数控加工中心实-验指导书

1、FANC 0i-MB系统加工中心的加工技术与实训概述一、加工中心的根本概念加工中心是数控机床开展到一定阶段的产物，至今人们对加工中心还没有一个确切的定义，一般将带有自动刀具交换装置ATC的数控镗铣床称为加工中心，实际上可以概括为“具有自动刀具交换装置，并能够进行多种工序加工的数控机床。加工中心是一种功能较全的数控加工机床，一般它把几种机床的功能集中在一台设备上，从而具有多种工艺手段。加工中心配置有刀库和回转工作台，在加工过程中由程序控制选用或更换刀具，也由程序控制工作台的回转和分度。它能在一次装夹中完成铣、镗、钻、扩、铰、锪和攻螺纹等工序。加工中心与其它数控机床相比结构复杂，控制系统功能较全。

2、加工中心至少可控制三个坐标轴，其控制功能最少可实现两轴联动控制，多的可实现五轴、六轴联动，从而保证刀具能进行复杂外表的加工。加工中心除具有直线插补和圆弧插补功能外，还具有各种固定加工循环、刀具半径自动补偿、刀具长度自动补偿、在线监测、刀具寿命管理、故障自动诊断、加工过程图形显示、人机对话、离线编程等功能。二、加工中心适宜加工对象加工中心适宜加工形状复杂、加工工序内容多、精度要求高的零件。主要的加工对象有以下几种：1、既有平面又有孔系的零件这类零件常见的有箱体类零件和盘、套、板类零件。1箱体类零件 箱体类零件一般都要进行多工位孔系及平面加工，精度要求较高，特别是形状精度和位置精度要求较严格，通常

3、要经过铣、镗、钻、扩、铰、锪和攻螺纹等工步，需要刀具较多。2盘、套、板类零件 这类零件端面上有平面、曲面和孔系，径向也分布一些径向孔。加工部位集中在单一端面上的盘、套、板类零件宜选择立式加工中心，加工部位不是位于同一方向外表上的零件宜选择卧式加工中心。2、结构形状复杂的零件主要外表有复杂曲线、曲面组成的零件，加工时，需要多坐标联动加工。常见的典型零件有以下几类：1凸轮类 这类零件有各种曲线的盘形凸轮、圆柱凸轮、圆锥凸轮和端面凸轮等。2整体叶轮类 整体叶轮常见于航空发动机的压气机、空气压缩机、船舶推进器等，它除具有一般曲面加工的特点外，还存在许多特殊的加工难点，如通道狭窄，刀具很容易与加工外表和

4、邻近曲面发生干预等。3模具类 常见的模具有锻压模具、铸造模具、注塑模具及橡胶模具等。3、形状不规那么的异形零件 此类零件大多要点、线、面多工位混合加工。三、加工中心的工艺分析一工艺特点由于加工中心配置了自动换刀系统和回转工作台，与传统制造工艺相比，具有以下显著特点：1、在工件成形过程中，没有中间时效处理环节，内应力难以消除。2、由于加工中心工序集中，使用很多刀具，此时既要考虑粗加工时的大切削力，又要考虑精加工时的定为精度，因此机床的强度和刚度要满足这两方面的要求。3、由于机床加工经常处于粗、精加工交替的情况，所以要保证机床有良好的抗震性和精度保持性。4、多工序集中加工，切屑多，切屑的堆积对已加

5、工外表产生影响，加工中应引起注意。5、零件每道工序的内容、切削用量和工艺参数可以随时改变，有很大的加工柔性，适应现代化制造的要求。二加工中心加工零件的工艺性分析1、零件图样的工艺性分析1选择加工内容 加工中心最适合加工形状复杂、工序较多、要求较高，需使用多种类型的通用机床、刀具和夹具，经屡次装夹和调整才能完成加工的零件。2)检查零件图样 零件图样应表达正确，标注齐全，同时要特别注意，图样上应尽量采用统一的设计基准，从而简化编程，保证零件的精度要求。3分析零件的技术要求 根据零件在产品中的功能，分析各项几何精度和技术要求是否合理；考虑在加工中心加工，能否保证其精度和技术要求；选择哪一种加工中心最

