽然卡住，但是未能装刀到位，机器会自动检测刀具安装不正常，并报警提示。刀具的选用因雕件的不同，或雕

10、刻的要求不同，在雕刻时选用一把合适的刀具十分重要。如刀具选择不当，就没办法完成一个好的作品。我们常用的刀具有：平底铣刀、锥形球头刀、PCD刀等。其中平底铣刀主要用与雕刻水盆、茶盘或大型雕件空白位置，一般在制作刀径时选择“螺旋切削”的方式，能很快的完成雕件的铣平工作。如制作浮雕一般选取用锥形球头，此刀即有锥底刀的角度，底部又有小的曲面，对与浮雕的效果非常好，常用型号有：FZ10.3、FZ10.4、FZ10.6、FZ10.8，可根据雕件的大小，或图案的精细度来选择合适的型号。此种刀具还有刀径8、6等尺寸的，但刀径细的易在雕刻过程中出现断刀或磨损过快等问题，不建议选用。此种刀价格不高，耐磨性也不错，

11、但不足的地方是，因刀头过大，如雕刻既浅又细的图案或纹路时就力不从心了，此时我们需选用PCD聚晶石刀，此刀刀径一般6mm左右，刀长40mm 左右，主要型号有：E90-0.4、E90-0.7、E90-1.0 E90-2.0 E70-0.2、 E70-0.4、E70-0.7、E120-1.0等。PCD刀为聚晶石复合材料焊接而成，一般用于雕刻小字，细线条及比较细的花纹图案，一般参数设定：3cm以内的小字深度1mm左右，加工速度2000prm/min，加工时速率旋钮调到60%，Z轴下切速率200mm/min，如深度超过2mm一般需分层雕刻，PCD刀要求转速20000-30000 prm/min最好，但我

12、们的机器最高限速为12000转，通过试验我们把转速定到9000 prm/min左右，下切150mm/min，进给率600mm/min时也能达到很好的雕刻效果。刀具更换技巧在雕刻过程中如出现刀具轻微磨损，一般我们会马上使用“手轮偏置”功能让Z轴下切深度加大，但如果出现断刀问题，就不能再使用微调功能了，为了减少因换刀而造成的工件雕刻不平，或重新雕刻带来的长时间的时间损耗，我们一般在每次雕刻前上刀时，将刀具在刀架上的装配尺寸尽最大可能的保持同一个高度，将刀安装到刀架后，用卡尺测量刀尖具刀架平面的垂直距离，并进行记录，如雕刻过程中一旦出现断刀，重新换上的新刀依然使用这个高度，再通过手轮偏置功能就能轻松

13、继续雕刻。3、 程序的调入机器一切准备就绪，进入实际雕刻过程前最重要一部就是加载加工程序。程序调用步骤如下：将在Art CAM或其它浮雕生成软件内制作完成的模型，保存为*.nc格式的文件，并存在U盘或闪存卡内。将U盘或闪存卡插入雕刻机相对应的接口内，按控制器“ESC”钮使控制器屏幕回到主菜单页面。按F2程序编辑-F8档案管理-F4文件输入-F5更改磁盘机-用方向键将光标移动到磁盘2（用U盘输入时）-按enter健进入磁盘-移动光标选择需要加工的文件-F2勾选需要的文件-F1拷贝文件待进度条结束后，即完成了文件的输入过程。此时文件已保存到控制器文件夹内。4、图形的仿真此雕刻机系统有图形仿真功能，

14、可以在控制器上，对所作程序进行模拟仿真,此时机器实际处于停止状态，系统会根据程序命令进行仿真运算，并在屏幕的左侧显示模拟后加工件的仿真图像，供操作者进行观察，看所作程序是否与想完成的工件一致，在仿真过程中，系统还会将程序内超过机器加工范围的命令，或程序内存在的问题以报警的方式，在屏幕上进行显示。具体操作如下：按：“ESC” 使控制器屏幕回到主菜单页面-按F2程序编辑-按F8文件管理-用反向键上下移动到所要仿真的程序上-按“enter”进行确认-按F7图形仿真。此时系统开始进行图形的仿真计算，此功能根据程序大小不同，所需要的运行时间不同，如文件较大一般需要一段时间。但此功能可以在其它加工程序执行

