金工實訓實訓46操作機床

實訓四十六 操作機床一、實訓內(nèi)容根據(jù)銑床操作過程操作機床，手動銑削平面。二、學習目標1知識目標了解數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)及組成。了解數(shù)控銑床面板的各項功能。掌握機床坐標軸和運動方向。2技能目標能進行開機和關(guān)機操作。能用機動或快速按各軸移動方向移動銑床主軸和工作臺。能在MDI模式下運行主軸旋轉(zhuǎn)指令。能用手輪方式按各軸移動方向移動銑床主軸和工作臺。能用手輪移動工作臺銑削平面。三、工藝知識1數(shù)控機床及加工中心的分類1）數(shù)控銑床的分類方法有很多，按其主軸位置的不同可分為以下幾類。（1）立式數(shù)控銑床，數(shù)控立式銑床主軸軸線垂直于水平面，這種銑床占數(shù)控銑床的大多數(shù)，應用范圍也最廣。目前數(shù)控銑床應用最多的為三軸數(shù)控立銑，一般可進行三坐標聯(lián)動加工。（2）臥式數(shù)控銑床，臥式數(shù)控銑床主軸的軸線平行于水平面。為了擴大加工范圍和擴充功能，臥式數(shù)控銑床通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤來實現(xiàn) 4 、 5 坐標加工。這樣既可以實現(xiàn)連續(xù)回轉(zhuǎn)輪廓表面的加工，又可以實現(xiàn)在一次安裝中通過轉(zhuǎn)盤改變工位，進行多面加工。（3）立臥兩用數(shù)控銑床，這類銑床的主軸可以更換，可在一臺機床上進行立式加工或臥式加工，同時具備立、臥式銑床的功能。它的使用范圍更廣泛，功能更全。2）加工中心實際上是裝備了刀庫和具有自動換刀功能的數(shù)控銑床，它主要用于箱體類零件和復雜曲面零件的加工。因為它具有自動換刀功能，一次裝夾后，能自動完成或接近完成工件各面的所有加工工序。 （1）加工中心根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)控制功能的不同可以分為二軸聯(lián)動、四坐標三軸聯(lián)動、四軸聯(lián)動、五軸聯(lián)動等?？煽剌S數(shù)越多，加工中心的工藝適應能力越強。一般的加工中心多為三軸聯(lián)動。（2）加工中心按主軸位置可以分為；立式加工中心、臥式加工中心及立臥加工中心。機床主軸垂直布置的稱為立式加工中心，機床主軸水平布置的稱為臥式加工中心。2數(shù)控機床及加工中心的結(jié)構(gòu)與組成數(shù)控銑床的基本組成包括機械部分和以數(shù)控裝置為核心的控制部分，其中機械部分包括機體（床身、立柱、底座）、主軸系統(tǒng)、進給系統(tǒng)（工作臺、刀架）及輔助系統(tǒng)（冷卻、潤滑）。機械部分不僅要完成數(shù)控裝置所控制的各種運動，而且還要承受包括切削力在內(nèi)的各種力。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控銑床區(qū)別于普通銑床的核心部件，使用數(shù)控銑床加工工件時，由操作者將編寫調(diào)試好的零件加工程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)由數(shù)控系統(tǒng)將加工信息以電脈沖形式傳輸給伺服系統(tǒng)進行功率放大，然后驅(qū)動機床各運動部件協(xié)調(diào)動作，完成切削加工任務。機床結(jié)構(gòu)如圖11-1所示。加工中心由數(shù)控系統(tǒng)、機體、主軸、進給系統(tǒng)、刀庫、換刀機構(gòu)、操作面板、托盤自動交換系統(tǒng)（多工作臺）和輔助系統(tǒng)等部分組成。刀庫形式可以為回轉(zhuǎn)式刀庫或鏈式刀庫等；換刀形式可分為機械手換刀和斗笠式刀庫換刀。