《数控模似仿真加工实训》-第3章

3.1数控系统面板介绍3.1.1数控系统面板

FANUC0i系统的控制面板如图3-1所示，主要由CRT面板、NC面板和机床操作面板二部分组成，如图3-1所示。下一页返回3.1数控系统面板介绍3.1.2键盘说明(表3-1)3.1.3输入缓冲区当按下一个地址和数字键时，与该键相应的字符就立即被送人输入缓冲区。输入缓冲区的内容显示在CRT屏幕的底部。为了标明这是键盘输入的数据，在该字符前面会立即显示一个符号“)”。在输入数据的末尾显示一个符号“_”标明下一个输入字符的位置(图3-2)。下一页返回上一页3.1数控系统面板介绍

为了输入同一个键上右下方的字符，首先按下键，然后按下需要输入的键就可以了。例如要输入字母P，首先按键，这时SHIFT键变为红色，然后按冲键，缓冲区内就可显示字母P。再按一下键，SHIF"I`键恢复成原来颜色，表明此时不能输入右下方字符。按键可取消缓冲区最后输入的字符或者符号。下一页返回上一页3.1数控系统面板介绍3.1.4机床操作面板机床操作面板FANUC0i系统的面板的左下方，如图3-3所示，图3-3各键的具体功能如表3-2。3.1.5手轮面板(表3-3)返回上一页3.2机床基本操作3.2.1通电开机进入系统后的第一件事是接通系统电源。操作步骤如下:(1)按下机床面板上的系统启动键，接通电源，显示屏由原先的黑屏变为有文字显示，电源指示灯亮。

(2)按急停键，使急停键抬起。

(3)这时系统完成上电复位，可以进行后面的操作。下一页返回3.2机床基本操作3.2.2手动操作手动操作主要包括手动返回机床参考点和手动移动刀具。电源接通后，首先要做的事就是将刀具移到参考点。然后可以使用按钮或开关，使刀具沿各轴运动。手动移动刀具包括JOG进给、增量进给、手轮进给。

1.手动返回参考点手动返回参考点就是用机床操作面板上的按钮或开关，将刀具移动到机床的参考点。下一页返回上一页3.2机床基本操作

操作步骤如下:(1)在方式选择键中按JOG键。这时数控系统显示屏幕左下方显示状态为RAPID。

(2)在操作选择键中按回零键。这时该键左上方的小红灯亮。

(3)在坐标轴选择键中按+X键，X轴返回参考点，同时X回零指示灯亮;(4)依上述方法，按+Z键，Z轴返回参考点，同时Z回零指示灯亮。下一页返回上一页3.2机床基本操作2.JOG进给

JOG进给就是手动连续进给。在JOG方式下，按机床操作面板上的进给轴和方向选择开关，机床沿选定轴的选定方向移动。手动连续进给速度可用JOG进给倍率刻度盘调节。操作步骤如下:(1)按下JOG按键，系统处于JOG运行方式。

(2)分别按下进给轴和方向选择开关+X、-X、+Z、-Z按钮，机床沿选定轴的选定方向移动。比如按下+X按钮，机床往X轴正向移动。下一页返回上一页3.2机床基本操作(3)可在机床运行前或运行中使用JOG进给倍率刻度盘，根据实际需要调节进给速度。

(4)如果在按下进给轴和方向选择开关前按下快速移动开关键，则机床按快速移动速度运行。可以使用手轮进给倍率键调节快速移动的速度。下一页返回上一页3.2机床基本操作3.手轮进给在手轮方式下，可使用手轮使机床发生移动。操作步骤如下:(1)按手摇键，进入手轮方式。

(2)按手轮进给轴选择开关，选择机床要移动的轴。

(3)按手轮进给倍率键，选择移动倍率。X1表示手轮的每一刻度为0.001mm,X10为0.010mm,X100为0.100mm.下一页返回上一页3.2机床基本操作(4)根据需要移动的方向，按下手轮旋钮，手轮旋转，同时机床发生移动。单击，手轮逆时针旋转，右击，手轮顺时针旋转。

