1、會計學1數控銑床的操作數控銑床的操作(cozu)與編程與編程第一頁，共241頁。3.1.1 數控銑床的類型數控銑床的類型(lixng)及基及基本組成本組成 3.1 數控銑床及其組成數控銑床及其組成(z chn)1數控銑床的類型數控銑床的類型(lixng) (1) 數控仿形銑床。通過數控裝置將靠模移動量數字化后，可得到高的加工精度，可進行較高速度的仿形加工。進給速度僅受刀具和材料的影響。 (2) 數控搖臂銑床。搖臂銑床采用數控裝置可提高效率和加工精度，可以加工手動銑床難以加工的零件。 第1頁/共241頁第二頁，共241頁。 (3) 數控萬能工具銑床。采用數控裝置的萬能工具銑床有手動指令(zhln

2、g)簡易數控型、直線點位系統數控型和曲線軌跡系統數控型。操作方便，便于調試和維修。當然，這類機床基本都具有鉆、鏜加工的能力。 (4) 數控龍門銑床(xchung)。工作臺寬度在630 mm以上的數控銑床(xchung)，多采用龍門式布局。其功能向加工中心靠近，用于大工件、大平面的加工。 第2頁/共241頁第三頁，共241頁。 此外，若按照主軸放置(fngzh)方式可有臥式數控銑床和立式數控銑床之分。 對立式數控銑床而言，若按Z軸方向運動的實現形式又可有工作臺升降式和刀具升降式(固定工作臺)。立式升降臺數控銑床由于受工作臺本身重量的影響，使得采用不能自鎖的滾珠(gnzh)絲杠導軌有一定的技術難度

3、，故一般多用于垂直工作行程較大的場合。 當垂直工作行程較小時，則常用(chn yn)刀具升降的固定工作臺式數控銑床，刀具主軸在小范圍內運動，其剛性較容易保證。第3頁/共241頁第四頁，共241頁。 若按數控裝置控制(kngzh)的軸數，可有兩坐標聯動和三坐標聯動之分。 若有特定(tdng)要求，還可考慮加進一個回轉的A坐標或C坐標，即增加一個數控分度頭或數控回轉工作臺。這時機床應相應地配制成四坐標控制系統。第4頁/共241頁第五頁，共241頁。 2數控銑床的結構(jigu)組成 圖3-1所示是XK5032型立式數控銑床的外形結構圖。和傳統的銑床一樣，機床的主要部件有床身、銑頭、主軸、縱向(zn

4、 xin)工作臺(X軸)、橫向床鞍(Y軸)、可調升降臺(手動)、液壓與氣動控制系統和電氣控制系統等。 作為數控機床的特征部件有X、Y、Z(刀具)各進給軸驅動用伺服電機、行程限位及保護開關、數控操作面板及其控制臺。伺服電機內裝有脈沖編碼器，位置(wi zhi)及速度反饋信息均由此取得，構成半閉環控制系統。第5頁/共241頁第六頁，共241頁。Z底座強電柜變壓器箱縱向工作臺床身立柱Z軸伺服電機數控操作面板YX縱向進給伺服電機橫向溜板工作臺支承(可手動升降)機械操作面板橫向進給伺服電機行程限位開關床身立柱縱向工作臺強電柜變壓器箱底座工作臺支承(可手動升降)行程限位開關橫向進給伺服電機橫向溜板縱向進給

5、伺服電機機械操作面板數控操作面板Z軸伺服電機ZXY圖3-1 XK5032型數控銑床第6頁/共241頁第七頁，共241頁。 XK5032型數控銑床是配有高精度、高性能、帶有CNC控制軟件系統的三坐標(zubio)數控銑床(可選配FANUC 3MA/ 10M/ 11M/ 12M等多種CNC系統)，并可加第四軸。 機床具有直線插補、圓弧插補、三坐標聯動空間直線插補功能，還有刀具補償、固定循環和用戶宏程序等功能；能完成90%以上的基本銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋及自動工作循環等工作，可用于加工各種形狀復雜的凸輪、樣板(yngbn)和模具零件。第7頁/共241頁第八頁，共241頁。 ZJK75321型數控鉆

6、銑床是華中數控研制生產的一種經濟型數控銑床，機床(jchung)構成如圖3-2所示。 主要(zhyo)由個人計算機(PC機)、控制接口柜、機械操作面板、冷卻供液系統和機床本體等部分組成。 各進給軸用步進電機驅動，是典型的開環控制機床，采用通用PC機和華中(Huzhng)數控公司開發的HCNCM控制軟件直接聯機控制，功能基本和XK5032數控銑床類同。第8頁/共241頁第九頁，共241頁。圖3-2 ZJK75321型數控鉆銑床Z底座強電柜變壓器箱縱向工作臺床身立柱Z軸伺服電機數控操作面板YX縱向進給伺服電機橫向溜板工作臺支承(可手動升降)機械操作面板橫向進給伺服電機行程限位開關床身立柱縱向工作臺

7、強電柜變壓器箱底座工作臺支承(可手動升降)行程限位開關橫向進給伺服電機橫向溜板縱向進給伺服電機機械操作面板數控操作面板Z軸伺服電機ZXY第9頁/共241頁第十頁，共241頁。3.1.2 數控銑床的傳動及速度數控銑床的傳動及速度(sd)控制控制 當換上(96.52 mm /(127 mm的帶輪時，主軸轉速為804500 r/min(高速(o s)擋)，當換上(71.12 mm/ (162.56 mm的帶輪時，主軸轉速為452600 r/min(低速擋)。每擋內的轉速選擇可由程序中的S指令給定，也可由手動操作執行。 圖3-3所示為XK5032型數控銑床的傳動(chundng)系統圖。該機床主傳動(

