数控车实训教案2

数控车讲义魏敬刚张书友杨声勇韩辉辉重庆工业职业技术学院机械工程学院2第1章数控车床车床基本知识一、数控实习的具体任务本工种实习是数控车工实习，其基本任务为：学生通过数控车工的实习，使学生了解和基本掌握数控车工加工技术技能，能正确使用常用的刀、夹、量、辅具，用数控车床加工出符合图纸要求的零件及编制常用的轴类零件的加工工艺。通过本工种的实习教学,应使学生达到下列基本要求：1基本要求1）遵守操作规程，坚持文明生产。2）认识经济型数控车床的主要结构和传动关系。3）认识常用刀具的种类、牌号、规格和使用方法。4）认识车刀的常用几何参数（前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角等），认识刀具几何参数对切削性能的影响。学会常用车刀的刃磨方法。5)会常用量具（千分尺、游标卡尺等）的使用方法。6)会切削用量选择的基本原则。7)会数控车床的基本编程方法。能分析和制定典型零件的加工工艺。8)会实习所用的数控车床的操作，能正确地对刀、确定刀补值，并能加工出合格的零件。2应学会的基本数控车床加工车削方法1)台阶轴、圆锥、成型面、切槽与切断的加工。2)螺纹加工。3加工零件应达到的要求1)台阶轴：台阶轴直径尺寸公差IT8，长度公差IT10～IT12，表面粗糙度Ra3.2，同轴度公差小于φ0.10mm。2)圆锥：直径公差IT8，圆锥公差AT9（GB11334——89），表面粗糙度Ra3.2，同轴度公差小于φ0.10mm。3)成型面：成型面应符合样板要求。4)切断平面时，在直径为φ20mm时，平面度误差小于0.10mm。二、安全文明生产`1)服从安排，听从指挥，不得擅自启动或操作数控设备。2)开机前，仔细检查数控设备各部分结构是否完好，各工作手柄位置是否正确完好，电源插头接触是否完好。3)操作系统时，对各键、按钮及开关用力不能过猛，不能用工具或其它金属物品替代操作。4)数控系统加工过程中不允许离开工作岗位。5)下班后，认真做好交接班，并对机床进行日常保养。6)不准穿高跟鞋、拖鞋上岗，不准戴手套操作。7)零件加工程序编制好后，经指导教师核准后，才能上机输入程序。程序输入完后，必须经指导教师复核后方能启动数控机床。8)完成程序输入后，需进行空运行，并对模拟轨迹进行观察，正确无误后，才能进行下一步操作。9)不允许俩人或俩人以上同时操作一台机床。3第2章数控车床操作一、世纪星数控系统操作面板2.1操作装置1、NC键盘NC键盘包括精简型MDI键盘和F1～F10个功能键。标准化的数字式NDI键盘介于显示器和“急停”按钮之间，其中的大部分键具有上档功能，当“UPPER”键有效时（指示灯亮），输入的是上档键。NC键盘用于零件程序的编制、参数输入、MDI及系统管理操作等。F1～F10十个功能键位于显示器的正下方。2、机床控制面板MCP标准机床控制面板的大部分键（除“急停”按钮外）位于操作台的下面。“急停”按钮位于操作台的右上角。2.2世纪星系统机床手动操作2.2.1复位、回零、急停、超程解除、关机1复位：系统上电进入软件操作界面时，系统的工作方式为“急停”，为控制系统运行，需左旋并拔起操作台右上角的“急停”按钮使系统复位。复位后应首先“回零”。2返回机床参考点（回零）系统接通电源、复位后首先进行机床各轴回参考点操作，其方法如下：a)如果系统显示当前的工作方式不是回零方式，按一下控制面板上面的“回零”按键，确保系统处于“回零”方式。b)按“+X”和“+z”按键，使机床回零。回零后“+X”和“+z”灯亮。3急停：机床运行过程中，在危险或紧急情况下，按下“急停”按钮，CNC即进入急停状态，伺服进给及主轴运转立即停止工作。松开“急停”按钮（左旋此按钮，自动跳起），CNC进入复位状态。4超程解除：4在伺服行程的两端各有一个行程开关，每当伺服机构碰到行程开关时，就会出现超程。