西門子加工中心編成專業(yè)知識

1、加工中心編程與操作實訓(xùn)指導(dǎo)書主編 吳明友廣東機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院2005.8.26目 錄一、實訓(xùn)目的.3二、實訓(xùn)條件.3三、實訓(xùn)要求及注意事項3四、實訓(xùn)內(nèi)容及時間安排.3五、實訓(xùn)步驟.4六、考核方式.5七、參考文獻.5附件1：西門子數(shù)控系統(tǒng)的常用g指令.6附件2：加工中心的基本操作8附件3：工件裝夾與對刀 12實訓(xùn)報告17一、實訓(xùn)目的通過實訓(xùn)使學(xué)生了解加工中心的一般結(jié)構(gòu)和基本工作原理。掌握加工中心（dmg 64v型）的功能及其操作使用方法，掌握常用功能代碼的用法，學(xué)會簡單程序的手工編程方法，掌握數(shù)控加工中的編程坐標系（工件坐標系）與機床坐標系之間的關(guān)系，學(xué)會工件裝夾及對刀方法，加深理解有關(guān)刀具知識

2、和加工工藝知識。接受有關(guān)的生產(chǎn)勞動紀律及安全生產(chǎn)教育，培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素質(zhì)。訓(xùn)練學(xué)生的實際操作技能，使全部學(xué)生能達到加工中心初級水平。二、實訓(xùn)條件1場地條件：生產(chǎn)型數(shù)控加工實訓(xùn)車間；2設(shè)備條件：生產(chǎn)型加工中心（至少1臺）；3工具及材料條件：工量具：虎鉗、裝拆刀專用扳手、墊鐵、卡尺、百分表與表座、碰數(shù)棒、銑刀（各種規(guī)格的平刀球刀各10把）。材料：尺寸規(guī)格約為100×80×60的鋁合金材料每人一件（46件）三、實訓(xùn)要求及注意事項1要求每一個學(xué)生都能獨立并熟練地操作加工中心（dmg 64v型），獨立并熟練地完成本實訓(xùn)要求的有關(guān)課題。2以教材數(shù)控銑床編程與操作實訓(xùn)教程入門及中級工

3、課題進行編程與加工強化訓(xùn)練學(xué)生的手工編程與實際操作技能。3每個學(xué)生獨立完成實訓(xùn)報告的撰寫。4說明因已經(jīng)開設(shè)了機床數(shù)控技術(shù)應(yīng)用課程，該課程中已講解了加工中心手工編程的相關(guān)內(nèi)容，再預(yù)先給學(xué)員發(fā)下本實訓(xùn)指導(dǎo)書，讓他們預(yù)習(xí)附件1的內(nèi)容，所有與手工編程有關(guān)內(nèi)容在課內(nèi)外完成，有問題可以當(dāng)場問指導(dǎo)老師。四、實訓(xùn)內(nèi)容和時間安排本次實訓(xùn)時間為2個星期（10天）。內(nèi)容和時間安排如下：序號周序內(nèi) 容 時間（天）備 注10天（2周）11安全教育和布置實訓(xùn)任務(wù)，加工中心的操作使用講解和練習(xí)1（6課時）對應(yīng)附件2的內(nèi)容21熟悉加工中心的操作界面1（6課時）對應(yīng)附件2、3的內(nèi)容31加工中心的手動操作（裝刀、工件裝夾、對刀）

4、3（18課時）對應(yīng)附件2、3的內(nèi)容42加工中心的手工編程1（6課時）對應(yīng)附件1的內(nèi)容52加工中心的自動加工3（24課時）62分析加工結(jié)果，編寫實訓(xùn)報告1（6課時）五、實訓(xùn)步驟1安全教育安全生產(chǎn)教育；講授實訓(xùn)的目的意義；實訓(xùn)紀律；實訓(xùn)要求。2熟悉加工中心的編程方法（見附件1）（1）常用g代碼、m代碼、輔助代碼的功能含義及使用。常用g代碼：絕對坐標指令代碼g90，相對坐標指令代碼g91，坐標系設(shè)定指令g54g57，快速點定位指令代碼g00，直線插補指令代碼g01，圓弧插補指令代碼g02、g03，坐標平面指令代碼g17、g18、g19，程序單位指令代碼g20、g21，刀具半徑補償指令代碼g40、g4

