數(shù)控銑講義全解

1、EFanEiinfillEEmHraBB第一講數(shù)控銑床操作裝置.操作面板結(jié)構(gòu)圖1-1所示操作面板是華中公司的華中世紀(jì)星系統(tǒng)的操作面板， 華中世紀(jì)星HNC-18XPM/19XF數(shù)控作面板可分為如下幾個(gè)功能區(qū)： 機(jī) 床操作面板（MCPS板）、NCP鍵盤(pán)按鍵、主菜單功能鍵（七個(gè)）子 菜單功能鍵（F1_F6 顯示器（LEDJjS WFTirX-178. 533Z-178. 533F0.000叭吟叫餉WW TMM器 (圖1-1可以將面板的鍵盤(pán)功用分為以下幾個(gè)部分：1）顯示器華中世紀(jì)星HNC-18XPM/19XPM控作臺(tái)左上部為5.7英寸液晶顯 示器（分辨率320x240），用以漢字菜單、系統(tǒng)狀態(tài)、故障報(bào)

2、警的顯 示和加工軌跡的圖形顯示等。2）系統(tǒng)操作鍵這一組有二個(gè)鍵，分別為左上角復(fù)位鍵和右下角的Enter鍵。3）數(shù)據(jù)輸入鍵該部分包括了機(jī)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(gè)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“ Upper”鍵（按“ upper”鍵后，屏幕上相應(yīng)位置燈會(huì)亮）然后再按該鍵。另外鍵“ SP是“空格”的英文縮寫(xiě)（Space）,也就是說(shuō)， 該鍵的第二功能是空格。4）光標(biāo)移動(dòng)鍵和翻頁(yè)鍵在MDI面板的下方的上下箭頭鍵（“f”和“J”）和左右箭頭 鍵（“”和“宀”）為光標(biāo)前后移動(dòng)鍵，標(biāo)有“ PG

3、UP “PGDN的 上下箭頭鍵為翻頁(yè)鍵。5）主菜單功能鍵該組的七個(gè)鍵分別為程序、設(shè)置、 MD、刀補(bǔ)、診斷、位置、參 數(shù)以實(shí)現(xiàn)不同的功能。6）電源開(kāi)關(guān)按鈕機(jī)床總電源在床體正后方提起 ON為開(kāi)，按下OFF為切斷機(jī)床電 源。機(jī)床面板的電源開(kāi)關(guān)按鈕位于面板右下角，紅色為關(guān)綠色為開(kāi)。7）機(jī)床操作面板主要包括以下內(nèi)容 :1. 自動(dòng)：自動(dòng)連續(xù)加工工件；模擬程序。 2. 手動(dòng)：手動(dòng)換刀、移動(dòng)機(jī)床各軸、主軸轉(zhuǎn)停等。 3. 增量:定量移動(dòng)坐 標(biāo)軸，移動(dòng)速度由倍率旋鈕調(diào)整。 4. 回參考點(diǎn)：手動(dòng)回參考點(diǎn)，建立 機(jī)床坐標(biāo)系。二上電、關(guān)機(jī)、急停1. 上電開(kāi)機(jī)操作步驟（1）檢查機(jī)床狀態(tài)是否正常；（2）檢查電源電壓是否符合

4、要求，接線是否正確：（3）按下“急?！卑粹o；（4）機(jī)床上電；（參考相關(guān)機(jī)床操作說(shuō)明書(shū)）（5）數(shù)控裝置上電； 系統(tǒng)上電后的軟件操作界面，工作方式為“手動(dòng)” 。2. 復(fù)位鍵 使所有軸停止運(yùn)動(dòng)，所有輔助功能輸出無(wú)效，機(jī)床停止運(yùn)動(dòng)，系 統(tǒng)呈初始上電狀態(tài)，3. 返回機(jī)床參考點(diǎn) 控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)的前提是建立機(jī)床坐標(biāo)系，為此，系統(tǒng)接通電源、 復(fù)位后首先應(yīng)進(jìn)行機(jī)床各軸的回參考點(diǎn)操作。方法如下：（1） 按一下控制面板上的“回參考點(diǎn)”按鍵；（2）選擇移動(dòng)軸+Z（回零方式為正向回零），機(jī)床沿著所選擇的軸 方向移動(dòng)。然后選擇+X、+Y所有軸回參考點(diǎn)后，即建立了機(jī)床坐標(biāo) 系。三.坐標(biāo)軸移動(dòng)1. 手動(dòng)進(jìn)給按下“手動(dòng)”按鍵（指