6、为合理。4审查零件的结构工艺性 分析零件的结构刚度是否足够，各加工部位的结构工艺性是否合理等。2、工艺过程设计工艺设计时，主要考虑精度和效率两个方面，一般遵循先面后孔、先基准后其它、先粗后精的原那么。加工中心在一次装夹中，尽可能完成所有能够加工外表的加工。对位置精度要求较高的孔系加工，要特别注意安排孔的加工顺序，安排不当，就有可能将传动副的反向间隙带入，直接影响位置精度。例如，安排以下图a所示零件的孔系加工顺序时，假设按图b的路线加工，由于5、6孔与1、2、3、4孔在Y向的定位方向相反，Y向反向间隙会使误差增加，从而影响5、6孔与其它孔的位置精度。按图c所示路线，可防止反向间隙的引入。加工过程

7、中，为了减少换刀次数，可采用刀具集中工序，即用同一把刀具把零件上相应的部位都加工完，再换第二把刀具继续加工。但是，对于精度要求很高的孔系，假设零件是通过工作台回转确定相应的加工部位时，因存在重复定为误差，不能采用这种方法。3、零件的装夹1定位基准的选择 在加工中心加工时，零件的定为仍应遵循六点定位原那么。同时，还应特别注意以下几点：1进行多工位加工时，定位基准的选择应考虑能完成尽可能多的加工内容，即便于各个外表都能被加工的定位方式。例如，对于箱体零件，尽可能采用一面两销的组合定位方式。2当零件的定位基准与设计基准难以重合时，应认真分析装配图样，明确该零件设计基准的设计功能，通过尺寸链的计算，严

8、格规定定位基准与设计基准间的尺寸位置精度要求，确保加工精度。3编程原点与零件定位基准可以不重合，但两者之间必须要有确定的几何关系。编程原点的选择主要考虑便于编程和测量。2零件的夹紧 在考虑夹紧方案时，应尽量减小夹紧变形。零件粗加工时，切削力大，需要的夹紧力大，因此必须慎重选择定位基准和确定夹紧力。夹紧力应作用在主要支承范围内，并尽量靠近切削部位及刚性好的部位。如采用这些措施仍不能控制零件的变形，只能将粗、精加工工序分开，或者在粗加工程序后编入一段选择停止指令，粗加工后松开工件，使零件变形消除后，再重新夹紧零件继续进行精加工。3夹具的选用 在加工中心上，夹具的任务不仅仅是装夹零件，而且要以定位基

9、准为参考基准，确定零件的加工原点。加工中心的自动换刀功能又决定了在加工中不能使用弹套、钻套挤兑到块等元件。因此，在选用夹具结构形式时要综合考虑各种因素，尽量做到经济、合理。m和平面度误差0.010.02mm的要求。常用的家具有组合夹具、成组夹具、可调整夹具、拼装夹具和专用夹具。夹具在机床上的安装误差和零件在夹具中的装夹误差对加工精度都将产生直接的影响。即使在编程原点与定位基准重合的情况，也要求对零件在机床坐标系中的位置进行精确的调整。夹具中零件定位支承的磨损及污垢都会引起加工误差，因此，操作者在装夹零件时一定要将污物去除干净。三刀具的选择加工中心上使用的刀具分刃具局部和联接刀柄局部。刃具局部包

10、括钻头、铣刀、铰刀、四锥等。加工中心有自动换刀装置，联接刀柄要满足机床主轴自动松开和拉紧、定位准确、安装方便、适应机械手的夹持和搬运、适应在自动化刀库中的储存和识别的要求，通常用ISO40、45、50锥孔数据。1、刀柄的选择标准刀柄与机床主轴联接结合面的锥度是7：24，国际标准ISO有40，45，50及30，35等。刀柄尺寸的选择需考虑机械手夹持尺寸和机床主轴夹紧刀柄的尾拉钉尺寸要求。2、对刀具的要求加工中心用刀具必须具有能够承受高速切削和强力切削的性能，并且性能稳定。在选刀具材料时，一般应尽可能选用硬质合金涂层刀片，精密镗孔等还可选用性能好、耐磨的立方氮化鹏和金刚石刀具。另外，在根据工艺卡片

