數(shù)控銑床編程與操作實驗

實驗四數(shù)控銑床編程與操作實驗一、實驗目的1．認識數(shù)控銑床的根本特點和機床坐標系。2．熟悉FANUC0i-MD數(shù)控系統(tǒng)應用。3．掌握數(shù)控銑床老例操作方法，重點學習數(shù)控銑床回零操作、手動對刀操作、工件坐標系設定、程序輸入與編寫、自動加工等操作。二、實驗設備1．CGM4300B數(shù)控銑床2．FANUC0i-MD數(shù)控系統(tǒng)三、實驗基礎知識1．數(shù)控銑床的特點與組成CGM4300B數(shù)控銑床是基于PC機控制的三軸聯(lián)動數(shù)控銑床，該機床是##大學現(xiàn)代制造工程研究所、辰光數(shù)控公司開發(fā)生產(chǎn)的授課型數(shù)控銑床，擁有機械結構簡單、控制原理清楚、加工功能富強、國際標準指令等特點。該機床擁有直線插補、圓弧插補、刀具補償、固定循環(huán)、子程序調(diào)用等功能；能達成根本銑削、鉆削、攻螺紋與自動工作循環(huán)等工作，能加工各種形狀復雜的凸輪、樣板與模具部件等。CGM4300數(shù)控銑床硬件包括五個局部：銑床、控制柜、控制計算機、加工刀具、輔助刀具。2．CGM4300B數(shù)控銑床主要技術參數(shù)銑床式樣雙立柱式外形尺寸800mm×1100mm×1500mm有效行程280mm×350mm×100mm定位精度0.01/300mm重復定位精度0.005/300mm最大運動速度4.8m/min主軸最高轉(zhuǎn)速24000r/minX-Y-Z軸驅(qū)動伺服電機驅(qū)動精度滾珠絲杠換刀方式手動、專用工具鎖緊控制計算機經(jīng)過PC計算機原點開關光電元件行程開關X、Y、Z方向五個開關緊急制動計算機鍵盤控制和控制柜電源開關控制機床電源220V,50HZ3．機床坐標系數(shù)控機床采用國際通用標準的笛卡爾右手直角坐標系。即：三個坐標軸X、Y、Z互相垂直，各坐標軸的方向吻合右手法那么。大拇指的方向為X軸正方向，食指DOC.為Y軸正方向，中指為Z軸正方向。數(shù)控機床永遠假設工件靜止而刀具運動，同時規(guī)定坐標軸的正方向總是指向增大工件與刀具之間距離的方向。Z軸：為主軸方向，向上遠離工作臺方向為正方向。數(shù)控銑床Z軸可第一確定。X軸：平行工件裝夾平面，并平行主切削方向。數(shù)控銑床X軸水平向右為正方向。Y軸：Y軸與正方向由笛卡爾法那么判斷。4．數(shù)控代碼規(guī)1〕程序結構

XＮＣ程序由各個程序段組成，每個程序段執(zhí)行一個加工步驟。程序段由假設干個字組成，字由地址符和數(shù)值組成，地址符必定用大寫字母，最后一個程序段包括程序達成符M02或M30。當前常用的是字地址可變程序段格式。2〕數(shù)控指令數(shù)控指令包括準備功能指令〔G功能〕、輔助功能指令〔M功能〕、刀具功能指令〔T功能〕、主軸功能指令〔S功能〕、進給功能指令〔F功能〕。常用指令有：G00快速搬動，模態(tài)比方：G00X40Y50；G01直線插補，模態(tài)比方：G01X40Y30Z0；G02順時針圓弧插補，模態(tài)比方：G02X40Y10R10；G03逆時針圓弧插補，模態(tài)比方：G03X40Y10I10J10；G04暫停，單位毫秒比方：G04P200G17XY平面選擇，數(shù)控銑床缺省G21米制單位設定，缺省G41/G42/G40刀具半徑左補償/刀具半徑右補償/刀具半徑補償取消G43/G44/G49刀具長度正補償/刀具長度負補償/刀具長度補償取消G54～G59第一工件坐標系～第六工件坐標系指定G80鉆孔循環(huán)取消G81鉆孔循環(huán)比方：G81X10Y10Z-15R5F50；G83啄式鉆孔循環(huán)比方：G83X10Y10Z-15R5P300Q5F50；G90絕對尺寸G91相對尺寸G94進給率Ｆ，單位mm/min,數(shù)控銑床缺省G95進給率Ｆ，單位mm／rM00程序停止M02程序達成M03主軸順時針旋轉(zhuǎn)M04主軸逆時針旋轉(zhuǎn)M05主軸停止M08冷卻液打開M09冷卻液關閉DOC.M30程序達成并返回M98調(diào)用子程序比方：M98P0032007；調(diào)用O2007子程序3次M99子程序達成5．