5、1、g42?？准庸ぶ噶畲ag80g89。常用輔助功能m代碼：加工暫停指令m00、m01，程序結(jié)束指令m02、m30，主軸轉(zhuǎn)、停指令代碼m03、m04、m05，換刀指令代碼m06，切削液開關(guān)指令代碼m08、m09。其他指令代碼：主軸轉(zhuǎn)速s、進給f、刀具t。（2）程序的組成程序由程序名、程序段組成。程序名由程序號地址碼和程序編號組成，程序段由序號、指令代碼及數(shù)字、分隔符等組成。3熟悉加工中心的功能和操作使用方法（見附件2）。4在刀庫上裝刀。5工件裝夾、對刀（見附件3）。6手工編程。7工件的自動加工。8加工中心維護與保養(yǎng)、加工過程中問題的處理。了解一般的機床維護與保養(yǎng)方法。9.實訓(xùn)總結(jié)、寫實訓(xùn)報告、

6、評定實訓(xùn)成績。實訓(xùn)總結(jié)要根據(jù)時間順序撰寫，寫出自己的體會。成績的評定見考核方式。六、考核方式考查的依據(jù)是：實訓(xùn)中的表現(xiàn)，出勤情況，對實訓(xùn)相關(guān)知識的掌握程度，實際操作技術(shù)的熟練程度，分析問題和解決問題的能力，加工工件的質(zhì)量，以及對設(shè)備工具維護的情況，實訓(xùn)報告的編寫水平等。根據(jù)考勤、過程考核確定平時成績、實訓(xùn)報告等三部分確定最后成績，權(quán)重分別為20、70、10。成績評定可分為優(yōu)、良、中、及格、不及格。七、參考文獻1.吳明友 數(shù)控銑床編程與操作實訓(xùn)教程. 北京:清華大學(xué)出版社,2005附件1：西門子數(shù)控系統(tǒng)的常用g指令1g90/91絕對/增量尺寸編程（1）g90（模態(tài)），g90是絕對尺寸輸入，所有數(shù)

7、據(jù)對應(yīng)于實際工件零點。（2）g91（模態(tài)），g91是增量尺寸輸入，每一尺寸對應(yīng)于上一個輪廓點。2g70/g71英制/公制編程g70英制，g71米制，根據(jù)零件圖紙的需要，在編制零件加工程序時，可以在英制和米制之間切換。3g54g57設(shè)置零點偏移，建立工件坐標系g54/g55/g56/g57：調(diào)用第1至第4可設(shè)置零點偏置。4g17/g18/g19平面選擇指令（1）g17：加工平面x/y；（2）g18：加工平面z/x；（3）g19：加工平面y/z；加工平面的劃分用來決定要加工的平面，同時也決定了刀具半徑補償?shù)钠矫妗⒌毒唛L度補償?shù)姆较蚝蛨A弧插補的平面，一般在程序的開始定義加工平面；當(dāng)使用刀具半徑補償命

8、令g41/g42時加工平面必須定義，以便控制系統(tǒng)對刀具長度和半徑進行修正，一般設(shè)置為g17（x/y）。5g0快速移動指令（1）編程格式。g0 x_ y_z_；（2）、意義：x_ y_z_:直角坐標系內(nèi)的終點坐標；可以用g0去快速移動刀具到工件表面或換刀點；這個指令不適合工件的加工。執(zhí)行g(shù)0指令時刀具以盡可能快的速度（快速）運動，這個快速移動速度是在機床參數(shù)內(nèi)為每個軸定義好的，但受進給速度修調(diào)開關(guān)的倍率調(diào)節(jié)。6g1直線插補指令（1）編程格式：g1 x_y_ z_ f_；（2）含義。x_y_ z_：直角坐標系內(nèi)的終點坐標；f_：進給速度（mm/min）。g1指令可以沿平行于坐標軸，傾斜于坐標軸或空

