第一章数控车削加工实习

1、第一章 数控车削加工实习华中I型车削数控系统 （简称HCNC 1T）是由华中理工大学、 武汉华中数控有限公司 研制开发的。 系统结构较为简单 ,采用中文 CRT 显示，具有很好的人机交互界面， 通讯接 口可用于系统集成、联网、数据输入、输出、远程通讯等，系统采用实时多任务的管理方 式,能够在加工的同时进行其它操作。有关 HCNC-1T 的系统介绍、菜单结构等请参照与本实习指导书相关的实训教材,这里不多作介绍 ,只介绍与 HCNC-1T 的机床操作相关的内容。第一节 数控车床 CJK6032 的操作1。1。1 HCNC 1T 数控车床操作面板1. HCNC 1T简易型数控机床的操作面板如图 1.

2、1.2 操作面板上各按键功能 电源开关合上总电源开关后，用钥匙打开操作面板上的电源开关，接通CNC电源，同样可用钥匙断开CNC电源。 急停按钮 机床操作过程中，当出现紧急状况时 ， 按下急停按钮 ， 伺服进给及主轴运转立即停止工 作,CNC即进入急停状态。当要解除急停时，须沿急停按钮的箭头方向转抬，即可解除。 超程解除按钮 当某轴出现超程， 要退出超程状况时， 必须在手动方式下， 一直按压着超程解除按钮， 同时按下该坐标轴运动方向按钮（ +X、-X、+Z或-Z）向相反方向退出超程状态. 工作方式选择波段开关 通过工作方式选择开关，选择系统的工作方式 , 包括：手动、自动、单段、步进、回零 等五

3、种工作方式 . 自动方式当工作方式选择开关置于自动方式时，机床控制由CNC自动完成。 单段方式 当方式选择开关置于单段方式时，程序控制将会逐段进行，即运行一段后机床停止， 再按一下循环启动按钮，执行下一程序段，执行完了后又再次停止。 循环启动 自动运转启动。 进给保持自动运转暂停。在自动运转方式过程中 , 按下“进给保持”键，机床运动轴减速停止， 暂停执行程序，刀具、主轴电机停止运行，暂停期间，按钮内指示灯亮。在暂停状态下，按下“循环启动”键，系统将重新启动，从暂停时的位置继续运行。-X进给倍率工作方式051001超程解陳主轴正转N匚电源刀位选掙LOOC机味锁桂主轴停止主釉反转快移+Z-+X冷

4、却开/关主韓点动图1.1操作面板示意图进给倍率在自动方式和点动方式下，当进给速度偏高时，可用操作面板上的进给修调开关，修调程序中设定的进给速度，此开关可提供5%、10% 30% 50%、70%和100%六档修调比例.点动/手动进给和快进在点动方式下，按压 +X、一X、+Z或一z,则将在对应的轴向产生运动 ，松开按钮则减 速停止若同时按下快移按钮，则运动速度为G00指令对应速度，而与进给修调设定无关。(11)步进(增量)进给及增量倍率在步进(增量)方式下，按一下+X、一 X、+Z或一z,则选定轴将向指定方向产生一个 增量移动值，增量值的大小由增量倍率X1, X10、X100 X1000控制.增量

5、倍率开关位置和移动距离的对应关系如下表：位置1101001000距离(mm0.0010.0010.11(12) 回零方式手动回参考点。(13) 主轴正转/反转/停 主轴的手动控制按钮。(14) 刀位选择个人收集整理 勿做商业用途 手动选择刀具。在选定对应的刀具之后，再按下“刀架开 / 停”按钮，即可将用户所选 的刀具转到切削位置。（15）冷却液开/关按下此开关 , 冷却液开 ; 松开则冷却液关。（16）机床锁住禁止机床动作。在自动运行开始之前，按下“机床锁住 "键, 再循环启动，坐标位置信 息变化，但不允许刀架的 X轴、Z轴方向移动（刀架可转位），这个功能用于校验程序。1.1。 2

