數(shù)控車床基本操作培訓(xùn)課件

模塊一數(shù)控車床基本操作課題1數(shù)控車床基礎(chǔ)知識(shí)

[學(xué)習(xí)目標(biāo)]①了解數(shù)控車床型號(hào)標(biāo)記、種類。②了解數(shù)控車床組成。③了解數(shù)控車床加工的特點(diǎn)。④了解數(shù)控車床的加工范圍。[知識(shí)學(xué)習(xí)]

一、數(shù)控車床概述數(shù)控車床是用計(jì)算機(jī)數(shù)字化信號(hào)控制的機(jī)床。操作時(shí)將編制好的加工程序輸入機(jī)床專用的計(jì)算機(jī)中，再由計(jì)算機(jī)指揮機(jī)床各坐標(biāo)軸的伺服電動(dòng)機(jī)去控制車床各部件運(yùn)動(dòng)的先后順序、速度和移動(dòng)量，并與選定的主軸轉(zhuǎn)速相配合，車出各種形狀不同的工件。數(shù)控車床上零件的加工過(guò)程如圖1-1所示。圖1-1數(shù)控車床上零件加工過(guò)程

二、數(shù)控車床的型號(hào)標(biāo)記數(shù)控車床采用與普通車床相類似的型號(hào)表示方法，由字母及一組數(shù)字組成。如數(shù)控車床CKA6140各代號(hào)含義如下：三、數(shù)控車床種類

控車床按不同方式分有不同的種類，現(xiàn)按所配置的數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控車床功能、主軸配置型式、控制方式分有以下幾類。1.按數(shù)控系統(tǒng)分類目前工廠常用數(shù)控系統(tǒng)有：FANUC（法那克）數(shù)控系統(tǒng)、SIEMENS（西門子）數(shù)控系統(tǒng)、華中數(shù)控系統(tǒng)、廣州數(shù)控系統(tǒng)、三菱數(shù)控系統(tǒng)等。每一種數(shù)控系統(tǒng)又有多種型號(hào)。如:FANUC（法那克）系統(tǒng)從0i到23i；SIEMENS（西門子）系統(tǒng)從SINUMERIK802S、802C到802D、810D、840D等。各種數(shù)控系統(tǒng)指令各不相同，同一系統(tǒng)不同型號(hào)，其數(shù)控指令也略有差別，使用時(shí)應(yīng)以數(shù)控系統(tǒng)說(shuō)明書指令為準(zhǔn)。本書以FANUC（法那克）0iMate-TC系統(tǒng)和SINUMERIK（西門子）802S/C系統(tǒng)為例。2.按數(shù)控車床的功能分類

按數(shù)控車床的功能分，數(shù)控車床可分為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床、普通數(shù)控車床和車削加工中心三大類。（1）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床是在臥式車床基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)的，一般采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的開環(huán)伺服系統(tǒng)，其控制部分通常采用單板機(jī)或單片機(jī)。成本較低，自動(dòng)化程度和功能都比較差，車削加工精度也不高，適用于要求不高的回轉(zhuǎn)類零件的車削加工。

（2）普通數(shù)控車床。根據(jù)車削加工要求，在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行專門設(shè)計(jì)并配備通用數(shù)控系統(tǒng)而形成的數(shù)控車床，數(shù)控系統(tǒng)功能強(qiáng)，自動(dòng)化程度和加工精度也比較高?？赏瑫r(shí)控制兩個(gè)坐標(biāo)軸，即X軸和Z軸，應(yīng)用較廣，適用于一般回轉(zhuǎn)類零件的車削加工。（3）車削加工中心。在普通數(shù)控車床的基礎(chǔ)上，增加了C軸和動(dòng)力頭，更高級(jí)的數(shù)控車床帶有刀庫(kù)，可控制X、Z和C三個(gè)坐標(biāo)軸，聯(lián)動(dòng)控制軸可以是(X、Z)、(X、C)或(Z、C)。由于增加了C軸和銑削動(dòng)力頭，這種數(shù)控車床的加工功能大大增強(qiáng)，除可以進(jìn)行一般車削還可以進(jìn)行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉(zhuǎn)中心的孔和徑向孔的鉆削等加工，

3.按車床主軸配置形式分類按車床主軸配置形式分，數(shù)控車床有立式數(shù)控車床、臥式數(shù)控車床二種。（1）立式數(shù)控車床立式數(shù)控車床主軸處于垂直位置，有一個(gè)直徑很大的圓形工作臺(tái)，供裝夾工件；主要用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對(duì)較小的大型復(fù)雜零件。如圖1-2所示

