沈阳理工大学应用技术学院

1、沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院数控机床数控机床模块二：数控车床编程与操作加工模块二：数控车床编程与操作加工项目项目1 1：数控车床基本操作：数控车床基本操作沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院一、项目呈现一、项目呈现学习数控车床的基本操作是学习数控车床编程与操作加工的基础。了解数控车床的分类、组成、加工特点和加工范围是选择车床的前提；熟悉数控车床的操作面板功能是操作车床的最基本的必备条件；掌握数控车床的坐标系和各原点，数控车床的程序结构与组成，基本编程指令是编制数控程序在数控车床上编程、进行初体验的先决条件；数控仿真软件是程序编制后，加工前进行模拟仿真的必备工具之

2、一。沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院一、项目呈现一、项目呈现知识目标：知识目标：能力目标：能力目标：情感目标：情感目标：1.了解数控车床的分类、组成、加工特点和加工范围；2.掌握FANUC 0i Mate-TC系统数控车床操作面板；3.掌握数控车床的坐标系统及各原点、数控车床的程序结构；4.了解数控车床安全操作规程、日常维护及保养。1. 掌握数控车床回参考点操作及手动操；2. 掌握数控车床程序的输入及编辑；3. 掌握数控车床工件坐标系及其建立方；4.了解VNUC数控仿真软件5.了解对刀操作步骤通过项目的操作实践，让学生体验成功的喜悦。从而更加热爱自己的专业，养成规范的操作习惯和

3、精益求精的工作作风。沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院数控车床基本操作是学习数控车床编程与操作加工的基础和前提，通过本项目的学习，要掌握如下知识：数控车床的分类、组成、加工特点和加工范围，FANUC 0i Mate-TC系统数控车床操作面板，数控车床的坐标系统及各原点、数控车床程序结构，数控车床回参考点操作及手动操作，数控车床程序的输入及编辑，数控车床工件坐标系及其建立方法。二、项目分析二、项目分析沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院数控车床上零件加工过程 数控车床上零件加工过程数控车床上零件加工过程三、知识学习三、知识学习1. 数控车床概述数控车床概述 沈阳理工大学

4、应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院按数控系统分类按数控系统分类按数控车床的功能分类按数控车床的功能分类按数控车床主轴配置形式分类按数控车床主轴配置形式分类按控制方式特点分类按控制方式特点分类FANUC（法纳克）数控系统、（法纳克）数控系统、SIEMENS（西（西门子）数控系统、门子）数控系统、HASS（哈斯）数控系统、三（哈斯）数控系统、三菱数控系统、华中数控系统、广州数控等菱数控系统、华中数控系统、广州数控等经济型数控车床经济型数控车床普通数控车床普通数控车床车削中心车削中心立式数控车床立式数控车床卧式数控车床卧式数控车床开环控制的数控车床开环控制的数控车床闭环控制数控车床闭环控制数控车床

5、半闭环控制数控车床半闭环控制数控车床（1）数控车床分类）数控车床分类三、知识学习三、知识学习1. 数控车床概述数控车床概述 沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院立式数控车床立式数控车床卧式数控车床卧式数控车床（1） 数控车床分类数控车床分类三、知识学习三、知识学习1. 数控车床概述数控车床概述 沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院半闭环控制半闭环控制开环控制开环控制闭环控制闭环控制（1） 数控车床分类数控车床分类三、知识学习三、知识学习1. 数控车床概述数控车床概述 沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院车床主体 控制部分 主轴驱动单元及主轴电机 伺服驱动单元

6、及伺服电机 润滑系统液压系统 （2） 数控车床组成数控车床组成三、知识学习三、知识学习沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院（3 3）数控车床加工特点及加工范围）数控车床加工特点及加工范围主要用于轴套类、盘盖类等回转体零件的加工，如完成各种内外圆柱面、圆锥面、圆柱螺纹、圆锥螺纹、切槽、钻孔、绞孔等的加工。特别适合于复杂形状零件或中、小批量零件的加工。 1 1）适应性强）适应性强2 2）加工精度高，质量稳定）加工精度高，质量稳定3 3）能加工复杂曲面）能加工复杂曲面4 4）自动化程度高、工人劳动强度低）自动化程度高、工人劳动强度低5 5）生产效率高）生产效率高6 6）经济效益好）经济效

