(6)正确对刀,确定工件坐标系与机床坐标系之间的关系。 (7)程序调试好后,在正式切削加工前,再检查一次程序、刀具、夹具、工件、参数等是否正 确。 (8)刀具补偿值输入后,要对刀补号、补偿值、正负号、小数点进行认线) 按工艺规程要求使用刀具、 夹具、 程序。 执行正式加工前, 应仔细核对输入的程序和参数, 并进行程序试运行,防止加工中刀具与工件碰撞,损坏机床和刀具。 (10)装夹工件,要检查夹具是否妨碍刀具运动。 (11)试切进刀时,进给速率开关必须打到低档。在刀具运行至工件表面 30—50mm 处,必须 在进给保持下,验证 Z 轴剩余坐标值和 X、Y 轴坐标值与加工程序数据是否一致。 (12)刃磨刀具或更换刀具后,要重新测量刀长并修改刀补值和刀补号。 (13)程序修改后,对修改部分要仔细计算和认线)手动连续进给操作时,必须检查各种开关所选择的位置是否正确,确定正负方向,然后 再进行操作。 (15)开机后让机床空运转十五分钟以上,以使机床达到热平衡状态。 (16)加工完毕后,将 X、Y、Z 轴移动到行程的中间位置,并将主轴速度和进给速度倍率开 关都拨至低档位,防止因误操作而使机床产生错误的动作。 (17)机床运行中,一旦发现异常情况,应立即按下红色急停按钮。待故障排除后,方可重新 操作机床及执行程序。 (18)卸刀时应先用手握住刀柄,再按松刀开关;装刀时应在确认刀柄完全夹紧后再松手。装、 卸刀过程中禁止运转主轴。 (19)出现机床报警时,应根据报警号查明原因,在教师的指导下及时排除。 (20)加工完毕,清理现场,并做好工作记录。 4.数控铣床日常维护及保养 (1)保持良好的润滑状态,定期检查、清洗自动润滑系统,添加或更换油脂、油液,使丝杠、 导轨等各运动部件始终保持良好的润滑状态,降低机械的磨损速度。 (2)精度的检查调整:定期进行机床水平和机床精度的检查,必要时进行调整。 (3)清洁防锈 (4)防潮防尘 油水过滤器、空气过滤器等太脏,会发生压力不够、散热不好等现象并造成故 障,因此 必须定期进行清扫卫生。 (5)定期开机 数控铣床工作不饱满或较长时间不用,应定期开机让机床运行一段时间。 (二)立式床身式数控铣床的操作 以自贡长征立式床身型数控铣床 KV650/B 为例(见图 3-6) ,介绍其操作。 1.基本功能与主要参数 数控铣床 KV650/B 配用 FANUC 0i Mate-MB 数控铣削系统。机床结构采用立式床身型布局,以 提高机床的刚度和抗震性能。它适用于金属切削加工的需要,特别适用于模具行业中、小型零、部 件的加工。其主要参数如下: (1)主轴孔锥度 (2)主轴转速 (3)主轴电机 (4)工作台及主轴行程: (5)主轴端到工作台距离 (6)主轴中心至立柱面距离 IS040 4500r/min 4Kw X— 660mm Y—460 mm 150~660mm 480 mm Z—510 mm
观察刀具移动是否正常。 (4)装夹、找正工件 正确对刀,确定工件坐标系,并核对数据。 (5)输入程序 将工作“方式选择”旋钮选择“编辑”→按 MDI 键盘上的“程序” (PROG) 键→按 CRT 屏幕下方的章选择“DIR”软键→通过 MDI 键盘输入新程序文件名(O××××)→按 MDI 键盘上的“INSERT”键→通过 MDI 键盘输入程序代码。 (6)校验程序 将工作“方式选择”旋钮选择“自动” (MEM)→按下→按 MDI 键盘上的“图 形” (GRAPH) 软键→按 CRT 显示屏下的章选择软键 “参数” 键, 设置合理的图形显示参数→按 “图 形”软键,显示屏上将出现一个坐标轴图形→在机床操作面板上选取合理的进给速率→按机床操作 面板上的“锁定” 、 “空运行”键→确认无误后按“循环启动”即可进行程序校验,屏幕上将同时绘 出刀具运动轨迹。 (7)设置粗加工刀具补偿值留出精加工余量。 (8)自动加工 程序确认无误后解除“锁定” 、 “空运行”键→工作“方式选择”旋钮选择“自 动” (MEM)→ “进给速率修调”旋钮选择合理速率→选择加工过程显示方式→按下机床操作面板 上的“循环启动”键,即可进行自动加工。 机床运行中,一旦发现异常情况,应立即按下红色急停按钮,终止机床的所有运动和操作。待 故障排除后,方可重新操作机床及执行程序;出现机床报警时,应根据报警号查明原因,在教师指 导下及时排除。 (9)用量具检测零件,根据检测结果对照图纸和工艺要求计算、设置精加工刀具补偿值。 (10)精自动加工操作同上。 (11)用量具检测零件。 (12)加工完毕,按关机操作步骤正常关机。 (13)清理现场,并做好工作记录。 (三)数控仿形加工示例 1.实习目的 (1)了解仿形铣床的基本工作原理。 (2)了解仿形铣床的基本结构。 (3)初步了解仿形铣床的基本操作方法。 (4)增加仿形铣床加工的感性认识。 2.骏马加工的准备工作 (1)仿形铣床 1 台,仿形数控系统 1 套,骏马模型 1 块。 (2)厚度为 50mm 以上的有机玻璃 1 块,大小与模型相当。 (3)夹具准备 T 型螺栓、压板 8 副,垫铁若干。 (4)其它 清理毛刷 1 把,草纸若干,量具 1 套。 3.骏马加工的步骤 (1)将骏马模型和有机玻璃材料用夹具固定在仿形铣床适当的位置上。 (2)接通电源开关。 (3)打开仿形铣床后面的开关柜的开关。 (4)打开仿形铣床操作面板上的钥匙开关。 (5)启动数控系统 输入 CD\JFX3↙,输入 FX↙ ,进入仿形系统。 (6) 设置原点 将测头移至某特征点作为它的坐标原点, 然后在主菜单下按 “原点设置 F5” , 进入其子菜单,直接按菜单中的 F1~F3(X、Y、Z 原点设置) ,按确认键接受当前值即可。 (7)设置加工区域 在主菜单中按“区域设置 F6”后,通过测头的移动来逐步确定工件的