5、示燈亮），系統(tǒng)處于手動(dòng)運(yùn)行方式，可用點(diǎn) 動(dòng)方式移動(dòng)機(jī)床坐標(biāo)軸（下面以點(diǎn)動(dòng)移動(dòng)X軸為例說(shuō)明）：（1）按下“+X”或“ -X”按鍵（指示燈亮），X軸將產(chǎn)生正向或負(fù) 向連續(xù)移動(dòng)；（2）松開(kāi)“+X”或“ -X ”按鍵（指示燈滅），X軸將減速停止。 用同樣的操作方法，使用“ +Y'（或“ +Z”）“-Y” （ “-Z ” ）按鍵,可使丫軸（或Z軸）產(chǎn)生正向或負(fù)向連續(xù)移動(dòng)。在手動(dòng)運(yùn)行方式下，同 時(shí)按壓多個(gè)方向的軸按鍵，每次能連續(xù)移動(dòng)多個(gè)坐標(biāo)軸。2. 手動(dòng)快速移動(dòng)在手動(dòng)進(jìn)給時(shí)，若同時(shí)按下“快進(jìn)”按鍵，貝S產(chǎn)生相應(yīng)軸的正向 或負(fù)向快速運(yùn)動(dòng)。3. 手動(dòng)進(jìn)給、主軸、快移倍率選擇旋轉(zhuǎn)進(jìn)給修調(diào)波段開(kāi)關(guān)，進(jìn)給修

6、調(diào)倍率的范圍為0%和120%之間；旋轉(zhuǎn)進(jìn)給修調(diào)波段開(kāi)關(guān)，倍率的范圍為 50%和120%之間； 快速修調(diào)倍率上電后的默認(rèn)值為 20%，共有四個(gè)檔位，分別為 0%, 25%, 50%, 100%。4. 增量進(jìn)給按下“增量”按鍵（指示燈亮），將工作方式設(shè)為“步進(jìn)”，旋轉(zhuǎn) 進(jìn)給修調(diào)波段開(kāi)關(guān)，設(shè)定增量修調(diào)倍率，進(jìn)給修調(diào)波段開(kāi)關(guān)和增量值 的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表：進(jìn)給倍率波段x 1x 10x 100x 1000增量值（m/ n）0. 00l0 . Ol0 . 115. 手搖進(jìn)給再次按下“增量”按鍵（指示燈亮），將工作方式設(shè)為“手搖”， 旋轉(zhuǎn)手持盒上的倍率修調(diào)波段開(kāi)關(guān)， 設(shè)定手搖倍率，旋轉(zhuǎn)軸選波段開(kāi) 關(guān)，順時(shí)針（或

7、逆時(shí)針）搖動(dòng)手輪，機(jī)床沿著所選擇的軸的正方向（或 負(fù)方向）移動(dòng)。手持盒上倍率波段開(kāi)關(guān)和增量值的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表:波段開(kāi)關(guān)位置x lx 10x 100增量值(mm)0. 00l0 . 010 . 1第二講 對(duì)刀建立自動(dòng)坐標(biāo)系一坐標(biāo)系的設(shè)置在數(shù)控銑床操作中， 為了方便編程及各坐標(biāo)點(diǎn)的計(jì)算， 編程及加 工中都使用工件坐標(biāo)系，常用的工件坐標(biāo)系為 G54-G59其原理就是 將工件坐標(biāo)系建立在工件上， 以方便編程及加工。 在實(shí)際使用時(shí)通常 將 Z 軸的零點(diǎn)設(shè)置在工件上表面， X、Y 方向坐標(biāo)零點(diǎn)要根據(jù)實(shí)際加 工需要設(shè)置在零件上一個(gè)合適的位置。 在金工實(shí)習(xí)訓(xùn)練中， 通常將 X、 Y方向坐標(biāo)零點(diǎn)設(shè)置在工件中心上