6、HCNC-1T 数控车床操作方式简介1 .手动操作手动操作主要是在装夹、 调整工件 ，设定刀具参数以及其它准备工作的时候所进行的操 作，它包括： 手动参考点返回 :操作步骤：方法 1: 在主菜单下选择“回零功能” ； 将机床操作盘的“轴向选择”旋钮转至所需的坐标轴； 按机床操作盘的“ +"键，则所选的坐标轴进行正向回零 .* 方法 2： 在菜单下选择“回零功能 " ； 按“ F1A"键显示其子菜单； 按“选择轴向”键显示其子菜单； 选所需的软体键功能，则所选的坐标轴进行回零。当回到参考点时，屏幕显示“ X （ Z）参考点”。注意事项：系统上电或退出数控系统后，必须

7、首先使各坐标轴回参考点；系统回参考点过程中，不允许有使坐标轴移动的动作（如点动）；可允许所有坐标轴同时进行回参考点操作。 点动操作操作步骤：方法 1: 在主菜单下选择“点动操作” ； 将机床操作盘的“轴向选择 "旋钮转至所需的坐标轴； 将机床操作盘的“进给修调”旋钮转至所需的进给百分比； 按机床操作盘的“ +”键， 则所选的坐标轴正向移动；按“”键，则向所选的坐标 轴负方向移动。 如使坐标轴快速进给，则按下“快速”键和对应的方向键同时按下（注意：尽可能不要超程）。* 方法 2： 在菜单下选择“点动操作” 按“ F1A"键显示其子菜单； 按“速度轴向”键显示其子菜单； 选所需

8、的软体键功能（速度，轴向） ； 按键盘的光标（f）（J）则可实现点动操作。注意事项： 一次只能使一个坐标轴移动； 系统上电，主菜单选为“点动操作” ; 快速移动的速度为系统设定的该轴最大速度（ G00）. 步进功能操作步骤 :方法 1： 在主菜单下选择“步进功能 " 将机床操作盘的“轴向选择”旋钮转至所需的坐标轴 ; 将机床操作盘的“倍率”旋钮转至所需的倍率（1或 10或 100 或 1000） ; 按机床操作盘的“ +”，则所选的坐标轴正方向移动（ 1或 10或 100个或 1000 个脉冲） .（ 系统一个脉冲对应 0。 001mm） . 按“”键，则所选的坐标轴负向移动对应的脉

9、冲.* 方法 2： 在主菜单下选择“步进功能” ； 按“ F1A ”键显示其子菜单； 按“轴向选择”键显示其子菜单 ; 选所需的软体键功能 （ 倍率，轴向） ； 按键盘的光标（f ） （J）则可实现步进功能。注：所有带“ *" 的操作方法 ,只有在系统无机床操作面板的情况下有效。2 .自动方式运行 操作步骤： 在主菜单下选择自动运行 ; 按（卩1）键显示其子菜单，如加工程序已被选取，可进行操作； 按“内存方式 " 则屏幕显示内存中一系列程序名 ; 如果运行的零件程序是 CAD/CAM生成的文件，并且内容在 30K以上，请选用“ CAM 方式"运行. 在信息行提示“

10、请输入： ” , 可为软盘的程序，如“ A：O1000”。注意事项：光标所在处为上一次加工运行的程序； 选择所需的程序时，可采用“ f、J、PAGEDOWNPAGEUP "键，将光标移动到要选定的程序后，回车，则该文件即为加工程序；按“ F1A”则退出该功能，回到图形界面； 若系统正在运行程序 ， “内存方式”功能选择无效； 若加工的程序已修改 ， 则必须重新选择“内存方式”功能，修改的程序才有效 ;将机床操作面板上的“进给修调”选择到所需的百分比；按软体键“ F10”（ “循环启动"）或按机床操作面板上“循环启动”键，则系统启动运行，加工的程序段在菜单上显示 ;在加工过程