置距离必须大于 20mm 以上。 ②手动连续进给(JOG) 将工作“方式选择”旋钮选择“手动” ,调整“进给速率修调”旋钮 速率,选择合理的进给速度,根据需要按住“手动轴选择键(/- X 、Y、 Z) ”不放,机床将在 对应的坐标轴和方向上产生连续移动。如将工作“方式选择”旋钮选择“快速(JOG) ” ,机床将在 对应方向上产生快速移动,其速度亦可通过进给速率修调旋钮调整。 ③手轮(增量)进给(MND) 将工作“方式选择”旋钮选择“手轮” 、 “手轮选择方式”旋钮选 择所需的轴(X、Y、Z) 、 “手轮轴倍率”旋钮选取增量倍率单位(×1、×10、×100) ,顺时针(正 向)或逆时针(负向)旋转“手摇脉冲发生器(手轮) ” ,每摇一个刻度,刀具在对应的轴向上移动 0.001、0.01、0.1mm。 ④超程处理 按住“机床复位”键,将工作“方式选择”旋钮选择“手轮” 、 “手轮选择方式” 旋钮选择所需的轴(X、Y、Z) 、 “手轮轴倍率”旋钮选取增量倍率单位(×1、×10、×100) ,向 超程的反方向旋转“手摇脉冲发生器(手轮) ” ,即可解除超程。 (必须在指导教师的指导下进行) (3) MDI 运行 (MDI) 将工作 “方式选择” 旋钮选择 “MDI” , 按 MDI 键盘上 “程序 (PROG) ” 键,通过 MDI 键盘手工输入若干个程序段(不能超过 10 段,每输入完一个程序段,按 INPUT 键 确认) ,然后将光标移至程序头,按操作面板上的“循环启动”键,系统即可执行 MDI 程序。 (4)参考点的建立 以 G54 为例,以工件坐标系原点作为参考点,其操作方法如下: ①手动返回参考点(没退出系统或系统没断电,且前面已作了返回参考点的,可不进行此步) 。 ②在手动方式下,按图纸和工艺要求用寻边器和 Z 轴对刀器等找正工件坐标系的原点。 ③按 MDI 键盘上的“OFF SET/SETTING”键→按屏幕下方的章选择“坐标系”软键→通过光 标移动键将光标移至 G54(零点偏值)设置栏 X 处→在 MDI 键盘上输入“X 0”→按屏幕下方的章 选择的“测量”软键,G54 的 X 轴零点偏置值自动输入为机床坐标系中对刀的坐标值“-×××” ; 按以上同样方法操作将 Y、Z 值输入。 ④按 MDI 键盘上的“位置(POS) ”键→按屏幕下方的章选择“综合”→检查 G54 的 X、Y、Z 轴零点偏置值与当前机床坐标 X、Y、Z 值是否相同。 (5)刀具偏置设置 按 MDI 键盘上的“OFF SET/SETTING”键→按屏幕下方的章选择“补 正” 软键→在屏幕上通过光标移动键将光标移至所选刀号→按 MDI 键盘数据键输入刀具半径补偿 值或长度补偿值。 (6)编辑(EDIT) ①创建新程序 将工作“方式选择”旋钮选择“编辑”→按 MDI 键盘上的“程序(PROG) ” 键→按 CRT 屏幕下方的章选择“DIR”软键→通过 MDI 键盘输入新程序文件名(O××××)→按 MDI 键盘上的“INSERT”键→通过 MDI 键盘输入程序代码,内容将在 CRT 屏幕上显示出来。 ②程序查找 将工作“方式选择”旋钮选择“编辑”→按 MDI 键盘上的“程序” (PROG)键 →通过 MDI 键盘输入要查找的程序文件名(O××××)→按 CRT 屏幕下方的章选择 “O 检索” 软键,屏幕上即可显示要查找的程序内容。 ③程序修改 将工作“方式选择”旋钮选择“编辑”→按 MDI 键盘上的“程序(PROG) ”键 →通过 MDI 键盘输入要修改的程序文件名(O××××)→按 CRT 屏幕下方的章选择“O 检索” 软键, 屏幕上即可显示要修改的程序内容→使用 MDI 键盘上的光标移动键和翻页键, 将光标移至要 修改的字符处→通过 MDI 键盘输入要修改的内容→按 MDI 键盘上的程序编辑键 “ALTER、 INSERT、 DELETE”对程序进行“替代” 、 “插入”或“删除”等操作。 ④程序删除 将工作“方式选择”旋钮选择“编辑”→按 MDI 键盘上的“程序” (PROG)键 →通过 MDI 键盘输入要删除的程序文件名(O××××)→按 MDI 键盘上的“删除” (DELETE) 键,即可删除该程序文件。
(1) 刀柄 数控铣床使用的刀具通过刀柄与主轴相连, 刀柄通过拉钉和主轴内的拉刀装置固定
在轴上,由刀柄夹持传递速度、扭矩。数控铣床刀柄一般采用 7:24 锥面与主轴锥孔配合定位,这 种锥柄不自锁,换刀方便,与直柄相比有较高的定心精度和刚度。数控铣床的通用刀柄分为整体式 和组合式两种。 为了保证刀柄与主轴的配合与连接, 刀柄与拉钉的结构和尺寸均已标准化和系列化, 在我国应用最为广泛的是 BT40 和 BT50 系列刀柄和拉钉,如图 3-16、图 3-17 所示。 相同标准及规格的加工中心用刀柄也可以在数控铣床上使用,其主要区别是数控铣床所用的刀 柄上没有供换刀机械手夹持的环形槽。 (2)数控铣削刀具 与普通铣床的刀具相比较,数控铣床刀具具有制造精度更高,要求高速、 高效率加工,刀具使用寿命更长。刀具的材质选用高强高速钢、硬质合金、立方氮化硼、人造金刚 石等,高速钢、硬质合金采用 TiC 和 TiN 涂层及 TiC-TiN 复合涂层来提高刀具使用寿命。在结构形 式上,采用整体硬质合金或使用可转位刀具技术。主要的数控铣削刀具种类,如图 3-18 所示。
(7)切削进给最大值 (8)快速移动最大值 (9)刀具型式 (10)重复定位精度 (11)三轴定位精度 2.机床操作面板及其操作
图 3-21 立式床身型数控铣床 KV650/B 操作面板 数控铣床 KV650/B 的机床操纵台由 CRT-MDI 面板、机床操作面板等二部分组成。CRT-MDI 面板 已在第二章中介绍。该数控铣床操作面板,如图 3-21 所示,其机床的操作如下: (1)电子手轮为移动式挂在机床操纵台傍。由“手摇脉冲发生器” (手轮) 、 “手轮选择方式” 旋钮(X、Y、Z) 、 “手轮轴倍率”旋钮(×1、×10、×100)等组成。其功能和操作方法与数控立 式升降台铣床 XK5025/4 的基本相同。 (2)程序启动即“循环启动”键;程序停止即“进给保持”键;程序复位即“机床复位”键。 (3)主轴速度修调为变频无级调速。 (4)排屑开停,水泵开停,主轴正、反转,主轴停止均为手动操作。 该数控机床的其它操作及安全注意事项等,请参照数控立式升降台铣床 XK5025/4 的有关部分。 三、数控仿形钻铣床的操作 下面以数控仿形钻铣床 ZKF7532A 为例,说明其有关操作。 1.仿形系统的基本原理 (1) 仿形的基本原理 使用传感仿形头与 X 轴、 Y 轴和 Z 轴的坐标系统相应地进行传感检测, 通过仿形头传感的各轴的偏转信息,三个轴的位移来合成综合位移,最后根据所选的仿形方式(一
仿形范围X、Y、Z、-X、-Y、-Z,在本加工中无须限定Z 和-Z,因为本加工为一维仿形。 (8) 参数设置 在主菜单中按 “仿形参数设置 F8” 进入其子菜单, 再按 “仿形仿形间距 F4” , 其默认值是 1.00mm,可根据加工需要进行修改。再按“仿形文件 F7” ,给所要生成的文件命名,文 件的后缀名是“.SIM” ,按 F10 返回主菜单。 (9)在主菜单中按“显示方式 F9” ,确定显示的有关参数。 (10)执行仿形加工 将操作面板上的“工作方式”置为“自动” ;→按主菜单中的“一维仿 形 F1” 键→按操作面 板上的“循环启动” →按操作面板上的 “主轴正转” →按 操作面板上的“-Z” 键(测头自动接触到 工件后,会自行停止 继续下降)→按操作 面板上的“仿形确 认” 。从现在开始, 机床就开始自动加 工,直至加工完毕。 二、作业实例 1. 平面轮廓零 件 如图 3-26 所示, 为平面轮廓零件,加工参考程序(采用华中数控系统)如下: (1)加工φ 20 ㎜孔程序(手工安装好φ 20 ㎜钻头) %1337 N0010 G92X5Y5 Z5; N0020 G91; 设置对刀点 相对坐标编程 图 3-26 平面轮廓零件