8、。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(zhǔn)還是已加工的精基準(zhǔn)。 在我們的訓(xùn)練中所使用的是表面未加工的毛坯料， 故采用試切法， 具 體操作方法：首先在MDI狀態(tài)下輸入S300M03自動(dòng)運(yùn)行，使刀具旋轉(zhuǎn)，可先 利用手動(dòng)使刀具接近工件，這時(shí)為了能更好的控制刀具的移動(dòng)速度， 要使用手輪方式。首先可以使用 X100倍率接近工件，然后調(diào)整為 X1 0 的倍率，慢慢接近工件，當(dāng)可以看到有切削時(shí)先抬刀，再在坐標(biāo)系 中相對(duì)坐標(biāo)相應(yīng)軸進(jìn)行清零，移動(dòng)到工件另一側(cè)，同樣的方法，切到 后抬刀，看相對(duì)坐標(biāo)中的數(shù)據(jù)，將其除以 2，將主軸移動(dòng)到相應(yīng)位置 后將此時(shí)的機(jī)械坐標(biāo)輸入到 G54坐標(biāo)相應(yīng)的

9、位置即可。同樣的方法將 X、Y坐標(biāo)確定。Z 軸對(duì)刀采用試切法，將刀具從工件上方垂直下切，當(dāng)切到工 件后手搖移動(dòng)出去再適當(dāng)下降一定余量， 將這時(shí)的值輸入到相應(yīng)的刀 具長(zhǎng)度補(bǔ)償中即可。 當(dāng)對(duì)第二把刀具時(shí)， 采用定值量具向刀具與工件 間塞，在輸入時(shí)再加上定值量具的高度， 這樣就可以將所有刀具的長(zhǎng) 度補(bǔ)償建立起來(lái)了?，F(xiàn)場(chǎng)示范操作每個(gè)學(xué)生都要在老師的陪同下做一遍第三講 數(shù)控代碼的認(rèn)識(shí)及輸入練習(xí)一. 準(zhǔn)備功能G代碼準(zhǔn)備功能G指令由G后一或二位數(shù)值組成，它用來(lái)規(guī)定刀具和工 件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡、機(jī)床坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補(bǔ)償坐標(biāo)偏置等多 種加工操作。華中世紀(jì)星HNC 21M數(shù)控裝置G功能指令見(jiàn)表3. 1G代碼組

10、功能參數(shù)（后續(xù)地址字）GOO快速定位X, Y,乙 4TH注 1 G010I直線插補(bǔ)同上G02順圓插補(bǔ)X, Y, Z, J , K, RG03逆圓插補(bǔ)同上G0400暫停PG0716虛軸指定X, Y, Z, 4THG0900準(zhǔn)停校驗(yàn) G17XY平面選擇X, YG1802ZX、平面選擇X, ZG19YZ、平面選擇Y, ZG20英寸輸入 G2108毫米輸入G22脈沖當(dāng)量G2403鏡像開(kāi)X, Y, Z, 4TH G25鏡像關(guān)G2800返回到參考點(diǎn)X, Y, Z, 4THG29由參考點(diǎn)返回同上G3400螺紋切削K、F、PG40刀具半徑補(bǔ)償取消G4109刀左補(bǔ)DG42刀右補(bǔ)DG43刀具長(zhǎng)度正向補(bǔ)償HG441