9、間的任意直線運動，直線插補可以加工3d曲面及槽等。你可以用直角坐標系或極坐標系輸入目標點，刀具以進給速度f沿直線從目前的起刀點運動到編程目標點，沿這樣的路徑工件就被加工出來。例如：g1 g94 x100 y20 z30 f100 lfx、y、z的終點以速度100mm/min到達。g1是模態(tài)指令，主軸轉(zhuǎn)速s及主軸轉(zhuǎn)向m3/m4必須在加工之前被指定。7g2/g3/cip圓弧插補指令（1）編程格式。g2/g3 x y z i j k；cip x y z i1= j1= k1=。（2）含義。g2：刀具以順時針沿圓弧運動；g3：刀具以逆時針沿圓弧運動；cip：通過中間點的圓弧插補；xy z：直角坐標系中

10、的終點；i j k：直角坐標系中的圓弧中心點坐標（在x y z方向）；i1= j1= k1=：直角坐標系中的圓弧中點坐標（分別在x y z方向上）；8g94/g95進給速度控制指令（1）g94：確定進給速度的單位為m m/min、inches/min、degrees/min，為模態(tài)指令；（2）g95：確定進給速度的單位為mm/r、inches/r，與主軸轉(zhuǎn)速有關(guān)，為模態(tài)指令；（3）f ：確定進給速度值，具體單位由g94/g95確定，為模態(tài)指令；9g41/g42/g40刀具半徑補償指令g40取消刀具半徑補償；g41刀具半徑補償被激活，沿切削方向看，刀具在工件輪廓的左邊；g42刀具半徑補償被激活，

11、沿切削方向看，刀具在工件輪廓的右邊；附件2：加工中心的基本操作一、手動控制進給軸運動當(dāng)軸在運動過程中時，進給速度和快速運動速度可以用進給速度控制旋鈕和快速控制旋鈕來改變。1調(diào)用“手動”操作模式按下按鈕調(diào)用“手動控制”；旋轉(zhuǎn)鍵鎖旋鈕到所需要的位置：。2jog控制按下“主軸/進給軸（x、y、z軸）驅(qū)動使能鍵”；為了所希望的軸及其運動方向分別按每個“軸移動”鍵：、。只要鍵被按下機床導(dǎo)軌就以預(yù)先設(shè)定的速度運動。根據(jù)所選的是哪一種操作模式來決定“使能按鈕”是否被額外地按下。3快速運動以快速的速度運動。 再附加按下“快速運動”鍵：；只要這個鍵被按下，機床導(dǎo)軌就在所選的方向上以快速運動速度保持運動。4增量速

12、度調(diào)用“加工”或者“設(shè)置”模式。選擇所要的速度增量： ；按下“以增量方式運動（可變增量/固定增量）”鍵。進給增量被定義為m（1m = 0.001mm = 0.00004 in）。激活的增量顯示在顯示屏的狀態(tài)欄內(nèi)。為了所希望的軸及其運動方向分別按每個“軸移動”鍵：、。只要這個鍵被按下，機床導(dǎo)軌就以每次所選的一個增量速度保持運動。二、手工換刀1注意事項概述小心避免因旋轉(zhuǎn)的刀具和尖銳的切削刃引起的事故的危險。·確認刀具已經(jīng)加工好工件以便換刀；·未帶安全手套絕不要去抓刀；·只要刀具還在旋轉(zhuǎn)就不要去抓它。如果刀具還沒有進入刀具管理器會因碰撞而損壞。在自動換刀之前，手工更換的

