加工中心加工設(shè)計(jì)資料

- 93 - 加工中心加工 第一節(jié) 加工中心數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介 一、 SIEMENS 810D數(shù)控系統(tǒng) SIEMENS 810D 數(shù)控系統(tǒng)是由德國 Siemens 公司研制開發(fā)的，它具有以下的主要功能特點(diǎn)： 在 SIEMENS 810D 數(shù)控系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)控制和 NC 控制集成在一塊模塊上；采用 32bit 的微處理器，三軸聯(lián)動(dòng)控制，最高可擴(kuò)展到五軸聯(lián)動(dòng)；最小輸入單位： 0.001mm 或 0.0001inch；最大指令值為 +/-9999.99mm；英 /公制轉(zhuǎn)換；刀具偏置量寄存；反向間隙及螺距誤差補(bǔ)償；具有刀具長度及半徑補(bǔ)償，直線、多象限圓弧插 補(bǔ)及 NURBS 高級(jí)插補(bǔ)；能進(jìn)行測(cè)量回路波形檢查，機(jī)床剛性檢測(cè)；有 RS-232 通訊接口，編程可采用固定循環(huán)及自動(dòng)子程序等。 （一） SIEMENS 810D數(shù)控系統(tǒng)面板 SIEMENS 810D 數(shù)控系統(tǒng)采用超薄組合式的面板，如圖 4-1 所示。它由 CRT-MDI 面板、操作面板 OP 031 等組成。 1. CRT-MDI 面板 圖 4-1 SIEMENS 810D 數(shù)控系統(tǒng)面板 顯示器； 數(shù)字字母鍵； 輸入修改及光標(biāo)控制鍵； 操作面板 加工區(qū)域鍵；返回鍵；水平軟鍵盤；擴(kuò)展功能鍵（主菜單）；區(qū)域轉(zhuǎn)換鍵；垂直軟鍵盤 - 94 - CRT-MDI 面板 上各操作鍵的功能如下： 通道切換 存在幾個(gè)通道的時(shí)候，利用它在通道之間切換。 報(bào)警應(yīng)答 使用它可以清除一些報(bào)警信息。 幫助信息 調(diào)用與當(dāng)前操作狀態(tài)相關(guān)連的文件和信息。 選擇窗口 在同時(shí)存在幾個(gè)窗口時(shí)，選擇所需要的窗口。 移動(dòng)光標(biāo) 向上下左右移動(dòng)光標(biāo)。 翻頁鍵 向上 /下翻頁 刪除字符 從右往左刪除字符 空格 選擇鍵 /觸發(fā)鍵 編輯 /撤消編輯鍵 行結(jié)束 輸入鍵 鍵名切換 2. 操作面板 操作面板 OP 031 如圖 4-2 所示，各鍵的功能如下： （ 1）急停按鈕 為紅色按鈕，在涉及人身或設(shè)備安全時(shí)按此鍵，將導(dǎo)致所有的驅(qū)動(dòng)元件停止動(dòng)作。 圖 4-2 加工中心機(jī)床操作面板 - 95 - （ 2）操作方式和加工功能 當(dāng)按下了一個(gè)“操作方式”鍵，對(duì)應(yīng)的操作方式將會(huì)替代之前選定的操作方式，激活的工作方式將以 LED 顯示 。各操作方式和加工功能如下。 手動(dòng) 機(jī)床的點(diǎn)動(dòng)控制方法，有以下情況： 使用方向鍵控制軸連續(xù)移動(dòng)； 使用方向鍵控制軸增量移動(dòng)； 手輪控制移動(dòng)。 （手動(dòng)輸入自動(dòng)運(yùn)行） 有以下情況： 手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入，自動(dòng)運(yùn)行 經(jīng)過操作面板輸入程序段，并通過機(jī)床執(zhí)行這些程序段或程序段系列。 自動(dòng) 控制機(jī)床自動(dòng)執(zhí)行程序。 加工功能如下： 示教功能 斷點(diǎn)返回 回參考點(diǎn) （ 3）步進(jìn)方式移動(dòng) 手輪進(jìn)給調(diào)速鍵 手輪進(jìn)給調(diào)速步進(jìn)值如下 : ， 10， 100/刻度（手輪及按鍵步進(jìn)均有效） 1000， 10000/刻度（按鍵步進(jìn)有效） （ 4）程序控制 NC 停止 按下該鍵時(shí)，正在執(zhí)行的零件程序?qū)?huì)被掛起，對(duì)應(yīng)的 LED 指示燈亮。 在此之后，按下“ NC 啟動(dòng)”，程序?qū)?huì)繼續(xù)執(zhí)行。 NC 啟動(dòng) 激活被選擇的零件程序，程序名顯示在顯示器頭部，對(duì)應(yīng)的 LED 指示燈亮。 單段執(zhí)行 準(zhǔn)許操作者一段接一段地執(zhí)行零件程序，當(dāng)單段執(zhí)行被選擇時(shí)，加工控制面板上對(duì)應(yīng)的 LED 亮。 復(fù)位 按下該鍵時(shí)： 正執(zhí)行的零件程序?qū)?huì)被廢除。 通道顯示狀態(tài)將會(huì)切換到“ Reset” 。 - 96 - （ 5）快移方向鍵（銑床用坐標(biāo)軸選擇鍵） 軸選擇鍵 選擇對(duì)應(yīng)的 X、 Y、 Z、 、 9 軸 方向選擇 按“ +”向坐標(biāo)軸正方向移動(dòng)。 按“ -”向坐標(biāo)軸負(fù)方向移動(dòng)。 快速點(diǎn)動(dòng) 按下該鍵和方向鍵 （ 6）主軸控制 主軸速度倍率旋鈕 通過該旋鈕，可以改變程序設(shè)定的主軸速度。 