圖 11-1 機床總體結(jié)構(gòu)與組成l-Z 軸伺服電機 2-立柱 3-電氣箱 4-總電源開關(guān) 5-主軸頭 6-鞍座7-y 軸伺服電機 8-底座 9-切削液泵 10-主軸電機 11-松刀汽缸 12-控制箱13-全護罩飯金 14-主軸 15-工作臺 16-X 軸伺服電機 17-冷卻箱1）主軸箱 （1）主軸。主軸通過齒形帶由主軸電機直接驅(qū)動。主軸單元最高許用轉(zhuǎn)速為 8000r / min ，主軸單元為四瓣爪式拉緊，拉刀力為 800 士 50kgf。主軸前后軸承均采用高精度組合向心推力球軸承，軸承采用油脂潤滑，依靠非接觸式迷宮套密封。（2）刀具自動夾緊機構(gòu)。主軸內(nèi)部有刀柄自動夾緊機構(gòu)，它由拉桿及頭部的拉爪和碟形彈簧等組成。夾緊時，碟形彈簧使拉桿處于上端，松刀時，汽缸的活塞桿下移并將推拉桿下移，使頭部的拉爪將刀柄放開，行程開關(guān)用于發(fā)出夾緊和松動時的位置狀態(tài)信號。2）進給軸。一般數(shù)控立式銑床共有 X 、 Y 、 Z 三個進給軸，工作臺沿十字滑臺導軌的運動方向為 X 向，其驅(qū)動軸定義為 X 軸，十字滑臺沿床身導軌的運動方向為 Y 向，其驅(qū)動軸定義為 Y 軸，主軸箱沿立柱導軌的運動方向為 Z 向，其驅(qū)動軸定義為 Z 軸。 X 、 Y 、 Z 三個進給軸的絲杠結(jié)構(gòu)形式相同，均采用預拉伸的結(jié)構(gòu)形式，形成高剛性的進給軸。進給電機的驅(qū)動扭矩通過聯(lián)軸節(jié)傳遞給絲杠，然后由螺母帶動工作臺、十字滑臺、主軸箱沿 X 、 Y 、 Z 三個方向分別移動。3）工作臺。工作臺可沿 X 軸及 Y 軸兩個方向移動。 4）潤滑。 X 、 Y 、 Z 軸滑動導軌及滾珠絲杠的潤滑方式為油潤滑，由集中式潤滑泵不停地把32 機械油打至每個潤滑點。5）氣動系統(tǒng)。在機床立柱側(cè)面裝有氣動單元裝置。一般機床氣動裝置的設計工作壓力為 5.5bar，因此氣源的壓力至少應恒定在 6bar 。6）冷卻系統(tǒng)。冷卻裝置采用外裝式即泵安置在油箱，有接頭將油泵出口管線引出，經(jīng)過管線、閥門至主軸箱上噴油嘴。3數(shù)控系統(tǒng)面板介紹面板即CRT/MDI操作面板，本書以FANUC公司的FANUC 0i系統(tǒng)的操作面板為例，各種系統(tǒng)有所區(qū)別，但各操作功能相同，如圖11-2所示。圖11-2 CRT/MDI操作面板1）面板的組成（1）軟件鍵該部分位于CRT顯示屏的下方，除了左右兩個箭頭鍵外，鍵面上沒有任何標識。這是因為各鍵的功能都被顯示在CRT顯示屏的下方的對應位置，并隨著CRT顯示的頁面不同而有著不同的功能，這就是該部分被稱為軟件鍵的原因。（2）系統(tǒng)操作鍵這一組有二個鍵，分別為右下角RESET鍵和HELP鍵，其中的RESET為復位鍵，HELP鍵為系統(tǒng)幫助鍵。（3）數(shù)據(jù)輸入鍵該部分包括了機床能夠使用的所有字符和數(shù)字。可以看到，字符鍵都具有兩個功能，較大的字符為該鍵的第一功能，即按下該鍵可以直接輸入該字符，較小的字符為該鍵的第二功能，要輸入該字符須先按“SHIFT”鍵（按“SHIFT”鍵后，屏幕上相應位置會出現(xiàn)一個“”符號）然后再按該鍵。另外鍵“6/SP”中“SP”是“空格”的英文縮寫（Space）,也就是說，該鍵的第二功能是空格。（4）光標移動鍵和翻頁鍵在MDI面板的下方的上下箭頭鍵（“”和“”）和左右箭頭鍵（“”和“”）為光標前后移動鍵，標有“PAGE”的上下箭頭鍵為翻頁鍵。（5）編輯鍵這一組有五個鍵：CAN、INPUT、ALTER、INSERT和DELETE，位于MDI面板的右上方，這幾個鍵為編輯鍵，用于編輯加工程序。