(5)单击手轮旋钮，则手轮旋转刻度盘上的一格，机床根据所选择的移动倍率移动一个挡位。如果鼠标按下后不松开，则3s后手轮开始连续旋转，同时机床根据所选择的移动倍率进行连续移动，松开鼠标后，机床停止移动。下一页返回上一页3.2机床基本操作3.2.3自动运行自动运行就是机床根据编制的零件加工程序来运行。自动运行包括存储器运行和MDI运行。

1.存储器运行存储器运行就是指将编制好的零件加工程序存储在数控系统的存储器中，调出要执行的程序使机床运行。下一页返回上一页3.2机床基本操作(1)按编辑键，进入编辑运行方式。

(2)按数控系统面板上的PROG键。

(3)按数控屏幕下方的软键DIR键，屏幕上显示已经存储在存储器里的加工程序列表。

(4)按地址键。

(5)按数字键输入程序号。

(6)按数控屏幕下方的软键O检索键。这时被选择的程序就会显示在屏幕上。下一页返回上一页3.2机床基本操作(7)按自动键，进入自动运行方式。

(8)按机床操作面板上的循环键中的白色启动键，开始自动运行。

(9)运行中按下循环键中的红色暂停键，机床将减速停止运行。再按下白色启动键，机床恢复运行。

(10)如果按下数控系统面板上的Reset键，自动运行结束并进入复位状态。下一页返回上一页3.2机床基本操作2.MD工运行

MDI运行是指用键盘输入一组加工命令后，机床根据这个命令执行操作。

(1)按MDI键，进入MDI运行方式。

(2)按数控系统面板上的PROG键，屏幕上显示如图3-4所示画面。程序号O0000是自动生成的。

(3)像编制普通零件加工程序那样编制一段程序。

(4)按软键REWIND键，使光标返回程序头。下一页返回上一页3.2机床基本操作(5)按机床操作面板上的循环键中的白色启动键，开始运行。当执行到结束代码(M02,M30)或%时，运行结束并且程序自动删除。

(6)运行中按下循环键中的红色暂停键，机床将减速停止运行。再按下白色启动键，机床恢复运行。

(7)如果按下数控系统面板上的Reset键，自动运行结束并进入复位状态。下一页返回上一页3.2机床基本操作3.程序再启动该功能指定程序段的顺序号即程序段号，以便下次从指定的程序段开始重新启动加工。该功能有两种再启动方法:P型和Q型。

P型操作可在程序的任何地方开始重新启动。程序再启动的程序段不必是被中断的程序段。可在任何程序段再启动。当执行P型再启动时，再启动程序段必须使用与被中断时相同的坐标系。

Q型操作在重新启动前，机床必须移动到程序起点。下一页返回上一页3.2机床基本操作4.单段单段方式通过一段一段执行程序的方法来检查程序。操作步骤如下:(1)按操作选择键中的单段键，进入单段运行方式。

(2)按下循环启动按钮，执行程序的一个程序段，然后机床停止。

(3)再按下循环启动按钮，执行程序的下一个程序段，机床停止。如此反复，直到执行完所有程序段。下一页返回上一页3.2机床基本操作3.2.4创建和编辑程序下列各项操作均是在编辑状态、程序被打开(按下程序键)的情况下进行的。

1.创建程序

(1)在机床操作面板的方式选择键中按编辑键，进入编辑运行方式。

(2)按系统面板上的PROG键，数控屏幕上显示程式画面。

(3)使用字母和数字键，输入程序号。下一页返回上一页3.2机床基本操作(4)按插入键。

(5)这时程序屏幕上显示新建立的程序名和结束符%，接下来可以输入程序内容。

(6)新建的程序会自动保存到DIR画面中的零件程序列表里。但这种保存是暂时的，退出VNUC系统后，列表里的程序列表会消失。下一页返回上一页3.2机床基本操作2.字的检索

(1)按“操作”软键。

(2)按最右侧带有向右箭头的菜单继续键，直到软键中出现“检索”软键。

(3)输入需要检索的字。例如，要检索M03，则输入M03。

(4)按检索键。带向下箭头的检索键为从光标所在位置开始向程序后面检索，带向上箭头的检索键为从光标所在位置开始向程序前面进行检索。可以根据需要选择一个检索键。

(5)光标找到目标字后，定位在该字上。下一页返回上一页3.2机床基本操作3.跳到程序头当光标处于程序中间，而需要将其快速返回到程序头，可适用下列两种直到软键中出现方法。