控制范圍為： 50% 120% 每兩檔之間的增量為： 5% 主軸停止 按下此按鈕時(shí)，主軸將會(huì)減速直至為零，并且 控制面板上，對(duì)應(yīng)的 LED 顯示主軸停 應(yīng)用：換刀；調(diào)試過程中輸入 S， T， H， M 功能等。 主軸啟動(dòng) 此按鈕將使主軸開始加速直至規(guī)定的速度，并且控制面板上 對(duì)應(yīng)的 LED 顯示主軸啟動(dòng)。 （ 7）進(jìn)給控制 進(jìn)給 /快進(jìn)倍率 控制范圍：編程設(shè)定進(jìn)給速度的 0%120% 設(shè)置： 0%， 1%， 2%， 4%， 6%， 8%， 10%， 20%， 30%， 40%， 50%，60%， 70%， 75%， 80%， 85%， 90%， 95%， 100%， 105%， 110%， 115%，120% 進(jìn)給停止 當(dāng)前程序的執(zhí)行過程將被停止 被控制的軸將會(huì)停止驅(qū)動(dòng) 進(jìn)給停止一經(jīng)接受，相對(duì)應(yīng)的 LED 點(diǎn)亮，并且在顯示器狀態(tài)顯示中將會(huì)顯示“ FST”（ Feed Stop）。 應(yīng)用：換刀；在“ MDA”時(shí)，處理程序段檢測(cè) 到了錯(cuò)誤。 進(jìn)給啟動(dòng) 零件程序從指針?biāo)诔绦蚨卫^續(xù)往后執(zhí)行； 進(jìn)給速度逐漸加速至程序定義的速度值； 進(jìn)給啟動(dòng)一經(jīng)采納，對(duì)應(yīng)的 LED 將會(huì)被點(diǎn)亮。 （ 8）鑰匙開關(guān) （ 9）機(jī)床生產(chǎn)廠家定義鍵功能區(qū)域 啟動(dòng)冷卻液 關(guān)閉冷卻液 - 97 - 刀庫逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 操作者按下此按鈕，從工作臺(tái)向主軸方向觀察，主軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。（只在手式下有效） 刀庫順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 按下此按鈕，從工作臺(tái)向主軸方向觀察，主軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。（只在手動(dòng)方式下有效） 主軸夾頭完成刀具夾緊動(dòng)作 配合“刀具放松”鍵進(jìn)行手動(dòng)換刀。 主軸夾頭松開對(duì)主軸刀具的夾緊 注意在按 下此按鈕之前，要用手握住刀柄，以防刀具松開下落時(shí)損壞工作臺(tái)和刀具。 軟件限位設(shè)定的的取消 對(duì)機(jī)床的報(bào)警信息作出處理之后進(jìn)行回答 使用它可以清除一些報(bào)警信息。 報(bào)警號(hào)以“ 7”開頭的報(bào)警信息才用到，其它報(bào)警信息不能按此鍵應(yīng)答；必須按照應(yīng)答提示停機(jī)處理。 (二 )用戶圖形界面 軟鍵盤和用戶圖形界面如圖 4-3 所示，系統(tǒng)帶有中文翻譯軟件菜單功能為中文界面。該系統(tǒng)提供一系列的鍵和軟功能鍵，在所有操作區(qū)域和菜單中，它們都具有對(duì)應(yīng)的功能。如果 圖 4-3 SIEMENS 810D 用戶圖形界面 1.操作區(qū)域顯示 2.通道狀態(tài) 3.程序狀態(tài) 4.通道和工作方式組 5.報(bào)警和提示行 6.工作方式顯示 7.程序名 8.通道操作信息 9.通道狀態(tài)顯示 10.擴(kuò)展指示 11.工作窗口，加工信息顯示 12.帶用戶信息的對(duì)話行 13.聚焦框 14.水平方向軟鍵菜單欄 15.垂直方向軟鍵菜單欄 16 返回 17. 擴(kuò)展功能 - 98 - 配備有鼠標(biāo)，則操作更為便捷。 1.菜單窗口中的操作 改變菜單窗口： 將聚焦窗 切換到所選擇的菜單窗口。 滾動(dòng)菜單窗口中的內(nèi)容 ： 向前或向后滾動(dòng)一頁（屏幕頁） 在菜單窗口中移動(dòng)光標(biāo)： 在菜單窗口中把光標(biāo)移動(dòng)到所需要的位置 2.目錄樹中的操作 選目錄 /文件： 移動(dòng)光標(biāo)到所要的目錄 /文件上。 打開 /關(guān)閉目錄： 打開或關(guān)閉所選擇的目錄。 打開文件： 打開所要的文件 選文件： 選擇所要的文件 選擇幾個(gè)文件： 同時(shí)按下此鍵和“光標(biāo)下移”鍵。 選擇一個(gè)塊的起端 當(dāng)你按下“光標(biāo)上移”或“光標(biāo)下移”鍵時(shí)， 就可選到相鄰的文件。 撤去對(duì)所選零件的選擇 注銷所有的零件 3.輸入量 /數(shù)值的編輯 若 要對(duì)輸入量 /數(shù)值進(jìn)行編輯，在輸入?yún)^(qū)的右邊常自動(dòng)顯示出對(duì)應(yīng)的鍵。下面是常用的輸入?yún)^(qū)： 選擇區(qū) （遙控按鈕或供挑選的條框）： 激活或不激活選擇區(qū)。 輸入?yún)^(qū)： 進(jìn)入輸入方式，用數(shù)字鍵輸入數(shù)值或字（例如：文件名，類型等） 如果你一開始把光標(biāo)放在輸入?yún)^(qū)，你就自動(dòng)地轉(zhuǎn)到輸入方式 每次都要用“輸入”鍵確認(rèn)你的輸入，該數(shù)值被接受。 