（6）NC功能鍵該組的六個鍵用于切換NC顯示的頁面以實現(xiàn)不同的功能。（7）電源開關(guān)按鈕機床的電源開關(guān)按鈕位于CRT/MDI面板左側(cè)，紅色標有“OFF”的按鈕為NC電源關(guān)斷，綠色標有“ON”的按鈕為NC電源接通。2）MDI面板CRT為顯示屏幕，用于相關(guān)數(shù)據(jù)的顯示，用戶可以從屏幕中看到操作數(shù)控系統(tǒng)的反饋信息。MDI面板是用戶輸入數(shù)控指令的地方，MDI面板的操作是數(shù)控系統(tǒng)最主要的輸入方式。如圖11-3所示，為MDI面板上各按鍵的位置，表11-1為詳細說明。圖11-3 MDI操作面板表11-1 MDI面板鍵的詳細說明編號名稱詳細說明1復位鍵按下這個鍵可以使 CNC 復位或者取消報警等2幫助鍵當對MDI 鍵的操作不明白時，按下這個鍵可以獲得幫助（幫助功能）3地址和數(shù)字鍵按下這些鍵可以輸入字母，數(shù)字或者其它字符4切換鍵在該鍵盤上，有些鍵具有兩個功能。按下<SHIFT> 鍵可以在這兩個功能之間進行切換。當一個鍵右下腳的字母可被輸入時，就會在屏幕上顯示一個特殊的字符“”5輸入鍵當按下一個字母鍵或者數(shù)字鍵時，再按該鍵數(shù)據(jù)被輸入到緩沖區(qū)，并且顯示在屏幕上。要將輸入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)拷貝到偏置寄存器中，請按下該鍵。這個鍵與軟鍵中的INPUT 鍵是等效的6取消鍵按下這個鍵刪除最后一個進入輸入緩沖區(qū)的字符或符號。當鍵輸入緩沖區(qū)后顯示為：>N001X100Z_ 當按下該鍵時，Z 被取消并且顯示如下：>N001X100_7程序編輯鍵按下如下鍵進行程序編輯：替換：插入：刪除8功能鍵按下這些鍵，切換不同功能的顯示屏幕。詳細請參考后面功能鍵的講解9光標移動鍵有四種不同的光標移動鍵。：這個鍵用于將光標向右或者向前移動。：這個鍵用于將光標向左或者往回移動。：這個鍵用于將光標向下或者向前移動。：這個鍵用于將光標向上或者往回移動。10翻頁鍵 ：該鍵用于將屏幕顯示的頁面向回翻頁：該鍵用于將屏幕顯示的頁面往下翻頁11按下該鍵以顯示位置屏幕12按下該鍵以顯示程序屏幕13按下該鍵以顯示偏置/設置（SETTING ）屏幕14按下該鍵以顯示系統(tǒng)屏幕15按下該鍵以顯示信息屏幕16按下該鍵以顯示圖形顯示屏幕4機床操作面板介紹對于配備FANUC系統(tǒng)的加工中心來說，機床控制面板的操作基本上大同小異，本書以喬福VMC850加工中心為例，如圖11-4所示，表11-2為詳細說明。圖11-4 機床操作面板表11-2 機床操作面板上各按鈕的說明按鈕圖片按鈕說明該旋鈕為模式選擇旋鈕（MODE），是機床操作面板上重要的功能，絕大多數(shù)操作，首先是從這個旋鈕開始。左圖中的旋鈕處于回參考點（REF）模式。配合X，Y，Z軸的軸向移動按鈕，完成原點回歸操作左圖中的旋鈕處于快速機動（RAPID）模式。配合X，Y，Z軸的軸向移動按鈕，完成機床的快速移動操作。注意：快速機動模式下，不能進行切削，容易使刀具與工件發(fā)生接觸，則視為碰撞左圖中的模式為機動（JOG）模式。配合X，Y，Z軸的軸向移動按鈕，完成機床的機動操作。注：該模式下可以進行切削操作，配合CRT的刀具位置顯示，可以將機床作為數(shù)顯機床來使用左圖中的模式為手輪（HANDLE）模式。配合手輪完成X，Y，Z軸的軸向移動。注：該模式下可以進行切削操作，配合CRT的刀具位置顯示，可以將機床作為數(shù)顯機床來使用左圖中的模式為手動數(shù)據(jù)輸入（MDI）模式在此模式下，配合MDI鍵盤錄入單步，少量并且不用保存的程序左圖中的模式為在線加工（REMOTE）或稱DNC模式。在此模式下，可一邊傳輸程序，一邊進行加工。解決機床的內(nèi)存不能容納260K以上的程序的問題。