·方法一:按下复位键，光标即可返回到程序头。

·方法二:连续按软键最右侧带向右箭头的菜单继续键，REWIND键。按下该键，光标即可返回到程序头。

·方法三:移动光标键，回到程序开头。下一页返回上一页3.2机床基本操作4.字的插入在本例中，要在第一行的最后插入“X20.”。

(1)使用光标移动键，将光标移到需要插入的后一位字符上。在这里我们将光标移到“;”上。

(2)键入要插入的字和数据:X20.，按下插入键;(3)"X20.”被插入。下一页返回上一页3.2机床基本操作5.字的替换

(1)使用光标移动键，将光标移到需要替换的字符上。

(2)键入要替换的字和数据。

(3)按下替换键。

(4)光标所在的字符被替换，同时光标移到下一个字符上。下一页返回上一页3.2机床基本操作6.字的删除

(1)使用光标移动键，将光标移到需要删除的字符上。

(2)按下删除键。

(3)光标所在的字符被删除，同时光标移到被删除字符的下一个字符上。

7.输入过程中的删除在输入过程中，即字母或数字还在输入缓存区、没有按插入键时，可以使用取消键来进行删除。每按一下，则删除一个字母或数字。下一页返回上一页3.2机床基本操作8.程序号检索

(1)在机床操作面板的方式选择键中按编辑键，进入编辑运行方式。

(2)按PROD键，数控屏幕上显示程序面，屏幕下方出现软键[程序]、[DIR]。默认进入的是程序画面，也可以按[DIR]键进入DIR画面即加工程序列表页。

(3)输入地址键O。下一页返回上一页3.2机床基本操作(4)按数控系统面板上的数字键，输入要检索的程序号。

(5)按软键[O检索]。

(6)被检索到的程序被打开显示在程序画面里。如果第(2)步中按[DIR]键进入DIR画面，那么这时屏幕画面会自动切换到程序画面，并显示所检索的程序内容。下一页返回上一页3.2机床基本操作9.删除程序

(1)在机床操作面板的方式选择键中按编辑键，进入编辑运行方式。

(2)按PROD键，数控屏幕上显示程式画面。

(3)按软键[DIR]键进入DIR画面即加工程序列表页。

(4)输入地址键O。下一页返回上一页3.2机床基本操作(5)按数控系统面板上的数字键，输入要检索的程序号。

(6)按数控系统面板上的DELETE键，键入程序号的程序会被删除。需要注意的是，如果删除的是从计算机中导入的程序，那么这种删除只是将其从当前的程序列表中删除，并没有将其从计算机中删除，以后仍然可以通过从外部导入程序的方法再次将其打开和加入列表。下一页返回上一页3.2机床基本操作10.输入加工程序

(1)单击菜单栏“文件”菜单中的“加载NC代码文件”，弹出Windows打开文件对话框。

(2)从计算机中选择代码存放的文件夹，选择代码，按“打开”键。注意代码程序在程序前面和后面加%号才可调入。

(3)按程序键，显示屏上显示该程序。同时该程序文件被放进程序列表里。在编辑状态下，按PROG键，再按软键DIR键，就可以在程序列表中看到该程序的程序名。下一页返回上一页3.2机床基本操作11.保存代码程序

(1)单击菜单栏“文件”菜单中的“保存NC代码文件”。

(2)弹出Windows系统另存为文件对话框。

(3)从计算机中选择存放代码的文件夹，按“保存”键。这样该加工程序就被保存在计算机中。下一页返回上一页3.2机床基本操作3.2.5刀具的选择

1.打开刀具库当进入数控车床系统后，单击主界面菜单栏“工艺流程”菜单中的“车刀刀库”项，就可以打开车床的刀具库，如图3-5所示。刀具库最多可建立四把刀。建立的刀具文件可以保存到计算机中，以后可以随时导入刀具库。下一页返回上一页3.2机床基本操作2.建立和安装新刀具