11、确定所用的刃具及刀柄、编制刀具卡片时，还应注意以下因素：1机床允许的刀具最大直径和质量；2注意刀具与夹具及零件发生干预的可能性，零件形状越复杂，此项检查越重要。3零件精度要求高、材料硬度高时，要注意刀具寿命的控制和备用刀具的准备。4采用通用还是专用刀具，要根据生产批量、零件精度及刀库容量等因素决定。课题一 加工中心操作入门一、加工中心使用要求：1、穿戴好劳保用品，不得带手套，围巾，长头发戴帽子。进入实习场地后，听从指导教师的指挥，不得任意起动和操作机床。2、电源接通前的考前须知：1机床防护门、电箱门是否关闭，还应按要求认真检查数控系统各电器附件的插头、插座连接是否平安可靠。2润滑装置油标的液面

12、检查。3操作手柄位置是否正确。4接通电源：先翻开压缩空气开关然后翻开机床总电源、再起动系统、最后翻开急停按钮。3、电源接通后的考前须知：1电源接通后，检查润滑泵是否正常工作，各局部风扇是否正常运行。2机床发生故障，先关闭机床急停按钮、关闭系统电源最后关闭总电源；紧急情况按下急停按钮。4、数控系统通电后,注意检查机床面板指示灯是否正常,CRT显示是否正常。5、程序运行时考前须知：1机床起动前，一定夹紧工件，关好防护门，不得将防护门翻开加工工件。2机床运转过程中，不得接触或接近驱动部件，不得将头部、手伸向转动、移动部件。3不要用湿手、油手触摸各个开关及按钮。4不要移开各种电器平安装置情况下操作机床

13、。5数控加工过程中，操作者不允许离开岗位。并且注意选择平安位置观察加工情况，随时注意周围的情况。6、机床停止时考前须知：1关闭急停按钮，关闭数控系统，然后关闭电源.2各移动部件回零，注：先移动Z轴，再移动X、Y轴。3清理切屑，保持机床及周围环境的整洁4定期清理电器柜和操纵台内部的的灰尘及杂物，大约1020天清洁一次电器柜及操作台的风扇过滤器，以便通风散热。5严禁使用化学试剂抹擦机床操作面板和数控系统CNC操作面板6不要随意改动或修改各种参数，更不要随便整定电器控制元件提供的整定值。7如较长时间机床不工作，应保持7天给机床送一次电，使电器元件及数控系统得电运行23小时，驱潮并且防止机床长时间放置

14、，机床参数或程序有可能丧失。8非操作者，站在平安的位置观察，不得两个或两个以上人员同时操作数控机床，不得在实习场地说笑打闹，不得随意敲击拍打电器柜及操纵台。二、加工中心的操作在进行工件加工前，一般来说，应做以下工作：准备工件、准备刀具、准备夹具、装夹工件。但是在操作数控机床加工工件前的工作还应包括：测量和设定工件的原点，测量和设定刀具的数据，必要时选择和设定用户参数，通过各种方式编辑和输入加工程序，并对程序进行检查、修改、调试直至程序到达了能在自动运行方式下正确加工出工件。本课题所介绍的操作，与操作面板各个键、旋钮的功能密切相关的，通过操作面板完成各种操作。一操作面板在系统中用于操作的面板有两