左圖中的模式為自動（AUTO）模式在這種模式下可以進行程序模擬及自動加工。左圖中的模式為編輯（EDIT）模式配合MDI鍵盤， 完成程序的錄入、編輯和刪除等操作進給速率調(diào)節(jié)旋鈕（FEEDRATE OVERRIDE）在機動（JOG）模式下或試運行模式下，使用外圈的數(shù)字，調(diào)節(jié)范圍04000mm/min。在自動（AUTO）或MDI模式下，使用內(nèi)圈數(shù)字，調(diào)節(jié)范圍為程序給定F值的0200%?？焖龠M給速率調(diào)節(jié)旋鈕（RAPID OVERRIDE）在快速機動模式下使用，其中LOW的速率為500mm/min主軸轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)范圍50%150%主軸負載表。該表提供目前主軸電機切削時的功率輸出狀態(tài)。正常操作應保持在100%以下。如果超過100%150%時，不能連續(xù)切削超過30min主軸旋轉(zhuǎn)按鈕，從左到右，依次為主軸正轉(zhuǎn)、主軸停止和主軸反轉(zhuǎn)。注意：只能在快速機動，機動，手輪和原點回歸這四個模式下使用刀號顯示（TOOL DISPLAY）當選擇開關(guān)切換到刀庫一側(cè)（圖中靠左），數(shù)字顯示為目前待命的刀庫號碼當選擇開關(guān)切換到主軸一側(cè)（圖中靠右），數(shù)字顯示為目前主軸上的刀具號碼程序保護鎖當鑰匙孔旋向保護狀態(tài)時（如圖中所示），不能編輯程序、工件坐標系和刀具偏置值等數(shù)據(jù)。該功能能在機床運行，自動執(zhí)行程序時，不被外人無意中破壞。如果要編輯程序，則要用專用鑰匙將鑰匙孔旋向非保護狀態(tài)（圖中靠右）超行程釋放按鈕（OVERTRAVEL RELEASE）當機床行程正常時，按鍵燈亮，當機床行程超過極限開關(guān)的設定時，則機床停止，該按鍵燈熄滅，CRT屏幕顯示“NOT READY”。緊急停止開關(guān)（EMEERGENCY STOP）當有緊急情況時（如機床撞刀），按下緊急停止按鈕，可使機械動作全部停止，確保操作人員和機床的安全。處于緊急停止狀態(tài)時：主軸停止，軸向移動停止，液壓裝置停止，刀庫停止，切削液停止，鐵屑機停止，防護門互鎖切削液開啟控制開關(guān)。圖中左邊為，程序自動控制方式，按下該鍵，如程序正在執(zhí)行M08指令，則切削液打開，如正在執(zhí)行M09指令，則關(guān)閉。圖中右邊為手動控制方式，按下該鍵，切削液打開，再按關(guān)閉主軸噴霧吹氣開關(guān)按一次，吹氣打開，按鍵燈亮；再按一次，吹氣關(guān)閉，按鍵燈熄滅。吹氣功能，在程序方式下由M07指令打開，M12指令關(guān)閉各軸移動方向，在快速機動模式或機動模式使用，按下按鈕，即按進給方向移動，放開按鈕則停止。同時按下“”“”方向，軸向不動程序啟動按鈕（CYCLE START）按下該按鈕，程序?qū)⒆詣訄?zhí)行程序暫停按鈕（LED）按下該按鈕，按鍵燈亮，程序執(zhí)行暫停。如果要繼續(xù)執(zhí)行程序，則按下程序啟動鍵，如果不繼續(xù)執(zhí)行程序，需要按下“RESET”按鍵單步運行模式按下該鍵，按鍵燈亮，程序執(zhí)行一個程序段后，將暫停，等待用戶按“程序啟動按鈕”之后，執(zhí)行一個程序段一般是在調(diào)試程序時使用該功能試運行模式按下該鍵，按鍵燈亮，程序執(zhí)行時，將忽略程序中設定的F值，而按進給速率調(diào)節(jié)旋鈕指示的外圈的數(shù)字進給單節(jié)忽略模式按下該鍵，按鍵燈亮，程序執(zhí)行時，將忽略以“/”開頭的程序段選擇停止（OPTION STOP）按下該鍵，按鍵燈亮，程序執(zhí)行至M01指令時，程序?qū)和?，等待用戶按“程序啟動按鈕”之后，繼續(xù)執(zhí)行。