(1) 依次打开各电源开关 电气柜开开→操作面板钥匙开关开→显示器开→计算机主机电源开 关开→在 DOS 提示符下键入 CD JX4↙→N↙,进入华中数控铣加工系统软件界面。 (2)加工前机床调整如下: ①机床加注润滑油; ②机床 Z 轴回参考点; ③确定工件在机床工作台上的位置,夹紧工件毛坯; ④装夹刀具:ф 10 螺旋立铣刀,主轴上帽盖要装在合适位置; ⑤调整机床主轴转速:S 250 转/分,停车变速,绝不允许开车调整; ⑥调整 X、Y 轴限位开关(由实习指导教师完成) 。 (3) 对刀 采用手动或步进操作方式, 对刀点为刀具相对于工件运动的起点, 用来确定机床坐 标系和工件坐标系 (一般为编程坐标系) 之间的关系。 在华中Ⅰ型铣削系统中, 对刀点一般通过 G92 X** Y** Z**设置,如本实习中的 G92 X0 Y0 Z25。 (4)输入式调用内存程序 ①输入程序 在主菜单中按下 F2→再按下 F1→程序选择→选新程序→进入编辑区, 输入程序→ F2 保存→输入文件名 O2000→F10 返回主菜单画面。 ②调用内存程序进行编辑 主菜单 F2→F1→选择“程序选择”项→选“内存程序”→进入编辑 区,修改程序→F2 保存→覆盖原有程序→F10 返回主菜单画面。 (5)加工程序校验 将操作面板上“工作方式”设为“自动” ,按下“机床锁住” , “MST 锁住” , “Z 轴锁住” 。在主菜单按 F1→F1→当前编辑程序→F3 程序校验→按下操作面板上的“循环启动” , 被校验的程序上有黄色的光标滚动;如程序有错,经故障诊断找出错误,按上一条顺序进行编辑、 修改。 (6)加工轨迹校验 ①校验前先设置好显示参数 主菜单 F9→F1→选择图形显示参数→编辑各项参数→F10 返回主 菜单。 ②将操作面板上“工作方式”设为“自动” ,按下“机床锁住” , “MST 锁住” , “Z 轴锁住” ;在 主菜单中按 F1→F1→当前编辑程序→F3F9→按下操作面板上的“循环启动” ,即可显示轨迹。
图 3-20 XK5025/4 数控铣床操作面板 该数控机床的操作如下: (1)机床的开启 ①打开机床主机上强电控制柜开关; ②在确认“急停”按钮处于急停状态下,按“接通”键,系统即开始引导,并进入数控系统; ③解除“急停” ,稍待片刻(约 3 秒) ,再按“机床复位”键,系统复位键(RESET)消除系统 报警; ④进行手动回参考点操作后,即可进行机床的正常操作。 (2)手动操作 ①“回零(REF) ”手动返回参考点 将操作面板上的工作“方式选择”旋钮选择“回零” , “进 给速率修调”旋钮打至中档(低于 80%) ,须先选坐标轴Z 回参考点,然后X、Y 依次序返回参 考点,对应的 LED 将闪烁。注意,不允许停留在各轴零点位置上进行“回零”操作,距本轴零点位
①坐标轴选择 在手动运行方式下,按压X、-X、Y、-Y、Z、-Z 中的某一按钮,则选定相 应的手动进给轴和进给方向。每次能同时按下多个按钮,实现多个坐标轴手动联动进给。 ②点动进给及速度选择 在点动进给方式下,按压X、-X、Y、-Y、Z、-Z 中的某一按钮, 将向该轴指定的方向产生连续移动,松开按钮即减速停止。点动进给的速率为最大进给速率的 1/3 乘以进给修调波段开关选择的进给倍率。若同时按下X、-X、Y、-Y、Z、-Z 中的某一键和快移 键,则产生该轴指定方向的快速运动,此时点动进给的速率为最大进给速率乘以进给倍率。 ③步进进给 在增量进给方式下,按一下X、-X、Y、-Y、Z、-Z 中的某一按钮,该轴将向 符号指定的方向移动一个增量值。增量值的大小受倍率波段开关控制。增量倍率波段开关的位置有 ×5,×1O,×100,X1000,其对应值分别为 0.001、0.01、0.1 、1mm。 ④手动返回参考点 当工作方式为回参考点方式时,选择X、Y、Z,并同时按压需返回参考 点的坐标轴的坐标按钮,则该轴产生移动。待参考点返回结束后,参考点返回指示灯亮。 ⑤手动控制机床其它动作 有手动攻螺纹,冷却液开、关,主轴正、反转,主轴停等。 (6)与自动运行有关的操作 ①自动运行与单段方式 当工作方式波段开关置于自动方式时, 机床控制由控制系统自动完成; 当置于单段方式时,程序控制将逐段执行,即运行一段后机床停止,再接一下“循环启动”按钮, 即执行下一程序段,执行完了后又再次停止。 ②自动运转启动 当工作方式波段开关置于自动方式时, 在主莱单下按 F1 键, 进入自动加工子 菜单,按子菜单中“程序选择 F1” ,选择要运行的程序,按下“循环启动”按钮,自动运转启动, 自动加工开始。自动加工期间,按钮内指示灯亮。 ③自动运转暂停与再启动 在自动运行过程中,按下“进给保持”键,暂停执行程序,手动按 下主轴停止、冷却液关,机床运动轴减速停止,刀具、主轴电机停止运行,暂停期间,按钮内指示 灯亮;在自动运转暂停状态下,手动按下冷却液开、主轴正转,确认无误后按下“循环起动” ,系统 将重新启动,从暂停前的状态继续运行。 ④进给速度修调 在自动方式下,当进给速度偏高或偏低时,可用操作面板上的进给修调波段 开关,修调实际进给速度。此开关可提供 10%~140%的修调范围。注意:在点动方式,此开关可 调节点动速率。 ⑤MDI 运行 MDI 运行为自动方式下运行达到程序所要求的位置。可通过系统主菜单,按 F4→ F6→输入目标程序→按“循环起动”键。 (7)其它操作 ①机床锁定 禁止机床坐标轴动作。 在自动运行开始前, 将 “机床锁定” 按钮按下, 再按下 “循 环启动“,机床显示的坐标位置信息变化,但不允许机床运动,用于切削模拟。 ②Z 轴锁定 在自动运行开始前,将“Z 轴锁定”按下,再按下“循环启动” ,Z 轴坐标位置信 息变化,但 Z 轴不运动,禁止进刀。 ③M、S、T 锁定:禁止程序中辅助功能的执行。按下“MST 锁定”按钮后,除控制代码用 M00、 M01、M02、M30、M98、M99 照常执行外,所有其它的 M、S、T 指令不产生动作。 (二)机床操作步骤 1.依次打开各电源开关→电气柜开关→操作面板钥匙开→显示器→计算机主机电源开。执行华 中铣削数控系统程序,进入系统软件界面后,其屏幕显示如图 3-1 所示。 2.加工前机床调整 包括主轴上帽盖要装在合适位置,调整好机床主轴转速(停车变速,绝不允许开车调整机主轴 转速床) ,调整好 X、Y 轴限位开关(由实习指导教师完成) ,加注润滑油,启动数控铣床,确定工 件在机床工作台上的位置,装夹工件毛坯,装夹刀具,机床 Z 轴回参考点等。