4.確認(rèn) /注銷輸入 確認(rèn)輸入： 保存輸入值并退出當(dāng)前菜單（自動(dòng)轉(zhuǎn)到調(diào)用它的菜單）。 注銷輸入： 不接受輸入值并退出當(dāng)前菜單（自動(dòng)轉(zhuǎn)到調(diào)用它的菜單）。 不接受輸入值并退出當(dāng)前菜單（自動(dòng)轉(zhuǎn)到上一級(jí) 菜單）。 清除當(dāng)前的輸入值但保持當(dāng)前菜單。 - 99 - 二、 FANUC Oi-MB 數(shù)控系統(tǒng) FANUC Oi-MB數(shù)控系統(tǒng)與 FANUC Oi Mate-MB數(shù)控系統(tǒng)同屬于 FANUC 0i系列數(shù)控系統(tǒng)， FANUC Oi-MB 數(shù)控系統(tǒng)比較 FANUC Oi Mate-MB 數(shù)控系統(tǒng)的功能更強(qiáng)，具有自動(dòng)換刀功能、可增加第四軸控制功能等。 FANUC Oi-MB 數(shù)控系統(tǒng)的 MDI 操作面板及操作功能，與 FANUC Oi Mate-MB數(shù)控系統(tǒng)基本相同，見前面介紹的內(nèi)容。 第二節(jié) 加工中心分類、組成及工裝應(yīng)用 一、加工中心分類與組成 （ 一）加工中心的分類 加工中心是在數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其分類與數(shù)控銑床分類基本相同。加工中心屬于中、高檔數(shù)控機(jī)床，其伺服系統(tǒng)一般采用半閉環(huán)、全閉環(huán)或混合環(huán)控制。按機(jī)床主軸的布置形式及機(jī)床的布局特點(diǎn)來分類，可分為立式加工中心、臥式加工中心和龍門加工中心。 1.立式加工中心 如圖 4-4 所示，立式加工中心的主軸垂直于工作臺(tái)，主軸在空間處于垂直狀態(tài)，它主要適用于板材、殼體、模具類零件的加工。 2.臥式加工中心 如圖 4-5 所示，臥式加工中心主 軸軸線與工作臺(tái)平面方向平行，主軸在空間處于水平狀態(tài)，采用回轉(zhuǎn)工 作臺(tái)，一次裝夾工件，通過工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)多個(gè)加工面加工，它主要適用于箱體類工件的加工。 3.龍門加工中心 如圖 4-6 所示，龍門加工中心的形狀與數(shù)控龍門銑床相似，應(yīng)用范圍比數(shù)控龍門銑床更大。主軸多為垂直設(shè)置，除自動(dòng)換刀裝置以外，還帶有可更換的主軸頭附件，數(shù)控裝置的功能也較齊全，能夠一機(jī)多用，尤其適用于大型或形狀復(fù)雜的工件的加工。 （二）加工中心的組成 加工中心與數(shù)控銑床的最大區(qū)別在于數(shù)控加工中心具有自動(dòng)交換刀具的能力，通過在刀庫安裝不同用途的刀具，可在一次裝夾中通過自動(dòng)換刀裝置改變主軸上的刀具，實(shí)現(xiàn)鉆、銑、 圖 4-4 立式加工中心 圖 4-5 臥式加工中心 圖 4-6 龍門加工中心 - 100 - 鏜 、攻螺紋、切槽等多種加工功能。它由床身、主軸箱、工作臺(tái)、底座、立柱、橫梁、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、自動(dòng) 換刀裝置、輔助系統(tǒng) (氣液、潤滑、冷卻 )、控制系統(tǒng)等組成。 加工中心的換刀方式一般有兩種： 1.機(jī)械手換刀 機(jī)械手換刀的換刀裝置是由刀庫和機(jī)械手組成，由刀庫選刀，機(jī)械手完成換刀動(dòng)作。加工中心普遍采用這種換刀形式，一般采用容量較大的鏈?zhǔn)降稁欤m用于中型和大型加工中心。 2.刀庫換刀 刀庫換刀是通過刀庫和主軸箱的配合動(dòng)作來完成。一般是把盤式刀庫設(shè)置在主軸箱可以運(yùn)動(dòng)到的位置或整個(gè)刀庫能移動(dòng)到主軸箱可以到達(dá)的位置。換刀時(shí)， 主軸運(yùn)動(dòng)到刀庫上的換刀位置，由主軸直接取走或放回刀具。它適用于采用 40 把以下刀柄的中小型加工中心，如圖 4-7 所示。 二、加工中心的工藝裝備應(yīng)用 加工中心的工藝裝備涵蓋了數(shù)控銑床的所有工藝裝備，但加工中心多了自動(dòng)換刀裝置和自動(dòng)交換工作臺(tái)。刀柄和刀具采用了系列、模塊化設(shè)計(jì)和管理，采用先進(jìn)技術(shù)設(shè)備進(jìn)行機(jī)外精密對(duì)刀和工件精密測(cè)量。 （一）加工中心的工具系統(tǒng) 1.加工中心的刀柄 數(shù)控加工中心的刀柄已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，如圖 4-8 所示。另外，還有特殊用途的刀柄，如增速刀柄、轉(zhuǎn)角刀柄、中心冷卻刀柄、多軸刀柄等。 圖 4-7 刀庫換刀 圖 4-8 TSG82 工具系統(tǒng)總示意圖 - 101 - 2.刀具 加工中心加工內(nèi)容的多樣性決定了所使用刀具的種類很多，除銑刀以外，加工中心使用比較多的是孔加工刀具，包括加工各種大小孔徑的麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、锪孔鉆、鉸刀、鏜刀、絲錐以及螺紋銑刀等。