再按該鍵，則取消選擇停止模式，程序執(zhí)行至M01時，不會暫停，而是直接執(zhí)行下一程序段輔助功能鎖定鍵（M.S.T.LOCK）按下該鍵，按鍵燈亮，程序中的M代碼、S代碼和T代碼將被忽略無效，該功能常與機械鎖定鍵聯(lián)用，以檢查程序是否正確。注：該鍵對M00，M01，M02，M30，M98，M99無效機械鎖定鍵按下該鍵，按鍵燈亮，機械運動被鎖定。再按該鍵，取消機械鎖定Z軸運動鎖定鍵按下該鍵，按鍵燈亮，Z軸運動被鎖定。再按該鍵，取消Z軸鎖定控制機床防護門互鎖裝置開啟或關(guān)閉。在程序停止及主軸和切削液停止的狀態(tài)下，可正常打開，按鍵燈在防護門打開狀態(tài)下亮NC系統(tǒng)就緒鍵當機床啟動時，如果機床控制系統(tǒng)正常，按下此鍵，啟動控制系統(tǒng)，并使CNC系統(tǒng)就位，CRT屏幕顯示“READY”原點指示燈X軸回原點時，X軸指示燈產(chǎn)生閃爍，到原點位置時，燈亮不閃爍。其他軸向指示燈，與X軸指示燈一樣鏡像功能指示燈X軸指示燈亮（圖中左端），表示正在使用X軸的鏡像功能；Y軸指示燈亮（圖中右端），表示正在使用Y軸的鏡像功能換刀位置指示燈當Z軸處于換刀點時，該燈點亮使用G30指令，可讓Z軸回到該點第四軸鎖定指示燈當?shù)谒妮S（例如A軸）處于夾緊狀態(tài)時，指示燈亮，此時第四軸無法旋轉(zhuǎn)切削液開啟指示燈當切削液啟動時，該指示燈亮程序報警指示燈當NC產(chǎn)生ALARM報警時，該紅燈產(chǎn)生閃爍機械裝置報警指示燈當機械裝置產(chǎn)生ALARM報警時，該紅燈產(chǎn)生閃爍潤滑油缺油指示燈當導軌潤滑油缺油時，該紅燈產(chǎn)生閃爍，此時請將導軌專用潤滑油加入到潤滑油箱中軸向控制手輪手輪進給操作只能在“手輪模式”或手輪插入模式有效模式下使用。此時手輪上的指示燈會亮。使用時，必須仔細調(diào)節(jié)各軸向旋轉(zhuǎn)的方向、倍率和移動量倍率選擇旋鈕軸選擇旋鈕 四、實訓操作1.開機1）打開壓縮空氣開關(guān)。2）將電氣箱側(cè)面的電源開關(guān)旋至“ON”打開機床主電源。3）按下數(shù)控系統(tǒng)控制面板上的電源開關(guān)，啟動CNC，CRT顯示器變亮，該操作需要等待10幾秒完成CNC系統(tǒng)的裝載。4) 檢查“急?！卑粹o是否松開，若未松開，順時針旋轉(zhuǎn)將其打開。5）按下“系統(tǒng)啟動”按鈕，使CNC系統(tǒng)就位，CRT屏幕顯示“READY”。2.回參考點1）檢查各坐標軸機械坐標數(shù)值是否大于100mm，如果不大于原點回歸無法完成，則需要將各軸反向移動，使得機械坐標數(shù)值大于100mm。2）將模式選擇旋鈕旋至“回參考點”。3）回參考點時先回Z軸再回X、Y軸，按下帶有回參考點標志的坐標按鍵、。在執(zhí)行回參考點過程中，原點指示燈會持續(xù)閃爍?；貐⒖键c完成后，則指示燈變亮。4）需要回參考點的狀態(tài)（1）開機和斷電重新啟動后。（2）在緊急情況下急停，急停解除后。（3）機床鎖定解除后。（4）超行程解除后。（5）坐標位置不正確等不明原因的情況下。3關(guān)機1）將工作臺移動到安全的位置。2）按下急停開關(guān)。3) 按下數(shù)控系統(tǒng)面板上的“電源關(guān)”按鍵，關(guān)閉CNC系統(tǒng)電源。4）將電氣箱側(cè)面的電源開關(guān)旋至“OFF”，關(guān)閉機床主電源5）關(guān)閉壓縮空氣開關(guān)。4.手動移動機床將操作面板上的操作模式設為JOG，機床進入“手動”模式，分別點擊、按鈕和、按鈕，移動機床。5.手輪移動機床用手輪移動機床時，將操作面板上的操作模式設為HNDL模式，轉(zhuǎn)動旋鈕選擇需要控制的軸，轉(zhuǎn)動旋鈕選擇合適的脈沖當量，轉(zhuǎn)動手輪，精確進行機床的移動。