7、益好7 7）有利于生产管理的现代化）有利于生产管理的现代化三、知识学习三、知识学习1. 数控车床概述数控车床概述 沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院（1 1）CRT/MDICRT/MDI数控操作面板数控操作面板 三、知识学习三、知识学习2. 数控车操作面板数控车操作面板沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院 （2 2）机床操作面板）机床操作面板三、知识学习三、知识学习2. 2. 数控车操作面板数控车操作面板沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院3.3.数控车床坐标系数控车床坐标系（1）坐标轴和运动方向的命名原则1）机床的运动是指刀具和工件之间的相对运动，不管机

8、床的具体结构是哪个运动哪个静止，在确定坐标系时一律假定工件是静止的，即刀具在坐标系内相对于静止的工件运动。2）刀具远离工件的运动方向为坐标轴正方向。3）机床主轴旋转运动的正方向是按照右旋螺纹进入工件的方向。（2）Z坐标轴的规定在机床坐标系中，规定与传递切削动力的主轴重合或平行的刀具运动方向为Z轴，远离工件的刀具运动方向为Z轴正方向（+Z）。（3）X坐标轴的规定X轴是水平的，平行于工件的装夹面（即X轴沿工件的径向）。数控机床标准坐标系是一个右手直角笛卡尔坐标系。基本坐标轴为X，Y，Z直角坐标，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，Z轴与车床主导轨平行。三、知识学习三、知识学习沈

9、阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院4.4.数控车床各原点数控车床各原点（2 2）机床参考点）机床参考点机床参考点是机床坐标系中一个固定不变的位置点。对于大多数数控机床，开机时必须首先进行刀架返回机床参考点操作，确认机床参考点。回参考点的目的就是为了建立数控机床坐标系，并确定机床原点。只有机床回参考点以后，机床坐标系才建立起来，刀具移动才有了依据。数控车床参考点位置通常设置在机床坐标系中X、Z极限位置处。（1 1）机床原点（机床零点）机床原点（机床零点）该点是机床上的一个固定的点，其位置由机床设计和制造单位确定，通常不允许用户改变。数控车床的机床原点一般设在卡盘前端面或后端面的中心。

10、三、知识学习三、知识学习沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院（4 4）程序原点（起刀点）程序原点（起刀点）起刀点指刀具（刀尖）在加工程序执行时的起点。4.4.数控车床各原点数控车床各原点（3 3）工件原点）工件原点工件坐标系的原点称为工件原点或编程原点，工件原点在工件上的位置虽可任意选择，但一般遵循以下原则：1）工件原点选在工件图样的基准上，以利于编程；2）工件原点尽量选在尺寸精度高、粗糙度值低的工件表面上；3）工件原点最好选在工件的对称中心上；4）要便于测量和检验。数控车床上加工工件时，工件原点一般设在主轴中心线与工件右端面（或左端面）的交点处。三、知识学习三、知识学习沈阳理工大

11、学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院5.5.数控车床程序结构与组成数控车床程序结构与组成1 1）程序名）程序名所有数控程序都要取一个程序名，用于存储、调用。不同的所有数控程序都要取一个程序名，用于存储、调用。不同的数控系统有不同的命名规则，数控系统有不同的命名规则，FANUCFANUC系统程序名通常由字符系统程序名通常由字符 “O”O”后跟数字来表示。后跟数字来表示。2 2）程序内容）程序内容由一个个程序段组成，每个程序段则由一个或若干个信息字由一个个程序段组成，每个程序段则由一个或若干个信息字组成，每个信息字又有地址符和数据字符组成。组成，每个信息字又有地址符和数据字符组成。3 3）程序结

12、束）程序结束用辅助功能代码用辅助功能代码M02，M30表示。表示。（1 1）数控车床程序结构）数控车床程序结构三、知识学习三、知识学习沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院（2 2）数控车床程序段组成）数控车床程序段组成N100 G01 X50. Z30. F200 S500 T0101 M03；程序段号为程序段号为100100直线插补直线插补 行程终点坐标行程终点坐标 行程终点坐标行程终点坐标 进给速度为进给速度为200mm/min200mm/min 主轴转速为主轴转速为500r/min500r/min 调用调用T01T01号刀号刀主轴正转主轴正转 程序段由顺序号字、功能字、尺寸字