15、过程中，进行，也就是说机器在加工A工件时，我们同时可以选择B工件进行仿真计算，相互不发生冲突。5、工件的固定工件的正确放置和固定是加工出合格产品的前提条件，我们所使用的设备工件固定采用的是四个固定压板的方式。首先将工件根据程序内设定的加工方向，横平竖直的放致到置物平台上，如加工工件为矩形可将长和宽各一个边与置物平台上的铁块两边缘对齐，保证工件与置物台的水平，工件位置摆放正确后，用四块至少各带有一个直边的石板，将工件四个方向顶死，并用压板固定。一般不允许将压板直接压到工件上，以免造成工件和刀具的损坏。6、 加工原点的确定根据雕刻机的原理，机器原点位置为机床的X,Y,Z轴的0点位置，也被称为绝对坐

16、标的0点，我们所用的0点位置是指，我们加工件的0点位置，也就是说这个位置是相当与绝对坐标的0点位置，也就是相当坐标的0点位置。在利用计算机制作雕刻件模型时，可以选择工件的四个角，及中心点作为中心点，也就是工件的0点位置。为了准确的定刀，雕刻时不出现问题，我们统一中心点为零点的方式。以下所讲的都是以中心点为零点的加工方式。（1） 将工件在置物台上固定好，工件的放置方向应与计算机模拟时的方向一致。同时要注意压板螺栓的位置，不要和刀路发生冲突。（2） 具体操作方式如图示（3） 按“ESC”使控制器屏幕回到主菜单页面-按“F1机台设定”-按F5设定坐标点-F5分中功能分中功能，将分中功能切换为手动分中

17、, 可于分中画面输入0 (手动分中), 按enter, 系统会切换为手动分中画面。在控制器上按“手轮模式”，在手轮操作器上选择X轴，并根据距离远近选择1-10-100三个倍率，移动X轴碰触图中的Px1点, 按“F1 PX1设定”, 此时会将X机械坐标记在画面PX1栏中, 并与Px2计算出X轴中间点机械坐标, 放在Pxm字段及辅助点坐标X轴字段，将刀具以手轮带去碰触图中的Px2点, 按“F2 PX2设定”，此时会将X机械座标记在画面Px2栏中, 并与Px1计算出X轴中间点机械坐标, 放在Pxm字段及辅助点坐标X轴字段，将刀具以手轮带去碰触图中的Py1点, 按“F3 Py1设定”, 此时会将Y机械

18、座标记在画面Py1栏中, 并与Py2计算出Y轴中间点机械坐标, 放在Pym字段及辅助点坐标Y轴字段，将刀具以手轮带去碰触图中的Py2点, 按“F4Py2设定”, 此时会将Y机械座标记在画面Py2栏中, 并与Py1计算出Y轴中间点机械坐标, 放在Pym字段及辅助点坐标Y轴字段。按“Esc” 键离开“分中功能”回到“工件坐标设定画面” 在工件坐标设定画面移动光标到要设定的工件坐标系统位置, 按下“F3辅助点自动设定”,此时系统便会依照光标所停的轴向, 将该轴的辅助点坐标值设定进光标所在的字段。此时我们完成了工件中心点的确定，这个中心点和我们作程序时所确定的中心点为同一个点。也是工件加工的起点位置，

19、开始加工件机器会以此点为中心点。将手轮打到Z轴位置，并缓慢转动手轮，让手轮的尖部以最慢的速度接触工件的表面，注意一定要刚刚接触到即停，如一个人不能准确确定，可以安排一个人进行辅助，一人观察一个操作，当此点确定后在“设定工件坐标系”页面，用上下方向健使光标选择Z轴坐标设定，按“F1机械坐标自动设定”此时完成刀具的Z轴起始高度的设定，此数值十分重要，如果设定时距离过高，会造成雕刻时实际雕刻深度小于设定深度，如果下刀过快会损坏刀头或工件。7、 开始加工一切准备就绪后，我们将进行正式加工环节，具体操作顺序如下：（1） 按“ESC”健使操作界面回到主菜单模式-按“F4执行加工”-按“F1选择加工文件”此