圖1-2立式數(shù)控車床（2）臥式數(shù)控車床臥式數(shù)控車床主軸軸線處于水平位置，生產(chǎn)中使用較多，常用于加工徑向尺寸較小的軸類、盤類、套類復(fù)雜零件，它又有水平導(dǎo)軌式和傾斜導(dǎo)軌式兩種。水平導(dǎo)軌式用于一般數(shù)控車床、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，外形如圖1-3所示。圖1-3水平導(dǎo)軌式數(shù)控車床傾斜導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)可以使車床具有更大剛性，且易于排除切屑，用于檔次較高的數(shù)控車床及車削加工中心，外形如圖1-4所示。圖1-4傾斜導(dǎo)軌式數(shù)控車床4.按控制方式分類按控制方式分，數(shù)控車床可分為開環(huán)控制、半閉環(huán)控制和閉環(huán)控制的數(shù)控車床三大類。（1）開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車床開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車床是指不帶反饋裝置的數(shù)控車床。進(jìn)給伺服系統(tǒng)采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，數(shù)控系統(tǒng)每發(fā)出一個(gè)指令脈沖，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路功率放大后，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，然后經(jīng)過(guò)減速齒輪和絲桿螺母機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)換為刀架的直線移動(dòng)，系統(tǒng)信息流是單向的，如圖1-5是開環(huán)控制系統(tǒng)框圖。開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車床不具有反饋裝置，對(duì)移動(dòng)部件實(shí)際位移量的測(cè)量不能與原指令值進(jìn)行比較，也不能進(jìn)行誤差校正，因此系統(tǒng)精度低，但因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、技術(shù)容易掌握，故在中、小型控制系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床中得到應(yīng)用，尤其適用于舊機(jī)床改造的簡(jiǎn)易數(shù)控車床中。圖1-5開環(huán)控制系統(tǒng)（2）半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車床半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車床，在伺服機(jī)構(gòu)中裝有角位移檢測(cè)裝置，通過(guò)檢測(cè)伺服機(jī)構(gòu)的滾珠絲桿轉(zhuǎn)角間接測(cè)量移動(dòng)部件的位移，然后反饋到數(shù)控裝置中，與輸入原指令位移值進(jìn)行比較，用比較后的差值進(jìn)行控制，以彌補(bǔ)移動(dòng)部件位移，直至差值消除為止。由于絲桿螺母機(jī)構(gòu)不包括在閉環(huán)之內(nèi)，所以絲桿螺母機(jī)構(gòu)的誤差仍然會(huì)影響移動(dòng)部件的位移精度，如圖1-6所示為半閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖。半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車床采用伺服電動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、使用維修方便，目前應(yīng)用比較廣泛。圖1-6半閉環(huán)控制系統(tǒng)（3）閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車床閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控車床在車床移動(dòng)部件位置上直接裝有直線位置檢測(cè)裝置，將檢測(cè)到的實(shí)際位移反饋到數(shù)控裝置中，與輸入的原指令位移值進(jìn)行比較，用比較后的差值控制移動(dòng)部件作補(bǔ)充位移，直至差值消除為止，達(dá)到精度要求。如圖1-7所示為閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖。閉環(huán)控制系統(tǒng)數(shù)控車床的優(yōu)點(diǎn)是精度高(一般可達(dá)0.01mm，最高可達(dá)0.001mm)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修困難、成本高，用于加工精度要求很高的場(chǎng)合。圖1-7閉環(huán)控制系統(tǒng)除此之外，數(shù)控車床還可按刀架數(shù)量分為單刀架數(shù)控車床和雙刀架數(shù)控車床；按加工零件基本類形分為卡盤式夾緊數(shù)控車床和頂尖式夾緊數(shù)控車床；按控制軸數(shù)可分為兩軸控制的數(shù)控車床、四軸控制的數(shù)控車床等。四、數(shù)控車床組成