FANUC0i-MD數(shù)控系統(tǒng)控制面板數(shù)控銑床所供應的各種功能能夠經(jīng)過控制面板上的鍵盤操作得以實現(xiàn)。機床配備的數(shù)控系統(tǒng)不一樣其CRT/MDI控制面板的形式也不一樣樣。CGM4300數(shù)控銑床裝備FANUC0i-MD數(shù)控系統(tǒng)。下面介紹其各控制鍵功能。主功能鍵開機后先選擇主功能鍵，進人主功能狀態(tài)后，再選擇下級子功能〔軟鍵〕進展詳盡操作。【POS】鍵：地址顯示鍵。在CRT上顯示機床現(xiàn)在的地址?！綪RGRM】鍵：程序鍵。在編寫方式，編寫和顯示內(nèi)存程序，顯示MDI數(shù)據(jù)。MENUOFSET】鍵：菜單設置鍵。刀具偏置數(shù)值的顯示和設定。OPRALARM】鍵：報警顯示鍵。按此鍵顯示報警號與報警提示。DGNOSPARAM】鍵：參數(shù)設置鍵。設置數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)。AUXGRAPH】鍵：圖象顯示鍵。暫無功能。數(shù)據(jù)輸人鍵用來輸人英文字母、數(shù)字與符號。常有功能有：G、M—指令；F—進給量；S—主軸轉(zhuǎn)速；X、Y、Z—坐標；I、J、K—圓弧的圓心坐標；R—圓弧半徑；T—刀具號或換刀指令；O—程序名；N—程序段號；0-9—數(shù)字等。編寫鍵ALTER】鍵：更正鍵。在程序當前光標地址更正指令代碼。INSRT】鍵：插人鍵。在程序當前光標地址插人指令代碼。DELET】鍵：數(shù)據(jù)、程序段刪除鍵。EOB】鍵：程序段達成鍵。又稱程序段輸入鍵、確認健、回車鍵。4〕復位鍵復位鍵【RESET】：按下此鍵，復位C系統(tǒng)。輸人輸出鍵輸入鍵【INPUT】：與外面設備通信時，按下此鍵，才能啟動輸入設備，開始輸入數(shù)據(jù)到C內(nèi)。輸出鍵【OUTPTSTART】：按下此鍵，C開始輸出內(nèi)存中的參數(shù)或程序到外面設備。6〕軟鍵軟鍵即子功能鍵，其含義顯示于當前屏幕上對應軟鍵的地址，隨主功能狀態(tài)不一樣而各異。在某個主功能下可能有假設干子功能，子功能經(jīng)常以軟鍵形式存在。7〕編寫輔助鍵光標搬動鍵【CURSOR】：用于在CRT頁面上，一步步搬動光標?！合蚯鞍釀庸鈽恕！合蚝蟀釀庸鈽?。DOC.頁面變換鍵【PAGE】：用于CRT屏幕選擇不一樣的頁面?！合蚯白儞Q頁面?！合蚝笞儞Q頁面。取消鍵【CAN】：按下此鍵，刪除上一個輸人的字符。8〕運轉(zhuǎn)模式選擇旋扭：MODESELECTHOME】：返回機床參照點模式JOG】：手動連續(xù)進給模式JOGINC】：手動斷續(xù)進給模式EDIT】：程序編寫模式MDI】：手動數(shù)據(jù)輸入模式STEP】：單步加工模式AUTO】：自動加工模式HANDLE】：手搖脈沖發(fā)生器操作模式9〕進給速度倍率調(diào)治旋扭：用當前的進給速度乘上倍率獲取實質(zhì)進給速度。主軸速度倍率調(diào)治旋扭：用當前的設定速度乘上倍率獲取實質(zhì)主軸轉(zhuǎn)速。10)其他功能按鍵與旋扭：【AXISSELECT】旋扭：手動進給軸和方向選擇旋扭。在JOG、JOGINC運轉(zhuǎn)模式式時，選擇手動進給軸和方向。【ON】【OFF】鍵：C電源按鈕。按下“ON〞接通C電源；按下“OFF〞斷開C電源?！綞-STOP】鍵：急停按鈕。