6.主軸上裝刀、卸刀1）裝刀步驟（1）將操作面板上的操作模式設為手動方式。（2）將裝好刀具的刀柄放入主軸下端的錐孔內(nèi)，對齊刀柄。（3）按主軸上的“刀具拉緊”鍵。（4）把刀柄裝入主軸錐孔內(nèi)。（5）松開“刀具拉緊”鍵。（6）用手旋轉(zhuǎn)刀具檢查刀具是否正確裝入主軸上。2）卸刀步驟（1）將操作面板上的操作模式設為手動方式。（2）用手抓緊刀柄。（3）按主軸上的“刀具松開鍵”。（4）刀柄在氣壓和重力的作用下離開主軸。（5）松開“刀具松開鍵”。7. MDI模式將操作面板上的操作模式設為MDI運行模式。在MDI鍵盤上按鍵，進入編輯頁面。輸寫數(shù)據(jù)指令：在輸入鍵盤上點擊數(shù)字/字母鍵，可以作取消、插入、刪除等修改操作。輸入程序后，用回車換行鍵結(jié)束一行的輸入后換行。移動光標：按上下方向鍵翻頁，按方位鍵移動光標。按鍵，刪除輸入域中的數(shù)據(jù)；按鍵，刪除光標所在的代碼。按鍵盤上鍵，輸入所編寫的數(shù)據(jù)指令。輸入完整數(shù)據(jù)指令后，按循環(huán)啟動按鈕運行程序。1） 在MDI運行模式下輸入“S600M03；”，按循環(huán)啟動按鈕運行程序。2） 在MDI運行模式下輸入“T2M06；”，按循環(huán)啟動按鈕運行程序，進行刀庫和主軸上刀具交換。刀具交換時步驟如下： （1）主軸定向，運行到換刀點位置。（2）刀庫前進，主軸上的刀具放到對應刀號的刀庫中。（3）主軸抬起，刀庫旋轉(zhuǎn)至輸入刀號。（4）調(diào)用刀庫中的刀具。（5）刀庫退回。8.用手輪模式銑削平面采用手輪移動機床主軸和工作臺對裝夾在液壓平口鉗上的工件進行平面銑削，每次銑削深度0.3mm，進一步熟悉刀具和工件的移動方向。五、評分標準班級姓名學號實訓操作機床操作機床檢查序號檢測內(nèi)容配分扣分標準學生自評教師評分1開機操作正確10酌情扣分2回參考點正確20酌情扣分3關(guān)機操作正確10酌情扣分4手動移動工作臺方向正確10酌情扣分5手輪移動工作臺方向正確10酌情扣分6主軸裝刀卸刀方法正確10酌情扣分7刀庫換刀正確10酌情扣分8銑平面方法正確，方向正確10酌情扣分工作態(tài)度9行為規(guī)范、紀律表現(xiàn)10酌情扣分綜 合 得 分100【注意事項】1回參考點前各坐標機械坐標數(shù)值應大于100mm，否則會發(fā)生回參考點失敗。2主軸和刀庫換刀時，刀庫當前待命刀號中絕對不能有刀，否則發(fā)生相撞。3用手輪移動工作臺當工件和刀具接觸應使用X10倍率。4從主軸上卸下刀具時一定要先抓住刀具再按刀具松開鍵，以防刀具掉下。【復習思考題】1數(shù)控銑床適合于加工哪些種類的工件？2按主軸位置的不同加工中心分為哪幾種？3加工中心和數(shù)控銑有什么區(qū)別？4. 在什么狀態(tài)下需要進行回參考點操作？5. 回參考點時為什么先回Z再回XY？實訓二 確定工件坐標系一、實訓內(nèi)容對工作臺夾具上安裝的工件進行工件坐標系設定，X、Y坐標原點設置在工件中心處，Z坐標原點設置在工件上表面。二、學習目標1知識目標了解加工中心坐標系的種類和相互關(guān)系。了解工件坐標系的選擇原則。掌握確定工件坐標系的原理及方法。2技能目標能確定工件坐標系，把數(shù)值輸入到相應的存儲器中。三、工藝知識1.加工中心坐標系加工中心坐標系包括機床坐標系和工件坐標系，不同的加工中心其坐標系略有不同。如前所述，機床坐標系各坐標軸的關(guān)系符合右手笛卡兒坐標系準則，如圖11-5所示。圖11-5 笛卡兒坐標系1）機床坐標系 機床坐標系是用來確定工件坐標系的基本坐標系；是機床本身所固有的坐標系；是機床生產(chǎn)廠家設計時自定的，其位置由機械擋塊決定，不能隨意改變。該坐標系的位置必須在開機后，通過手動回參考點的操作建立。