為了適應(yīng)高效、高速、高剛性和大功率的加工發(fā)展要求，在選擇刀具材料時(shí)，一般盡可能選用硬質(zhì)合金刀具，精密鏜孔等還可選用性能更好、更耐磨的立方氮化硼和金剛石刀具。這些孔加工刀具一般都采用涂層硬質(zhì)合金材料，分為整體式和機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式兩類，如圖 4-9 所示。 （二）對(duì)刀與測(cè)量設(shè)備 1對(duì)刀儀 對(duì)刀儀用于刀具預(yù)調(diào)，確定所用刀具在刀柄上裝夾好 后的軸向尺寸和徑向尺寸，供加工時(shí)使用。如用于孔精加工的可調(diào)鏜刀，在加工前須先準(zhǔn)確調(diào)整刀刃相對(duì)于主軸軸線的徑向和軸向位置。在使用中因刀具磨損或損壞后換刀，需要用對(duì)刀儀重新測(cè)量刀具的主要參數(shù)，確定刀具的補(bǔ)償值，輸入機(jī)床后再進(jìn)行加工。 （ 1）對(duì)刀儀的組成 圖 4-10 為某光學(xué)式對(duì)刀儀，其組成如下： 刀柄定位機(jī)構(gòu)：對(duì)刀儀的刀柄定位機(jī)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)刀柄錐面相對(duì)應(yīng)，是測(cè)量的基準(zhǔn)。 測(cè)頭和測(cè)量機(jī)構(gòu)：用來獲得刀刃的切削點(diǎn)的 X、 Z 方向的尺寸值，即刀具的徑向尺寸和軸向尺寸。其測(cè)頭有接觸式和非接觸式兩種測(cè)量機(jī)構(gòu)。 測(cè)量數(shù)據(jù)處理裝置：將刀具的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行打印、存儲(chǔ)或與上一級(jí)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)修正和補(bǔ)償。 圖 4-9 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位系列刀具、整體硬質(zhì)合金系列刀具 圖 4-10 光學(xué)式對(duì)刀儀 - 102 - （ 2）對(duì)刀儀使用時(shí)注意事項(xiàng) 測(cè)量前應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)刀心軸進(jìn)行校準(zhǔn) (包括 X、 Z 兩個(gè)坐標(biāo) )。 靜態(tài)測(cè)量的刀具尺寸與實(shí)際加工出的尺寸之間有一差別，因此對(duì)刀時(shí)要考慮一個(gè)修正量，徑向尺寸一般要偏大 0.01 0.05mm。 2測(cè)量設(shè)備 （ 1）在線測(cè)量系統(tǒng) 如圖 4-11 所示，它由紅外通訊觸發(fā)測(cè)頭、光電信號(hào)傳輸裝置、測(cè)量軟件等組成，其應(yīng)用如下： 在加工之前，對(duì)工件、工裝實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位測(cè)量，自動(dòng)建立工件坐標(biāo)系，對(duì)工件尺寸進(jìn)行自 動(dòng)檢測(cè)。 在加工過程中，對(duì)工件關(guān)鍵尺寸和形狀進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)修正刀具補(bǔ)償值，加工超差報(bào)警。 加工結(jié)束后，對(duì)工件尺寸和形狀的自動(dòng)檢測(cè)，加工超差報(bào)警。 （ 2）投影儀、三坐標(biāo)儀 它們?yōu)榧庸ぶ行臋C(jī)床重要的測(cè)量裝備，分別如圖 4-12、4-13 所示。 第三節(jié) 加工中心操作 下面以南通 XH714/6 立式銑削加工中心為例，介紹加工中心的操作。 一、 主要特性 XH714/6 立式加工中心是一種中小規(guī)格、高效的數(shù)控機(jī)床。通過編程，在一次裝夾中可自動(dòng)完成銑、鏜、鉆、鉸、攻絲等多種工序的加工。若選用數(shù)控轉(zhuǎn) 臺(tái)，可擴(kuò)大為四軸控制，實(shí)現(xiàn)多面加工。 該機(jī)床采用稠筋封閉式框架結(jié)構(gòu)，剛性和抗震性好；主傳動(dòng)采用交流調(diào)速電機(jī)，在45450rpm 范圍內(nèi)無級(jí)變速，對(duì)不同零件加工的適應(yīng)力強(qiáng)。三向采用鑲鋼 貼塑導(dǎo)軌副，滾珠絲杠傳動(dòng)，高速進(jìn)給震動(dòng)小，低速無爬行，精度穩(wěn)定性高；間隙自動(dòng)潤滑系統(tǒng)使各主要運(yùn)動(dòng)部件均能得到良好的自動(dòng)潤滑，有效地提高了可靠性和使用壽命，因此，該機(jī)床具有剛性好、變速范圍寬、精度高、柔性大等特點(diǎn)，特別適用于中小復(fù)雜零件的自動(dòng)加工。 