11、中，旋转“进给修调 " ，进给速度也随之变化。 自动运行的停止 程序停止（ M00）当程序执行到 M00代码的程序段时，所有的模态信息保留，按“循环启动”键，程序继续执行。 选择停止（ M01）功能类似于MOO,但只有在"选择停止”键按下时 ，才有效。 程序结束（ M02）是加工程序的结束标志 , 当系统执行该程序段时, 自动运行停止, 如按“循环启动 " 键, 系统又从程序开始处执行。 循环停止在自动运行过程中 , “循环停止”键按下,指示灯点亮 , 刀具减速停止。如按“循环启 动”,系统又将继续运行,指示灯熄灭 . 运行取消当运行过程中,想人为地退出自动运行的

12、程序或清除屏幕上的报警信息,按“F9 取消运行”键，屏幕上提示确认信息“是否退出自动运行Y/N?”，按“ Y”表明取消运行，其它任意键或按“ N”，则不取消运行。 自动运行的测试机能 机床锁住在自动运行开始时，将“机床锁住”键按下 ， 再循环启动 ， 坐标信息变化，但刀具位置 不动，这个功能用于校验程序。注意事项：即使是G28 G29指令,刀具也不运动到参考点。机床辅助功能（MS T）仍有效。 在自动运行过程中 , 按“机床锁住”键 , 机床锁住无效。 在自动运行过程中,按“机床锁住”键想取消机床锁住,该操作无效,只有在自 动运行结束后 , 方可解除机床锁住。 空运行如果“进给修调” 旋钮旋至

13、 “空运行” ,程序中的进给速度无效, 刀具以快移速度运行。 程序单段当“程序单段 "按下,则该指示灯亮,表明程序单段有效,自动运行将逐段执行,即运 行完一段程序后停止, 循环启动后, 执行下一段又停止, 当撤消“程序单段” ,该指示灯灭 , 程序单段无效。注意事项：对于 G28、 G29 指令,程序单段有效 ,分成两段执行,在中间点停止。 对于固定循环（ G8O、G81、G82） ,若单段有效,分成 4段执行. 对于复合循环（ G71、G72、G73、G76） ,若单段有效,分成若干段执行。 程序跳段 当“程序跳段”键按下,则该指示灯亮,表明程序跳段有效,有 ”符号的程序段不被执行

14、,当撤消“程序跳段” ,该指示灯灭,程序不跳段。 进给率修调进给率修调分为5%100%共6档。进给率修调对于G00指令无效；如在“点动操作”方式下调整“进给率修调 " ,则为点动速度修调； 在进行螺纹切削时,进给率修调无效。 报警处理在自动运行过程中 , 如程序语法不对, 或系统其它报警, 则系统在屏幕上显示报警的详 细内容,刀具停止运动。 MDI 运行操作步骤： 在主菜单下，选择“ MDI 功能”，系统的模态信息显示在“运行状态”处； 按“ F1” ,从下拉菜单中选择 F4 “程序进给”键，在屏幕上方出现光标； 在光标处输入所要的 MDI 程序，光标可以左右移动修改程序； 如果前面

15、输入的程序都不要，则按“ ESC键，全部废除，重新输入； 按F10 “循环启动”，运行所输入的程序； 在运行中，选择F9 “循环停止”，刀具停止运动，按 F10可继续进行； 在运行过程中或程序输入中，按 F1 键， 退出该级菜单，返回上级菜单。 自动运行下的断点保护数控系统在加工过程中 ， 如发生刀具磨损，此时希望退刀更换刀片，按“循环停止”软 键，将数控系统的进给停止 . 选择点动或手摇工作方式，点动将坐标轴退出，更换刀片后 回到自动方式，按“循环启动” ，回到断点处 ， 再按“循环启动 "， 系统将继续运行加工程序。1.1。3 零件加工程序的编辑与管理华中I型数控系统是一个具有实