8、chundng)采用專用的無級調速主電動機，由皮帶輪將運動傳至主軸。主軸轉速分為高低兩擋，通過更換帶輪的方法來實現換擋。第10頁/共241頁第十一頁，共241頁。圖3-3 XK5032型數控銑的傳動系統圖第11頁/共241頁第十二頁，共241頁。 工作臺的縱向(X軸)和橫向(Y軸)進給運動、主軸套筒的垂直(Z軸)進給運動，都是由各自的交流(jioli)伺服電機驅動，分別通過同步齒形帶傳給滾珠絲杠，實現進給。 各軸的進給速度范圍是52500 mm/min，各軸的快進速度為5000 mm/min。當然(dngrn)，實際移動速度還受操作面板上速度修調開關的影響。 床鞍的縱、橫向導軌面均采用了貼塑面

9、，提高(t go)了導軌的耐磨性，消除了低速爬行現象。第12頁/共241頁第十三頁，共241頁。 ZJK75321型數控鉆銑床的主傳動是由主電機經三級齒輪傳動傳遞到主軸，采用傳統的齒輪箱及其機械式的換擋變速方式，換擋變速應在機床停止運轉時靠手工進行。主軸轉速范圍為851600 r/min，共有6級變化，見表3-1。可通過改變(gibin)主軸箱正面的高低擋(H、L)及各擋級數(1、2、3級)來實現。表3-1 ZJK7532-1型數控鉆銑床的主軸(zhzhu)轉速轉 速/(r/min) 頻 率 H1 H2 H3 L1 L2 L3 50 Hz 1600 900 530 250 140 85 60

10、Hz 1900 1060 630 300 170 100 第13頁/共241頁第十四頁，共241頁。 X、Y、Z各進給軸均由步進電機(dinj)直接帶動絲桿完成各個方向的進給運動。Z軸運動是整個銑頭(包括主電機(dinj)及主傳動系統)一起進行的。 ZJK75321型數控鉆銑床的主要技術參數為：工作臺工作面積 240480 mm2 工作臺縱向最大行程(X軸) 400 mm 工作臺橫向最大行程(Y軸) 220 mm 銑頭升降臺最大行程(Z軸) 480 mm 主軸孔錐度 莫氏3號 第14頁/共241頁第十五頁，共241頁。最大鉆孔直徑 32 mm 最大平銑刀直徑 50 mm 最大立銑刀直徑 28

11、mm 主軸轉速(zhun s)級數 6主軸轉速(zhun s)范圍 851600 r/min各軸最大快移速度 1500 mm/min最小設定單位 0.001 mm編程尺寸范圍 (99 999.999 mm聯動軸數 3插補功能 直線(空間)、圓弧(平面)參考點功能 有第15頁/共241頁第十六頁，共241頁。3.1.3 操作操作(cozu)面板及其基本控制功能面板及其基本控制功能指示報警強電驅動數控超程 X軸 Y軸YYX快移機床鎖住主軸正轉 主軸停 主軸反轉超程解除循環啟動進給保持MST鎖住急停電源開關Z軸回參考點聯機攻絲ZXZ自 動工作方式單 段點 動步 進回 參 考 點手 動 攻 絲10增量

12、倍率、進給修調1401003050801100010100Z軸鎖住冷卻開關圖3-4 ZJK75321型數控鉆銑床的機械操作(cozu)面板第16頁/共241頁第十七頁，共241頁。 通過各操作開關可實現(shxin)以下控制功能： (1) 電源開關。合上機床電柜總電源開關后，必須用鑰匙打開此開關，數控系統的驅動電源、主電機(dinj)電源才能接通。 (2) 急停按鈕。機床操作過程中，出現緊急情況時，按下此按鈕，進給及主軸運行立即停止，CNC進入急停狀態。緊急情況解除后，順時針方向轉動(zhun dng)按鈕可以退出急停狀態。 第17頁/共241頁第十八頁，共241頁。 (3) 工作方式選擇(x

13、unz)開關。此開關可用于對機床操作選擇(xunz)處于自動、單段、點動、步進(增量)和回參考點五種方式。 (4) 增量倍率與進給(jn i)修調開關。MDI方式及自動運行方式下可通過此開關設定進給(jn i)速度修調倍率(共有10、30、50、80、100、140六擋)。第18頁/共241頁第十九頁，共241頁。 ()若程序指令為F200，倍率開關處于30擋，則實際進給速度為20030( = 60 mm/min。 步進方式下，可通過此開關設定增量進給倍率(共有1、10、100、100四擋)。若此開關處于100擋，則每次按壓軸移動(ydng)方向按鈕一次，拖板在相應的方向移動(ydng)0.1

14、 mm(即100個設定單位)。第19頁/共241頁第二十頁，共241頁。 (5) 軸移動方向按鈕(+X、X、+Y、Y、+Z、Z )。在手動或步進方式下，按下此六個按鈕之一，各軸將分別在相應的方向上產生位移，手動方式時拖板作連續位移直到松開為止(wizh)，其實際移動速度等于系統內部設定的快移速度乘進給速度修調倍率。 在步進方式下，每按下后再釋放(shfng)某按鈕一次，該拖板即在對應方向上產生一固定的位移，其位移量等于軸的最小設定單位乘增量倍率。(系統最小設定單位為0.001 mm) 第20頁/共241頁第二十一頁，共241頁。 (6) 快移按鈕。在手動方式下，若同時按快移按鈕和某個(mu )

15、軸移動方向按鈕，則在對應軸方向上，將無視進給速度修調倍率的設定，以系統內部設定的快移速度產生位移。 (7) 循環啟動。在自動加工功能菜單(ci dn)下，當選擇并調入需要運行的加工程序后，再置工作方式開關于“自動”方式，然后按下此按鈕(按鈕燈亮)，即開始自動執行程序指令。機床進給軸將以程序指令的速度移動。第21頁/共241頁第二十二頁，共241頁。 (8) 進給保持。在自動運行(ynxng)過程中，按下此按鈕(按鈕燈亮)，機床運動軸減速停止，程序執行暫停，但加工狀態數據將保持，若再按下“循環啟動”按鈕，則系統將繼續運行(ynxng)。注意，若暫停期間按過主軸停轉的話，繼續運行(ynxng)前，