其主要技術(shù)參數(shù)如下： （ 1）主軸孔錐度 ISO 40#（ 7： 24） （ 2）主軸 轉(zhuǎn)數(shù)（電機(jī)無級(jí)調(diào)速） 454500 rpm （ 3）工作臺(tái)面積（ 寬 長） 400 1150mm （ 4）工作臺(tái)縱向行程（ X 軸） 720 mm （ 5）工作臺(tái)橫向行程（ Y 軸） 400 mm （ 6）垂向行程（ Z 軸） 500 mm 圖 4-11 在線測(cè)量系統(tǒng) 圖 4-12 投影儀 圖 4-13 三坐標(biāo)儀 - 103 - （ 7）主軸端面至工作臺(tái)面距離 125625 mm （ 8）主軸中心至立柱導(dǎo)軌面距離 450 mm （ 9）工作臺(tái)中心至立柱導(dǎo)軌面距離 245645 mm （ 10）進(jìn)給速度范圍 15000mm/min （ 11）快速 移動(dòng)速度 10m/min （ 12）刀庫容量 20 把 （ 13）換刀時(shí)間 7 秒 （ 14）分辯率 0.001mm （ 15）定位精度 X 軸 0.040 mm （ 16）定位精度 Y、 Z 軸 0.030 mm （ 17）重復(fù)定位精度 0.016 mm （ 18）控制系統(tǒng)型號(hào) SIEMENS 810D 二、 加工中心機(jī)床主要結(jié)構(gòu) 本機(jī)床由床身部件、立柱部件、銑頭部件、工作臺(tái)床鞍部件、刀庫部件、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等部分組成。其外形結(jié)構(gòu)，如 圖 4-4 所示。 三、加工中心機(jī)床操作 1開機(jī)操作 （ 1）打開機(jī)床電箱上的總電源控制開關(guān)。（鑰匙開關(guān)） （ 2）合上總電源開關(guān)（空氣開關(guān)），這時(shí)電箱上的“ power on”指示燈亮，表示電源接通。 （ 3）確認(rèn)急停按鈕為急停狀態(tài)，按下操縱臺(tái)右側(cè)綠色開啟按鈕，這時(shí) CNC 通電顯示器亮，系統(tǒng)啟動(dòng)，進(jìn)入圖形用戶界面屏幕。 （ 4）合上外部設(shè)備空氣壓縮機(jī)電源開關(guān)，空壓機(jī)啟動(dòng)送氣到規(guī)定壓力。 （ 5）釋放急停按鈕，按下操作面板左側(cè)復(fù)位按鍵，再按報(bào)警應(yīng)答鍵，機(jī)床就處于準(zhǔn)備工作狀態(tài)。 2機(jī)床回零操作 3零點(diǎn)偏置設(shè)置操作 在 SIEMENS 810D 操作面板，在用戶圖形界面水平方向軟鍵菜單欄中，選擇“刻線”軟鍵，（ 1）按 手動(dòng) 回參考點(diǎn)； （ 2）以上操作，激活系統(tǒng)，并以 LED 顯示； （ 3）按 復(fù)位 主軸啟動(dòng) 進(jìn)給啟動(dòng)； （ 4）選擇軸選擇鍵 ； （ 5）選擇方向選擇鍵 + （正方向回參考點(diǎn)）； （ 6）主軸向上移動(dòng)回參考點(diǎn)，屏幕顯示 Z 0.000； （ 7）同樣方法，改變“軸選擇鍵”，選擇 或 或 ；（ 4 為主軸號(hào)） （ 8）選擇方向選擇鍵 + （ 9） 工作臺(tái) X 軸， Y 軸及 主軸 回到參考點(diǎn)。 - 104 - 以 G54 為例，其設(shè)置過程如下： G17 XY 平面 G54 零偏 輸入 X -按 確認(rèn)； 輸入 Y -按 確認(rèn)； 輸入 Z -按 確認(rèn)； 按垂直方向軟鍵菜單欄中“確認(rèn)” 軟鍵，這樣就確定了工件坐標(biāo)系零點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。 4刀庫裝刀操作 （ 1）按 MDA 方式，激活 LED 顯示，通過 MDI 面板手工輸入程序段： T M06 /選擇空刀座，其中“”為空刀座號(hào) L221 /換刀子程序（ L221 為換刀專用程序） 換刀完成后，主軸上無刀。 （ 2）刀庫復(fù)位后，按 jog 手動(dòng)方 式，按 刀具放松 手工裝刀 刀具夾緊 （ 3）裝第 2 把刀，重復(fù)（ 1），即選擇第二個(gè)空刀座；依次執(zhí)行，將刀庫裝滿。 （ 4）所有空刀座裝刀完成后，調(diào)任一把刀，即主軸上總是存在一把刀具。 （ 5）裝刀注意事項(xiàng) 刀具柄拉釘必須上緊，刀具裝夾正確、牢靠，刀柄、夾頭必須清潔干凈，無雜物和灰塵。 裝刀前必須對(duì)刀庫進(jìn)行檢查、診斷，步驟如下： a)在面板中，按 區(qū)域轉(zhuǎn)換鍵， LED 顯示 b)在水平方向軟鍵菜單欄中，選擇“診斷” 軟鍵，屏幕顯示如下 PLC 狀態(tài)； MW4（主軸） MW2（刀 庫） c)檢查其值是否對(duì)應(yīng)一致，并相應(yīng)檢查刀庫刀號(hào)、主軸刀號(hào)和 PLC 狀態(tài)值是否對(duì)應(yīng)一致。 5程序及數(shù)據(jù)管理 （ 1）程序輸入，模擬運(yùn)行： 按 區(qū)域轉(zhuǎn)換鍵。 在水平方向選擇軟鍵菜單欄中，選擇“程序”軟鍵。 在垂直方向選擇軟鍵菜單欄中，選擇“新的”軟鍵。 按光標(biāo)提示輸入文件名，按 確認(rèn)，（ .MPF）主程序擴(kuò)展名；（ .SPF）子程序擴(kuò)展名。 在垂直方向軟鍵菜單欄中，選擇“確認(rèn)”軟鍵，進(jìn)入編程器進(jìn)行手工編程。 程序編 輯完畢后的模擬操作：在水平方向軟鍵菜單欄中，選擇“模擬”軟鍵，進(jìn)入模擬操作界面，進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)整和模擬運(yùn)行。 （ 2）刀具補(bǔ)償設(shè)置操作 按 區(qū)域轉(zhuǎn)換鍵。 在水平方向軟鍵菜單欄中，選擇“參數(shù)”軟鍵，進(jìn)入刀具偏置界面。 - 105 - 在垂直方向軟鍵菜單欄中，選擇“刀號(hào)”軟鍵。 在水平方向軟鍵菜單欄中，選擇“刀具補(bǔ)償”。 在光標(biāo)的提示下，對(duì)每把刀具的刀具半徑補(bǔ)償及長度補(bǔ)償數(shù)據(jù)值進(jìn)行設(shè)置，按 確認(rèn)。 最后在水平方向軟鍵菜單欄中，選擇“確認(rèn)”軟鍵，設(shè)定 完參數(shù)。 （ 3）程序裝載及程序調(diào)用 程序裝載：選擇所用的程序，在使用前必須進(jìn)行裝載，方能進(jìn)行自動(dòng)加工，其操作如下： a)按 區(qū)域轉(zhuǎn)換鍵 b)在水平方向軟鍵菜單欄中，選擇“工件程序”軟鍵，在程序概覽界面中移動(dòng)箭頭選擇程序。 c)在垂直方向軟鍵菜單欄中，選擇“裝載”軟鍵，裝載完畢后選擇“確認(rèn)”。 d)按以上過程，也可以進(jìn)行程序“卸載”。 程序調(diào)用，其操作如下： a)按 區(qū)域轉(zhuǎn)換鍵。 b)在水平方向軟鍵菜單欄中，選擇“程序”軟鍵，選擇“工 件”軟鍵，選擇程序名（ .MPF）主程序，或（ .SPF）子程序。 c)在垂直方向軟鍵菜單欄中，選擇“選擇”軟鍵。 d)按 返回加工區(qū)域。 程序管理，其操作如下： a)按 區(qū)域轉(zhuǎn)換鍵。 b)在水平方向軟鍵菜單欄中，選擇“程序”軟鍵。 c)在垂直方向軟鍵菜單欄中，選擇“程序管理”軟鍵，進(jìn)入程序管理操作界面。選擇相應(yīng)軟鍵，可以對(duì)程序進(jìn)行“編輯”、“拷貝”、“刪除”、“插入”、“更名”等操作。 6刀具長度補(bǔ)償值的確定 加工中心上 使用的刀具很多，每把刀具的實(shí)際位置與編程的規(guī)定位置都不相同，這些差值就是刀具的長度補(bǔ)償值，在加工時(shí)要分別進(jìn)行設(shè)置，并記錄在刀具明細(xì)表中，以供機(jī)床操作人員使用。 7關(guān)機(jī)操作 （ 1）在確認(rèn)程序運(yùn)行完畢后，機(jī)床已停止運(yùn)動(dòng)；手動(dòng)使主軸和工作臺(tái)停在中間位置，避免發(fā)生碰撞。 （ 2）關(guān)閉空壓機(jī)等外部設(shè)備電源，空氣壓縮機(jī)等外部設(shè)備停止運(yùn)行。 （ 3）按下操作面板上的急停按鈕。 （ 4）按下操作面板箱右側(cè)的 Power off 紅色按鈕，這時(shí) CNC 斷電。 （ 5）關(guān)掉機(jī)床電箱上的空氣開關(guān)，機(jī)床總電源停止。 （ 6）鎖上總電源的啟動(dòng)控制 開關(guān)（鑰匙）。 （ 7）關(guān)閉總電源。 8安全操作規(guī)程 - 106 - 在數(shù)控銑床安全操作規(guī)程的基礎(chǔ)上，還有以下： （ 1）主軸負(fù)載逐步提高。 （ 2）回零必須先回 Z 軸； X、 Y、 Z 回零時(shí)不能停在各軸零點(diǎn)位置上回零；各軸離零點(diǎn)位置的距離，必須大于 20mm 以上（往負(fù)方向手動(dòng)）；回零時(shí)進(jìn)給修調(diào)速率必須要在 80%以下。 （ 3）加工時(shí)進(jìn)給修調(diào)速率值要適當(dāng)，一般應(yīng)當(dāng)由慢到合適，在 80%以下進(jìn)行調(diào)整。 （ 4）確認(rèn)主軸（ 4 軸）必須回零，主軸刀號(hào)對(duì)應(yīng)刀庫刀號(hào)，而且無刀時(shí)才能進(jìn)行刀庫試運(yùn)行換刀操作。只有進(jìn)行了刀庫試運(yùn)行換刀操作無誤后，才能進(jìn)行自動(dòng)加 工。 （ 5）機(jī)床自動(dòng)潤滑泵應(yīng)保持油面高度，否則機(jī)床不運(yùn)行。 （ 6）空氣壓縮機(jī)停機(jī)后，重新啟動(dòng)時(shí)的工作壓力 P 2kgf/cm2，否則須放氣處理后再重新啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)?？諝鈮嚎s機(jī)必須注意定時(shí)放水，一般 3 5 天一次，冬天時(shí)要每天放干凈。數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，氣動(dòng)系統(tǒng)工作壓力須 P 6kgf/cm2。 （ 7）數(shù)控機(jī)床啟動(dòng)后，須先用低速逐步加速空運(yùn)轉(zhuǎn) 10-30 分鐘后，以利于保持機(jī)床的高精度、長壽命，尤其在冬天氣溫較低的情況下更應(yīng)注意。 （ 8）零件裝夾牢靠，夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機(jī)床對(duì)零件各表面的加工，不能影響加工中的走刀、 產(chǎn)生碰撞等。 （ 9）對(duì)于編好的程序和刀具、刀庫各個(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)值必須認(rèn)真進(jìn)行檢查核對(duì)，并且于加工前安排好試運(yùn)行。 第四節(jié) 加工中心加工實(shí)例 一、加工示例 1實(shí)習(xí)目的和基本要求 （ 1）初步 掌握 XH714 立式銑削加工中心的使用； （ 2）基本掌握數(shù)控銑削加工中心加工工藝，熟悉掌握孔系零件加工及程序編制； （ 3）熟悉掌握加工中心換刀裝置，正確選用刀具，合理選擇切削用量； （ 4）掌握精密量具的使用和零件的精密測(cè)量； （ 5）了解實(shí)習(xí)場(chǎng) 地的規(guī)章制度及安全文明生產(chǎn)的要求。 