16、时多任务特征的控制系统，系统在各工作方式下都能 进行零件的编辑。1 零件程序的目录显示在操作菜单上选择“零件程序 ”的软体键，则在下拉菜单中显示：F2 “程序编辑”，F7“程序目录”；选择F7键,在屏幕上显示系统中所有零件程序的文件名、大小、记载的时间，如果一屏显示不下，则并可用“ PAGEDOW”和“ PAGEUP上下翻页,查看其余的文件相关信 息。选择F2键，则选择了零件程序的编辑功能。2 零件程序的编辑“程序编辑”下拉菜单包括：程序存储、打开程序、程序拷贝、删除程序、删除一行 等功能 .操作步骤： 如屏幕上显示主菜单，按“ F1A"键，进入第一级菜单；选择F5 “零件程序”，进

17、入第二级菜单；按F2 “程序编辑”，显示如下功能： 程序调入：缺省值为上一次编辑的文本文件或自动运行的文件，如用户要选择已存在的程序 ，则请用F4 “打开程序”，在菜单的上面有提示信息“请输入：”，请在光标处输入需要编辑的文件名，回车。如要编辑新程序，则输入内存中不存在的文件名，回车即可 . 编辑和修改在程序调入后，可以方便地进行编辑和修改。 程序的存储将生成的或编辑修改的程序存入磁盘中 . 删除一行选择F10 “删除一行”，则将删除光标所在位置的程序段删除3 程序文件的拷贝、删除 程序的复制选择F6 “程序拷贝”，在菜单的上方有提示信息“源文件、目标文件”，按任意键，提示“请输入：” ，如将

18、01000复制为O1010,输入“ C: O1000 O1010”，然后按回车键， 复制完成，如果硬盘中无该文件，则提示出错信息。读入软盘中的内容选择F6 “程序拷贝”，在菜单的上方有提示信息“源文件、目标文件”，按任意键，提示“请输入：” ，如将01000文件拷贝到硬盘中，输入 A:01000 C: 01000",然后按回车 键,拷贝完成。如果软盘中无该文件或软盘没有准备好，则提示出错信息。写软盘操作选择F6 “程序拷贝”，在菜单的上方有提示信息“源文件、目标文件”，按任意键，提示“请输入：” ,如将硬盘中的 01000文件拷贝到软盘中，输入 C:01000 A： 01000”，然

19、 后按回车键，拷贝完成如果硬盘中无该文件或软盘没有准备好，则提示出错信息。文件的删除选择F9 “删除文件”，在菜单的上方有提示信息，提示“请输入:”，如将硬盘中的01000文件删除，输入 C : 01000”，然后按回车键，删除完成。如果硬盘中无该文件，贝y 提示出错信息。4程序编辑的退出选择“ F1A"键，系统退出编辑，返回上一级菜单，同时将编辑的文件内容自动保存。1。1。4 HCNC-1T 数控车床刀具参数刀具偏置的设定和显示一般情况下，刀具参数的设定是在手动方式下进行的，操作步骤为：在菜单中，选择刀具参数项，从下拉菜单中选择“刀具偏置”功能项；从显示屏幕上输入对应刀具的刀具偏置

20、值。 刀具偏置数据的输入：选择刀具编号，通过光标（fj）上下移动，选择所需的编号，如本屏没有，则通过“PAGE DOWN和“ PAGE UP键选择；输入数据：在参数显示左下端光标闪烁处输入,如AX,将参数显示处的光标用方向键（J t ）移至X下方,按回车键，即输入到指定位置， Z输入方式相同.刀具偏置设置的退出按（F1A）键，即退出刀具偏置的设定，并且将所有的参数存储到硬盘中。 刀偏数据的测量方法：工件基准刀X图1。2 刀偏数据测量示意图方法一： 系统在手动方式下，用基准刀对准工件的一基准点，如图1。2的A点; 按F7 “X轴清零”，则屏幕上显示的 X轴坐标清零；按F9 “ Z轴清零”，则屏幕