16、必須先啟動主軸；否則，將有引發事故的可能。 (9) 機床鎖住。在自動運行開始前，將此鈕按下，再按“循環啟動”執行程序，則送往機械(jxi)側的控制信息將被截斷，機械(jxi)部分不動。數控裝置內部在照常進行控制運算，同時CRT顯示信息也在變化。這一功能主要用于校驗程序，檢查語法錯誤。第22頁/共241頁第二十三頁，共241頁。注： 即使是G28、G29指令，機床也不運動。 機床輔助功能指令依然有效。 在自動運行(ynxng)過程中，再按下此按鈕，機床鎖住無效。 在鎖住運行(ynxng)過程中，欲彈起此按鈕以解除機床鎖住亦無效。第23頁/共241頁第二十四頁，共241頁。 (10) MST鎖住。

17、在自動(zdng)運行之前，按下此鈕，則程序中的所有M、S、T指令均無效。 (11) Z軸鎖住。在自動運行開始(kish)前，按下此按鈕后，再循環啟動，則往Z軸去的控制信息被截斷，Z軸不動，但數控運算和CRT顯示照常。 (12) 超程解除按鈕。當某進給軸沿某一方向持續移動而碰到行程硬限位保護開關時，系統即處于超程報警保護狀態，此時若要退出此保護狀態，必須置方式(fngsh)開關于“手動”方式(fngsh)，在按住此按鈕的同時，再按壓該軸的反方向移動按鍵，向相反的方向移動方可。第24頁/共241頁第二十五頁，共241頁。 (13) 冷卻開關。按下此按鈕，供液電機啟動(qdng)，打開冷卻液，再按

18、此鈕，供液停止。 (14) 主軸(zhzhu)正轉。按下此按鈕，主軸(zhzhu)電機正轉，同時鈕內指示燈點亮。 (15) 主軸(zhzhu)停轉。按下此按鈕，主軸(zhzhu)電機運轉停止，同時鈕內指示燈點亮。 (16) 主軸反轉。按下此按鈕，主軸電機反轉，同時鈕內指示燈點亮。 此外，在面板左上方，還有一些指示燈指示系統的各種狀態。例如，電源有無的指示，是否聯機的指示，報警狀態的指示和回參考點的指示等。第25頁/共241頁第二十六頁，共241頁。3.1.4 控制軟件界面與菜單控制軟件界面與菜單(ci dn)結構結構圖3-5 控制軟件環境(hunjng)界面第26頁/共241頁第二十七頁，共2

19、41頁。 (1) 加工方式。顯示(xinsh)系統當前的運行方式。隨著機械操作面板上的工作方式選擇開關的切換而改變。加工方式有自動、校驗、手動、步進、急停和手動回參考點等。 (2) 加工程序。顯示自動(zdng)加工時，當前正在執行的程序行內容并隨程序的運行而更新。 (3) 正文及圖形顯示窗口(主畫面)。根據系統所處的顯示狀態而有所不同。在編輯程序時，主要用于顯示程序內容。在自動加工或校驗時，可按F9功能鍵切換顯示狀態，如顯示程序(正文)、指令坐標(zubio)(大字符)和監控圖形等。第27頁/共241頁第二十八頁，共241頁。 (4) 命令行。主要用于MDI命令行形式時手動輸入(shr)一行

20、程序指令的顯示區。此外，也用作一些參數數據輸入(shr)設定時的緩沖顯示以及系統報警信息等的顯示。 (5) 菜單區。菜單區顯示各菜單功能選項，并提示相應(xingyng)的操作用功能鍵。 (6) 運行程序索引。顯示當前自動運行的程序號和程序行號。N后的數據，只有在程序中使用書寫了程序行號N指令(zhlng)時才會改變為相應的顯示；否則，固定顯示為N0000。第28頁/共241頁第二十九頁，共241頁。 (7) 坐標數據顯示。用于顯示X、Y、Z的坐標值及當前的進給速度F值。坐標值內容可根據需要選定為：指令位置(wi zhi)/實際位置(wi zhi)/剩余進給/跟蹤誤差/負載電流和機床坐標/工件

21、坐標/相對坐標。 (8) 輔助機能。顯示(xinsh)程序運行過程中當前M、S、T指令的模態值。第29頁/共241頁第三十頁，共241頁。 控制軟件的各個(gg)功能基本上是通過切換菜單，選擇相應的功能按鍵(F1F10)而啟動執行的。 系統按功能特點將主菜單分為基本功能和擴展(kuzhn)功能兩部分，整個系統菜單結構見附錄C。 整個系統菜單層次的切換(qi hun)和返回都是按功能鍵F10。功能鍵F9對應的顯示方式設定功能無論在那層菜單中都有，即任何時候都可按需要修改設定顯示方式。第30頁/共241頁第三十一頁，共241頁。3.2 對刀調整(tiozhng)及坐標系設定3.2.1 數控銑床的位

22、置數控銑床的位置(wi zhi)調整調整 1手動回參考點手動回參考點 參考點是用于確定機床坐標系的參照點，也是用于對各機械位置進行精度校準的點。當機床因意外(ywi)斷電、緊急制動等原因停機而重啟動時，嚴格地講應該是每次開機啟動后，都應該先對機床各軸進行手動回參考點的操作，重新進行一次位置校準。手動回參考點的操作步驟如下：第31頁/共241頁第三十二頁，共241頁。 (1) 確保機床通電且與PC電腦聯機完成(wn chng)，將機床操作面板上的工作方式開關置于手動回參考點的位置上。 (2) 分別按壓+X、+Y、+Z軸移動方向按鈕一下，則系統即控制機床自動往參考點位置處快速移動，當快到達參考點附