當出現(xiàn)緊急情況時，按下此按鈕，伺服進給與主軸運轉(zhuǎn)馬上停止工作。6．數(shù)控銑床的根本操作當加工程序編制達成此后，即可操作機床對工件進展加工。下面介紹數(shù)控銑床的一些根本操作方法。1〕電源的接通與斷開在機床電源接通從前，檢查電源的柜內(nèi)空氣開關可否全部接通，將電源框門關好后，先打開機床電源，再按操作面板上的“CPOWERON〞按鈕方能打開機床主電源開關。當CRT屏幕上顯示X、Y、Z的坐標地址時，即可開始工作。當自動工作循環(huán)達成，機床運動部件停止運動后，按操作面板上的“CPOWEROFF〞按鈕，斷開數(shù)控系統(tǒng)的電源，爾后切斷電源柜上的機床電源開關。2〕回零操作在機床出現(xiàn)以下情況之一時，操作者必定進展返回機床參照點的操作：開始工作從前機床電源接通；機床停電后再次接通數(shù)控系統(tǒng)的電源；機床在急停信號或超程報警信號清除此后恢復工作。返回參照點的操作步驟：①旋轉(zhuǎn)方式選擇開關“MODESELECT〞至“HOME〞地址，進人回零方式；②按坐標軸選擇按鈕“JOGAXISSELECT〞的＋X或＋Y或＋Z鍵選擇一個所需搬動的坐標軸；③旋轉(zhuǎn)快速倍率修調(diào)開關設定返回參照點進給速度；④按下坐標軸正向運動按鈕后松開，坐標運動自動保持到返回參照點，直到參照點指DOC.示燈亮時停止。手動連續(xù)進給與斷續(xù)進給手動斷續(xù)進給操作步驟：①旋轉(zhuǎn)方式選擇開關“MODESELECT〞至“JOGINC〞，進入斷續(xù)進給方式，并設置進給步長；②按坐標軸選擇按鈕“JOGAXISSELECT〞的或Y或Z鍵選擇準備搬動的坐標軸；③旋轉(zhuǎn)快速倍率修調(diào)開關“FEEDRATEXOVERRIDE〞選擇點動進給速率；④依照坐標軸運動的方向，按正方向或負方向按鈕，各坐標即可實現(xiàn)點動進給。點動狀態(tài)下，每按一次坐標進給鍵，進給部件搬動一段距離。手動連續(xù)進給操作步驟：旋轉(zhuǎn)方式選擇開關“MODE.SELECT〞處于“JOG〞地址時，選擇運動軸，按正方向或負方向按鈕，運動部件便在相應的坐標方向上連續(xù)運動，直到按鈕松開時坐標軸才停止運動。4〕主軸手動操作自動運轉(zhuǎn)時主軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等均可在程序中用S功能和M功能指定。手動操作時要使主軸啟動，必定用MDI方式設定主軸轉(zhuǎn)速。當方式選擇開關“MODESELECT〞處于"JOG〞地址時可手動控制主軸的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。調(diào)治主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)開關“SPINDLESPEEDOVERRIDE〞，對主軸轉(zhuǎn)速進展倍率修調(diào)。按手動操作按鈕CW、CCW、STOP控制主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止。5〕自動運轉(zhuǎn)操作機床的自動運轉(zhuǎn)也稱為機床的自動循環(huán)，自動運轉(zhuǎn)前必定使各坐標軸返回參照點，并有結構完滿的數(shù)控程序。先將旋轉(zhuǎn)方式選擇開關“MODESELECT〞置于“AUTO〞狀態(tài)，進人自動運轉(zhuǎn)方式；按程序鍵PRGRM，屏幕顯示數(shù)控程序；按CURSOR鍵，光標搬動至被選程序的程序頭；按下循環(huán)啟動按鈕“CYCLESTART〞，那么自動操作開始執(zhí)行。