11、0刀具長(zhǎng)度負(fù)向補(bǔ)償H G49刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償取消G5004縮放關(guān)G5I縮放開(kāi)X, Y,乙 PG5300直接機(jī)床坐標(biāo)系編程X Y, Z, 4THG54G55G56G57G58G5911工件坐標(biāo)系1選擇 工件坐標(biāo)系2選擇 工件坐標(biāo)系3選擇 工件坐標(biāo)系4選擇 工件坐標(biāo)系5選擇 工件坐標(biāo)系6選擇G6000單方向定位X，Y, Z, 4TH G612精確停止校驗(yàn)方式G64連續(xù)方式G6805旋轉(zhuǎn)變換X，Y，乙 P G69旋轉(zhuǎn)取消G73深孔鉆削循環(huán)X，Y，乙 P，Q R, l,J，KG74逆攻絲循環(huán)同上G76精鏜循環(huán)同上 G80固定循環(huán)取消同上G8l中心鉆循環(huán)同上G82帶停頓鉆孔循環(huán)同上G83深孔鉆循環(huán)同上G84

12、06攻絲循環(huán)同上G85鏜孔循環(huán)同上G86鏜孔循環(huán)同上G87反鏜循環(huán)同上G88鏜孔循環(huán)同上G89鏜孔循環(huán)同上G70圓周鉆孔循環(huán)G7l圓弧鉆孔循環(huán)G78角度直線鉆孔循環(huán)G79棋盤(pán)鉆孔循環(huán) G9013絕對(duì)值編程G91增量值編程G9200工件坐標(biāo)系設(shè)定X, Y，Z，4TH G9414每分鐘進(jìn)給G95每轉(zhuǎn)進(jìn)給 G9815固定循環(huán)返回起始點(diǎn)G99固定循環(huán)返回到R點(diǎn)4TH指的是X、Y、Z之外的第4軸，可用A B C等命名：（2）00 組中的G代碼是非模態(tài)的，其它組的 G代碼是模態(tài)的：（3）標(biāo)記者為缺省值。上電時(shí)將被初始化為該功能。G功能有非模態(tài)G功能和模態(tài)G功能之分。非模態(tài)G功能：只在所規(guī)定的程序段中有效，

13、程序段結(jié)束時(shí)被注 銷：模態(tài)G功能：一組可相互注銷的G功能，這些功能一旦被執(zhí)行， 則一直有效，直到被同一組的 G功能注銷為止。模態(tài)G功能組中包含一個(gè)缺省G功能（上表中有標(biāo)記者），沒(méi)有 共同參數(shù)的不同組G代碼可以放在同一程序段中，而且與順序無(wú)關(guān)。 例如，G9Q G17可與G01放在同一程序段，但 G24 G68 G51等不 能與G01放在同一程序段。二. 輔助功能M代碼輔助功能由地址字M和其后的一或兩位數(shù)字組成，主要用于控制 零件程序的走向，以及機(jī)床各種輔助功能的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。M功能有非模態(tài)M功能和模態(tài)M功能二種形式。非模態(tài)M功能（當(dāng)前段有效代碼）：只在書(shū)寫(xiě)了該代碼的程序段中 有效；模態(tài)M功能（續(xù)效代

14、碼）：一組可相互注銷的M功能，這些功能在 被同一組的另一個(gè)功能注銷前一直有效。模態(tài)M功能組中包含一個(gè)缺省功能（見(jiàn)表1），系統(tǒng)上電時(shí)將被初 始化為該功能。另外，M功能還可分為前作用M功能和后作用M功能二類。 前作用M功能：在程序段編制的軸運(yùn)動(dòng)之前執(zhí)行； 后作用M功能：在程序段編制的軸運(yùn)動(dòng)之后執(zhí)行。華中世紀(jì)星HNC-21Mt控裝置M指令功能如表1所示（標(biāo)記者 為缺省值）：表1M代碼及功能代碼模態(tài)功能說(shuō)明代碼模態(tài)功能說(shuō)明MOO非彳模態(tài)程序停止M03模態(tài)1主軸正轉(zhuǎn)起動(dòng):M01 1非彳模態(tài)選擇停止1 M04模態(tài)主軸反轉(zhuǎn)起動(dòng)M02非彳模態(tài)程序結(jié)束M05模態(tài)主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)M30非模態(tài)程序結(jié)束并返 回程序起點(diǎn)M