23、近時，各軸自動減速(jin s)，再慢慢趨近直至到達參考點后停下。 (3) 到達(dod)參考點后，機床面板上回參考點指示燈點亮。此時，顯示屏上顯示參考點在機床坐標系中的坐標為(0，0，0)。第32頁/共241頁第三十三頁，共241頁。 本機床參考點與機床各軸行程極限點(機床原點)是接近重合的，參考點就在行程極限點內側附近(fjn)。如果在回參考點之前，機器已經在參考點位置之外，則必須先手動移至內側后，再進行回參考點的操作；否則，就會引發超程報警。 當工作方式開關(kigun)不在回參考點位置上時，各軸往參考點附近移動時將不會自動減速，到達時就可能滑出參考點或行程極限的邊界之外，并引發超程報警

24、。第33頁/共241頁第三十四頁，共241頁。 2手動連續(linx)進給和增量進給 將開關撥到“點動”位置后，按壓軸移動方向按鈕(+X、X、等)之一，各軸將分別在相應的方向上產生連續位移，直到松開(sn ki)手為止。 若要調節移動速度，可旋動(xun dn)進給速度修調倍率開關，則實際移動速度等于系統內部設定的快移速度乘進給速度修調倍率。 若同時按快移按鈕和某個軸移動方向按鈕，則在對應軸方向上，將無視進給速度修調倍率的設定，以系統內部設定的快移速度產生連續位移。 第34頁/共241頁第三十五頁，共241頁。 將開關撥到“步進”位置，將增量倍率選擇開關設定(sh dn)于(1、10、100、

25、1000)四擋之一的位置。每次按壓/松開軸移動方向按鈕一次，拖板將在相應的軸方向上產生指定數量單位的位移。通過調整改變增量進給倍率值，可得到所期望的精確位移。 當需要用手動方法產生較大(jio d)范圍的精確移動時，可先采用手動連續進給(點動)的方法移近目標后，再改用增量進給的方法精確調整到指定目標處。點動和步進既可用于空程移動，也可進行銑削加工。 第35頁/共241頁第三十六頁，共241頁。 3 M D I 操 作(cozu) MDI是指命令行形式的程序執行方法，它可以從計算機鍵盤接受一行程序指令，并能立即執行。采用MDI操作可進行局部范圍的修整加工以及(yj)快速精確的位置調整。MDI操作

26、的步驟如下： (1) 在基本功能主菜單(ci dn)下，按F4功能鍵切換到MDI子菜單(ci dn)下。 (2) 再按F6鍵進入MDI運行方式，屏幕顯示如圖3-6所示畫面。畫面的正文顯示區顯示的是系統當前的模態數據。命令行出現光標，等待鍵入MDI程序指令。 第36頁/共241頁第三十七頁，共241頁。圖3-6 MDI操作(cozu)屏幕畫頁面 第37頁/共241頁第三十八頁，共241頁。 (3) 可用鍵盤(jinpn)在光標處輸入整段程序(如G90 G01 X10.0 Y10.0 Z10.0 F100)，也可一個功能字一個功能字地輸入，輸完后按回車鍵，則各功能字數據存入相應的地址，且顯示在正文

27、區對應位置處。 若系統當前的模態與欲輸入的指令模態相同，則可不(k b)輸入。在按回車鍵之前發現輸入數據有誤，可用退格鍵、編輯鍵修改。若按回車后發現某功能字數據有誤，則可重新輸入該功能字的正確數據并回車進行更新。若需要清除所輸入的全部MDI功能數據，可按功能鍵F1。第38頁/共241頁第三十九頁，共241頁。 (4) 全部指令數據輸入完畢后，將操作面板上的工作方式開關置于“自動”擋；然后，按壓操作面板上的“循環啟動”按鈕，即可開始(kish)執行MDI程序功能。若MDI程序運行中途需要停止運行，可按功能鍵F1。 如果在進行(jnxng)MDI運行時，已經有程序正在自動運行，則系統會提示不能實施

28、MDI運行。 當一個MDI程序運行完成后，系統將自動清除剛執行的功能(gngnng)數據，等待輸入下一個運行程序段。第39頁/共241頁第四十頁，共241頁。3.2.2 鉆銑用刀具鉆銑用刀具(doj)及對刀及對刀 1鉆銑用刀具鉆銑用刀具:按切削按切削(qixio)工藝可分為工藝可分為三種：三種： (1) 鉆削刀具。鉆削刀具分小孔鉆頭(zun tu)、短孔鉆頭(zun tu)(深徑比5)、深孔鉆頭(zun tu)(深徑比6，可高達100以上)和槍鉆、絲錐、鉸刀等。 (2) 鏜削刀具。鏜削工具分鏜孔刀(粗鏜、精鏜)和鏜止口刀等。 (3) 銑削刀具。銑削工具分面銑刀、立銑刀和三面刃銑刀等。 第40頁

29、/共241頁第四十一頁，共241頁。 若按安裝連接型式可分為套裝式(帶孔刀體需要通過芯軸來安裝)、整體式(刀體和刀桿為一體)和機夾式可轉位刀片(采用(ciyng)標準刀桿體)等。 除具有和主軸錐孔同樣錐度刀桿的整體式刀具可與主軸直接(zhji)安裝外，大部分鉆銑用刀具都需要通過標準刀柄夾持轉接后與主軸錐孔聯接。 如圖3-7所示，刀具系統(xtng)通常由拉釘、刀柄和鉆銑刀具等組成。第41頁/共241頁第四十二頁，共241頁。圖3-7 鉆銑常用(chn yn)刀具構成機用鉸刀鉆頭立銑刀傾斜型鏜刀桿鏜刀桿直角型接柄鏜桿楔型鏜刀桿彈簧夾頭刀柄立銑刀柄直柄工具接柄套式立銑刀具組合拉釘刀柄攻絲夾頭絲錐攻