機床在手動返回參考點時，返回參考點的操作是按各軸分別進行的。當某一坐標軸返回參考點后，該軸的參考點指示燈亮，同時該軸的坐標值也顯示為零。機床坐標系原點也稱機械原點、參考點或零點。通常所說的回零、回參考點，就是直線坐標或旋轉(zhuǎn)坐標回到機床坐標系原點。那么機床坐標系原點究竟在什么位置呢？機床坐標系原點是三維面的交點，不像各坐標系回零一樣可以直接感覺和測量，只有通過坐標軸的零點作相應的切面，這些切面的交點即為機床坐標系的原點。2）工件坐標系工件坐標系是編程人員在編寫程序時，在工件上建立的坐標系。工件坐標系的原點位置為工件零點。理論上工件零點設置是任意的，但實際上，它是編程人員根據(jù)零件特點為了編程方便以及尺寸的直觀性而設定的。選擇工件坐標系時應注意：（1）工件零點應選在零件的尺寸基準上，這樣便于坐標值的計算，并減少錯誤。（2）工件零點盡量選在精度較高的工件表面，以提高被加工零件的加工精度。 (3）對于對稱零件，工件零點設在對稱中心上。 (4）對于一般零件，工件零點設在工件輪廓某一角上。 (5）Z軸方向上零點一般設在工件表面。 (6）對于臥式加工中心最好把工件零點設在回轉(zhuǎn)中心上，即設置在工作臺回轉(zhuǎn)中心與Z軸連線適當位置上。 （7）編程時，應將刀具起點和程序原點設在同一處，這樣可以簡化程序，便于計算。2.確定工件坐標系1）確定工件坐標系的目的在加工中心操作中，為了方便編程及各坐標點的計算，編程及加工中都使用工件坐標系，常用的工件坐標系為G54-G59，其原理就是將工件坐標系建立在工件上，以方便編程及加工。確定工件坐標系就是使編程原點和加工原點重合，工件找正的過程就是建立工件坐標系與機床坐標系之間的關(guān)系，并把數(shù)據(jù)輸入到相應的存儲位置中。 2）確定工件坐標系常用的方法和工具 常用找正方法有試切法，利用找正工具找正等，要根據(jù)所給毛坯表面是粗基準還是已加工的精基準。毛坯表面一般采用試切法，已加工過的精基準表面一般采用對刀器、找正器等工具。四、實訓操作確定工件坐標系的方法X、Y軸方法相同，下面以X軸為例，用尋邊器的方法。1.X軸對刀1）將操作面板上的操作模式設為JOG，進入“手動”方式。2）點擊MDI鍵盤上的使CRT界面顯示坐標值。3）適當點擊操作面板上的、按鈕和、按鈕，將機床移動到靠近工件X軸負方向一側(cè)的位置。4） 在MDI狀態(tài)下，輸入適當?shù)闹鬏S轉(zhuǎn)速并按循環(huán)啟動按鈕，使主軸轉(zhuǎn)動。未與工件接觸時，尋邊器測量端大幅度晃動。5） 移動到大致位置后，將操作面板上的操作模式設為HNDL模式，采用手動脈沖方式精確移動機床，將手輪對應軸旋鈕置于X檔，調(diào)節(jié)手輪進給速度旋鈕，調(diào)整手輪移動尋邊器。尋邊器測量端晃動幅度逐漸減小，直至固定端與測量端的中心線重合，如圖11-6所示，若此時用增量或手輪方式以最小脈沖當量進給，尋邊器的測量端突然大幅度偏移，如圖11-7所示。即認為此時尋邊器與工件恰好吻合，顯示屏幕切換到顯示相對坐標，將相對坐標X值清零（輸入X，此時屏幕上的X坐標閃爍，然后再按屏幕下方的起源軟鍵則X坐標變?yōu)?），然后提起尋邊器，移到工件X軸另一側(cè)使其與工件恰好吻合，將此時CRT顯示的相對坐標值X除以2，并用手輪將主軸移至該坐標處，此處既為X軸的中心。 圖11-6 固定端與測量端重合 圖11-7 測量端大幅度偏移2.工件坐標系數(shù)據(jù)輸入在鍵盤上點擊鍵，按軟鍵“坐標系”進入坐標系參數(shù)設定界面，輸入0109（分別表示G54G59），用方位鍵選定參數(shù)設定區(qū)域，如圖11-8所示。 圖11-8 選定參數(shù)設定區(qū)域 圖11-9 設定參數(shù)利用鍵盤輸入通過對刀得到的工件坐標原點在機床坐標系中顯示的坐標值。