五、數(shù)控車床加工特點(diǎn)（見表1-2）序號(hào)特點(diǎn)說(shuō)明1能加工復(fù)雜型面數(shù)控車床因能實(shí)現(xiàn)兩坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)，所以容易實(shí)現(xiàn)許多普通車床難以完成或無(wú)法加工的曲線、曲面構(gòu)成的回轉(zhuǎn)體加工及非標(biāo)準(zhǔn)螺距螺紋、變螺距螺紋加工。2具有高度柔性使用數(shù)控車床，當(dāng)加工的零件改變時(shí)，只需要重新編寫(或修改)數(shù)控加工程序即可實(shí)現(xiàn)對(duì)新零件的加工；不需要重新設(shè)計(jì)模具、夾具等工藝裝備，對(duì)多品種、小批量零件的生產(chǎn)，適應(yīng)性強(qiáng)。3加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定數(shù)控車床按照預(yù)定的加工程序自動(dòng)加工工件，加工過(guò)程中消除了操作者人為的操作誤差，能保證零件加工質(zhì)量的一致性，而且還可以利用反饋系統(tǒng)進(jìn)行校正及補(bǔ)償加工精度，因此可以獲得比機(jī)床本身精度還要高的加工精度及重復(fù)精度。4自動(dòng)化程度高、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低數(shù)控車床上加工零件時(shí)，操作者除了輸入程序、裝卸工件、對(duì)刀、關(guān)健工序的中間檢測(cè)等，不需要進(jìn)行其它復(fù)雜手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度和緊張程度均大為減輕，此外，機(jī)床上一般都具有較好的安全防護(hù)、自動(dòng)排屑、自動(dòng)冷卻等裝置，操作者的勞動(dòng)條件也大為改善。5生產(chǎn)效率高數(shù)控車床結(jié)構(gòu)剛性好，主軸轉(zhuǎn)速高，可以進(jìn)行大切削用量的強(qiáng)力切削；此外，機(jī)床移動(dòng)部件的空行程運(yùn)動(dòng)速度快，加工時(shí)所需的切削時(shí)間和輔助時(shí)間均比普通機(jī)床少，生產(chǎn)效率比普通機(jī)床高2-3倍；加工形狀復(fù)雜的零件，生產(chǎn)效率可高達(dá)十幾倍到幾十倍。6經(jīng)濟(jì)效益高單件、小批生產(chǎn)情況下，使用數(shù)控車床可以減少劃線、調(diào)整、檢驗(yàn)時(shí)間而減少生產(chǎn)費(fèi)用。節(jié)省工藝裝備，減少裝備費(fèi)用等而獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。此外，加工精度穩(wěn)定減少了廢品率。數(shù)控機(jī)床還可實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，節(jié)省廠房、節(jié)省建廠投資等。7有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化用數(shù)控車床加工零件，能準(zhǔn)確地計(jì)算零件的加工工時(shí)，有效地簡(jiǎn)化了檢驗(yàn)和工夾具、半成品的管理工作。其加工及操作均使用數(shù)字信息與標(biāo)準(zhǔn)代碼輸入，最適于與計(jì)算機(jī)聯(lián)系，目前已成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造及管理一體化的基礎(chǔ)。六、數(shù)控車床的加工范圍

數(shù)控車床與普通車床一樣主要用于軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件的加工，如完成各種內(nèi)、外圓柱面、圓錐面、圓柱螺紋、圓錐螺紋、切槽、鉆擴(kuò)、鉸孔等工序的加工；還可以完成普通車床上不能完成的圓弧、各種非圓曲面構(gòu)成的回轉(zhuǎn)面、非標(biāo)準(zhǔn)螺紋、變螺距螺紋等表面加工。數(shù)控車床特別適合于復(fù)雜形狀的零件或中、小批量零件的加工。作業(yè)1.數(shù)控車床由哪幾個(gè)部分組成？

2.目前工廠中常用數(shù)控系統(tǒng)有哪些？

3.數(shù)控車床加工特點(diǎn)有哪些？

4.數(shù)控車床加工內(nèi)容有哪些？課題2數(shù)控車床面板功能[學(xué)習(xí)目標(biāo)]①掌握FANUC（法那克）0iMate-TC系統(tǒng)數(shù)控車床面板功能。②掌握SINUMERIK（西門子）802S/C系統(tǒng)數(shù)控車床面板功能。③撐握數(shù)控車床安全操作規(guī)程。④熟悉數(shù)控車床日常維護(hù)及保養(yǎng)。[知識(shí)學(xué)習(xí)]一、FANUC（法那克）0iMate系統(tǒng)數(shù)控車床面板功能

1.CRT/MDI數(shù)控操作面板如圖1-8所示為FANUC（法那克）0i-Mate數(shù)控操作面板

圖1-8FANUC（法那克）0iMate數(shù)控面板數(shù)字/字母鍵數(shù)字/字母鍵用于輸入數(shù)據(jù)到輸入?yún)^(qū)域，系統(tǒng)自動(dòng)判別取字母還是取數(shù)字。字母和數(shù)字鍵通過(guò)

（上檔）鍵切換輸入，如：O—P，7—A。

2.機(jī)床操作面板（以北京FANUC0iMate標(biāo)準(zhǔn)操作面板為例）機(jī)床操作面板如圖1-9所示。主要用于控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和選擇機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)，由模式選擇旋鈕、數(shù)控程序運(yùn)行控制開關(guān)等多個(gè)部分組成，每一部分的詳細(xì)說(shuō)明見下表。圖1-9北京FANUC0iMate標(biāo)準(zhǔn)操作面板二、SINUMERIK（西門子）802S/C數(shù)控車床面板功能1.數(shù)控操作面板