图 3-11 偏心式寻边器 图 3-12 迥转式寻边器 图 3-13 光电式寻边器
偏心式、迥转式寻边器为机械式构造。机床主轴中心距被测表面的距离为测量圆柱的半径值。 光电式寻边器的测头一般为 10mm 的钢球, 用弹簧拉紧在光电式寻边器的测杆上, 碰到工件时可 以退让,并将电路导通,发出光讯号。通过光电式寻边器的指示和机床坐标位置可得到被测表面的 坐标位置。利用测头的对称性,还可以测量一些简单的尺寸。 4.夹具 在数控铣削加工中使用的 夹具有通用夹具、专用夹具、 组合夹具以及较先进的工件统 一基准定位装夹系统等,主要 根据零件的特点和经济性选择 使用。 (1) 通用夹具 它具有较 大的灵活性和经济性,在数控 铣削中应用广泛。常用的各种 机械虎钳或液压虎钳。如图 3-14 所示,为内藏式液压角度虎钳、平口虎钳。 (2)组合夹具 它是 机床夹具中一种标准化、系 列化、通用化程度很高的新 型工艺装备。它可以根据工 件的工艺要求,采用搭积木 的方式组装成各种专用夹 具,如图 3-15 所示。 组合夹具的特点:灵活 多变, 为生产迅速提供夹具, 缩短生产准备周期;保证加 工质量,提高生产效率;节 约人力、物力和财力;减少 夹具存放面积,改善管理工作。 组合夹具的不足之处:比较笨重,刚性也不如专用夹具好,组装成套的组合夹具,必须有大量 元件储备,开始投资的费用较大。 5.数控刀具系统 图 3-15 组合夹具的使用(钻孔、铣削) 图 3-14 内藏式液压角度虎钳、平口虎钳
可转位倒角铣刀 可转位圆刀片立铣刀 可转位玉米铣刀 可转位直角平面铣刀 可转位立铣刀
4 带圆角开敞深槽 加长柄可转位圆刀片铣刀 5 一般曲面 6 较深曲面 7 曲面 8 曲面 整体硬质合金球头铣刀 加长整体硬质合金球头铣刀 多刀片可转位球头铣刀 单刀片可转位球头铣刀
3.采用手动或步进工作方式,找正、对刀。 4. 输入、调用程序 (1)输入程序 在主菜单中按下 F2→再按下 F1→程序选择→选“新程序”→进入编辑区,输 入程序→F2 保存→输文件名 O××××→按 F10,返回主菜单画面。 (2)调用内存程序进行编辑:主菜单 F2→F1→选择“程序选择”→选“内存程序”→进入编 辑区,修改程序→F2 保存→覆盖原有程序→按 F10,返回主菜单画面。 5.加工程序校验 将操作面板上“工作方式”设为“自动” ,按下“机床锁住” , “MST 锁住” , “Z 轴锁住” 。在主菜 单按 F1→F1→当前编辑程序→F3 程序校验→按下操作面板上的“循环启动” ,被校验的程序上有黄 色的光标滚动;如程序有错,经故障诊断找出错误,按上一条顺序进行编辑、修改。 6.加工轨迹校验 (1)校验前先设置好显示参数 主菜单 F9→F1→选择图形显示参数→编辑各项参数→按 F10, 返回主菜单 (2)将操作面板上“工作方式”设为“自动” ,按下“机床锁住” , “MST”锁住” , “Z 轴锁住” 。 在主菜单中按 F1→F1→当前编辑程序→F3→F9→按下操作面板上的“循环启动” ,即可显示轨迹。 7.程序空运行校验 空运行校验前,机床三个锁住必须解除,手动操作下,将 Z 轴往正方向移动到某一高度(大于 安全高度工件厚度尺寸) ,然后操作面板上“工作方式”设为“自动” ;在主菜单中按 F1→F1→当 前编辑程序→F9→显示模式选择三维图形或图形联合显示, 按下操作面板上的 “循环启动” , 刀具在 工件上方空运行,注意检查刀具运行轨迹。空运行后必须重新对刀。 8.自动加工及自动加工中注意事项 (1)自动加工 操作面板上工作方式设为自动,进给修调选用最小档。在主菜单中按 F1→F1 →当前编辑程序→F9→显示模式→选择合适显示模式→按下操作面板上的“循环启动” ,程序开始 自动运行,机床开始加工零件。 (2)只有通过校验后无误的程序才能进行自动加工。 (3)及时对工件和刀具调整冷却液流量、位置。 (4)即将切入工件前将进给修调值设置为较小值,加工过程中视加工余量进行调整。 (5)遇紧急情况,立即按急停。 (6)进给保持由指导教师指导操作。 9.选择量具检测零件 10.打扫机床及周围环境卫生 11.关闭电源按以下顺序 按计算机键盘 AltX(若在 Windows 系统下,则要正常关闭系统)→关闭计算机主机电源开关 →关显示器→关操作面板钥匙开关→关电气柜开关。 (三)安全操作注意事项 (1) 操作人员不准擅离操作岗位,按规定穿戴好工作帽,工作服,防护眼镜。不准带手套操 作机床。 (2)主轴转速变换须停车变速。 (3)Z 轴负方向极限设定:启动机床,对刀,设定好负软极限位置;以后在退出数控系统后再 启动系统,第一步要作的事,就是 Z 轴必须回参考点。 (4)超程处理,必须在指导教师的指导下进行。 (5)急停开关应用:在涉及人身或机床安全时或异常状态时,应按下急停开关;解除急停开关
●对加工区域 X、Y 区域值。 (18)把工作方式波段开关拨到“自动” 。 (19)按“循环启动” 。 (20)按“逼近” ( “”或“-” )进行刀具及测头接近工作。 (21)确认接近后正常,按“仿形确认” ,开始自动加工。 (22)加工完毕后,屏幕会有提示,按“Esc” (在键盘上操作)停止,再敲任意键返回。可以 从 6)开始重复加工。 (23)当所有的加工都完成后,把面板上电源开关拨到“关”的位置,然后把电柜开关拉下, 最后拉下总电源闸刀开关。 简要操作步骤为: 当进入仿形操作系统以后, 按 F1→打自动→主轴正转→主轴正转→拨进给修 调到 30%→逼近(正负向)→仿形确认→开始自动仿形加工。 进行仿形加工必须满足启动条件和停止条件,有关条件请参阅机操作手册。