(1)在刀具列表中单击选择一把刀。

(2)选择一种刀具类型。系统预设了四种类型刀具:外园车刀、内孔车刀、螺纹车刀、切断车刀。

(3)单击选择其中一种类型刀后，窗口会显示该类型刀具的具体参数。根据加工工艺需要进行设定，如图3-6所示。下一页返回上一页3.2机床基本操作(4)完成设置后，按“完成编辑”键。刀具列表中出现了新建立的刀具。

(5)重复上述操作，直到建立了所有需要的刀具。

(6)按刀具库窗口下方的“确定”键。窗口自动关闭。同时，车床的刀架上出现新建立的刀具。下一页返回上一页3.2机床基本操作3.移除刀具

(1)在刀具列表中单击选择欲移除的刀。

(2)按“移除”键。该刀具从刀具列表中消失。

(3)按刀具库窗口下方的“确定”键。窗口自动关闭。同时车床的刀架上该把刀的刀位空出。下一页返回上一页3.2机床基本操作4.保存刀具文件

(1)刀具列表中单击选择欲保存的刀。

(2)按“保存”键。

(3)在“Windows另存为对话框”，选择存放路径，输入刀具名称，然后按“保存”键将其保存在计算机中。

(4)按“确定”键关闭窗口。下一页返回上一页3.2机床基本操作5.载入刀具文件

(1)刀具列表中单击一把空刀。

(2)按“打开”键。

(3)在“Windows打开对话框”中，选择刀具存放的文件夹，单击刀具文件，将其打开。

(4)按“确定”键关闭窗口。下一页返回上一页3.2机床基本操作3.2.6毛坯的选择

1.打开毛坯库

(1)当进入数控车床系统后，单击主界面菜单栏“工艺流程”菜单中的“毛坯”项，就可以打开车床的毛坯库，如图3-7所示

(2)毛坯库窗口上方为毛坯列表，下方的各个按键用于建立新毛坯，建立的新毛坯都会自动添加到毛坯列表里。毛坯列表里的毛坯可以被安装到机床上，也可以修改某些属性。在退出当前使用的数控系统后，毛坯列表会自动清空。下一页返回上一页3.2机床基本操作2.新建毛坯

(1)按窗口中的“新毛坯”键，弹出毛坯设置窗口。在窗口左侧设置毛坯的有关参数，右侧查看框里显示设置的情况，如图3-8所示。

(2)在“名称”项中设置毛坯名称。系统默认的刀名是“毛坯1"0可根据建立的毛坯数量命名为毛坯1、毛坯2......，也可使用其他名称。

(3)在外径、内径、高二个空白栏里分别输入毛坯的尺寸(mm)。下一页返回上一页3.2机床基本操作(4)在“材料”后的下拉列表里选择所需材料。可供选择的毛坯材料有低碳钢、钢等73种。可根据要加工的零件工艺要求来选择。

(5)在“夹具”下拉列表里选择夹具三爪卡盘。

(6)按“确定”键关闭毛坯窗口，返回毛坯库窗口。

(7)在毛坯库的毛坯列表中出现了方才建立的毛坯。重复上述操作，可以在毛坯列表中建立多个毛坯。但是这里建立的毛坯不能永久保存，一旦退出系统，毛坯列表就会自动清空。下一页返回上一页3.2机床基本操作3.安装毛坯