30、絲夾頭刀柄組合鉆夾頭刀柄莫氏孔刀柄帶扁尾彈簧夾頭刀柄帶 扁 尾莫氏孔刀柄拉釘刀柄攻絲夾頭絲錐攻絲夾頭刀柄組合套式立銑刀具組合鉆夾頭刀柄接柄鏜桿楔型鏜刀桿直角型鏜刀桿傾斜型鏜刀桿鉆頭立銑刀機用鉸刀中軸線立 銑 刀 柄直柄工具接柄第42頁/共241頁第四十三頁，共241頁。 2對刀對刀 數控銑床的對刀內容(nirng)包括基準刀具的對刀和各個刀具相對偏差的測定兩部分。 對刀時，先從某零件加工所用到的眾多刀具中選取一把作為基準刀具，進行對刀操作；再分別(fnbi)測出其他各個刀具與基準刀具刀位點的位置偏差值，如長度、直徑等。 這樣(zhyng)就不必對每把刀具都去做對刀操作。第43頁/共241頁第四

31、十四頁，共241頁。 如果某零件的加工，僅需一把刀具就可以的話(dehu)，則只要對該刀具進行對刀操作即可。 如果所要換的刀具是加工暫停時臨時手工換上的，則該刀具的對刀也只需要測定(cdng)出其與基準刀具刀位點的相對偏差，再將偏差值存入刀具數據庫。 有關多把刀具(doj)偏差設定及意義，將在刀具(doj)補償內容中說明，下面僅對基準刀具(doj)的對刀操作進行說明。第44頁/共241頁第四十五頁，共241頁。 當工件以及基準刀具(或對刀工具)都安裝(nzhung)好后，可按下述步驟進行對刀操作。 先將方式開關置于“回參考點”位置，分別按+X、+Y、+Z方向按鍵令機床進行(jnxng)回參考點

32、操作，此時屏幕將顯示對刀參照點在機床坐標系中的坐標。若機床原點與參考點重合，則坐標顯示為(0，0，0)。第45頁/共241頁第四十六頁，共241頁。 1) 以毛坯孔或外形(wi xn)的對稱中心為對刀位置點 以定心錐軸找小孔中心。如圖3-8所示，根據孔徑大小選用相應的定心錐軸，手動操作使錐軸逐漸靠近基準孔的中心，手壓移動Z軸，使其能在孔中上下輕松移動，記下此時機床(jchung)坐標系中的X、Y坐標值，即為所找孔中心的位置。第46頁/共241頁第四十七頁，共241頁。圖3-8 定心錐軸找孔中心(zhngxn) 定心錐軸第47頁/共241頁第四十八頁，共241頁。 圖3-9 百分表找孔中心(zh

33、ngxn)表頭工件主軸百分表磁性表座第48頁/共241頁第四十九頁，共241頁。 用百分表找孔中心(zhngxn)。 如圖3-9所示，用磁性表座將百分表粘在機床主軸端面上，手動或低速旋轉主軸。然后，手動操作使旋轉的表頭(bio tu)依X、Y、Z的順序逐漸靠近被測表面，用步進移動方式，逐步降低步進增量倍率，調整移動X、Y位置，使得表頭(bio tu)旋轉一周時，其指針的跳動量在允許的對刀誤差內(如0.02 mm)，記下此時機床坐標系中的X、Y坐標值，即為所找孔中心的位置。第49頁/共241頁第五十頁，共241頁。 用尋邊器找毛坯對稱中心。將電子尋邊器和普通刀具(doj)一樣裝夾在主軸上，其柄部

34、和觸頭之間有一個固定的電位差，當觸頭與金屬工件接觸時，即通過床身形成回路電流，尋邊器上的指示燈就被點亮；逐步降低步進增量，使觸頭與工件表面處于極限接觸(進一步即點亮，退一步則熄滅)，即認為定位到工件表面的位置處。 如圖3-10所示，先后定位到工件正對的兩側表面，記下對應(duyng)的X1、X2、Y1、Y2坐標值，則對稱中心在機床坐標系中的坐標應是(X1+X2)/2，(Y1+Y2)/2)。 第50頁/共241頁第五十一頁，共241頁。圖3-10 尋邊器找對稱中心X1X2Y2Y12Y Y212X X21X1X2Y2Y12Y Y212X X21第51頁/共241頁第五十二頁，共241頁。2) 以毛

35、坯(mop)相互垂直的基準邊線的交點為對刀位置點工件原點WXYYWXMXWYZ機床原點MXXa機床原點MyybabXbbya+D/2yZZabXa+D/2XXbW工件原點YXaXWYYbYaZ機床原點M機床原點M工件原點WXYYWXMXWYZ機床原點MXXa機床原點MyybabXbbya+D/2yZZabXa+D/2工件原點WXYYWXMXWYZ機床原點MXXa機床原點MyybabXbbya+D/2yZZabXa+D/2ZaMZbYbXWYYaXa2D2DXb圖3-11 對刀操作時的坐標位置(wi zhi)關系第52頁/共241頁第五十三頁，共241頁。 按X、Y軸移動方向鍵，使刀具圓周刃口接

36、觸工件的左(或右)側面，記下此時刀具在機床坐標系中的X坐標xa。然后按X軸移動方向鍵使刀具離開工件左(或右)側面。 用同樣的方法調整移動到刀具圓周刃口接觸工件的前(或后)側面，記下此時的Y坐標ya；最后，讓刀具離開工件的前(或后)側面，并將刀具回升到遠離工件的位置。 如果已知刀具或尋邊器的直徑為D，則基準邊線交點處的坐標應為 2D,2Daayx第53頁/共241頁第五十四頁，共241頁。 3) 刀具(doj)Z向對刀 當對刀工具中心(zhngxn)(即主軸中心(zhngxn)在X、Y方向上的對刀完成后，可取下對刀工具，換上基準刀具，進行Z向對刀操作。 Z向對刀點通常都是以工件的上下表面為基準的