SINUMERIK（西門子）802S/C數(shù)控操作面板如圖1-10所示。圖1-10SINUMERIK（西門子）802S/C數(shù)控操作面板2.機(jī)床操作面板

a)802S/Cbaselineb)802S/C

圖1-11西門子系統(tǒng)機(jī)床操作面板3.手持式操作器（手搖輪）

圖1-12手持操作器功能選擇旋鈕：選擇所需移動(dòng)的軸，0FF狀態(tài)為關(guān)閉手輪模式。步距選項(xiàng)旋鈕：可選擇0.001×1（mm）、0.001×10（mm）、0.001×100（mm）的進(jìn)給速度。手搖輪：順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手搖輪，各坐標(biāo)軸正向移動(dòng)；逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手搖輪，各坐標(biāo)軸負(fù)向移動(dòng)（機(jī)床移動(dòng)方向由功能旋鈕確定，機(jī)床移動(dòng)速度由步距選項(xiàng)旋鈕確定）。三、數(shù)控車床安全操作規(guī)程為正確合理地使用數(shù)控車床，保證機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須制定比較完善的數(shù)控車床安全操作規(guī)程，通常包括以下內(nèi)容：①檢查電壓、氣壓、油壓是否正常（有手動(dòng)潤(rùn)滑的部位先要進(jìn)行手動(dòng)潤(rùn)滑）。②機(jī)床通電后，檢查各開關(guān)、按鈕、按鍵是否正常、靈活，機(jī)床有無(wú)異?，F(xiàn)象。③檢查各坐標(biāo)軸是否回參考點(diǎn)，限位開關(guān)是否可靠；若某軸在回參考點(diǎn)前已在參考點(diǎn)位置，應(yīng)先將該軸沿負(fù)方向移動(dòng)一段距離后，再手動(dòng)回參考點(diǎn)。④機(jī)床開機(jī)后應(yīng)空運(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘以上，使機(jī)床達(dá)到熱平衡狀態(tài)。⑤裝夾工件時(shí)應(yīng)定位可靠，夾緊牢固，所用螺釘、壓板是否妨礙刀具運(yùn)動(dòng)，以及零件毛坯尺寸是否有誤。⑥數(shù)控刀具選擇正確，夾緊牢固。⑦首件加工應(yīng)采用單段程序切削，并隨時(shí)注意調(diào)節(jié)進(jìn)給倍率控制進(jìn)給速度。⑧試切削和加工過(guò)程中，刃磨刀具、更換刀具后，一定要重新對(duì)刀。⑨加工結(jié)束后應(yīng)清掃機(jī)床并加防銹油。⑩停機(jī)時(shí)應(yīng)將各坐標(biāo)軸停在正向極限位置。

四、數(shù)控車床日常維護(hù)及保養(yǎng)

1.數(shù)控車床日常維護(hù)及保養(yǎng)（1）保持良好的潤(rùn)滑狀態(tài)，定期檢查、清洗自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，增加或更換油脂、油液，使絲桿、導(dǎo)軌等各運(yùn)動(dòng)部位始終保持良好的潤(rùn)滑狀態(tài)，以降低機(jī)械磨損。（2）進(jìn)行機(jī)械精度的檢查調(diào)整，以減少各運(yùn)動(dòng)部件之間的形狀和位置誤差。（3）經(jīng)常清掃，周圍環(huán)境對(duì)數(shù)控機(jī)床影響較大，如粉塵會(huì)被電路板上靜電吸引，而產(chǎn)生短路現(xiàn)象；油、氣、水過(guò)濾器、過(guò)濾網(wǎng)太臟，會(huì)發(fā)生壓力不夠、流量不夠、散熱不好，造成機(jī)、電、液部分的故障等。表1-5數(shù)控車床日常維護(hù)及保養(yǎng)內(nèi)容序號(hào)檢查周期檢查部位檢查要求1每天導(dǎo)軌潤(rùn)滑油箱檢查油標(biāo)、油量，檢查潤(rùn)滑泵能否定時(shí)啟動(dòng)供油及停止。2每天X、Z軸向?qū)к壝媲宄行技芭K物，導(dǎo)軌面有無(wú)劃傷。3每天壓縮空氣氣源壓力檢查氣動(dòng)控制系統(tǒng)壓力。4每天主軸潤(rùn)滑恒溫油箱工作正常，油量充足并能調(diào)節(jié)溫度范圍。5每天機(jī)床液壓系統(tǒng)油箱、液壓泵無(wú)異常噪聲，壓力指示正常，管路及各接頭無(wú)泄漏。6每天各種電氣柜散熱通風(fēng)裝置各電氣柜冷卻風(fēng)扇工作正常，風(fēng)道過(guò)濾網(wǎng)無(wú)堵塞。7每天各種防護(hù)裝置導(dǎo)軌、機(jī)床防護(hù)罩等無(wú)松動(dòng)、無(wú)漏水。8每半年滾珠絲桿清洗絲桿上舊潤(rùn)滑脂，涂上新潤(rùn)滑脂。9不定期切削液箱檢查液面高度，經(jīng)常清洗過(guò)濾器等。10不定期排屑器經(jīng)常清理切屑。11不定期清理廢油池及時(shí)取走濾油池中的廢油，以免外溢。12不定期調(diào)整主軸驅(qū)動(dòng)帶松緊程度按機(jī)床說(shuō)明書調(diào)整。13不定期檢查各軸導(dǎo)軌上鑲條按機(jī)床說(shuō)明書調(diào)整。