(1)选择毛坯列表中要安装的毛坯。

(2)按“安装此毛坯”键。

(3)按“确认”键关闭毛坯库窗口。

(4)机床的工作台上被安装上毛坯，同时弹出调整夹具窗口。

(5)单击“向左”“向右”键，可以调整毛坯和夹具的相对位置。单击“掉头”键，系统会自动把毛坯调个头，以便加工毛坯的另一端。

(6)调整完毕后，按“关闭”键，如图3-9所示。下一页返回上一页3.2机床基本操作4.修改毛坯

(1)在毛坯库的毛坯列表中选择要修改的毛坯。

(2)按“修改”键，弹出毛坯窗口。

(3)修改参数。

(4)按“确定”键，修改的内容被保存。

5.删除毛坯删除毛坯是删除已经建立的毛坯。下一页返回上一页3.2机床基本操作

操作步骤如下:(1)在毛坯库的毛坯列表中选择要删除的毛坯。

(2)弹出提示框问是否删除该毛坯，按“确定”键。

(3)该毛坯从毛坯列表中消失。下一页返回上一页3.2机床基本操作6.拆除毛坯拆除毛坯是将毛坯从工作台上取下。被取下的毛坯仍在毛坯列表里，还可以再次安装使用。

(1)单击主界面菜单栏“工艺流程”菜单中的“毛坯”项，打开毛坯库窗口。

(2)选择毛坯列表中要拆卸的毛坯。

(3)按“取下此毛坯，，键。

(4)弹出提示框问是否取下该毛坯时，按“是”键。

(5)按“确认”键关闭毛坯库窗口，机床工作台上毛坯的被取下。下一页返回上一页3.2机床基本操作7.移动毛坯

(1)单击主界面菜单栏“工艺流程”菜单中的“移动毛坯”项，出现调整窗口。

(2)单击“向左”、“向右”键，可以调整毛坯和夹具的相对位置。单击“掉头”键，系统会自动把毛坯调个头，以便加工毛坯的另一端。

(3)调整完毕后，按“关闭”键，如图3-10所示。下一页返回上一页3.2机床基本操作3.2.7参数设置

1.设定和显示刀具补偿值

(1)按编辑键，进入编辑运行方式。

(2)按偏置/设置键，显示工具补正/形状界面。

(3)按软键[补正]，再按软键[形状]，然后再按软键[操作]，再在软键中按下[NO检索]，屏幕上出现刀具形状列表，如图3-11所示。下一页返回上一页3.2机床基本操作(4)输入一个值并按下软键[输入]〕键，就完成了刀具补偿值的设定。

(5)例如要设定W03号的X值为2。先用光标键中的将光标移到W03,如图3-12所示。

(6)输入数值。

(7)按软键[输入]键。这时该值显示为新输入的数值，如图3-13所示。下一页返回上一页3.2机床基本操作2.设定和显示工件原点偏移值

(1)按编辑键，进入编辑运行方式。

(2)按下偏置/设置键。

(3)按下“坐标系”软键。

(4)屏幕上显示工件坐标系设定界面。该屏幕包含两页，可使用翻页键翻到所需要的页面，如图3-14所示。

(5)使用光标键将光标移动到想要改变的工件原点偏移值上。例如要设定G54X20.Z30.，首先将光标移到G54的X值上。下一页返回上一页3.2机床基本操作(6)使用数字键输入数值“20.”，然后按输入键或者按软键[输入]键，如图3-15所示。

(7)将光标移到Z值上。输入30,然后按输入键或者按软键「输入]键，如图3-16所示。

(8)如果要修改输入的值，可以直接输入新值，然后按输入键或者按软键[输入]。然后如果键入一个数值后按软键[+输入]，那么当光标在X值上时，系统会将键入的值除2然后和当前值相加，而当光标在Z值上时，系统直接将输入的值和当前值相加。返回上一页3.3典型轴类零件数控模拟仿真加工3.3.1零件加工工艺分析

1.零件图(图3-17)2.加工工艺采用外圆加工方式，选用二把刀，分别是外圆车刀、切槽刀和螺纹刀。选择直径为25mm，高为270mm的棒料毛坯。采用试切对刀法定位坐标系，工件坐标系原点设在工件右端面的中心出处。下一页返回3.3典型轴类零件数控模拟仿真加工3.仿真加工步骤选择机床;开机回零;安装刀具及毛坯;输入(导入)数控程序;对刀及设置参数;自动加工。下一页返回上一页3.3典型轴类零件数控模拟仿真加工3.3.2程序编制下一页返回上一页3.3典型轴类零件数控模拟仿真加工下一页返回上一页3.3典型轴类零件数控模拟仿真加工下一页返回上一页3.3典型轴类零件数控模拟仿真加工3.3.3数控模拟仿真操作