一、经济型数控铣床的操作 数控铣床 ZJK7532 是配有华中Ⅰ型数控系统的三坐标控制、三轴联动的经济型数控铣床,可完 成钻削、铣削、镗孔、铰孔等工序。该机床既可进行坐标镗孔,又可精确高效地完成平面内各种复 杂曲线的自动加工,如凸轮、样板、冲模、压模、弧形槽等零件。 (一)操作面板及其操作 机床操作面板如图 3-3 所示,各操作按钮如下: (1)电源开关 用操作面板上的钥匙开、关, ,接通或关闭数控系统电源。 (2)急停 机床运行过程中,当出现紧急情况时,按下“急停”按钮,伺服进给及主轴运转立 即停止工作,机床即进入急停状态;通过“急停”按钮按其箭头方向转、抬,可解除急停。 (3) 超程解除: 某轴出现超程, 要退出超程状态时, 必须在解除急停和点动工作方式的状态下, 按住“超程解除”键不放,然后通过点动移动键,使该轴向相反方向退出超程状态。 (4)工作方式选择:通过工作方式波段开关,选择机床的工作方式。其方式有如下几种: ①自动:自动运行方式,机床控制由控制器自动完成。 ②单段:单程序段执行方式。 ③点动:点动进给方式。 ④步进;步进进给方式。 ⑤回参考点:返回机床参考点(即回零)方式。 ⑥手动攻螺纹:手动攻螺纹方式。 (5)手动运行的机床动作 手动运行包括手动回参考点,点动进给,步进进给,手动攻螺纹, 冷却液开、关,主轴正、反转,主轴停等。
一、华中Ⅰ型铣削数控系统 (一)系统上电屏幕及系统菜单功能 华中Ⅰ型数控铣削系统是由华中数控系统有限公司研制开发的,采用基于 PC—NC 的开放式结 构,为用户提供了一个简捷、方便的操作方式,其系统结构如图 2-1 所示。 1.系统上电屏幕 在执行华中Ⅰ型铣削数控 系统的启动文件后,上电后的系 统屏幕显示如图 3-1 所示。有关 说明如下: (1)加工方式:显示系统 目前的运行方式, 如自动、 手动、 急停、回零等。 (2)加工方式:显示一行 正在加工的程序。 (3)正文窗口:根据不同 的用户界面显示。 (4)命令行说明当前画面 所处的位置。 (5)运行程序索引:显示 自动加工中的 O 代码和 N 代码 (6)工件指令坐标:可选 为指令位置/实际位置/剩余进给 /跟踪误差/负载电流和机床坐标/工件坐标/相对坐标。 (7)按软体键则进入相应的画面。 (8)软体键 F8、 F9 在任何画面中有效。 (9) 在图 3-1 主画面中, 按 F10, 进入一级菜单扩展功能。 在其它画面中 F10 为返回上一画面。 2.系统的菜单功能 成功启动系统软件 后, 屏幕将出现一级菜单, 当选择其中的某项功能 后,控制系统会显示该功 能下的子菜单。同样,可 根据该子菜单的内容选择 所需功能,该功能的下级 菜单将被显示。若要返回 上级菜单,按 F10 功能键 即可。功能键 F8 和 F9 在 任何画面都有效,它们被用于设置通道及显示方式、参数等。菜单结构如图 3-2 所示。 图 3-2 系统菜单结构 图 3-1 华中Ⅰ型数控铣削系统上电屏幕
其子菜单,用来设置一个长方体的包容区。确定仿形系统 X、Y、Z 轴坐标值的正、负极限,可采 用两点设置,也可采用六点设置(即分别采取不完全相同的六点的 X、Y、Z 坐标值) 。点的选择应 根据具体情况, 由点动或步进把测头移动到恰当的位置, 然后按 F1~F6 采样, 并以最后设置值为准。 仿形区域以仿形系统的原点为坐标原点。仿形测量时,测头必须在包容区内运动。 ④仿形参数 它是设定仿形加工的各项参数。在仿形加工主菜单下按“仿形参数 F8” ,即可弹 出其子菜单,显示的参数内容分别为:测头半径 F1、仿形速度 F2、主轴转速 F3、行进间距 F4、刀 具半径 F5、测头偏置 F6、测头类型 F7、数据文件 F8 等。 注意,一维仿形时,如果仿形参数设置不全,则命令行提示:请检查仿形参数,并设置完全。 各项参数的检查标准为:测头类型不能为空,测头半径、测头偏置、刀具半径、仿形速度等不能为 零。数据文件是定义仿形数据外存时的文件名。该项为非空时,仿形数据才存储于盘上。 ⑤显示方式 在仿形加工主菜单下按“显示方式 F9” ,即可弹出其子菜单。这些选项用以选定 图形在屏幕上的显示模式,设置特性显示的参数,并且选择图形显示方式,在正文窗口将显示当前 的加工轨迹。 4.一维仿形加工的操作 一般操作过程如下: (1)合上电源开关。 (2)合上电柜开关(在机床后面的电柜侧面) 。 (3)把面板上的电源开关拨到“开”的位置。 (4)进入仿形加工的主菜单: ①计算机开机,打开 DOS 系统 ②键入 C:\CD JFX3↙ ③键入 C:\JFX3\FX↙ 此时,观察传感器ε X、ε Y、ε Z 的跳动,如果其数字不跳动或是其数字跳动范围太大,则都 表明仿形系统有故障,需检查调整,跳动值一般不得超过 0.1。 (5)选择加工状态(必须选择仿形加工) 。 (6)选择仿形方式(必须选择一维仿形,并将仿形坐标轴指向 Z 轴) 。 (7)根据仿形方式和刀具/测头的位置选择相应的仿形轴、进给轴和行的进给轴。对于华中数 控系统而言,一般为 X 轴,相应的行的进给轴为 Y 轴。当然,仿形进给轴也可为 Y 轴,这时相应 的行的进给轴为 X 轴。 (8)仿形进给方向的确认:、-。 (9)仿形行的进给方向的确认:、-。 (10)仿形行间距确认(内部行进间距╳倍率) 。 (11)存测量数据(可以不存) 文件扩展名为:*.sim,存于 JFX3 子目录中,不输入文件名 就不存。 (12)扩展功能 按 F10→F6→输入文件名。 (13)输出文件名 文件名以 O 开头。 (14)安全高度(提刀高度) 一般取 100mm。 (15)设置 X 轴、Y 轴和 Z 轴的放大比例。 (16)凸凹模转换 从(11)到(16)的操作完毕后,可以在零件加工完毕后,自动生成操作 代码,形成文件。 (17)原始设置 在存储数据之前进行如下设置: ●对仿形点:模型的最低点。
2.挖槽、铣昆式三维曲面零件复合加工 如图 3-27 所示,为挖槽、铣昆式三维曲面零件,采用自动编程,零件材料为蜡模。为提高数 控加工轨迹的模拟速度,主要工艺参数参考设置如下: 挖槽时: 粗切间隙:5 挖槽深度: -20 刀具名称:×××××FLT 刀具直径:12 XY 进给率:200 主轴转速:400 增量:1 深度切削:次数为 1 昆式曲面铣削时: 切削方向距离:3 曲面熔接方式:线性 Linear 切削方向:Along 起始号:400 程序号:400 实习内容与要求: ( 1 ) 熟 悉 CAD/CAM 软 件 ( 如 MASTERCAM) 系统在 数控加工中的应用,掌 握数控复合加工的操 作。 (2)实习设备 华中Ⅰ型数控铣削系 统、ZJK7532 多功能数 控钻铣床或其它系统与 机床、有关辅助工具。 (3)掌握自动编 程与后置处理。 (4)熟悉数控加 工操作。 图 3-27 挖槽、铣昆氏曲面零件 截断方向距离:3 切削方式:双向 Zig Zag 补正显示方向:同色实线 刀具补正:电脑不补正 切削方式:由外而内环切 打断为线 起始号:1 程序号:300 走圆角形式:不走圆角 none