2.數(shù)控系統(tǒng)日常維護(hù)及保養(yǎng)數(shù)控系統(tǒng)使用一定時(shí)間以后，某些元器件或機(jī)械部件會(huì)老化、損壞。為延長(zhǎng)元器件的壽命和零部件的磨損周期應(yīng)在以下幾方面注意維護(hù)。（1）盡量少開數(shù)控柜和強(qiáng)電柜的門車間空氣中一般都含有油霧、潮氣和灰塵。一旦它們落在數(shù)控裝置內(nèi)的線路板或電子元器件上，容易引起元器件間絕緣電阻下降，并導(dǎo)致元器件的損壞。（2）定時(shí)清理數(shù)控裝置的散熱通風(fēng)系統(tǒng)散熱通風(fēng)口過(guò)濾網(wǎng)上灰塵積聚過(guò)多，會(huì)引起數(shù)控裝置內(nèi)溫度過(guò)高（一般不允許超過(guò)55°～60°）致使數(shù)控系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，甚至發(fā)生過(guò)熱報(bào)警。（3）經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控裝置電網(wǎng)電壓數(shù)控裝置允許電網(wǎng)電壓在額定值的±10%范圍內(nèi)波動(dòng)，如果超過(guò)此范圍就會(huì)造成數(shù)控系統(tǒng)不能正常工作，甚至引起數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)某些元器件損壞。為此，需要經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控裝置的電網(wǎng)電壓。電網(wǎng)電壓質(zhì)量差時(shí)，應(yīng)加裝電源穩(wěn)壓器。[思考與練習(xí)]1.簡(jiǎn)述數(shù)控車床的安全操作規(guī)程。

2.數(shù)控車床日常維護(hù)保養(yǎng)的內(nèi)容有哪些？

3.怎樣做好數(shù)控系統(tǒng)的日常維護(hù)？

4.簡(jiǎn)述數(shù)控機(jī)床各種加工模式及功能。課題3數(shù)控車床手動(dòng)操作與試切削[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知識(shí)目標(biāo)①了解常用數(shù)控外圓車刀種類。②了解三爪卡盤、液壓卡盤、刀架等工藝裝備知識(shí)。③掌握數(shù)控車床機(jī)床坐標(biāo)系知識(shí)。

2.技能目標(biāo)①掌握回參考點(diǎn)操作。②會(huì)裝拆工件及數(shù)控車刀。③掌握數(shù)控車床手動(dòng)（JOG）操作。④掌握數(shù)控車床試切削加工方法。[知識(shí)學(xué)習(xí)]

三、數(shù)控車床機(jī)床坐標(biāo)系數(shù)控機(jī)床，為確定機(jī)床各部件運(yùn)動(dòng)的方向和相互之間的距離，必須要有一個(gè)坐標(biāo)系才能實(shí)現(xiàn)，我們把這種機(jī)床固有的坐標(biāo)系稱為機(jī)床坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系的建立必須依據(jù)一定的原則。

1.機(jī)床坐標(biāo)系的確定原則（JB3052-82）（1）假定刀具相對(duì)于靜止工件而運(yùn)動(dòng)的原則。這個(gè)原則規(guī)定不論數(shù)控機(jī)床是刀具運(yùn)動(dòng)還是工件運(yùn)動(dòng)，均以刀具的運(yùn)動(dòng)為準(zhǔn)，工件看成靜止不動(dòng)；這樣可按零件圖輪廓直接確定數(shù)控車床刀具的加工運(yùn)動(dòng)軌跡。圖1-17右手笛卡爾直角坐標(biāo)系

（2）采用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系原則。如圖1-17所示，張開食指、中指與拇指相互垂直，中指指向+Z方向，拇指指向+X方向，食指指向+Y方向。坐標(biāo)軸的正方向規(guī)定為增大工件與刀具之間距離的方向。旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸A、B、C的正方向根據(jù)右手螺旋法則確定。

（3）機(jī)床坐標(biāo)軸的確定方法。數(shù)控機(jī)床一般先確定Z軸，然后再確定X、Y軸。Z軸由傳遞切削動(dòng)力的主軸所規(guī)定，對(duì)于數(shù)控車床，Z軸是帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)的主軸；X軸處于水平方向，垂直于Z軸且平行于工件的裝夾平面；最后根據(jù)右手笛卡爾直角坐標(biāo)系原則確定Y軸的方向(數(shù)控車床不用Y軸)。圖1-17右手笛卡爾直角坐標(biāo)系2.臥式數(shù)控車床機(jī)床坐標(biāo)系

3.機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)床參考點(diǎn)