37、，這可利用Z向設定器進行精確對刀，其原理(yunl)與尋邊器相同。如圖3-12所示，若以工件上表面為Z=0的工件零點，則當刀具下表面與Z向設定器接觸致指示燈亮時，刀具在工件坐標系中的坐標應為Z=100，即可使用G92Z100.0來聲明。第54頁/共241頁第五十五頁，共241頁。圖3-12 Z向對刀設定(sh dn)G92Z100.0Z=0指示燈坯件坯件指示燈G92Z100Z0第55頁/共241頁第五十六頁，共241頁。 如圖3-11所示，假定編程原點(或工件原點)預設(y sh)定在距對刀用的基準表面距離分別為xb，yb，zb的位置處。),2D,2D(aaazyx 若將刀具刀位點置于對刀基準

38、面的交匯處，則此時刀具刀位點在工件(gngjin)坐標系中的坐標為(xb，yb，zb)。 如前所述，它在機床坐標系中的坐標應為。此時，若用MDI執行G92 ，即可建立(jinl)起所需的工件坐標系。 第56頁/共241頁第五十七頁，共241頁。 此外，也可先將刀具(doj)移到某一位置處，記下此時屏幕上顯示的該位置在機床坐標系中的坐標值； 然后，換算出此位置(wi zhi)處刀具刀位點在工件坐標系中的坐標； 再將所算出的X、Y、Z坐標值填入程序中G92指令內；在保持當前刀具位置不移動的情況下去(xi q)運行程序，同樣可達到對刀的目的。 第57頁/共241頁第五十八頁，共241頁。 在實際操作

39、中，當需要用多把刀具(doj)加工同一工件時，常常是在不裝刀具(doj)的情況下進行對刀的。 這時，常以刀座底面中心(zhngxn)為基準刀具的刀位點先進行對刀；然后，分別測出各刀具實際刀位點相對于刀座底面中心(zhngxn)的位置偏差，填入刀具數據庫即可；執行程序時由刀具補償指令功能來實現各刀具位置的自動調整。第58頁/共241頁第五十九頁，共241頁。3.2.3 機床坐標系統機床坐標系統(xtng)的設定的設定 1參考點與機床參考點與機床(jchung)坐標系坐標系 有關數控銑床坐標軸方向的確定已在第1章進行(jnxng)過說明，本節僅就ZJK75321型數控鉆銑床稍作說明。 該銑床是一立

40、式銑床，XY平面內的運動是由工作臺拖板移動實現的，Z軸方向則是由刀具主軸上下移動來實現的。第59頁/共241頁第六十頁，共241頁。 當按壓(ny)+X軸方向鍵時，產生的運動是工作臺拖板向左移動； 按壓+Y軸方向鍵時，所產生(chnshng)的運動是工作臺拖板向前移動，亦相當于是刀具相對工作臺(工件)向后移動。 按壓+Z軸方向鍵時，產生的運動就是(jish)刀具主軸向上移動(遠離工作臺面)。各軸行程極限由擋鐵及其行程開關位置確定。第60頁/共241頁第六十一頁，共241頁。 大多數數控銑床都將參考點設定在各軸正向行程(xngchng)極限處。但參考點位置的設定并沒有統一的標準，各廠家可根據需要

41、將其設定在某一固定位置。 比如，XK5040A型數控銑床的參考點就設在各軸向行程中間的位置(wi zhi)上；ZJK75321型數控鉆銑床的Y、Z軸向參考點均設在對應軸的正向行程極限處；而X軸向參考點的位置(wi zhi)則有的設在正向行程極限處，有的卻設在負向行程極限處。 參考點的位置在出廠時就應已調整并固定好，用戶不得隨意(su y)改動；否則，加工運行精度將無法保證。第61頁/共241頁第六十二頁，共241頁。 當經過手動回參考點后，屏幕即顯示此時機床原點的坐標(zubio)(0，0，0)，即該銑床的參考點與機床原點重合。(當然在實際機床中，也有的參考點與機床原點并不重合，此類機床在參考

42、點處的機床坐標(zubio)顯示就不是0。) 對參考點為正向(zhn xin)行程極限的機床而言，工作區內的刀位點在機床坐標系的坐標均為負值；對參考點為負向行程極限的軸來說，正常工作區內的點在機床坐標系中該軸對應的坐標均為正值。 第62頁/共241頁第六十三頁，共241頁。 2工件(gngjin)坐標系 機床的工件坐標系各坐標軸的方向(fngxing)和機床坐標系一致，工件坐標系可通過執行程序指令G92 X.Y.Z.來建立或用G54G59指令來預置。 1) 用G92指令(zhlng)建立工件坐標系 格式：G92 X.Y.Z. G92指令的意義就是聲明當前刀具刀位點在工件坐標系中的坐標，以此作參

43、照來確立工件原點的位置。第63頁/共241頁第六十四頁，共241頁。 若已將各軸移到工作區內某位置，其屏幕顯示當前刀具(doj)在機床坐標系中坐標為(x1,y1，z1)。 此時，如果用MDI操作方式執行程序指令G92 X0 Y0 Z0，就會在系統內部建立工件(gngjin)坐標系，屏幕上將顯示出工件(gngjin)原點在機床坐標系中的坐標為(x1，y1，z1)， 按F9鍵顯示方式坐標系工件坐標系，將正文(zhngwn)區切換到顯示工件坐標系，則顯示當前刀具在工件坐標系中的坐標為(0，0，0)；第64頁/共241頁第六十五頁，共241頁。 如果執行程序指令G92 Xx2 Yy2 Zz2，則顯示(

44、xinsh)出工件原點在機床坐標系中的坐標為(x1x2，y1y2，z1z2)；如切換到工件坐標系顯示(xinsh)，則顯示(xinsh)當前刀具在工件坐標系中的坐標為(x2，y2，z2)。 在整個程序運行時，執行(zhxng)G92指令的結果和此一樣；再執行(zhxng)G92指令時又將建立新的工件坐標系。 如前所述，在執行含G92指令的程序前，必須進行對刀操作(cozu)，確保由G92指令建立的工件坐標系原點的位置和編程時設定的程序原點的位置一致。 第65頁/共241頁第六十六頁，共241頁。 2) 用G54G59來預置(y zh)設定工件坐標系 在機床控制系統(kn zh x tn)中，還

