《数控编程与操作》课件-任务4（数控车床对刀）

《数控编程与操作》任务四数控车床对刀项目一数控车床基本操作任务四数控车床对刀[任务描述]正确安装车刀和工件，通过手动试切工件端面和外圆测出工件坐标系原点在机床坐标系中位置，并将其值输入到机床相应存贮器中，使刀具在工件坐标系中运行。任务四数控车床对刀[知识目标]1.撑握工件坐标系概念；2.掌握数控车床刀具号、刀位号等概念；3.熟悉数控车床常见报警信息。任务四数控车床对刀[技能目标]1.会建立工件坐标系；2.能正确、熟练装拆数控车刀和工件；3.能判断常用车刀刀位号及刀具号；4.掌握对刀操作步骤，会正确进行外圆车刀对刀；5.会处理数控车床简单报警信息。[知识准备]工件坐标系又称编程坐标系，是编程人员为方便编写数控程序而建立的坐标系，一般建立在工件上或零件图纸上。01工件坐标系方向选择（一）工件坐标系工件坐标系的方向必须与所采用的数控机床坐标系方向一致，卧式数控车床上，工件坐标系Z轴正方向向右，X轴正方向向上或向下（后置刀架向上，前置刀架向下）。[知识准备]02工件坐标系原点位置的选择（一）工件坐标系[知识准备]02工件坐标系原点位置的选择（一）工件坐标系工件坐标系的原点，理论上可以选择在任意位置，但为方便对刀及方便计算工件轮廓上编程点坐标，尽可能选择在零件的设计基准或工艺基准上。[知识准备]02工件坐标系原点位置的选择（一）工件坐标系①X轴原点选择在工件轴心线上。②Z轴原点，选择在工件右端面（最常用）。③对于对称的零件，Z轴原点可选择在工件对称中心平面上。④Z轴原点也可以选择在工件左端面。[知识准备]（二）选择机床坐标系指令法那科系统指令格式G53X_Z_；含义指定G53后，刀具快速移动到机床坐标系中该位置；使用说明1.G53指令为程序段有效指令，后跟绝对值，若跟增量值，则刀具移到换刀点位置。2.指定G53之前，必须先建立机床坐标系，即通过手动回参考点或G28指令返回参考点操作。3.使用指令后，将取消一切刀尖半径补偿、长度补偿。[知识准备]（三）选择工件坐标系指令（或可设定的零点偏移指令）[知识准备]（三）选择工件坐标系指令（或可设定的零点偏移指令）指令代码G54；工件坐标系1G55；工件坐标系2G56；工件坐标系3G57；工件坐标系4G58；工件坐标系5G59；工件坐标系6G54；第一可设定的零点偏移G55；第二可设定的零点偏移G56；第三可设定的零点偏移G57；第四可设定的零点偏移G58；第五可设定的零点偏移G59；第六可设定的零点偏移使用说明1.G54～G59等6个指令均为模态有效代码，一经使用，一直有效；2.6个工件坐标系指令功能一样，可任意使用其中之一；3.执行该指令后，机床不作移动，只是在执行程序时把工件原点在机床坐标系中位置偏移量带入数控系统内部计算，使刀具在工件坐标系中运行，以方便编程。[知识准备]（四）数控车刀及刀位点01刀具刀位点数控车床上表示刀具位置的点，对刀、编程、加工中使用的刀具均以刀具刀位点来表示其位置。[知识准备]（四）数控车刀及刀位点02换刀点换刀点是刀具换刀时所处位置点，编程过程中更换刀具，应将刀具移至换刀点位置，理论上换刀点位置可以任意选定，但必须保证在换刀过程中刀具不能碰撞到工件、卡盘、尾座等，故换刀点位置Z方向、X方向离工件、尾座有足够换刀距离。[知识准备]（四）数控车刀及刀位点03刀具号及刀具补偿号系统法那科系统西门子系统刀具表示方法T后跟四位数字组成，前两位为刀具号，后两位为刀具补偿号如：T0101，T0303T后跟1～4位数组成表示刀具号，用D1~D9表示刀具补偿号（刀沿号）如：T01D1，T01D2等说明1.有些数控机床刀具指令需要单独编写一个程序段；2.刀具调用后，刀具长度补偿自动生效；3.编程过程中用到的刀具号必须与该刀具装夹在刀架上的位置号一致；4.西门子系统如不写刀具补偿号（刀沿号），则D1自动生效；若写D0，则表示补偿值无效。