（1）機(jī)床原點(diǎn)即數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)，又稱為機(jī)床零點(diǎn)，是數(shù)控機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定點(diǎn)，它在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)就已設(shè)置好，一般情況下不允許用戶進(jìn)行更改。數(shù)控車床原點(diǎn)又是數(shù)控車床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)，通常設(shè)置在卡盤端面與主軸中心線的交點(diǎn)處。如圖1-20所示。圖1-20機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)及機(jī)床參考點(diǎn)（2）機(jī)床參考點(diǎn)。該點(diǎn)在機(jī)床出廠時(shí)已調(diào)好，并將數(shù)據(jù)輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。對(duì)于大多數(shù)數(shù)控機(jī)床，開機(jī)時(shí)必須首先進(jìn)行刀架返回機(jī)床參考點(diǎn)操作，確認(rèn)機(jī)床參考點(diǎn)。回參考點(diǎn)的目的就是為了建立數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系，并確定機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。只有機(jī)床回參考點(diǎn)以后，機(jī)床坐標(biāo)系才建立起來(lái)，刀具移動(dòng)才有了依據(jù)，否則不僅加工無(wú)基準(zhǔn)，而且還會(huì)發(fā)生碰撞等事故。數(shù)控車床參考點(diǎn)位置通常設(shè)置在機(jī)床坐標(biāo)系中+X、+Z極限位置處。如圖1-20所示。[技能訓(xùn)練]

3.操作注意事項(xiàng)1）嚴(yán)格遵守?cái)?shù)控車床啟動(dòng)前操作要求。2）開機(jī)后應(yīng)首先執(zhí)行“回參考點(diǎn)”操作。3）“回參考點(diǎn)”只有在REF模式下進(jìn)行。X、Z兩坐標(biāo)軸可同時(shí)回參考點(diǎn)（一般應(yīng)先回X軸參考點(diǎn)預(yù)防發(fā)生撞刀現(xiàn)象），未到達(dá)參考點(diǎn)前不可松開坐標(biāo)軸點(diǎn)動(dòng)方向鍵。4）各坐標(biāo)軸手動(dòng)回參考點(diǎn)，若某坐標(biāo)軸在回參考點(diǎn)前已處于參考點(diǎn)位置，則應(yīng)在手動(dòng)（JOG）模式下將該軸沿負(fù)方向移動(dòng)一段距離后，再回參考點(diǎn)。5）回參考點(diǎn)后用MEM（AUTO）自動(dòng)、JOG（手動(dòng)）或MDI（MDA）手動(dòng)輸入等工作模式結(jié)束回參考點(diǎn)操作。6）當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)以下幾種情況時(shí)，應(yīng)重新回機(jī)床參考點(diǎn)。①機(jī)床關(guān)機(jī)以后重新接通電源開關(guān)。②機(jī)床解除緊急停止?fàn)顟B(tài)以后。③機(jī)床超程報(bào)警信號(hào)解除之后。二、手動(dòng)（JOG）操作與試切削

表1-7工件、刀具裝夾訓(xùn)練工、量、刃具清單工、量、刃具清單圖號(hào)SKC0001種類序號(hào)名稱規(guī)格精度單位數(shù)量工具1卡盤板手個(gè)12刀架扳手把13墊刀片副14加力桿個(gè)15劃線盤副1量具6游標(biāo)卡尺0～150mm0.02把1刃具7外圓車刀90°把1

[操作注意事項(xiàng)][練習(xí)與思考]1.常用數(shù)控外圓車刀有哪些？

2.機(jī)床坐標(biāo)系建立的原則有哪些？

3.數(shù)控車床在什么情況下需回參考點(diǎn)？

4.數(shù)控車床機(jī)床原點(diǎn)一般處于什么位置？課題4數(shù)控車床程序輸入與編輯[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知識(shí)目標(biāo)①掌握數(shù)控機(jī)床程序結(jié)構(gòu)與組成。②掌握數(shù)控機(jī)床程序命名規(guī)則。③了解數(shù)控機(jī)床程序段、程序字含義。

2.技能目標(biāo)①掌握數(shù)控程序輸入及打開方法。②會(huì)對(duì)數(shù)控程序進(jìn)行拷貝、刪除等編輯。③會(huì)進(jìn)行程序內(nèi)容的編輯處理。[知識(shí)學(xué)習(xí)]3.程序結(jié)束每一個(gè)數(shù)控加工程序都要有程序結(jié)束指令，法那克系統(tǒng)和西門子系統(tǒng)都可用M02或M30指令結(jié)束程序。