15、07模態(tài)切削液打開(kāi)M08模態(tài)切削液打開(kāi)M98非模態(tài)調(diào)用子程序M09模態(tài)切削液停止M99非模態(tài)子程序結(jié)束MOOM01 M02 M30 M98 M99用于控制零件程序的走向，是 CNC內(nèi)定的輔助功能，不由機(jī)床制造商設(shè)計(jì)決定，也就是晚， 與PLC程序無(wú)關(guān)；其余M代碼用于機(jī)床各種輔助功能的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，其功能不由CNC內(nèi)定，而是由PLC程序指定，所以有可能因機(jī)床制造廠不同而有 差異。三. 程序的一般結(jié)構(gòu)1. 華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng) HNC-18XPM的程序結(jié)構(gòu)的說(shuō)明（1）程序起始符：%（或 O）并后續(xù)程序號(hào)。（2）程序結(jié)束符：M02或M30。（3）程序段結(jié)束：每個(gè)程序段的結(jié)束用“ Enter ” （回車(chē)鍵）

16、一個(gè)零件程序是按程序段的輸入順序執(zhí)行的， 而不是按程序段號(hào)的順 序執(zhí)行的，但書(shū)寫(xiě)程序時(shí)，建議按升序書(shū)寫(xiě)程序段號(hào)。2. 程序的文件名CNC裝置可以裝入許多程序文件，以磁盤(pán)文件的方式讀寫(xiě)。文件 格式為OXXX（地址0后面為數(shù)字或字母）主程序、子程序必須寫(xiě)在 同一個(gè)文件名下。本系統(tǒng)通過(guò)調(diào)用文件名來(lái)調(diào)用程序，進(jìn)行加工或編 程3. 新建程序按下主菜單功能鍵“程序”，按下子菜單功能鍵F2 “編輯”，再按下子菜單功能鍵F1 “新建”，系統(tǒng)提示輸入新建的文件名（默認(rèn) 以O(shè)開(kāi)頭），輸入文件名后，按ENTER!確認(rèn)后，即可使用NCP面板 上的字母鍵和編輯鍵來(lái)編輯新建程序了。4. 保存程序要保存修改后的程序或新建的

17、程序，可按下子菜單功能鍵F2 “保 存”，系統(tǒng)提示默認(rèn)的文件名；按ENTER!，將以默認(rèn)的文件名保存 當(dāng)前程序文件。也可將默認(rèn)的文件名修改為其他名字后，按ENTER!, 系統(tǒng)將以修改后的文件名保存當(dāng)前文件，修改的文件名不與已有的文 件重名。如果存盤(pán)操作不成功，系統(tǒng)會(huì)給出提示保存文件失敗，此時(shí) 該文件可能是只讀文件，不能更改保存，只能改為其他名字保存；或 沒(méi)有存儲(chǔ)空間，刪除無(wú)用文件后，重新保存。5. 程序校驗(yàn)程序校驗(yàn)用于對(duì)選擇的程序文件進(jìn)行自動(dòng)檢查， 并提示可能的錯(cuò) 誤。以前從未在機(jī)床上運(yùn)行的新程序在調(diào)入后應(yīng)首先進(jìn)行程序校驗(yàn)運(yùn) 行，正確無(wú)誤后再啟動(dòng)自動(dòng)運(yùn)行。操作方法如下：先選擇要運(yùn)行的加 工程序