20、时页面进入系统的存储空间，用上下健移动光标到需加工的文件名上面，确认无误后按“enter”此时界面自动返回到执行加工页面，在屏幕最顶端将显示我们所选择的文件名称。屏幕的左侧开始刷新所要加工的工件模拟图形（如图形较大，刷新时间会很长，但不影响正常加工）屏幕的左侧显示程序的命令语句，及当前所处的命令位置。（2） 完成以上内容后，开启电机冷却水阀门，开启刀头冷却水阀门，电机冷却水溢流管开始正常流水，在操作器上选择“自动加工”，“手轮模拟”两个按健，然后按“主轴启动”此时主轴开始转动，按“自动加工启动健”机器进入自动执行状态，但回我们选择了“手轮模拟”功能，机器的X、Y、Z并无动作，此功能是为了保证机

21、器安全和保证加工的正确性，而设定的一个功能，此时我们匀速转动手轮，刀径开始沿着程序设定的路径开始加工，如我们发现加工动作和我们所需要实现的不一致时，可以反向转动手轮，机器将回到起点位置。手轮模拟无异常后，按“手轮模拟”健，结束手轮模拟，机器将开始自动加工，自至加工全部完成，回到起点位置后，机器将自动停止运行，自轴自动停止。（3） 手轮模拟功能，能最大限度的保证机器安全和雕刻的安全，我们每次启动机器在进入自动执行前，必须要进行手轮模拟。8、 加工过程中的问题处理及参数修订（1） 主轴转速及进给率的修改主轴转速和进给率是我们在程序内，选择加工用刀时，在刀具的参数制订时，输入的数值，每种刀型对应适合

22、自己的具体参数。但两个参数我们设定的只是一个基础数据，可以在加工过程中，根据具体石材的硬度，进行调整，例如：我们使用4mmFZ刀进行浮雕的加工，主轴转速设定为8000转/MIN，进给率设定为1000mm/min,但实际加工时石材较软，我们可以适当提高雕刻速度，可以旋转操作器上的“主轴转速”和“进给率”两个旋钮进行百分比的调整。主轴转速调整幅度为50%-120%，进给率调整范围是0%-150%（2） 断点回归工件加工过程中，可能会遇到刀具断裂或突然断电的异常状况，需要暂停加工。此时如果程序较大，已经加工了较长时间，使用者期望异常解决后，从异常发生时的程序段开始加工以节省时间。新代系统提供“断点回

23、归”功能供使用者使用，以满足操作需求。使用方法如下：第一步：寻找短点行号。控制器画面切换回主画面后，“F4执行加工”-“F4 加工参数设定”，弹出画面即可看到短点行号，如下图红色方框。第二步：按“ESC”键退回至“F4执行加工”画面，将光标移动至“起始单节序号”，输入断点序号后确认，即开始执行断点扫描动作，如下图：第三步：等待断点扫描完成后。开启“手轮模拟”功能。 （断点扫描完成后，“起始单节序号”会变为输入至断点行号，程序执行光标会移动至断点程序。）画面如下：第四步：按启动加工键开始加工，此时人机画面会显示加工中，但轴向不会移动。摇动手轮轴向会按程序路径移动，确认加工路径正确后，关闭“手轮模

24、拟”功能，机台将恢复正常的加工状态。（3） 手轮偏置手轮偏置功能为在加工中修改坐标系的功能，在某一个单节中靠手轮插入一个偏移量，该单节之后的所有程序都会维持此偏移量继续执行至加工结束。使用时期常在对刀有误或者刀具磨耗的产生导致切削时刀具切太深或者是切不到的情况。手轮偏移功能启用条件手轮偏置功能在自动执行与MDI模式下才可以启用，可执行条件为在加工状态中可以执行，在暂停状态中也可以执行，单节停止状态可以执行，在机械锁定（Maching Llock）期间也可执行。手轮偏置功能仅接受手轮命令，JOG、INJOG命令均无效。启用手轮偏置功能注意事项手轮偏移功能开启之后，手轮偏置坐标中的位置在开关机中会