按指定方向缓慢接近实体。 (3)仿形机床的遥控面板及其操作 本仿形机床的遥控操作面板上“循环启动” 、 “进给保持” 等按钮与主面板上的对应按钮是“或”的关系,而“急停”与主面板上的对应按钮是“与”的关系, 作用是同步的。遥 控 操 作面 板上 的 “仿形换行”用以 手控制测头或刀具 的换行; “仿形确 认” 用以确认自 动仿形开始;当主 面板上的工作方式 处于“点动”时, 只有遥控操作面板 上的工作方式也处 于“点动” 时, 才 能 进行 点动 操 作。 在 “点动” 方 式时, “进给修调” 为遥控操作面板上 的有效,其它方式 时, “进给修调”为主面板上的有效。当测 头达到设定变形量, 则遥控操作面板上的 “测 点指示”灯点亮,此时除变形量相反的轴方 向点动外,其余轴和方向都不能点动。 3.界面、菜单的功能及使用 (1)主界面 在开机后,进入仿形加 工的交互主界面 (主菜单) , 如图 3-23 所示。 (2)菜单 其结构如图 3-24 所示,各 子菜单项功能如下。 ①一维仿形、二维仿形及三维仿形 它 们均在当前菜单起作用。如果要选择一维仿 形的话,只要按下“一维仿形 F1” ,就表示 选择了该菜单,然后根据波段开关的选择, 就可执行相应的仿形动作。 ②原点设置 它是设置仿形系统的坐 标原点。在仿形加工主菜单下按“原点设置 F5” ,即可弹出其子菜单,可采用一点设置, 也可采用三点设置(即分别采取不完全相同 的三点的 X、Y、Z 坐标值) 。点的选择应根 据具体情况,由点动或步进把测头移动到恰 当的位置,然后按 F1~F3 采样,并以最后设置为准。 ③区域设置 它是设置仿形系统的仿形空间。在仿形加工主菜单下按“区域设置 F6”即可弹出 图 3-24 仿形铣床菜单结构 图 3-23 仿形铣床 ZKF7532A 主界面
一般采用电动、气动、液压甚至计算机控制,其自动化程度更高。合理使用数控铣床的工艺装备, 能提高零件的加工精度。 1.数控回转工作台 数控回转工作台可以 使数控铣床增加一个或两 个回转坐标,通过数控系 统实现 4 坐标或 5 坐标联 动,从而有效地扩大工艺 范围,加工更为复杂的工 件。数控铣床一般采用数 控回转工作台。通过安装 在机床工作台上,可以实 现 A、B 或 C 坐标运动,但占据的机床运动空间也较大,如图 2-9 所示。 2.Z 轴对刀器 Z 轴对刀器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系的 Z 轴坐标,或者说是确定刀具在机床坐标系中的高度。Z 轴对刀器 有光电式(图 3-10)和指针式等类型,通过光电指示或指针,判 断刀具与对刀器是否接触,对刀精度一般可达 100.0±0.0025 (mm) ,对刀器标定高度的重复精度一般为 0.001~0.002(mm) 。 对刀器带有磁性表座,可以牢固地附着在工件或夹具上。Z 轴对 刀器高度一般为 50mm 或 lOOmm。 Z 轴对刀器的使用方法如下: (1)将刀具装在主轴上,将 Z 轴对刀器吸附在已经装夹好 的工件或夹具平面上。 (2)快速移动工作台和主轴,让刀具端面靠近 Z 轴对刀器上表面。 (3) 改用步进或电子手轮微调操作, 让刀具端面慢慢接触到 Z 轴对刀器上表面, 直到 Z 轴对刀 器发光或指针指示到零位。 (4) 记下机械 坐标系中的 Z 值数 据。 (5) 在当前刀 具情况下,工件或 夹具平面在机床坐 标系中的 Z 坐标值 为此数据值再减去 Z 轴 对 刀 器的 高 度。 (6) 若工件坐标系 Z 坐标零点设定在工件或夹具的对刀平面上, 则此值即为工件坐标系 Z 坐标 零点在机床坐标系中的位置,也就是 Z 坐标零点偏置值。 3.寻边器 寻边器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系中的 X、 Y 零点偏置值, 也可测量工件的简单 尺寸。它有偏心式(图 3-11) 、迥转式(图 3-12)和光电式(图 3-13)等类型。
3.华中Ⅰ型数控铣床操作面板 本系统有 NC 键盘和铣床操 作面板。NC 键盘采用计算机键 盘,含义和功能与计算机键盘基 本相同。铣床操作面板如图 3-3 所示。 (二)系统有关操作 系统的有关操作,需结合系 统菜单(图 3-2) ,通过铣床操作 面板(图 3-3)和键盘进行。 1.数控系统的运行及停止 (1)手动运行 它适用于 手动参考点返回、 手动连续进给、 解除超程、对刀和调试机床等。 (2)自动运行 其操作步 骤为:选择主菜单中的“自动加 工 F1” → “程序选择 F1” →在铣 床操作面板中,置工作方式波段 开关于“自动”加工位置→按下“循环启动”按钮→自动加工开始。 在自动运行过程中,想人为退出自动运行状态,此时可按“停止运行 F7”按钮,屏幕上提示确 认信息“是否退出自动运行 Y/N?” ,按“Y”键,表明取消运行,其他键不取消运行。 (3)程序校验 其操作步骤为:选择主菜单中的“自动加工 F1”→“程序选择 F1”→“程序 校验 F3”→“显示方式 F9”→在铣床操作面板中,置工作方式波段开关于“自动”加工位置→机床 锁住、Z 轴锁住、MST 锁住(这三个键可以不锁住,这时称为“切削模拟” )→按下循环启动按钮 →程序校验开始。 注意,切削模拟与铣削加工的执行速度相同,只是在切削模拟时,铣床不产生任何动作;而程 序校验状态下的执行速度比切削模拟时要快些。 2.程序编辑 程序管理包括对加工程序的编辑、拷贝、删除、改名等操作。 若编辑区已经有程序,则在正文窗口显示正在编辑的程序,此时允许对该程序进行编辑。 若编辑区没有程序,则操作步骤如下:选择主菜单中的“程序编辑 F2”→“文件管理 F1” → 选择所需的程序文件或创建新程序, 系统将该程序调入编辑区, 即可进行有关的编辑→操作后按 “程 序保存 F2” 。 3.安全防护及报警处理 (1)故障诊断 选择主菜单基本功能中的“扩展功能 F10”→“故障诊断 F4” →在故障诊断 子菜单中选“报警显示 F6”和“错误历史”F7,则可看到有关故障诊断、报警信息。 (2)紧急停止 如遇涉及人身或设备安全时,须按下机床操作面板上的“急停按钮” ,这时铣 床停止一切动作。 4.华中数控铣削系统的计算机模拟热键 (1)循环启动热键:Shift Shift (2)进给保持:CtrlAlt (3)急停:Scroll Lock 图 3-3 华中Ⅰ型数控铣床操作面板
数控铣刀种类和尺寸一般根据加工表面的形状特点和尺寸选择,具体选择如表 3-1 所示。 表 3-1 铣削加工部位及所使用铣刀的类型 序 号 加工部位 可使用铣刀类型 可转位平面铣刀 序 号 加工部位 可使用铣刀类型 多刀片可转位球头铣刀 可转位圆刀片面铣刀