18、，按下“程序”主菜單下的 F3 “運(yùn)行”，再按下F1 “校驗(yàn)” 選擇程序校驗(yàn)方式，然后按下機(jī)床操作面板上的“自動(dòng)”或“單段” 按鍵進(jìn)入程序運(yùn)行方式，按下“循環(huán)啟動(dòng)”，程序校驗(yàn)開(kāi)始。6. 刪除程序 當(dāng)空間不足或無(wú)用文件太多，可按下主菜單功能鍵“程序”，按 下子菜單功能鍵Fl選擇”，按下NCP面板上的方向鍵，移動(dòng)光標(biāo) 選擇需要?jiǎng)h除文件按下 Del, 再按下 Y 鍵，則刪除該程序。指導(dǎo)老師給定程序， 現(xiàn)場(chǎng)示范操作每個(gè)學(xué)生都要在老師的指導(dǎo)下 做一遍例2使用© 1O的銑刀對(duì)下圖進(jìn)行編程X-15X3OGOOZ1OOG4OX OYOM3O第四講簡(jiǎn)單圖形練習(xí)例1使用G02/G03對(duì)圖 所示的整圓編程

19、。i)從A點(diǎn)順時(shí)針一周時(shí)G90 G02 X30 YO I 30 J0 F30G91 G02 XO YO I 30 JO F300(ii) 從B點(diǎn)逆時(shí)針一周時(shí)G90 G03 XO Y 30 IO J30 F30G91 GO3 XO YO IO J3O F3OO%OOO1G91G28ZOG9OG54GOOX OY OS1OOOMO3Z5OX3O Y3OZ5GO1Z-5F1OOG41X15D1F3OOY-15XY15第五講典型零件圖形練習(xí)使用© 10的銑刀對(duì)下圖進(jìn)行編程105%0001G91G28Z0G90G54G00X OY 0S1000M03Z50X18Z5G01Z-5F100G41Y

20、11D1F300X-18G03 Y-11R11G01X18G03 Y11R11G0Z50G40Y0M30%0002G91G28Z0G90G54G00X OY 0S1000M03Z50X45 Y-45Z5G01Z-10F100G41Y-16D1F300X-18G02Y16R16G01X18G02 Y-16R16G00Z50G40X0 Y0/M30第六講 程序的練習(xí)及工件尺寸控制、刀具半徑補(bǔ)償 G40, G41, G42G17G40格式:說(shuō)明：G40G41:G42G17:G18G19fGOO<G18> <G41 >G19G42取消刀具半徑補(bǔ)償;G01L一左刀補(bǔ)（在刀具前進(jìn)方

21、向左側(cè)補(bǔ)償 右刀補(bǔ)（在刀具前進(jìn)方向右側(cè)補(bǔ)償?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償平面為 刀具半徑補(bǔ)償平面為 刀具半徑補(bǔ)償平面為），如圖），如圖；（b）；XY平面；ZX平面；YZ平面；即刀補(bǔ)建立或取消的終點(diǎn)（注：投影X, Y, Z : G00/G01 的參數(shù)， 到補(bǔ)償平面上的刀具軌跡受到補(bǔ)償）；D G41/G42的參數(shù)，即刀補(bǔ)號(hào)碼（D00D99）,它代表了刀補(bǔ)表中 對(duì)應(yīng)的半徑補(bǔ)償值。G40 注意:（1）（2）G41、G42都是模態(tài)代碼，可相互注銷。刀具半徑補(bǔ)償平面的切換必須在補(bǔ)償取消方式下進(jìn)行；刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⑴c取消只能用 G00或G01指令，不得是G02或G03工件尺寸控制X5U o C2O580 00如上圖所示，使用© 10的銑刀對(duì)工件進(jìn)行加工，保證工件尺寸要 求。程序如第五講所示。步驟如下：1. 輸入程序校驗(yàn)確定無(wú)誤方可運(yùn)行。2. 修改刀補(bǔ)，把刀具補(bǔ)償改為5.2，運(yùn)行程序進(jìn)行粗加工。3. 測(cè)量32尺寸若實(shí)際尺寸大于32.4則把刀具補(bǔ)償直接改為5進(jìn) 行半精加工。再測(cè)量尺寸若大于 32則把刀具補(bǔ)償改為小于5,進(jìn)行 精加工，繼續(xù)