21、上显 示的Z轴坐标清零； 采用点动方式，使刀具退出； 选择刀号，手动换刀点动方式，使该刀刀尖对准该基准点A,这时屏幕上显示的 X、Z值就是该刀与基准刀之间的偏置值X、A Z；方法二： 系统在点动方式下，用基准刀切削工件外径； 点动方式使刀具沿 Z轴离开工件，主轴停止，测量外径大小，记录为 D1,并记下屏 幕上显示的X轴坐标显示值，记为:X1; 用基准刀切削工件端面，点动方式使刀具沿 X轴离开工件，主轴停止,测量该端面与某一基准面之间的距离，记录为L1，并记下屏幕上显示的 Z轴坐标显示值，记为：Z1； 退刀，选择所需的刀号，手动换刀，重复步骤、得到D2, X2, L2, Z2; 计算刀偏：如系统

22、设置为直径编程，则： X=X2- X1-( D2-D1)； Z=Z2- Z1- ( L2 L1)；如系统设置为半径编程，则 ： X=X2-X1- (D2-D1) /2 ； Z=Z2 Z1( L2-L1 )；1.1.5 零点偏置和图形参数的设定操作步骤：选择“数据设定”，则下拉子菜单包括如下内容：“零点偏置”，“轴参数” 参数”等。*注意：程序在运行过程中，零点偏置的值不能修改。退出“零点偏置” 键。，请按“图形“ F1”按“图形参数”“F4”键，则显示如下内容平面选择：0坐标系设定：0图形左坐标值：300图形右坐标值：300图形上坐标值：-300图形下坐标值：300图形放大倍数：1INPUT

23、:注意事项:平面选择可设定的值为：0: X-Z平面;1:X-Y平面;坐标设定值为：01坐标系设定的值为：参见上图。图形显示的区域设定：（左坐标，上坐标）（右坐标，下坐标图形放大系数：如为 1，显示为1： 1;如为2,显示放大两倍。1。1。6 HCNC 1T数控车床轴参数的设定1 .操作步骤：选择“数据设定”，从下拉菜单中选择“轴参数按“轴参数” “ F3”键，则显示如下内容：XYZ轴名：XYZ型号：101旋转轴否：NNNCNC 轴：YYY齿轮比分子：151齿轮比分母：1121电机每转脉冲：100001000010000正软极限：100010001000负软极限：1000输入：-10001000

24、 如果要对轴参数进行修改，请输入正确的口令，按任意键进入参数显示画面: 按光标上下左右，上翻页，下翻页键选择所要修改的参数； 按“ F1”键退出该功能，并提示是否存盘.2 .轴参数的详细清单及含义（略）1。1.7 HCNC 1T数控车床 PLC功能1. PLC结构内装PLC是控制机床的顺序动作，它与NC及机床之间存在如图1。 3所示关系。图1。3 PLC、NC和机床联系示意图其中:G、F、R、X、Y都是PLC的寄存器；G寄存器：是从PLC反馈到NC的信息，包括面板的操作信息；（如：循环启动、 进给保持、进给率、极限开关等和M、S、T完成）。F寄存器：是NC给PLC的信息，如机床M、S、T指令。

25、R寄存器:存储PLC中间状态信息。X寄存器：存储从机床及工程面板的输入信息（如极限开关，刀位检测，操作按钮等）。Y寄存器：存储PLC输出的状态信息，如各种提示灯，继电器动作。NC-I , NC O寄存器：分别为 NC与PLC通信的输入与输出映射寄存器。 其中G、F寄存器的内容系统已经定义，不可更改。2. PLC语句定时语句TIME T , #CT为定时器，共有 TO、T1、T2、T3、T4五个C为常数，单位为秒如:TIME T0 , #16输出语句OUT寄存器名号。位女口： OUT Y0.1或语句OR寄存器名号。位女口： OR X2.1或非语句OR NOT寄存器名号。位女口： OR NOT X