2實(shí)習(xí)準(zhǔn)備工作 （ 1）加工零件圖，如圖 4-14 所示。 （ 2）量具： 3 30mm 內(nèi)測(cè)百分尺0.01mm， 0 150mm 帶 表游 標(biāo)卡尺 0.01mm， 百分表及磁性表座， 0150mm鋼板尺。 （ 3） 夾具： 200mm 三爪定心卡盤、壓板，螺栓及墊板等 （ 4） 輔助工具： 10 扳手、卡盤扳手、手用臺(tái)虎鉗及萬用百分表架等。 圖 4-14 加工中心加工實(shí)例零件圖 - 107 - （ 5） 工件毛坯：按圖半精加工，外徑 140mm，留精加工余量 2mm，采用普通機(jī)床 C620或 C6136 加工外圓 140、 88，內(nèi)圓 66 及平面、端面。 3.工藝 分析 （ 1） 確定工件坐標(biāo)系：從上圖確定，以 140， 120 中心為坐標(biāo)零點(diǎn)，確定 X、 Y、 Z三軸，建立工件坐標(biāo)系，對(duì)刀點(diǎn) XY 平面坐標(biāo)為 X0、 Y0。 （ 2） 加工方案：采用工件一次裝夾，自動(dòng)換刀完成全部以下內(nèi)容的加工。 140 外圓銑削，采用 12 螺旋立銑刀銑削加工。 NT 刻字 銑削，采用 6 鍵槽銑刀銑削加工。 12， 7 6 孔均布， 8 加工先打中心孔，采用 A2 中心鉆鉆中心孔。 7 6 孔均布， 12 6 孔均布為同 一 中心孔， 8 底孔采用 7 鉆頭鉆孔。 12 6 孔均布孔深 7mm，采用 12 鍵槽銑刀锪 孔。 8 采用鉸刀（機(jī)用）鉸前孔。 4數(shù)值計(jì)算 根據(jù)零件圖計(jì)算各坐標(biāo)數(shù)據(jù)如下： （ 1） 140 外圓銑削：以（ 0， 0）點(diǎn)，半徑為 70mm 逆圓插補(bǔ)，刀具半徑補(bǔ)償 6mm。 （ 2） 以半徑為 60mm，進(jìn)行孔系加工，以 8/12孔為基準(zhǔn)孔，打出各孔中心孔，有關(guān)角度為： AP=12； AP=50； AP=110； AP=170； AP=192； AP=230； AP=290； AP=350。 （ 3） 刻字坐標(biāo)計(jì)算：刀具為 6，半徑為 3，取刀具中心軌跡，其中： N 字坐標(biāo)點(diǎn)： X-20， Y-12； X-20， Y12； X-8， Y-12； X-8， Y12。 T 字坐標(biāo)點(diǎn)： X20， Y12； X18， Y12； X14， Y-12。 5編制數(shù)控加工工藝文件 包括 機(jī)械加工工藝過程卡、毛坯工序卡、機(jī)械加工工序卡、熱處理工序卡及表面處理工序卡、數(shù)控加工工序卡、 數(shù)控加工程序說明卡和數(shù)控加工走刀路線圖 、鉗工工序卡、特種檢驗(yàn)工序卡、洗滌、防銹、油封工序卡和檢驗(yàn)工序卡等內(nèi)容，其格式如表 1-3 所示。 6程序編制 本零件屬盤類簡(jiǎn)單零件，采用手工編程，自動(dòng)換刀，一次裝夾完成整個(gè)零件加工，編制的參考程序及說明如下（說明的部分在編輯程序時(shí)不輸入）： （ 1）主 程序 程序名 GJ.wpd 其中 .wpd 為主程序擴(kuò)展名 N102 T6 M6 換刀指令（ 12 立銑刀） N104 L221 換刀子程序 N106 ； GOTOF （見下說明） N108 G90G40G54 N110 G1 Z-350 F1000 快移至對(duì)刀點(diǎn)，設(shè)安全高度 N112 G1G41 T6 D1 X90 Y90 F1500 至起刀點(diǎn)，刀具左偏置 N114 M3 S600 主軸運(yùn)轉(zhuǎn) N116 Z-382 下刀 N118 G1 Z-397 F500 Z 向進(jìn)刀 N120 X0 Y70 F100 切入工件 N122 G3 I0 J-70 加工 140 外圓 N124 G1 X-20 沿切線切出 N126 G1 Z-350 F1000 提刀 N128 G40 取消刀具補(bǔ)償 N130 G1 X0 Y0 F1500 回工件坐標(biāo)系零點(diǎn) N132 M5 主軸停 N134 T4 M6 換刀指令（ 12 立銑刀） N136 L221 換刀子程序 N138 G1 Z-350 F1500 N140 M3 S600 主軸運(yùn)轉(zhuǎn) - 108 - N142 G1 X-20 Y-20 F500 刻字開始，對(duì)刀 N144 G1 Z-395 F200 下刀 N146 Z-397 F50 Z 向進(jìn)刀切入 2mm N148 Y12 F60 N150 X-8 Y-12 N152 Y12 N 字刻字完成 N154 Z-385 F1600 提刀 N156 X8 Y12 T 字對(duì)刀 N158 G1 Z-395 F200 下刀 N160 Z-397 F50 進(jìn)刀切入 2mm N162 X20 F200 N164 X14 N166 Y-12 T 字刻字完成 N168 Z-350 F1500 提刀 N170 X0 Y0 N172 M5 主軸停 N174 T10 M6 換刀（ A2 中心鉆） N176 L221 換刀子程序 N178 G90 G54 G40 N180 G111 X0 Y0 鉆孔 N182 M3 S500 主軸運(yùn)轉(zhuǎn) N184 G1 