13、刀具必須從主軸上卸下。許可使用的刀具：·要遵守許可使用刀柄和拉釘?shù)闹噶睿?#183;只能使用合適的刀柄和拉釘。·只能使用完好條件的、牢固地安裝和很好地平衡過的刀具；·檢查主軸轉(zhuǎn)速，決不能超過刀具許可使用的最大主軸轉(zhuǎn)速。2調(diào)用刀具交換按下按鈕調(diào)用“手動控制”模式。小心避免因在加工操作過程中解鎖門而引起的損壞危險。這樣容易導(dǎo)致機床無法工作，輪廓被破壞和或者刀具破損，因為所有驅(qū)動將立即死死地停止。當(dāng)正在加工過程中時決不要按“預(yù)選手動換刀”鍵。按“預(yù)選手動換刀”鍵。工作區(qū)門解鎖且可以被打開。3卸下刀具先抓住刀具，再按“釋放主軸上的刀具”按鈕。小心因刀具墜落而引起事故的危險

14、。卸下刀具。4夾緊刀具按“釋放主軸上的刀具”按鈕并且一直按下它，插入新的刀具。小心避免當(dāng)主軸開始轉(zhuǎn)動時刀具被拋出而引起事故的危險。如果刀具錯誤地插入，刀具將不會被很好地夾緊。·在使用st 40（din）刀柄的機床上，插入刀具時要注意主軸端面上的定位銷和刀柄上的凹槽相嚙合以及刀柄上槽要和主軸上的鍵對齊。小心你的手被夾緊去！抓刀具不要太靠近刀具的驅(qū)動法蘭。松開“釋放主軸上的刀具”按鈕并且通過輕輕地向上推刀具以助刀具的夾緊過程。夾緊后再向下拉刀具確認已被夾緊。按下“加工基本顯示”鍵，完成刀具交換。關(guān)閉工作區(qū)門；按下“主軸/進給軸（x、y、z軸）驅(qū)動使能鍵”；門被鎖緊。三、主軸的操作1啟動主

15、軸輸入主軸速度值按下“手動控制鍵”調(diào)用手動控制功能。按“t，s，m（刀具，主軸轉(zhuǎn)速，輔助功能）”功能軟鍵。用“光標移動鍵”選擇“srpm（主軸轉(zhuǎn)速）”對話窗口。輸入主軸速度值。選擇主軸旋轉(zhuǎn)方向。用“光標移動鍵”選擇“spindle（主軸）”對話窗口。用“選擇，切換鍵”來設(shè)置所希望的主軸旋轉(zhuǎn)方向。·順時針（cw）；·逆時針（ccw）；·主軸停止；·主軸定位；·在“stop pos（主軸定位）”對話框為主軸定位輸入所希望的定位位置（單位：°）。選擇操作模式旋轉(zhuǎn)鍵鎖開關(guān)切換到所希望的操作位置。打開小心避免因使用太高的主軸轉(zhuǎn)速而引起事故的危險

16、。在開始啟動主軸旋轉(zhuǎn)之前：·檢查所用的刀具最大許可主軸轉(zhuǎn)速。·再檢查所選擇的主軸轉(zhuǎn)速，如果有必要，輸入新的主軸轉(zhuǎn)速。按“nc 啟動鍵”以啟動主軸旋轉(zhuǎn)。根據(jù)所選的是哪一種操作模式來決定是否需要附加地按下“使能按鈕”。2變換主軸轉(zhuǎn)速通過按“降低主軸轉(zhuǎn)速”鍵和“升高主軸轉(zhuǎn)速”鍵來實現(xiàn)在主軸運行時變換主軸轉(zhuǎn)速。在“設(shè)置”、“手動干涉”和“擴展的手動干涉”模式下，不能升高主軸轉(zhuǎn)速值到超過100%。如果你這樣做，所選的高的數(shù)值將顯示在屏幕上，但為了安全的原因，主軸旋轉(zhuǎn)將不會快于100%的轉(zhuǎn)速。按下“重新設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速到100%”鍵取消先前所選擇的主軸轉(zhuǎn)速變量。3關(guān)掉主軸按下“主軸/進給軸