26、2。1 块或语句OR LD女口： OR LD 读语句LD 寄存器名 号 .位如： LD X2.1 读非语句LD NOT 寄存器名号 。位 如： LD NOT X4 。0 与语句AND 寄存器名 号。位 如： AND F2.1 与非语句AND NOT 寄存器名 号 .位 如： AND NOT G2 。0 块与语句AND LD(11) 计数器COUNT 记数号， #记数常数 计数器一共有五个( C0、 C1、C2、 C3、C4): 如： COUNT C0 ， 10(12) 译码DEC 寄存器名 ,常数如:DEC F0, #3(13) 高级顺序结束 END0)低级顺序结束 END13. PLC状态显

27、示选择“ PLC 功能” ,屏幕提供以下内容：PLC 状态 ,T 图显示， PLC 编辑， PLC 生成，PLC解释,T图生成，删除一行等。选择“ PLC状态",则在屏幕上显示 PLC所有寄存器的位信息，可测试 PLC状态： “红”块，表示该位 ON“兰”块，表示该位 OFF。按“ F 1 ”退出该功能。4. PLC的测试选择“ T 图显示” ,则在屏幕上显示 PLC 的 T 图和开关动作信息 ,可测试 PLC.5. PLC编辑选择“ PLC 编辑”，进入全屏幕编辑，可进行 PLC 语句的输入，输入完毕，按“ F1" 退出,并将所编辑的内容保存。6. PLC解释选择“ PL

28、C 解释”，将 PLC 语句解释为 CNC 系统可执行的代码，如语句有错误，则在 信息提示行显示错误的总数及行号。如果 PLC 语句有修改，要使之有效，必须进行解释， 然后系统断电后重新上电才有效。7. T图生成选择“ T图生成”，选择该功能前必须进行“ PLC解释"，并保证无语法错误，才可进行T 图生成”，否则将导致系统故障1。1。8 HCNC 1T 数控车床的操作1.系统启动步骤 原则：先开强电，再开弱电 . 合上电源开关，合上电柜空气开关； 开操作面板上的电源开关； 开计算机电源开关，进入 DOS操作环境；进入C: TCNC执行CNC EXE文件.注意：上机床实习时 , 千万注

29、意实习纪律，以免发生设备和人身伤害。2 系统上电屏幕说明系统启动后 ,显示屏上包括如下内容 : 工作方式 : 显示系统目前的工作方式。 在不同的工作方式下有不同的运行状态显示。 如:自动方式的状态显示:100%（进给修调 ） 循环启动或机床锁住或程序单段等。回零方式的状态显示：X轴回零（或Z）。MDI 功能的状态显示:模态 G00 G90 G20 G99。 点动方式的状态显示：100% （最大速度的百分比） X轴进给（或Z）。 步进方式的状态显示 :*10（ 步进倍率 ）X 轴进给（或 Z）。 运行文件名:显示自动加工的文件名 .0。N索引：显示自动运行中的 0代码和N代码。P。L索引：显示自

30、动运行中的 P9调用子程序）代码和 L （调用次数）代码. M.T索引：显示自动运行中的 M （辅助功能）代码和 T （刀具号，四位）. 机械坐标 ： 显示从伺服单元中反馈的坐标信息。 F1 键的功能：用此键可以改变显示的软键功能，使其返回到高一级菜单。3 .关机顺序原则： 先关弱电， 再关强电 . 应在实习老师要求结束实习时进行， 中间一般不进行该步 骤。按“ ESC键退出CNC操作系统； 关闭计算机电源； 关闭操作面板上 NC电源钥匙开关； 拉下电气柜空气开关； 关闭总电源开关（由实习老师完成） 。第二节 数控车削加工（实习一）1. 实习目的通过对典型复合轴工件的实际编程及加工，初步掌握数控车床的基本结构、工作原理，熟悉数控车床编程过程及其具体操作步骤。2。实习要求数控车床主要用于加工轴类和盘类等回转体零件，能自动完成内外圆柱面、锥面、圆弧、切槽、钻、扩孔和螺纹等各种表面的加工。本实习以车削复合轴为例，要求在配有华中I型数控系统的车床上，用26mmB勺棒料进行加工，最后精加工出尺寸如图 1。4所示的零件.图1.