(7) 程序空运行校验 程序空运行校验前机床三个锁住必须解除, 手动操作下, 将 Z 轴往正方 向移动一定距离(大于安全高度工件厚度尺寸) ,然后操作面板上“工作方式”设为“自动” 。 在主菜单中按 F1→F1→当前编辑程序→F9→显示模式选择“三维图形”或“图形联合显示” , 按下操作面板上的“循环启动” ,刀具在工件上方空运行,注意检查刀具运行轨迹,空运行后必须 重新对刀。 (8)自动加工中注意事项 ①自动加工:操作面板上工作方式设为自动,进给修调选用最小档。在主菜单中按 F1→F1→当 前编辑程序→F9→显示模式→选择合适显示模式→按下操作面板上的“循环启动” ,程序开始自动 运行,机床开始加工零件; ②只有通过校验后无误的程序才能进行自动加工; ③根据工件和刀具的加工位置,及时调整冷却液流量、位置; ④快要切入工件前,将进给修调值设置为 10 或 30,视加工余量逐步提高; ⑤遇紧急情况,立即按急停; ⑥进给保持由指导教师指导操作; ⑦操作人员不准擅离操作岗位,必须穿戴好各项劳保用品,遵守安全操作规程,不允许戴手套 操作机床。 (9)用 0—150-0.02 游标卡尺检测零件 (10)打扫机床及周围环境卫生 (11)关闭电源按以下顺序:计算机键盘按 AltX(若在 Windows 系统下,则要正常关闭系统) →关闭计算机主机电源开关→显示器→操作面板钥匙开关→电气柜开关。 (二)加工型数控铣床加工示例 1.实习目的 通过操作数控铣床加工凸轮轮廓,熟悉和掌握机床操作、数控系统常用指令的使用和数控加工 工艺的运用。 2.实习设备 FANUC Oi Mate-MB 系统,XK5025 或 KV650B 数控铣床及相应量具 3.实习准备工作 加工零件如前图 3-25,材料为 5mm 厚钢板,材质 Q235。加工选用φ 10 mm 高速钢螺旋铣刀,切 削用量选 S450 转/分、F200mm/min。对于 FANUC Oi Mate-MB 数控系统,编程时可用 G92 也可以用 G54~G59 零点偏置来确定工件坐标系的原点在机床坐标系中的位置,程序结束使用 M30。其它准备 工作与前面介绍的经济型数控铣削加工时相同。 4.操作步骤 (1)开启机床 ①打开机床主机上强电控制柜开关; ②在确认“急停”按钮处于急停状态下,按“接通”键,系统即开始引导,并进入数控系统; ③解除“急停” ,稍待片刻(约 3 秒)再按“机床复位”键→系统复位键(RESET) ,消除系统 报警。 (2)手动返回参考点“回零” (REF) 将机床操作面板上的工作“方式选择”旋钮选择“回 零” , “进给速率修调”旋钮打至中档(低于 80%)→须先选坐标轴Z 回参考点,然后X、Y 依次 序返回参考点,对应的 LED 将闪烁。注意,不允许停留在各轴零点位置上进行“回零”操作,距本 轴零点位置距离必须大于 20mm 以上。 (3)手动操作沿 X、Y 轴方向移动工作台时,必须使 Z 轴处于安全高度位置,移动时应注意
下刀点 下刀 开始刀具半径补偿 切入工件至 A 点;R 可用“I-20 J0”代替。 切削 AB 弧;R 可用“I0 J-50”代替。
一、数控铣床分类及组成 1.数控铣床分类 数控铣床一般为轮廓控制 (也称连续控制)机床,可以进
行直线和圆弧的切削加工(直线、 圆弧插补)和准确定位, 有些系统 还具有抛物线、螺旋线等特殊曲 线的插补功能。控制的联动轴数 一般为 3 轴或以上。 可以加工各 类平面、 台阶、 沟槽、 成形 表面、 曲面等,也可进行钻孔、铰孔和 镗孔。加工的尺寸公差 等级一般为 IT9~IT7, 表 面 粗 糙 度 值 为 Ra3.2~0.4μ m。 (1) 按伺服系统控 制原理来分类,可分为 开环控制、 半闭环控制、 闭环控制、混合环控制 等。 (2) 按机床主轴的 布置形式及机床的布局 特点分类,可分为数控卧式铣床(图 3-5) 、数控立式铣床(图 3-6)和数控龙门铣床(图 3-7)等。 中小型数控铣床一般采用卧式或立式布局,大型数控铣床采用龙门式。数控铣床的工作台一般能实 现左右、前后运动,由主轴箱做上下运动。在经济型或简易型数控铣床上,也有采用升降台式结构 (图 3-8) ,但进给速度较低。另外,还有数控工具铣床、数控仿形铣床等。 2.数控铣床的组成 数控铣床主要由控制介质输入装置、数控装置、伺服系统、辅助控制装置和机床本体等组成。 二、数控铣床工艺装备的应用 与普通铣床的工艺装备相比较,数控铣床工艺装备的制造精度更高、灵活性好、适用性更强, 图 3-7 数控龙门铣床 图 3-8 数控立式升降台铣床 图 3-5 数控卧式铣床 图 3-6 立式床身型数控铣床
⑤程序字符查找 将工作“方式选择”旋钮选择“编辑”→按 MDI 键盘上的“程序” (PROG) 键→通过 MDI 键盘输入要查找的程序文件名(O××××)→按 CRT 屏幕下方的章选择“O 检索” 软键, 屏幕上即可显示要查找的程序内容→通过 MDI 键盘输入要查找的字符→按屏幕下方的 “检索 ↑”或“检索↓”软键,即可按要求向上或向下检索到要查找的字符。 (7)自动运行 ①程序的调入 将工作 “方式选择” 旋钮选择 “编辑 (EDIT) ” 键→按 MDI 面板上 “程序 (PROG) ” 键显示程序屏幕→在 MDI 键盘上输入要调入的程序文件名(O××××)→按 CRT 显示屏下的章选 择“O 检索”软键,CRT 显示屏上将显示出所选程序内容。 ②程序的校验 将工作“方式选择”旋钮选择“自动(MEM) ”→按下→按 MDI 键盘上的“图 形(GRAPH) ”软键→按 CRT 显示屏下的章选择软键“参数” 键,设置合理的图形显示参数→按 “图形”软键,显示屏上将出现一个坐标轴图形→在机床操作面板上选取合理的进给速率→按机床 操作面板上的“锁定” 、 “空运行”键→确认无误后按“循环启动” ,即可进行程序校验,屏幕上将 同时绘出刀具运动轨迹。 注意,若选取了程序“单段”键,则系统每执行完一个程序段就会暂停,此时必须反复按“循 环启动”键。空运行完毕必须取消“锁定” 、 “空运行”键方能进行自动加工。 ③自动加工 调入程序→将工作“方式选择”旋钮选择“自动(MEM) ”→ 通过校验确认程序 准确无误后→“进给速率修调”旋钮选择合理速率和加工过程显示方式→按操作面板上的“循环启 动”键,即可进行自动加工。 注意,加工过程中,可根据需要选择多种显示方式,如图形、程序、坐标等。操作方法参见数 控系统有关章节。 ④加工过程处理 a)加工暂停 按“进给保持”键,暂停执行程序→按主轴手动操作“停止”键可停主轴。 