17、（x、y、z軸）驅(qū)動禁止鍵”按鈕。主軸立即停止旋轉(zhuǎn)。4jog控制按下“以負方向運動鍵”并一直按著，jog控制順時針方向旋轉(zhuǎn)。按下“以正方向運動鍵”并一直按著，jog控制逆時針方向旋轉(zhuǎn)。只要鍵被按下，主軸將一直旋轉(zhuǎn)。5手工旋轉(zhuǎn)主軸當(dāng)主軸和機床驅(qū)動被關(guān)掉時，當(dāng)工作區(qū)門被打開后，可以用手旋轉(zhuǎn)主軸。小心避免機床導(dǎo)軌和主軸運動所引起事故的危險！在接觸任何零件之前總是先關(guān)掉機床驅(qū)動和主軸。為了避免損壞主軸上的刀具裝夾系統(tǒng)，除非刀具被安裝上并且被安全地夾緊，絕不啟動和運行主軸。附件3： 工件裝夾與對刀一、長方體工件裝夾與對刀圖1所示長方體工件，編程坐標（工件坐標）原點在長方體的頂面中心位置，長度方向為x方向

18、，寬度方向為y方向，高度方向為z方向。如何把工件裝夾在機床上進行加工？圖1 長方體工件對刀1裝夾與找正步驟具體步驟如下：（1）把虎鉗裝在機床上，鉗口方向與x軸方向大約一致。（2）把工件裝夾在虎鉗上，工件長度方向與x軸方向基本一致，工件底面用等高墊鐵墊起，并使工件加工部位最低處高于鉗口頂面（避免加工時刀具撞到或銑刀虎鉗）。（3）夾緊工件。（4）拖表使工件長度方向與x軸平行后，將虎鉗鎖緊在工作臺。（也可以先通過拖表使鉗口與x軸平行，然后鎖緊虎鉗在工作臺上，再把工件裝夾在虎鉗上。如果必要可再對工件拖表檢查長度方向與x軸是否平行）。（5）必要時拖表檢查工件寬度方向與y軸是否平行。（6）必要時拖表檢查工

19、件頂面與工作臺是否平行。圖2 長方體工件基準2對刀說明：尋邊器對刀、z向設(shè)定器、z向直接碰刀對刀的方法、原理、步驟完全相同。xy方向（尋邊器對刀）第一種方法：基準邊碰數(shù)對刀圖2中長方體工件左下角為基準角，左邊為x方向的基準邊，下邊為y方向的基準邊。通過正確尋邊，尋邊器與基準邊剛好接觸（誤差不超過機床的最小手動進給單位，一般為0.01，精密機床可達0.001）。在左邊尋邊，在機床控制臺顯示屏上讀出機床坐標值x0(即尋邊器中心的機床坐標)。左邊基準邊的機床坐標為：x1=x0r；工件坐標原點的機床坐標值為：x=x1a/2=x0ra/2；a/2為工件坐標原點離基準邊的距離。同理：在下邊尋邊，在機床控制臺顯示屏上讀出機床坐標值y0（即尋邊器中心的機床坐標）。下邊基準邊的機床坐標為：y1=y0r；工件坐標原點的機床坐標值為：y=y1b/2=y0rb/2;b/2為工件坐標原點離基準邊的距離。第二種方法：雙邊碰數(shù)分中對刀雙邊碰數(shù)分中對刀方法適用于工件在長寬兩方向的對邊都經(jīng)過精加工（如平面磨削），并且工件坐標原點（編程原點）在工件正中間的情況。左邊正確尋邊，讀出機床坐標xz，右邊正確尋邊，讀出機床坐標xy；下邊正確尋邊，讀出機床坐標yx，上邊正確尋邊，讀出機床坐標ys。則工件坐標原點的機床坐標值x、y為：x=(xz