[知识准备]（四）数控车刀及刀位点03刀具号及刀具补偿号[知识准备]（五）使用选定工件坐标系（零点偏移）指令对刀使用选定工件坐标系指令对刀通过试切法将工件原点在机床坐标系中位置测出并输入到G54、G55中的一种对刀方法，对刀前需将刀具长度补偿及基本工件坐标系00（EXT）（法那科系统）或基准偏置（BNS）（西门子系统）中数值全部清零。以外圆车刀为例，对刀时选择工件右端面中心点为工件坐标系原点，刀尖为编程与对刀刀位点，对刀步骤如下。[知识准备]（五）使用选定工件坐标系（零点偏移）指令对刀（1）刀具Z方向对刀MDI（A）模式下输入M3S400指令，按数控启动键，使主轴正转。切换成手动（JOG）模式，移动刀具车削工件右端面，再按

键退出刀具（刀具Z方向位置不能移动），如图1-21所示。然后进行面板操作，面板操作步骤见表1-27、表1-28。[知识准备]（五）使用选定工件坐标系（零点偏移）指令对刀（2）刀具X方向对刀MIDI（A）模式下输入M3S400指令，按数控启动键，使主轴正转。切换成手动（J0G）模式，移动刀具车削工件外圆（长2~5mm），再按键退出刀具（刀具X方向位置不能移动），如图1-22所示。停车测量车削外圆直径，然后进行面板操作，法那科系统面板操作步骤见表1-27。西门子系统面板操作步骤见表1-28。[知识准备]（五）使用选定工件坐标系（零点偏移）指令对刀Z方向对刀面板操作步骤X方向对刀面板操作步骤1.按参数键（OFFSET）出现如图1-23画面；2.按软键[坐标系]，出现如图1-24画面；3.光标移至G54的Z轴数据；4.输入刀具在工件坐标系中Z坐标值，此处为Z0，按软键[操作]，再按软键[测量]，完成Z轴对刀。1.按参数键（OFFSET）出现如图1-23画面；2.按软键[坐标系]，出现如图1-24画面；3.光标移至G54的X轴数据；4.输入刀具在工件坐标系中X坐标值（直径），此处为X28.68，按软键[操作]，再按软键[测量]，完成X轴对刀。[知识准备]（五）使用选定工件坐标系（零点偏移）指令对刀[知识准备]03对刀验证Z方向对刀验证操作步骤1.JOG（手动）方式使刀具+X方向离开工件；2.使机床运行于MDI（手动输入）工作模式；3.按程序键；4.按[MDI]软键，自动出现加工程序名“O0000”，如图1-15所示；5.输入测试程序“G00T0101G54Z0”（或“G01T0101G54Z0M3S300F2”)6.按数控启动键，运行测试程序；7.程序运行结束后，观察刀尖是否与工件右端面处于同一平面，如“是”则对刀正确：如“不是”则对刀操作不正确，查找原因，重新对刀。表1-28法那科系统外圆车刀对刀验证操作步骤[知识准备]03对刀验证X方向对刀验证操作步骤1.JOG（手动）方式使刀具+Z方向离开工件；2.使机床运行于MDI（手动输入）工作模式；3.按程序键；4.按[MDI]软键，自动出现加工程序名“O0000”，如图1-15所示；5.输入测试程序“G00T0101G54Z0”（或“G01T0101G54Z0M3S300F2”)6.按数控启动键，运行测试程序；7.程序运行结束后，观察刀尖是否与工件右端面处于同一平面，如“是”则对刀正确；如“不是”则对刀操作不正确，查找原因，重新对刀。表1-28法那科系统外圆车刀对刀验证操作步骤[知识准备]（六）使用长度补偿对刀对刀前将基本工件坐标系EXT（法那科系统）或基础偏移（Basic）中数值清零。01刀具Z方向对刀MDI模式下输入M3S400指令，按数控启动键，使主轴正转。切换成手动模式，移动刀具车削工件右端面，再按键退出刀具（刀具Z方向位置不能移动）。[知识准备]（六）使用长度补偿对刀02刀具X方向对刀MDI模式下输入M3S400指令，按数控启动键，使主轴正转。切换成手动（JOG）模式，移动刀具车削工件外圆（长2～5mm），再按键退出刀具（刀具X方向位置不能移动）。