b)加工恢复 在“自动”工作方式下按主轴手动操作“正转”键→按冷泵手动操作“接通”键 →按“循环启动”键,即可恢复自动加工。 c)加工取消 加工过程中若想退出,可按 MDI 键盘上的“复位” (RESET)键退出加工。 (8)DNC 运行(RMT) DNC 加工,也叫在线加工。将机床与计算机或网络联机→将工作 “方式选择”旋钮选择“DNC”→按 MDI 面板上“程序(PROG) ”键→在联机 NC 计算机准备完 毕后→按操作面板上“循环启动”键。 (9)关机 ①检查操作面板上“循环启动”的显示灯, “循环启动”应在停止状态; ②检查CNC机床的所有可移动部件都处于停止状态; ③关闭与数控系统相连的外部输入/输出设备; ④按“急停”→按“断开”键,关闭数控系统电源,切断机床主机电源。 3.安全操作规程 (1)学生初次操作机床,须仔细阅读数控车床《数控加工综合实践教程》或机床操作说明书, 并在实训教师指导下操作。 操作人员必须按操作规程正确操作, 尽量避免因操作不当而引起的故障。 (2)操作机床时,应按要求正确着装,严禁带手套操作机床。 (3)按顺序开、关机。先开机床再开数控系统,先关数控系统再关机床。 (4)开机后首先进行返回机床参考点的操作,必须 Z 轴先回参考点,然后 X、Y 轴回参考点, 以建立机床坐标系。 (5)手动操作沿 X、Y 轴方向移动工作台时,必须使 Z 轴处于安全高度位置,移动时应注意 观察刀具移动是否正常。
一、加工示例 (一)经济型数控铣削加工示例 1.实习目的 通过操作数控铣床,加工平面凸轮零件,熟悉 和掌握经济型数控铣床操作、数控常用指令的使用 和凸轮零件的数控加工工艺运用。 2.实习设备 ZJK7532 数控铣床系统及相应工艺装备。 3.实习准备工作 如图 3-25 所示为平面简单凸轮零件,材料为 5mm 厚铝合金板。 (1)加工工艺确定 该零件由 AB、BC、AF 三 圆弧及线段 CD、EF 构成,采用ф 20 孔中心作为定 位基准,通过螺栓螺母装夹,加工方法为铣削,加 工刀具为ф 10 mm 高速钢螺旋铣刀,工艺参数为 S 250 转/分、进给速度 F100mm/min。 (2)数学处理 选取工件坐标系,其原点选择在ф 20 孔中心线与凸轮顶平面交点处 O 点。A、 B、C、D、E、F 各点的坐标计算如下: A 点:X0,Y50;B 点:X0,Y-50;C 点:X8.6603,Y-45;D 点:X25.9808,Y-15;E 点: X25.9808,Y15;F 点:X8.6603,Y45。 (3)进刀点及进刀方法 设置进刀线,右刀偏,深度进刀采用 G01 指令。 (4)对刀点的选择 考虑便于在机床上装夹、加工,选择工件坐标原点上方 25mm 处(夹工 件螺栓顶部中心)作为对刀点,用 G92 对刀,故 G92 X0 Y0 Z25。 (5)编制程序 凸轮加工程序及说明如下: %2000 #101=5 N01 G92 X0 Y0 Z25 预置寄存对刀点进入加工坐标系 图 3-25 平面凸轮零件
(3)刀具的装卸 数控铣 床采用中、小尺寸的数控刀具进 行加工时,经常采用整体式或可 转位式立铣刀进行铣削加工,一 般使用 7:24 莫氏转换变径夹头 和弹簧夹头刀柄来装夹铣刀。不 允许直接在数控机床的主轴上装 卸刀具,以免损坏数控机床的主 轴,影响机床的精度。铣刀的装 卸应在专用卸刀座上进行,如图 3-19 所示。
时,应顺着其标示的箭头方向旋转抬起。 (6)卸刀时须在低速时,即“L” ,并要求主轴停。否则刀卸不下来。卸刀装刀后,上方紧固扳 手须卸下,并盖好帽后,才允许主轴转动。 二、加工型数控铣床的操作 (一)立式升降台数控铣床的操作 以南通数控立式升降台铣床 XK5025/4 为例(见图 3-8) ,介绍其操作。 1.机床主要参数 (1)工作台行程: (2)主轴套筒行程: (3)升降台垂向行程: (4)主轴孔锥度: (5)切削进给速度范围: (6)主轴转速范围: 2.机床操作面板及其操作 数控铣床 XK5025/4 的机床操纵台由 CRT-MDI 面板、机床操作面板等二部分组成。CRT-MDI 面板 已在第二章中介绍。该数控铣床操作面板,如图 3-20 所示。 X—680mm Y—350mm Z—130mm 400mm ISO 30 0~350mm/min 有级 65~4750r/min
仿形、三维仿形。本部分只介绍一维仿形。 (3) 一维仿形系统 一维仿形是指用ε D 对进给轴和仿形轴进行平面等速控制的仿形方式。 一 维仿形的时候,仿形头(也称测头)只有一个退让的方向,即沿着所选定的仿形轴的方向退让。 例如,指定 Z 轴为仿形轴,X 轴为进给 轴时的一维仿形的仿形动作是判断ε D 的方 向以决定 Z 的方向 (是上升还是下降) , 再根 据ε D 的大小决定 Z 轴的速度。 根据有无行的进给,一维仿形可以分为 下面两种形式: ①X—Y 平面上的一维仿形(无行的进 给) 。 ②Z—X 或 Z—Y 平面上的一维仿形(带 Y 轴或 X 轴方向上的行的进给) 。 2.仿形机床的操作面板及其操作 该仿形机床的操作面板有操作主面板、 操作次面板和遥控操作面板。 (1)仿形机床的操作主面板及其操作 如图 3-3 所示,其有关按钮或开关的功能及 操作,请参见前面介绍的华中Ⅰ型铣削数控 系统和经济型数控铣床 ZJK7532 操作中的有 关部分。 (2)仿形机床的操作次面板及其操作 如图 3-22 所示, 自动仿形之前, 工作状态要 选择 “仿形加工” , 工作方式要选择 “自动” , 然后再按下“循环启动” 按钮。仿形坐标 选择波段开关在一维仿形时,有三个坐标轴 (X、Y、Z 轴)可选择;仿形进给坐标选择波段开关在一维仿形时,有两个坐标轴(X、Y 轴)可 选择;仿形进给方向选择波段开关在一维仿形时,有两个方向(正向、负向)可选择;仿形行进给 方向选择波段开关在一维仿形时,有两个方向(正向、负向)可选择;点逼近开关在一维仿形时, 有两种逼近方式(正向逼近、负向逼近)可选择;仿形加工时,测头向实体起始接近方向由点逼近 开关确定,即使按下“循环启动”按钮后,测头并不立即动作,只有当按下点逼近开关后,测头才 图 3-22 仿形系统的操作次面板
维、二维、三维仿形)分配各轴的速度。 仿形头对各轴的偏转输出ε X、ε Y、ε Z、ε D 中,根据仿形方式的不同,其相应的所使用的 信号是不同的,具体见下表 3-2。 表 3-2 仿形方式与输出信号对照表 仿形方式 一维仿形 二维仿形 三维仿形 (2)仿形的方式 所用的信号 ε D ε X、ε Y、ε D ε X、ε Y、ε Z、ε D