当某轴出现超程（“超程解除”按键内指示灯亮）时，系统视其状态为紧急停止，要退出超程状态时，可进行如下操作：a)置工作方式为“手动”或“手摇”方式；b)一直按压着“超程解除”按键；c)在手动或手摇方式下，使该轴向相反方向退出超程状态；d)松开“超程解除“按键。若显示屏上运行状态栏“运行正常”代替了“出错”，可以继续操作。注意：在操作机床退出超程状态时，务必注意移动方向及移动速率，以免发生撞机。5关机按下“急停”按钮→断开数控电源→断开机床电源2.2.2机床手动操作机床手动操作，主要包括以下内容：（1）动移动机床坐标轴（点动、增量、手摇等）。（与华兴操作基本同）（2）手动控制主轴（启动、点动）。（与华兴操作基本同）（3）机床锁住、刀位转换、冷却液开、关。（4）手动数据输入（MDI）运行；机床控制面板见图2-7自动单段手动增量功能1超程解锁机床锁住运行空反转主轴停止主轴主轴正转制动主轴主轴冲动主轴定向松/紧刀具换刀允许冷却开/停+100%--Y快速-+-+100%100%修调主轴修调快速修调进给+Y+4TH-Z+Z+4TH+X-X101001000图2-7机床控制面板1、机床锁住：机床锁住禁止机床所有运动。在手动方式下，按“机床锁住”按钮（指示灯亮）。2、刀位转换：在手动方式下，按“刀位转换”（预选刀，确定需换刀的刀位号），按“刀位转换”旁的空白键，就可正确换刀。3、冷却液开、关在手动方式下，按一下“冷却开关”，冷却液开，再按一下，冷却液关。2.3对刀方法及步骤：对刀采用试切法对刀：试切法指的是通过试切，由试切直径和试切长度来计算刀具偏置的方法。根据是否采用标准刀具，它又可分为绝对刀偏法和相对刀偏法。1、绝对刀偏法：每一把刀具独立建立自己的补偿偏置值，该值将会反映到坐标系上。绝对刀偏法对刀步骤基本上与华兴系统相同，其步骤如下：（1）按下MDI子菜单下的“刀具偏置表”，用光标键↑、↓将蓝色亮条移动到要设置刀具行（见图2-8）。方式选择冷却启停刀位选择主轴修调轴手动按键增量倍率主轴手动控制进给修调快速修调5（2）用刀具工件的外径，然后沿Z轴方向退刀（注意：在此过程中不要移动X轴）（3）测量试切后的工件直径，将它输入图2-8中的试切直径一栏，完成X向的对刀。（4）用刀具试切工件的端面，然后沿X；同方向退刀（不能移动Z轴）。（5）根据编程原点，计算试切工件端面到该刀具要建立的工件件坐标系原点的有向距离，将它输入图2-9中的试切长度一栏，完成Z轴对刀。如要设置其余的刀具对刀，就再重复以上步骤。注意：(1)对刀前，机床必须先回机械零点。(2)试切工件端面到该刀具要建立的工件件坐标系的原点位置的有向距离就是试切工件端面在要建立的工件坐标系中Z轴坐标值。辅助机能M00T0100CT01ST01半径毫米分进给%100%100%10011MDI运行:300.000200.00000.0000.0000.000工件坐标零点工件指令坐标系ZXSFYXG92X10Z10当前加工行：14:45:54加工方式：单段运行正常华中数控运用程序索引F10返回绝对刀偏表：刀偏号#0001#0002#0003#0004#0005#0006#0007#0008#0009#0010#0011#0012#0013X偏置Z偏置X磨损Z磨损试切长度试切直径0.0005.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0005.0008.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0002.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000刀架平移F1图2-9刀偏表2.4程序输入与文件管理在系统主菜单界面下，按F1键进入程序功能子菜单，命令行与菜单的显示如图2-13所示。