1.选择机床如图3-18所示，单击菜单“选项”弹出“选择机床与数控系统”，在“机床类型”对话框中选择卧式车床，在“数控系统”中选择FANUC0iMate-TC系统，“机床面板”选择大连机床厂操作系统，如图3-19所示。下一页返回上一页3.3典型轴类零件数控模拟仿真加工2.开机回零

(1)按下机床面板上的系统启动键，接通电源，显示屏由原先的黑屏变为有文字显示，电源指示灯亮。

(2)按急停键，使急停键抬起。

(3)在方式选择键中按下JOG键。这时数控系统显示屏幕左下方显示状态为RAPID。

(4)在操作选择键中按下回零键。这时该键左上方的小红灯亮。下一页返回上一页3.3典型轴类零件数控模拟仿真加工(5)在坐标轴选择键中按下+X键，X轴返回参考点，同时X回零指示灯亮。

(6)依上述方法，按下+Z键，Z轴返回参考点，同时Z回零指示灯亮，如图3-20所示。下一页返回上一页3.3典型轴类零件数控模拟仿真加工3.安装零件毛坯

(1)单击主界面菜单栏“工艺流程”→“毛坯”，就可以打开车床的毛坯库，如图3-21所示。

(2)单击新毛坯，如图3-22所示，在“名称”项中设置毛坯名称。系统默认的是“毛坯1”。在外径、内径、高二个空白栏里分别输入25、0、270尺寸(单位mm)。在“材料”后的下拉列表里选择45钢。在“夹具”下拉列表里选择夹具三爪卡盘。按“确定”键关闭毛坯窗口，返回毛坯库窗口。在毛坯库的毛坯列表中出现了方才建立的毛坯，如图3-23、图3-24所示。下一页返回上一页3.3典型轴类零件数控模拟仿真加工(3)选择毛坯列表中要安装的毛坯，按“安装此毛坯”键，按“确认”键关闭毛坯库窗口，机床的工作台上被安装上毛坯，同时弹出调整夹具窗口;单击“向左”、“向右”键，可以调整毛坯和夹具的相对位置，调整完毕后，按“关闭”键，如图3-25所示。下一页返回上一页3.3典型轴类零件数控模拟仿真加工4.安装刀具

(1)单击主界面菜单栏“工艺流程”→“车刀刀库”，打开车床的刀具库，在刀具列表中选择一把刀，选择外圆车刀。根据工艺要求，在刀片形状、刀具形式及主偏角、切削方向、刀柄长及刀尖圆弧半径设置合理参数，如图3-26、图3-27所示。

(2)完成设置后，按“完成编辑”键。刀具列表中出现了新建立的刀具。重复上述操作，直到建立了所有需要的刀具。如图3-28、图3-29、图3-30所示。

(3)按刀具库窗口下方的“确定”键。窗口自动关闭。同时，车床的刀架上出现新建立的刀具。下一页返回上一页3.3典型轴类零件数控模拟仿真加工5.输入或导入程序在系统中可以直接输入程序也可以调入程序。

(1)输入程序。在机床操作面板的方式选择键中按编辑键，进入编辑运行方式，按系统面板上的PROG键，数控屏幕上显示程式画面。输入程序号O6666,按EOB键，再按插入键。程序名已输入;再根据程序逐行输入。下一页返回上一页3.3典型轴类零件数控模拟仿真加工(2)导入程序。单击菜单栏“文件”→“加载NC代码文件”，弹出“Win-dows打开文件对话框”，从计算机中选择存放代码的文档，按“打开”键，这样该加工程序就被保存在数控系统中。注意:代码文档应是tXt或NC文档，代码程序的前面必须加%号才可加载。下一页返回上一页3.3典型轴类零件数控模拟仿真加工6.对刀为了对刀方便，可以在显示菜单栏选择俯视图对刀，如图3-31所示。

(1)单击操作面板上的手动按钮，机床进入手动操作模式。单击控制面板上的X方向按钮，使机床在X方向移动;同样按Z方向按钮，使机床在Z方向移动，可在机床运行前或运行中使用JOG进给倍率刻度盘，根据实际需要调节进给速度。通过手动方式将刀具移到如图3-32所示的大致位置。下一页返回上一页3.3