45、可用G54G59指令在6個預定的工件坐標系中選擇當前工件坐標系。 當工件尺寸很多且相對具有多個不同的標注基準時，可將其中幾個基準點在機床坐標系中的坐標值，通過MDI方式預先輸入到系統中，作為G54G59的坐標原點，系統將自動記憶(jy)這些點。 一旦程序執行到G54G59指令之一時，則該工件坐標系原點即為當前程序原點，后續程序段中的絕對坐標均為相對此程序原點的值。例如，圖3-13所示從ABCD行走路線，可編程如下：第66頁/共241頁第六十七頁，共241頁。圖3-13 工件(gngjin)坐標系設定ZYWXXX5454Y機機YG543040AXY59593030G59B45152035G523

46、535CDXY機床原點M工件原點M機床原點yxzzx112122yZYXW工件原點X2Y2Z2Y1Z1X1M機床原點M機床原點3535Y機DX機C20Y35 XX594530G59X5430A40G54Y54Y593015BG52第67頁/共241頁第六十八頁，共241頁。N10 G54 G00 G90 X30.0 Y40.0 快速移到G54中的A點N15 G59 將G59置為當前工件(gngjin)坐標系 N20 G00 X30.0 Y30.0 移到G59中的B點N25 G52 X45.0 Y15.0 在當前工件(gngjin)坐標系G59中，建立局部坐標系G52N30 G00 G90 X3

47、5.0 Y20.0 移到G52中的C點N35 G53 X35.0 Y35.0 移到G53(機械坐標系)中的D點.第68頁/共241頁第六十九頁，共241頁。 執行N10程序段時，系統會先選定G54坐標系作為當前(dngqin)工件坐標系；然后，再執行G00移動到該坐標系中的A點。 執行N15程序段時，系統又會選擇(xunz)G59坐標系作為當前工件坐標系。執行N20時，機床就會移到剛指定的G59坐標系中的B點。 執行N25時，將在當前(dngqin)工件坐標系G59中建立局部坐標系G52，G52后所跟的坐標值，是G52的原點在當前(dngqin)坐標系中的坐標。第69頁/共241頁第七十頁，共

48、241頁。 執行N30時，刀具將移到局部(jb)坐標系G52中的C點。G53是直接按機床坐標系編程。 執行N35時，工具將移到機床坐標系中的D點。但G53指令只對本程序段有效，后續程序段如不指定(zhdng)其他坐標系的話，當前有效坐標系還是屬于G59中的局部坐標系G52。 第70頁/共241頁第七十一頁，共241頁。 預置工件坐標系G54G59的設定，可在MDI方式菜單(ci dn)中選按“坐標系F3”，切換到工件坐標系G54設定屏幕。 如果欲將當前位置點設為G54的零點，可根據屏幕右上角顯示的當前點在機床坐標系中的坐標值數據，在MDI命令行輸入該數值(shz)后回車，則屏幕顯示如圖3-14

49、所示。 如要預置G55G59，可使用翻頁鍵切換(qi hun)到相應的頁面，再在MDI命令行輸入其原點坐標即可。第71頁/共241頁第七十二頁，共241頁。 工件原點預置好后，可按“F5重新對刀”，系統自動切換到MDI操作屏，鍵入(jin r)G54后按循環啟動執行，則當前工件坐標系就切換到了G54。 同樣(tngyng)，可以將G55、G56G59等置為當前工件坐標系，右下部“工件坐標零點”處也將隨著顯示當前工件原點在機床坐標系中的坐標。第72頁/共241頁第七十三頁，共241頁。 一般(ybn)地，G92不要和G54G59混用。 如果需要察看(chkn)當前刀具的坐標位置數據，可隨時按F9

50、鍵，從中選擇“坐標系”項，回車后再選擇 (機床坐標/工件坐標/相對坐標)并回車，則在屏幕右上部的坐標數據顯示區就可看到所需的結果。 若正文區已處于大字符坐標數據顯示方式，則其坐標數據方式也同樣隨著改變。如果按F9鍵后選擇的是“坐標值”項，則還可獲得“指令位置/實際位置/剩余進給/跟蹤誤差/負載(fzi)電流”等數據內容顯示的選擇。第73頁/共241頁第七十四頁，共241頁。圖3-14 預置(y zh)工件坐標系的設定第74頁/共241頁第七十五頁，共241頁。 3圖形跟蹤(gnzng)顯示 在實際加工和程序空運行校驗時，常常希望看到加工軌跡(guj)的跟蹤顯示，這也可按F9功能鍵進行選擇。 在

51、彈出菜單中，選擇“顯示模式”菜單項并回車后，可按需要(xyo)選擇“三維圖形/XY平面/ZX平面/YZ平面/圖形聯合顯示”等。圖3-15所示是圖形聯合跟蹤顯示的效果。第75頁/共241頁第七十六頁，共241頁。圖3-15 圖形(txng)跟蹤顯示效果第76頁/共241頁第七十七頁，共241頁。3.3 基本功能指令基本功能指令(zhlng)與程序調試與程序調試3.3.1 程序程序(chngx)中用到的各功能中用到的各功能字字 1G功能功能(gngnng) 格式：G2，G后可跟2位數。 數控銑床中常用的G功能指令如表3-2所示。第77頁/共241頁第七十八頁，共241頁。表表3-2 數控銑床的數控

52、銑床的G功能功能(gngnng)指令指令代 碼 組 意 義 代 碼 組 意 義 代 碼 組 意 義 *G00 快速點定位 G28 回參考點 G52 局部坐標系設定 G01 直線插補 G29 00 參考點返回 G53 00 機床坐標系編程 G02 順圓插補 *G40 刀徑補償取消 G03 逆圓插補 G41 刀徑左補償 *G54G59 工件坐標系 16 選擇 G33 01 螺紋切削 G42 09 刀徑右補償 G92 11 工件坐標系設定 G04 00 暫停延時 G43 刀長正補償 G65 00 宏指令調用 G07 00 虛軸指定 G44 刀長負補償 *G11 單段允許 *G49 10 刀長補償取消