M02程序結(jié)束，光標(biāo)停在程序結(jié)尾處；M30程序結(jié)束，光標(biāo)自動(dòng)返回程序開頭。二、程序段組成程序段由若干程序字組成。程序字又是由字母（或地址）和數(shù)字組成。如：N20G00X60Z100M3S1000，即程序字組成程序段，程序段組成數(shù)控程序。程序字是機(jī)床數(shù)字控制的專用術(shù)語(yǔ)，又稱程序功能字。它的定義是：一套有規(guī)定次序的字符，可以作為一個(gè)信息單元存儲(chǔ)、傳遞和操作，如X60就是一個(gè)程序字或稱功能字（或字）。程序字按其功能的不同可分為7種類型，分別稱為順序號(hào)字(N)、尺寸字(X、Z)、進(jìn)給功能字（F）、主軸轉(zhuǎn)速功能字（S）、刀具功能字（T）、輔助功能字（M）和準(zhǔn)備功能字（G）等。[技能訓(xùn)練]二、數(shù)控程序的編輯2.西門子系統(tǒng)程序編輯

[操作注意事項(xiàng)]1）程序命名時(shí)不能取相同的程序名。

2）不可隨意刪除程序特別是機(jī)床內(nèi)部固定程序。

3）禁止修改機(jī)床參數(shù)值。

4）不允許隨意進(jìn)入不熟悉的控制界面，進(jìn)行亂操作。[練習(xí)與思考]

1.數(shù)控機(jī)床程序有哪些部分組成？

2.程序字的功能如何？程序字又是由什么組成？

3.法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)程序名各有什么要求？

4.簡(jiǎn)述法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)新程序輸入步驟。課題5數(shù)控車床MDI（MDA）操作及對(duì)刀

課題名稱課題時(shí)數(shù)圖號(hào)材料數(shù)量對(duì)刀操作10課時(shí)SKC1-1鋁棒1圖1-31對(duì)刀練習(xí)毛坯圖[學(xué)習(xí)目標(biāo)]

1.知識(shí)目標(biāo)①掌握工件坐標(biāo)系及建立方法。②掌握可設(shè)定的零點(diǎn)偏置指令。③掌握主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、主軸轉(zhuǎn)速指令。④掌握尺寸功能、刀具功能等指令。

2.技能目標(biāo)①掌握MDI（MDA）操作方法。②掌握數(shù)控車床對(duì)刀方法及驗(yàn)證方法。③會(huì)處理數(shù)控車床簡(jiǎn)單報(bào)警。

一、工件坐標(biāo)系1.工件坐標(biāo)系的概念工件坐標(biāo)系又稱編程坐標(biāo)系，是編程人員為方便編寫數(shù)控程序而建立的坐標(biāo)系，一般建立在工件上或零件圖紙上。

2.工件坐標(biāo)系的建立原則工件坐標(biāo)系建立也有一定的準(zhǔn)則，否則無(wú)法編寫數(shù)控加工程序或編寫的數(shù)控程序無(wú)法加工，具體有以下幾方面：（1）工件坐標(biāo)系方向的設(shè)定工件坐標(biāo)系的方向必須與所采用的數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系方向一致，臥式數(shù)控車床上加工工件，工件坐標(biāo)系Z軸正方向應(yīng)向右，X軸正方向向上或向下（后置刀架向上，前置刀架向下），與臥式車床機(jī)床坐標(biāo)系方向一致，如圖1-32所示。圖1-32數(shù)控車床工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系關(guān)系（2）工件坐標(biāo)系原點(diǎn)位置的設(shè)定工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)又稱為工件原（零）點(diǎn)或編程原（零）點(diǎn)。理論上編程原點(diǎn)的位置可以任意設(shè)定，但為方便對(duì)刀及求解工件輪廓上基點(diǎn)坐標(biāo)，應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。對(duì)于數(shù)控車床常按以下要求進(jìn)行設(shè)置：①X軸零點(diǎn)設(shè)置在工件軸心線上。②Z軸零點(diǎn)，一般設(shè)置在工件右端面。③對(duì)于對(duì)稱的零件，Z軸零點(diǎn)也可選擇在對(duì)稱中心平面上。④Z軸零點(diǎn)也可以設(shè)置在工件左端面。二、程序指令

2.主軸轉(zhuǎn)速功能指令

地址：S

功能：表示主軸的轉(zhuǎn)速，單位：轉(zhuǎn)/分鐘（r/min）。如：S1000表示主軸轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘。一個(gè)程序段只可以使用一個(gè)S代碼，不同程序段，可根據(jù)需要改變主軸轉(zhuǎn)速。3.主軸正、反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)指令

代碼及功能：M03（或M3）表示主軸正轉(zhuǎn)

M04（或M4）表示主軸反轉(zhuǎn)

M03、M04指令一般與S指令結(jié)合在一起使用，如：M03S1000表示主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/min。4.尺寸指令

地址：XZ（此外還有A、C，I、K等）功能：表示機(jī)床上刀具運(yùn)動(dòng)到達(dá)的坐標(biāo)位置或轉(zhuǎn)角。如：G00X20Z100；表示刀具運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)的坐標(biāo)為（100，20）。尺寸單位有公制、英制之分；公制用毫米（mm）表示，英制用英寸（inch）表示。5.刀具功能指令