Z-300 F1000 下刀 N186 G90 RP=60 AP=12 第 1 個(gè)孔，半徑 60mm， 12角 N188 G1 Z-370.7 F500 下刀至安全高度 N190 L901 打中心孔子程序 N192 AP=50 第 2 孔， 12， 7-6 孔 第 1孔 N194 L901 N196 AP=50 第 3 孔， 110 N198 L901 N200 AP=170 第 4 孔， 170 N202 L901 N204 AP=192 第 5 孔， 8 第二孔 N206 L901 N208 AP=230 第 6 孔 N210 L901 N212 AP=290 第 7 孔 N214 L901 N216 AP=350 第 8 孔 N218 L901 N220 G40 取消刀具補(bǔ)償 N222 G1 Z-300 F1000 提刀 N224 X0 Y0 N226 M5 主軸停 N228 ； PP： N230 T9 M6 換 刀指令（ 7 麻花鉆） N232 L221 換刀子程序 N234 G90 G54 G40 N236 G111 X0 Y0 N238 M3 S600 N240 G1 Z-200 F1000 下刀 N242 G90 RP=60 AP=12 第 1 個(gè)孔，半徑 60mm， 12 N244 G1 Z-300 F500 至安全高度 N246 L902 鉆孔子程序 N248 AP=50 第 2 孔 N250 L902 N252 AP=110 第 3 孔 N254 L902 N256 AP=170 第 4 孔 N258 L902 N260 AP=192 第 5 孔 N262 L902 N264 AP=230 第 6 孔 N266 L902 N648 AP=290 第 7 孔 N270 L902 N272 AP=350 第 8 孔 N274 L902 N276 G40 N278 G1 Z-300 F1000 提刀 N280 G0 X0 Y0 N282 M5 主軸停 N284 T7 M6 換刀指令（ 12 鍵銑刀） N286 L221 換刀子程序 N288 G90 G54 G40 N290 G11 X0 Y0 N292 M3 S500 主 軸運(yùn)轉(zhuǎn) N294 G1 Z-350 F1000 N296 G90 RP=60 AP=50 第 1 孔， 12-6孔 角度 50 N298 G1 Z-370 F500 安全高度 N300 L903 锪孔子程序 - 109 - N302 AP=110 N304 L903 N306 AP=170 N308 L903 N310 AP=230 N312 L903 N314 AP=290 N316 L903 N318 AP=350 N320 L903 N322 G40 N324 G1 Z-300 F1000 提刀 N326 X0 Y0 N328 M5 N330 T5 M6 換刀指令（ 8 鉸刀 ） N332 L221 換刀子程序 N334 G90 G54 G40 N336 G111 X0 Y0 N338 M03 S600 N340 G1 Z-200 F1000 下刀 N342 G90 RP=60 AP=12 第 1 孔 N344 G1 Z-300 F150 安全高度 N346 L904 鉸 孔子程序 N348 AP=192 第 2 孔 N350 L904 N352 G40 N354 G1 Z-200 F1000 提刀 N356 X0 Y0 N358 M5 主軸停 N360 G500 零點(diǎn)取消 N362 M2 程序結(jié)束 （ 2）換刀子程序 L221 換刀子程序名 G01 Z-129.20 F4000 主 軸 準(zhǔn) 停 位 置（不允許修改） SPOS=284.139主軸準(zhǔn)停位置（不允許修改） M28 刀庫進(jìn)入 M11 刀具放松 G01 Z0 F2000 主軸回零 M32 刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)尋找換刀位（ PLC 處理） G4 F.5 暫停 0.5 秒 G01 Z-129.20 F4000 下降至準(zhǔn)停位置 M10 刀具夾緊 M29 刀庫 退出 G4 F2.5 暫停 2.5 秒 M17 子程序返回 （ 3） 鉆中心孔 子程序 L901 鉆中心孔 子程序名 G91 G1 Z-5 F100 相對(duì)坐標(biāo)編程 Z-8 F50 鉆孔 Z13 F1000 提刀 G90 絕對(duì)坐標(biāo) M17 子程序返回 （ 4） 7 鉆孔 子程序 L902 7 鉆孔 子程序名 G91 G1 Z-18 F200 Z-20 F50 鉆孔 Z38 F1000 提刀 G90 M17 子程序 返回 （ 5） 12 鍵銑锪孔 子程序 L903 12 鍵銑锪孔 子程序名 - 94 - G91 G1 Z-18 F200 Z-7 F50 锪孔 孔深 7mm Z25 F1000 提刀 G90 M17 子程序返回 （ 5） 8 鉸刀鉸孔 子程序 L904 8 鉸刀鉸孔 子程序名 G91 G1 Z-18 F200 Z-20 F50 鉸孔 Z38 F1000 提刀 G90 M17 子程序返回 以上程序的說明： 跳程序起點(diǎn)： GOTOF 往下跳 ， GOTOB 往上跳。 執(zhí)行的程序前無分號(hào)（；），前有分號(hào)（；）的程序已封閉不執(zhí)行。 L221 子程序?yàn)閾Q刀子程序，不允許修改。 擴(kuò)展名 .MPF 主程序； .SPF 子程序。 7操作步驟 （ 1）按開機(jī)操作步驟開機(jī)。 （ 2）按回零操