25、保留，G54/G55坐标变动时不会清除，更换加工程序时不会清除，回原点也不会清除，G28/G29/G30等参考点回归动作时也不清除，超过行程极限不会自动清除，所以要关闭手轮偏置功能，必须通过人机界面执行坐标教导时清除手轮偏置坐标系。手轮偏置功能在攻牙期间和手轮模式下，均不能执行，手轮偏置功能执行由手轮的倍率决定进给速率。设定人机界面如下：执行手轮偏置功能时会修改手轮偏置坐标系值，仅在就绪状态下才可手动输入。当执行“F1机械坐标自动设定”时，将手轮偏置坐标系值清除。系统“F4执行加工”页面内“F6手轮偏置”功能如图：加工时，若发现接模有痕迹，判断原因为对刀不准，需要修正坐标偏移量，使用手轮偏置方

26、法如下：第一步：“F4执行加工”-“F6手轮偏置”启用手轮偏置功能，跳出一个视窗显示于目前手轮偏置坐标系资讯，如图：第二步：选择位置不准轴向，摇动手轮。此时，轴向移动的命令量为程序命令量加上手轮命令量。（可以手轮倍率选择命令倍率）第三步：加工路径为正确路径后，按下ESC则关闭此视窗。注意：手轮偏置坐标中的值在开关机都会保留（其作用相当于外偏），如果更换工件，会重新对刀，请将手轮偏置量清零。手轮偏置过程中，如需Z轴向负向调整，需要十分小心，最大调整幅度为0.1mm/每次。过快了会严重损坏刀具或加工工件。9、机器的暂停与停止机器的暂停，在加工过程中难免中间休息，或需要停止下来观察加工件加工效果如何

27、，此时我们需要停止机器的操作，并将刀头移动到不阻碍观察加工件的地方，暂停步骤如下：在操作器上按“停止自动加工”按健，此时机器停止加工，但此时机器主轴仍然处于旋转状态，刀头的位置也不会发生改变，如需移动机器，在操作器上选择“手轮模式”然后在手轮上选择Z轴方向，缓慢转动手轮正方面，刀具将抬离工件表面，继续选择手轮上的X、Y两个方向，将机器移到需要的地方，此时主轴仍处于转动状态，如需停止主轴转动，在操作器上按“主轴停止”主轴将停止运行。暂停结束后，我们重新继续加工，在操作器上按“自动执行”模式，并选择“手轮模拟”功能，按“自功执行加工”健，并转动手轮刀具将重回暂停点继续进行加工，一切正常无误后，关闭

28、“手轮模拟”功能系统将继续自动进行加工。机器的停止，加工结束后刀具自动回归工件的加工原点位置，并自动停止运行，我们只需水、电关闭，将工件取下即可。如在加工过程出现意外情况，需要紧急停机的，可按“急停”蘑菇形红色按钮，机器将马上停止运行，待故障排除后，顺时针旋转“急停”按钮，将急停复位，然后在重新恢复加工即可。五、 操作器按健功能介绍1、各按健功能介绍（1）开/关机按键蓝色按键：打开控制器电源 ，准备开始操作机械；红色按键：机器使用完后，关掉控制器电源 。（2）紧急停止在人员安全或机台操作发生安全顾虑时 ，压下此钮 ，机台所有机电控制会跳脱 ，此时 ，除了控制器尚有电源之外 ，伺服、主轴、加工液

29、所有的重电皆跳脱以确保人员或机械的安全性。（3）加工/暂停键蓝色按键：启动自动执行加工键；红色按键：自动执行加工暂停键。（3）原点模式说明：当CNC 打开电源，必须在原点模式寻原点 ，以建立正确的坐标系。Z轴寻完原点X/Y轴会自动寻原点。Z轴未寻原点,X/Y轴不能寻原点且不能手动移动。备注：刀退出后禁止X/Z轴寻原点（4）MPG 模式说明：用户在此模式下，旋转手轮来进行X、Y、Z三轴的移动. （5）自动加工模式说明：可使用此功能自动执行NC程序 （6）手动连动模式说明：此模式下，按“JOG”键来做机台移动.（7）手动寸动模式 说明：此模式下，按“JOG”键来做机台移动.移动的单位距离- *1 : 1um ,*10 : 10um ,*100 : 100um （8）MDI 加工模式说明：可用此功能执行单节程序，而不用去执行NC程序.操作方式： 模式按键切换至“MDI加工模式” 在原点复归后，MDI加工模式始有效.在主画面下选择F4“执行加工画面”. 按下 F3“MDI 输入”，屏幕中将