[知识准备]Z方向对刀面板操作步骤X方向对刀面板操作步骤1.按参数键（OFFSET）出现如图1-23画面；2.按软键[补正]，出现画面如图1-29；3.按软键[形状]；4.按软键[操作]，出现画面如图1-30；5.输入刀具在工件坐标系中Z坐标值，此处为Z0，按软键[测量]，完成Z轴对刀。1.按参数键（OFFSET）出现如图1-23画面；2.按软键[补正]，出现画面如图1-29；3.按软键[形状]；4.按软键[操作]，出现画面如图1-30；5.输入刀具在工件坐标系中X坐标值（直径），此处为X28.68，按软键[测量]，完成X轴对刀。表1-30法那科系统外圆车刀长度补偿对刀操作步骤[知识准备]（六）使用长度补偿对刀[知识准备]（六）使用长度补偿对刀03对刀验证对刀结束后同样需分别验证X、Z轴对刀操作是否正确，验证步骤同上，只需将测试程序中G54、G55等指令删除即可；使用刀具长度补偿对刀后，空运行时，可将G54的00组（EXT）中Z轴数据设置为200～300mm，使刀具远离工件或卡盘进行空运行和仿真，保证安全。空运行和仿真结束后再将Z轴数据恢复到0。[知识准备]（七）数控车床报警与诊断01法那科系统数控车床报警与诊断当数控车床出现故障、操作失误或程序错误时，数控系统就会报警，出现报警画面（或报警信息ALM显示），机床将停止运行；数控机床报警后应查找报警原因并加以消除才能继续进行零件加工。①法那克系统报警画面。[知识准备]（七）数控车床报警与诊断+②报警履历法那克系统有多达50个最近发生的CNC报警被存储起来并显示在报警画面上。③报警处理及报警画面切换根据报警原因或查阅法那克系统说明书中报警一览表，消除引起报警的原因，然后按复位键。处于报警画面时，通过清除报警或按下信息功能键返回到显示报警画面前所显示的画面。[知识准备]（七）数控车床报警与诊断④常见报警情况及原因分析序号报警类型报警情况、原因及删除方法1回参考点失败原因：回参考点时，方向选择错误、回参考点起点太靠近参考点或紧急停止按钮被按下等；删除方法：释放紧急停止按钮、按复位键后重回参考点。2X、Y、Z方向超程原因：手动移动各坐标轴过程中或编写程序中，刀具移动位置超出+X、+Y、+Z或-X、-Y、-Z极限开关；删除方法：手动（JOG）方式下，反方向移动该坐标轴或修改程序中X、Y、Z数据。表1-32数控机床常见报警情况及删除方法[知识准备]（七）数控车床报警与诊断序号报警类型报警情况、原因及删除方法3操作模式错误原因：在前一工作模式未结束情况下，启用另一工作模式；删除方法：按复位键后重新启用新的工作模式。4程序错误原因：非法G代码、指令格式错误、数据错误等；删除方法：修改程序。5机床硬件故障原因：机床限位开关松动、接触器跳闸、变频器损坏等；删除方法：修理机床硬件。表1-32数控机床常见报警情况及删除方法任务实施1.实施条件；2.实施步骤：（1）开机并回参考点；（2）装夹工件；（3）装夹车刀；（4）试车削端面；（5）试车削外加；（6）使用长度补偿对刀。[检测评分]序号检测项目检测内容及要求配分学生自检学生互检教师检测得分1职业素养文明、礼仪52安全、纪律103行为习惯54工作态度55团队合作5表1-33对刀检测评价表[检测评分]序号检测项目检测内容及要求配分学生自检学生互检教师检测得分6操作训练内容开机、回参考点操作正确、熟练107工件装夹熟练且符合要求108刀具装夹熟练且正确109使用刀具长度补偿对刀正确3010使用零点偏移指令对刀会操作10综合评价表1-33对刀检测评价表[任务反馈]表1-34对刀中出现误差现象、产生原因及修正措施误差项目产生原因修正措施使用刀具长度补偿对刀Z轴检验不正确1.机床未回参考点或参考点被破坏2.刀具车端面后沿+X方向退出过程中，Z方向有位移3.对刀操作及验证时，刀具号或刀沿号错误4.基本工件坐标系（或基本偏移）中数值不为零使用