13、、其它地址字组成，末尾用程序段由顺序号字、功能字、尺寸字、其它地址字组成，末尾用“；”5.5.数控车床程序结构与组成数控车床程序结构与组成三、知识学习三、知识学习沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院6.6.数控车床程序指令数控车床程序指令可设定的零点偏置指令可设定的零点偏置指令主轴转速功能指令主轴转速功能指令主轴正、反转指令主轴正、反转指令尺寸指令尺寸指令刀具功能指令刀具功能指令G54G54G59G59S SM03M03：主轴正转：主轴正转 M04M04：主轴反转：主轴反转X X、Z ZT T三、知识学习三、知识学习沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院7.7.数控车床安

14、全操作规程数控车床安全操作规程（1 1）检查电压、气压、油压是否正常（有手动润滑的部位先要进行手动润滑）。）检查电压、气压、油压是否正常（有手动润滑的部位先要进行手动润滑）。（2 2）机床通电后，检查各开关、旋钮、按键是否正常、灵活，机床有无异常现象。）机床通电后，检查各开关、旋钮、按键是否正常、灵活，机床有无异常现象。（3 3）检查各坐标轴是否回参考点，限位开关是否可靠；若某轴在回参考点前已在参）检查各坐标轴是否回参考点，限位开关是否可靠；若某轴在回参考点前已在参考点位置，应先将该轴沿负方向移动一段距离后，再手动回参考点。考点位置，应先将该轴沿负方向移动一段距离后，再手动回参考点。（4 4）

15、机床开机后应空运转）机床开机后应空运转5min5min以上，使机床达到热平衡状态。以上，使机床达到热平衡状态。（5 5）装夹工件时应定位可靠，夹紧牢固。检查所有螺钉、压板是否妨碍刀具运动，）装夹工件时应定位可靠，夹紧牢固。检查所有螺钉、压板是否妨碍刀具运动，以及零件毛坯尺寸是否有误。以及零件毛坯尺寸是否有误。（6 6）数控刀具选择正确，夹紧牢固。）数控刀具选择正确，夹紧牢固。（7 7）首件加工应采用单段程序切削，并随时注意调节进给倍率控制进给速度。）首件加工应采用单段程序切削，并随时注意调节进给倍率控制进给速度。（8 8）试切削和加工过程中，刃磨刀具、更换刀具后，一定要重新对刀。）试切削和加工

16、过程中，刃磨刀具、更换刀具后，一定要重新对刀。（9 9）加工结束后应清扫机床并加防锈油。）加工结束后应清扫机床并加防锈油。（1010）停机时应将各坐标轴停在正向极限位置。）停机时应将各坐标轴停在正向极限位置。三、知识学习三、知识学习沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院8.8.数控车床日常维护与保养数控车床日常维护与保养数控车床上零件加工过程 （1 1）数控车床日常维护与保养内容数控车床日常维护与保养内容序号检查周期检查部位检查要求1每天导轨润滑油箱检查油标、油量，检查润滑泵能否定时启动供油及停止2每天X、Z轴导轨面清除切削及脏物，导轨面有无划痕3每天压缩空气气源压力检查气动控制系统

17、压力4每天主轴润滑恒温油箱工作正常，油量充足并能调节温度范围5每天机床液压系统油箱、液压泵无异常噪声，压力指示正常，管路及各接头无泄漏6每天各种电气柜散热通风装置各电气柜冷却风扇工作正常，风道过滤网无堵塞7每天各种防护装置导轨、机床防护罩等无松动、无漏水8每半年滚珠丝杠清洗丝杠上旧润滑脂，涂上新润滑脂9不定期切削液箱检查液面高度，经常清洗过滤器等10不定期排屑器经常清理切屑11不定期清理废油池及时清除废油池中的废油，以免外溢12不定期调整主轴传送带松紧程度按机床说明书调整13不定期检查各轴导轨上镶条按机床说明书调整三、知识学习三、知识学习沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院8.8.