6〕機床急停操作機床在手動或自動運轉(zhuǎn)中，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，應馬上停止機床的運動。使用急停按鈕或進給保持按鈕中的任意一個均可使機床停止。使用急停按鈕。若是機床運轉(zhuǎn)時按下急停按鈕“E-STOP〞，那么機床進給運動和主軸運動會馬上停止工作。待消除故障重新執(zhí)行程序恢復機床的工作時，順時針旋轉(zhuǎn)該按鈕，按下機床復位按鈕復位后，進展手動返回機床參照點的操作。使用進給保持按鈕。若是機床在運轉(zhuǎn)時按下進給?！癋EEDHOLD〞按鈕后，機床處于保持狀態(tài)。待急停清除此后，按下循環(huán)啟動按鈕恢復機床運動狀態(tài)，無需進展返回參照點的操作。7〕刀具偏置設定刀具偏置設定包括刀具長度偏置量與刀具半徑偏置量的設定。操作步驟：按功能鍵MENUOFSET進入偏置菜單；按軟鍵TOOL，進入刀具偏置設定畫面；搬動光標到要輸人或更正的偏置號；鍵入偏置量；按輸入鍵INPUT。8〕程序的輸入和編寫當輸入、編寫、檢索程序時需將程序保護開關“PROGRAMPROTECT〞打開，并DOC.將運轉(zhuǎn)模式置于EDIT狀態(tài)，顯示模式置于PRGRM狀態(tài)。程序新建：鍵入程序名，按INSRT達成程序新建。程序調(diào)入：鍵入程序名，按INPUT達成程序調(diào)入。程序輸入：鍵入程序單元，按INSRT達成輸入確認，按EOB程序段換行。程序編寫：按代替鍵ALTER、刪除鍵DELET、退格鍵CAN等達成程序的更正編寫。7、數(shù)控銑床操作步驟1〕開機。開機一般是先開機床再開系統(tǒng)，有的設計二者是互鎖的，機床不通電就不能夠在CRT上顯示信息。2〕返回參照點。對于增量控制系統(tǒng)〔使用增量式地址檢測元件〕的機床，必定第一執(zhí)行這一步，以建立機床各坐標的搬動基準。3〕輸入數(shù)控程序。假設是簡單程序可直接采用鍵盤在程序特別簡單且只加工一件且程序沒有保存的必要時采用經(jīng)過DNC方式輸入數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)存。

C控制面板上輸入，假設MDI方式輸人，外面程序4〕程序編寫。輸入的程序假設需要更正，那么要進展編寫操作。此時，將方式選擇開關置于編寫地址，利用編寫鍵進展增加、刪除、更正。編寫后的程序必定保存后方能運轉(zhuǎn)。5〕空運轉(zhuǎn)校驗。機床鎖住，機床后臺運轉(zhuǎn)程序。此步驟是對程序進展檢查，假設有錯誤，那么需重新進展編寫。6〕對刀并設定工件坐標系。采用手動進給搬動機床，使刀具中心位于工件坐標系的零點，該點也是程序的初步處，將該點的機械坐標寫入G54偏置，按確定鍵達成。7〕自動加工。加工中能夠按進給保持按鈕，暫停進給運動，觀察加工情況或進展手工測量，再按下循環(huán)啟動按鈕，即可恢復加工。8〕關機。一般應先關閉數(shù)控系統(tǒng)，最后關閉機床電源。8、數(shù)控銑床操作過程中的本卷須知1〕每次開機前要檢查一下銑床潤滑油泵中的潤滑油可否充裕，切削液可否足夠等。2〕開機時，第一打開總電源，爾后按下C電源中的開啟按鈕，把急停按鈕順時針旋轉(zhuǎn)，按下銑床復位按鈕，使處于待命狀態(tài)。3〕在手動操作時，一準時刻注意，在進展X、Y方向搬動前，必定使Z軸處于抬刀地址。搬動過程中，不能夠只看CRT屏幕中坐標地址的變化，而要觀察刀具的搬動。4〕在編程過程中，對于初學者來說，盡量少用G00指令，特別在X、Y、Z三軸聯(lián)動中，更應注意。在走空刀時，應把Z軸的搬動與X、Y軸的搬動分開進展，即多抬刀、少斜插，防范刀具碰到工件而發(fā)生破壞。5〕在利用DNC功能時，要注意銑床的內(nèi)存容量，一般從電腦向銑床傳輸?shù)某绦蚩傋止?jié)數(shù)應小于23kB。若是程序比較長，那么必定采用由電腦邊傳輸