显示切换F9程序效验F5编辑程序F2返回F10程序：选择程序F1CT01ST01保存程序F4重新运行F7图2-13程序功能子菜单在程序功能子菜单下，可以对零件程序进行编辑、存储、校验等操作。注意：（1）程序文件名一般是由字母“O”开头，后面跟四个（或多个）数字或字母组成，系统缺省认为程序文件名是由O开头。（2）HNC-21T扩展了标识文件的方法，可以使用任意DOS文件名（即8+3文件名：1个～8个字母或数字后加点，再加0～3个字母或数字组成，如“MYPART。001”、O1234等）标识程序文件。1、删除程序文件6（1）在选择程序菜单中用键移动光标条，选中要删除的程序文件。（2）按DEL键，将选中程序文件从当前存储器上删除。注意：删除的程序文件不可恢复，删除操作前应确认。3、编辑程序在程序编辑功能子菜单下（图2-13）按F2键，将弹出如图2-15所示的“编辑程序”菜单，在此界面下可以编辑当前程序。编辑过程中用到的主要快捷键如下：DEL：删除光标后的一个字符，光标位置不变，余下的字符左移一个字符位置。PGUP：使编辑程序向程序头滚动一屏，光标位置不变，如果到了程序头，则光标移到文件首行的第一个字符处。PGDN：使编辑程序向程序尾滚动一屏，光标位置不变，如果到了程序尾，则光标移到文件末行的第一个字符处。新建程序F3保存程序F4编辑程序F2文件名：O1234O0001M03S500T0101G00X30Z41G01Z-5F50G00X100Z150T0202S250G00X32Z-3.5G01X0F20G00X100Z150M05M30辅助机能M00T0100CT01ST01半径毫米分进给%100%100%10011编辑程序:300.000200.00000.0000.0000.000工件坐标零点工件指令坐标系ZXSFYXG92X10Z10当前加工行：14:45:54加工方式：单段运行正常华中数控运用程序索引F10返回BS：删除光标前的一个字符，光标向前移动一个字符位置，余下的字符左移一个字符位置。2、新建程序（F1→F2→F3）在指定磁盘或目录下建立一个新文件，但新文件不能和已在的文件名同名。在程序功能菜单下（图2-12）按F3键，将进入如图2-15所示的“新建程序”菜单，系统提示“输入新建文件名”光标在“输入新建功立业文件名”栏闪烁，输入文件名后，按回车键确认后就可编辑新建文件了。3、保存程序（F1→F4）在编辑状态下（图2-15）或在程序功能子菜单下（图2-13）按F4键，系统提示文件保存的文件名，按回车键，将以提示的文件名保存当前程序文件。如将提示文件名改为其它名字后，系统可将当前编辑程序另存为其它文件，另存文件的前提是更改新文件不能和已存在文件同名。7如果存盘操作不成功，系统会给出如图2-16所示的提示信息，此时该程序文件是可读文件，不能更改保存，只能改为其它名字后保存。编辑程序F2保存程序F4新建程序F3返回F10编辑程序:CT01ST01出错，保存文件失败！图2-16不能保存程序提示4、程序校验（F1→F5）程序校验用于对调入加工缓冲区程序文件进行校验，并提示可能出现的错误。以前未在机床上运行的新程序在调入后最好先进行校验运行，正确无误后再启动自动运行。O0001M03S500T0101G00X30Z41G01Z-5F50G00X100Z150T0202S250G00X32Z-3.5G01X0F20G00X100Z150M05M30加工文件名：.\PROG\FXL效验程序F5返回F10运用程序索引华中数控加工方式：单段运行正常14:45:54当前加工行：G92X10Z10XYFSXZ工件指令坐标系工件坐标零点106.00018.0000.00000.0000.000程序:11%100%100%100分进给毫米