18、数控车床日常维护与保养数控车床日常维护与保养（2）数控系统日常维护与保养数控系统日常维护与保养三、知识学习三、知识学习数控系统使用一段时间后，某些元器件或机械部件会老化、损坏。为延长元器件的寿命和零部件的磨损周期应在以下几方面注意维护。（1）尽量少开数控柜和强电柜的门。 车间空气中一般都含有油物、潮气和灰尘。它们一旦落在数控装置内的电路板或电子元器件上，容易引起元器件间绝缘电阻下降，并导致元器件的损坏。（2）定时清理数控装置的散热通风系统。 散热通风口过滤网上灰尘积聚过多，会引起数控装置内温度过高，致使数控系统工作不稳定，甚至发生过热报警。（3）经常监视数控装置电网电压。 数控装置允许电网电压

19、在额定值的10%范围内波动。如果超过此范围就会造成数控系统不能正常工作，甚至引起数控系统内某些元器件损坏。为此，需要经常监测数控装置的电网电压。电网电压波动较大时，应加装电源稳压器。沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院四、项目实施（一）开机、回参考点操作（一）开机、回参考点操作当数控机床出现以下几种情况时，应重新回参考点。 机床关机以后重新接通电源开关。 机床解除紧急停止状态以后。 机床超程报警信号解除以后。2回参考点操作步骤（1）按回参考点键，再按+Z、+X方向键，即可回参考点。（2）在“回参考点”窗口中可观察是否已回参考点。1数控车床开机操作步骤接通数控车床电源，打开机床电源开

20、关。沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院（二）（二）手动（手动（JOG）操作与试切削）操作与试切削 1手动（JOG）操作（1）坐标轴控制（2）主轴控制2工件装夹、刀具装夹训练（1）工件装夹训练 取30mm60mm的Q235圆钢毛坯，将其装夹在三爪自定心卡盘上，伸出40mm左右，用划线盘校正后用卡盘扳手旋紧三爪自定心卡盘，夹紧工件。（2）刀具装夹训练 将外圆车刀装在刀架上，用垫刀片垫起，使刀尖与机床主轴等高，刀杆与主轴轴线垂直，刀头伸出约2030 mm，用刀架扳手夹紧 3试切削训练（1）手动切削工件端面（2）手动切削工件外圆4切削结束拆下工件和车刀，清理机床。四、项目实施沈阳理工大学

21、应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院（三）数控程序的输入（三）数控程序的输入 1. 按EDIT编辑键，选择编辑工作模式。2. 按PROG程序键，显示程序编辑画面或程序目录画面。3. 输入新程序名，如“O9424”。4. 按INSERT输入键，开始输入程序。5. 按EOBINSERT键，换行后继续输入程序。6. 按CAN键可依次删除输入区最后一个字符，按【DIR】软键可显示数控系统中已有的程序目录。四、项目实施沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院（四）数控程序的编辑（四）数控程序的编辑1.程序的查找与打开2.程序的复制3. 程序的删除4.字的查找5.字的插入6. 字的替换7. 字的删

22、除四、项目实施沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院（五）数控车床（五）数控车床MDI操作及对刀操作及对刀1MDI 手动操作手动操作（1）手动输入操作步骤 机床处于 MDI 工作模式； 按 PROG 程序键； 按【MDI】软键，自动出现加工程序名“O0000” ； 输入测试程序，如“M03 S500” ； 按循环启动键，运行测试程序； 如遇 M02 或 M30 指令停止运行，或按复位键 RESET 结束运行。（2）手动输入操作说明 MDI 手动输入程序不能被存储； 按循环启动键后，运行中的程序段不能被编辑。程序执行完毕后，输入区的内容仍保留。当循环启动键再次被按下时，机床重新运行； FANUC-0i 系统 MDI 方式最多可输入10个程序段。四、项目实施沈阳理工大学应用技术学院沈阳理工大学应用技术学院（五）数控车床（五）数控车床MDI操作及对刀操作及对刀2试切法对刀及检验方法试切法对刀及检验方法（1）工件装夹 将30mm80mm的Q235圆钢毛坯装夹在三爪自定心卡盘上，伸出50mm左右，用划线盘校正后夹紧。（2）刀具装夹 按要求把外圆车刀装入刀架T01号刀位并夹