53、 G73G89 06 鉆、鏜循環 G12 07 單段禁止 *G50 縮放關 *G90 絕對坐標編程 *G17 XY 加工平面 G51 04 縮放開 G91 13 增量坐標編程 G18 ZX 加工平面 G24 鏡像開 *G94 每分鐘進給方式 G19 02 YZ 加工平面 *G25 03 鏡像關 G95 14 每轉進給方式 G20 英制單位 G68 旋轉變換 G98 回初始平面 *G21 08 公制單位 *G69 05 旋轉取消 *G99 15 回參考平面 第78頁/共241頁第七十九頁，共241頁。 2M功能(gngnng) 格式(g shi)：M2，M后可跟2位數。 銑削中常用(chn yn

54、)的M功能指令和車削基本相同，請參閱第2章2.3.1節。第79頁/共241頁第八十頁，共241頁。 3F、S功能(gngnng) F功能是用于控制刀具(doj)相對于工件的進給速度。速度指令范圍為F024 000，采用直接數值指定法，可由G94、G95分別指定F的單位是mm / min還是mm / r。注意：實際進給速度還受操作面板上進給速度修調倍率的控制。 S功能用于控制帶動刀具旋轉的主軸的轉速，其后可跟4位數。由于(yuy)ZJK75321數控鉆銑床的主軸變速是在停機狀態下人工進行的，因此，寫在程序中的S代碼事實上是用于保證程序完整性的，實際主軸轉速并不受其控制。第80頁/共241頁第八十

55、一頁，共241頁。3.3.2 直線直線(zhxin)和圓弧插補和圓弧插補指令指令1快速定位指令(zhlng)G00和直線進給指令(zhlng)G01格式(g shi)：G90 (G91) G00 X.Y. Z. G90 (G91) G01 X.Y. Z. F.第81頁/共241頁第八十二頁，共241頁。 如圖3-16所示，空間直線(zhxin)移動從A到B。圖3-16 空間直線(zhxin)移動ZW原點XaXbYZbABZaYaYbX第82頁/共241頁第八十三頁，共241頁。 絕對(judu)：G90 G00 Xxb Yyb Zzb 絕對(judu)：G90 G01 Xxb Yyb Zzb

56、F f 如圖3-16所示，空間直線移動(ydng)從A到B。其編程計算方法如下： 增量：G91G00 X(xbxa) Y(ybya) Z(zbza) 增量：G91 G01 X(xbxa) Y(ybya) Z(zbza) Ff 第83頁/共241頁第八十四頁，共241頁。 說明(shumng)： (1) G00時X、Y、Z三軸同時以各軸的快進速度從當前點開始向目標點移動。一般各軸不能同時到達終點(zhngdin)，其行走路線可能為折線。 (2) G00時軸移動速度不能由F代碼來指定，只受快速修調倍率的影響。一般地，G00代碼段只能用于工件外部的空程行走(xngzu)，不能用于切削行程中。 第84

57、頁/共241頁第八十五頁，共241頁。 (3) G01時，刀具以F指令的進給速度由A向B進行切削運動, 并且控制裝置還需要進行插補運算，合理地分配各軸的移動速度，以保證其合成運動方向(fngxing)與直線重合。 G01時的實際(shj)進給速度等于F指令速度與進給速度修調倍率的乘積。第85頁/共241頁第八十六頁，共241頁。 2圓弧插補指令(zhlng)G02、G03 前述G00、G01移動指令既可在平面內進行，也可實現三軸聯動，而圓弧插補只能在某平面內進行，因此，若要在某平面內進行圓弧插補加工(ji gng)，必須用G17、G18、G19指令事先將該平面設置為當前加工(ji gng)平面

58、； 事實上，空間(kngjin)圓弧曲面的加工都是轉化為一段段的空間(kngjin)直線(或平面圓弧)而進行的。 第86頁/共241頁第八十七頁，共241頁。格式(g shi)：G17G90 (G91) G02(G03) X. Y. R. (I. J.) F. 或 G18G90 (G91) G02(G03) X. Z. R. (I. K.) F. G19G90 (G91) G02(G03) Y. Z. R. (J. K.) F.第87頁/共241頁第八十八頁，共241頁。 圖3-17(a)所示為XY平面(pngmin)內的圓弧ABXZYYXZY301030XXYYZ(a)(b)(c)(d)r2

59、O2CO1r1AB(Xb, Yb)(X1, Y1)(X2, Y2)(Xa, Ya)XBR25AG03G02G17G18G03G02G19G03G02(Xc, Yc)R25第88頁/共241頁第八十九頁，共241頁。 圖3-17(a)所示為XY平面(pngmin)內的圓弧AB，編程計算方法如下：絕對(judu)增 量(zn lin)G17G90 G02 X xb Y yb R r1 F f R 編程 G17G90 G02 X xb Y yb I(x1xa) J (y1ya) Ff G91G02 X (xbxa)Y(ybya) R r1 F f G91G02 X(xbxa)Y(ybya)I(x1x

60、a)J(y1ya)Ff 第89頁/共241頁第九十頁，共241頁。 圖3-17(a)所示為XY平面(pngmin)內的圓弧BCXZYYXZY301030XXYYZ(a)(b)(c)(d)r2O2CO1r1AB(Xb, Yb)(X1, Y1)(X2, Y2)(Xa, Ya)XBR25AG03G02G17G18G03G02G19G03G02(Xc, Yc)R25第90頁/共241頁第九十一頁，共241頁。 圖(a)所示弧BC，如果前面已有G17平面設置(shzh)指令，則編程計算方法如下： 絕對(judu)增 量(zn lin)G90 G03 X xc Y yc R r2 F f R 編程 G90