[技能訓(xùn)練]2.MDI（MDA）手動(dòng)輸入操作說(shuō)明1）MDI（MDA）手動(dòng)輸入程序不能被存貯。2）按數(shù)控啟動(dòng)鍵后，運(yùn)行中的程序段不能被編輯。程序執(zhí)行完畢后，輸入?yún)^(qū)的內(nèi)容仍保留，當(dāng)數(shù)控啟動(dòng)鍵再次被按下時(shí)，機(jī)床重新運(yùn)行。3）法那克0i系統(tǒng)最多可輸入10個(gè)程序段，西門子802S/C只能輸入一個(gè)程序段。

二、試切法對(duì)刀及檢驗(yàn)方法

圖1-43西門子系統(tǒng)零點(diǎn)偏移測(cè)量值窗口注：有些法那克系統(tǒng)刀具號(hào)T0101需單獨(dú)為一程序段。三、數(shù)控車床報(bào)警與診斷圖1-51西門子報(bào)警信息窗口3.常見報(bào)警情況及原因分析（見表1-18）

表1-18數(shù)控機(jī)床常見報(bào)警情況及刪除方法序號(hào)報(bào)警類型報(bào)警情況、原因及刪除方法1回參考點(diǎn)失敗原因：回參考點(diǎn)時(shí)，方向選擇錯(cuò)誤或中途松開按鍵、回參考點(diǎn)起點(diǎn)太靠近參考點(diǎn)或緊急停止按鈕被按下等。刪除方法：手動(dòng)模式下反方向移動(dòng)機(jī)床、釋放緊急停止按鈕、按復(fù)位鍵等，然后重回參考點(diǎn)。2X、Z方向超程原因：手動(dòng)移動(dòng)各坐標(biāo)軸過(guò)程中或編寫程序中，刀具移動(dòng)位置超出+X、+Z或-X、-Z極限開關(guān)。刪除方法：手動(dòng)（JOG）方式下，反方向移動(dòng)該坐標(biāo)軸或修改程序中X、Z數(shù)據(jù)，然后按復(fù)位鍵。3操作模式錯(cuò)誤原因：在前一工作模式未結(jié)束情況下，啟用另一工作模式。刪除方法：按復(fù)位鍵后重新啟用新的工作模式。4程序錯(cuò)誤原因：非法G代碼、指令格式錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等。刪除方法：修改程序5機(jī)床硬件故障原因：機(jī)床限位開關(guān)松動(dòng)、接觸器跳閘、變頻器損壞等刪除方法：修理機(jī)床硬件[操作注意事項(xiàng)]

1）MDI（MDA）手動(dòng)輸入操作、對(duì)刀練習(xí)前，機(jī)床應(yīng)已回參考點(diǎn)。

2）練習(xí)MDI（MDA）手動(dòng)輸入操作訓(xùn)練時(shí)不能隨意運(yùn)行快速移動(dòng)等指令，以避免撞刀。

3）手動(dòng)（JOG）模式中，移動(dòng)方向不能錯(cuò)，否則會(huì)損壞刀具、機(jī)床。

4）對(duì)刀練習(xí)中，刀具接近工件外圓面、端面時(shí)，進(jìn)給倍率應(yīng)較小，一般為1～2%，進(jìn)給倍率過(guò)大會(huì)損壞刀具或機(jī)床設(shè)備。

5）對(duì)刀前應(yīng)注意確定刀具在刀架中刀位號(hào)。

6）測(cè)試對(duì)刀時(shí)，應(yīng)調(diào)小進(jìn)給倍率，避免對(duì)刀錯(cuò)誤發(fā)生撞刀。

7）數(shù)控車床對(duì)刀測(cè)試時(shí)X軸與Z軸應(yīng)分別進(jìn)行，測(cè)試前應(yīng)使刀具處于適當(dāng)位置，避免刀具撞到工件。

8）測(cè)試程序盡可能用G01Z0M3S300F2（或G01G54Z0M3S300F2）及G01X0M3S300F2（或G01G54X0M3S300F2），以避免對(duì)刀錯(cuò)誤來(lái)不及反應(yīng)發(fā)生撞刀事故。

9）驗(yàn)證對(duì)刀時(shí)刀具號(hào)應(yīng)正確。[練習(xí)與思考]

1.什么是工件坐標(biāo)系？數(shù)控車床工件坐標(biāo)系建立的原則有哪些？數(shù)控車床工件坐標(biāo)系原點(diǎn)一般設(shè)置在哪里？為什么？

2.簡(jiǎn)述法那克系統(tǒng)與西門子系統(tǒng)對(duì)刀步驟。

3.數(shù)控機(jī)床加工中如果出現(xiàn)意外事故，如何處理？謝謝觀看/歡迎下載BYFAITHIMEANAVISIO