設通過對刀得到的工件坐標原點在機床坐標系中的坐標值X為300.000Y為185.000，則首先將光標移到G54坐標系X的位置，在鍵盤上輸入“300.000”，按屏幕下方軟鍵“輸入”或按鍵，將參數(shù)輸入到指定區(qū)域。按鍵逐字刪除輸入域中的字符。點擊，將光標移到Y(jié)的位置，輸入“-185.000”，按軟鍵“輸入”或按，參數(shù)輸入到指定區(qū)域。同樣的可以輸入Z的值，如果Z向?qū)Φ恫捎?0mm量塊，則輸入50.000，此時CRT界面如圖11-9所示。也可以用機床的測量功能，刀具放置在X軸工件坐標原點處，光標放在G54坐標的X處，輸入X0測量，既能測出刀具當前所在位置的機械坐標數(shù)值，并顯示在G54坐標中。3. Z軸對刀 立式加工中心加工時，應在銑削平面后把所有的刀具Z軸對刀，對刀時首先要將加工時使用的刀具欲置到機床的刀庫中,然后再調(diào)到機床主軸上，再逐把對刀。1）裝刀 立式加工中心需采用MDI操作方式裝刀，將操作面板上的操作模式設為MDI運行模式，點擊MDI鍵盤上的鍵，CRT界面如圖11-10所示 圖11-10 MDI程序輸入界面 圖11-11 MDI輸入程序后的界面利用MDI鍵盤輸入“G91 G28 Z0”，按鍵，再按鍵，用同樣的方法把要輸入的內(nèi)容輸?shù)街付▍^(qū)域。CRT界面如圖11-11所示，點擊按鈕，主軸先回到換刀點，再抓刀，一號刀被裝在主軸上。2）塞尺檢查法對刀 將所需刀具裝到主軸上。將操作面板上的操作模式設為JOG，進入“手動”方式，利用操作面板上的、按鈕和、按鈕，將機床移到工件上方的大致位置。用塞尺或量塊檢查刀具與工件上表面的間隙，得到“間隙合適”時Z的機械坐標值，然后將其輸入到與程序?qū)难a償?shù)刂分?。塞尺或量塊的高度可輸入到所調(diào)用坐標系的Z位置中去。 除塞尺和量塊之外，Z向?qū)Φ哆€可應用Z向?qū)Φ秲x（有機械式和光電式兩種）。4. 長度補償數(shù)據(jù)輸入刀具Z軸對刀后，刀具Z向在機床坐標系中的位置可看作長度補償參數(shù)，把此數(shù)值輸入到長度補償?shù)毒弑碇小ANUC 0i的刀具長度補償包括形狀長度補償和磨耗長度補償。1）在MDI鍵盤上點擊鍵，進入?yún)?shù)補償設定界面。如圖11-12所示。2）用方位鍵選擇所需的番號，并確定需要設定的長度補償是形狀補償還是摩耗補償，將光標移到相應的區(qū)域。3）點擊MDI鍵盤上的數(shù)字/字母鍵，輸入刀具長度補償參數(shù)。4）按軟鍵“輸入”或按，參數(shù)輸入到指定區(qū)域。按鍵逐字刪除輸入域中的字符。圖11-12 刀具參數(shù)補償設定界面5. 工件坐標系及長度補償校驗 工件坐標系及長度補償確定完成后可以在MDI狀態(tài)下進行檢驗，將操作面板上的操作模式設為MDI運行模式，點擊MDI鍵盤上的鍵，在程序輸入界面輸入“G90G54G0XOYO；”“G43Z100.H01”, 點擊按鈕運行程序，刀具應該停在工件中心距工件上表面100mm處。五、評分標準班級姓名學號實訓確定工件坐標系確定工件坐標系檢查序號檢測內(nèi)容配分扣分標準學生自評教師評分1確定工件坐標系方法正確30酌情扣分2X軸確定正確10酌情扣分3Y軸確定正確10酌情扣分4長度補償確定正確10酌情扣分5數(shù)據(jù)輸入正確20酌情扣分6校驗方法與結(jié)果正確10酌情扣分工作態(tài)度7行為規(guī)范、紀律表現(xiàn)10酌情扣分綜 合 得 分100【注意事項】1刀具和工件接觸時，手輪倍率不大于X10。2使用機械式尋邊器主軸轉(zhuǎn)速不能太高一般為500rad/min。3刀具和工件接觸后應立即把刀具移動到工件上表面以上，再進行其他操作，以防刀具和工件相撞。4用塞尺或量塊Z軸對刀時，Z軸移動時，塞尺或量塊不應在刀具的下方，以免發(fā)生碰撞。5. 在數(shù)據(jù)輸入中一定要注意數(shù)據(jù)的正負。