15、种：数控操作面板和机床操作面板。1、数控操作面板数控操作面板通常由显示单元和键盘单元组成1键盘说明复位键：“RESET按下此键，可使CNC复位或消除报警。帮助键：“HELP当对数控操作面板上的键操作有疑问时，按下此键可以提供三种屏幕信息：报警信息屏幕、操作方法屏幕和参数表屏幕信息。软键：根据不同的操作面板，软键有不同的功能，软键的功能显示在屏幕的底端。地址和数字键：按下此键，可以输入字母、数字或者其他字符。换档键：“SHIFT在键盘上，有些键具有两个功能，按下此键，可以在这两个功能之间进行切换，当一个键右下角的字母可被输入时，就会在屏幕上显示一个特殊字符“。输入键：“INPUT当按下一个字母键

16、或数字键时，该键数据被输入到缓冲器区，并且显示在屏幕上。要将输入到缓冲区的数据复制到偏置存放器中，应按下“INPUT键，这个键与软键上的“INPUT键是等效的。取消键：“CAN按下此键，删除最后一个输入缓冲区的字符或符号。程序编辑键：按下如下键进行程序编辑：“ALTER替换键：用于替换光标所处的程序字。“INSERT插入键：在光标所处位置后插入程序字。“DELETE删除键：用于删除光标所处位置的程序字。功能键：按下这些键，切换不同功能的显示屏幕。功能键包括：“POS：此键显示位置屏幕。“PROG： 此键显示程序屏幕。“OFFSET SETTING： 此键显示偏置/设置屏幕。“SYSTEM： 此

17、键显示系统屏幕。“MESSAGE： 此键显示信息屏幕。“CUSTOM GRAPH： 此键显示用户宏程序和图形显示屏幕。“光标移动键：有四中不同的光标移动键，分别用于光标的左、右、前、后移动。“换页键：有两个换页键，用于向前或向后翻页。2显示单元上的操作键 显示单元上有两种键，一种是功能软键，另一种是菜单返回键和菜单继续键。键盘上的功能键是用来选择将要显示的屏幕功能。一旦选择了一项功能，相应屏幕就会显示出来。要显示更详细内容，那么需按下显示单元上不同的软键功能。它处于显示单元的下方，在功能软键最左端和最右端的两个键分别为：菜单返回键和菜单继续键。菜单返回键用来重新显示前面的屏幕，菜单继续键用来寻

18、找还未显示的屏幕。2、机床操作面板机床操作面板位于操作战的下方，各键的名称、含义及符号如下：1 MEM AUTO 方式选择信号，设定自动运行方式。2 EDIT方式选择信号，设定程序编辑方式。3 MDI 方式选择，设定MDI方式。4 DNC方式选择，设定DNC运行方式实现外部计算机与机床在线加工。5 REF 参考点返回方式选择。6) JOG 进给方式的选择手动连续进给。7 INC 进给方式的选择增量进给。8 HAND 手轮进给方式选择。9 单程序段方式选择。一段一段执行程序，用来检查程序。10 程序段删除可选程序段跳过。自动方式下按下此键，跳过程序段开头带有/和用；结束的程序段。11 可选程序停

19、。执行程序中M01指令时，停止自动操作。12 选择手动/手轮示教方式。13 程序再起动。由于刀具损坏或其他原因导致自动操作停止后，程序可以从制定的程序段重新起动。14) 机械锁住。自动方式下按下此键，各轴均不移动，只在屏幕上显示坐标值的变化。15 空运行。自动方式下按下此键，各轴不以编程速度而是以手动进给速度移动，此功能用于无工件装夹只检查刀具的运行轨迹。16 循环起动，自动操作开始。17 循环停止，自动操作停止，也称为进给保持。18 主轴正转、停止、反转。在手动方式下有效。19 手动进给轴选择。手动方式下，这些键用来选择相应的进给轴。20手动进给轴方向的选择。手动方式下，这些键用来选择相应的

20、进给轴的方向。21 快速进给。按下此键后，执行手动快速进给。22其他按钮解释二根本操作1、机床通电步骤：1翻开机床空气开关； 2接通控制柜上的控制开关；3按下机床操作面板上的通电POWER ON按钮，系统起动。在机床起动过程中，不要按操作面板上的其他按钮；4通电后，检查位置屏幕是否显示。如果通电后出现报警，会显示报警信息；5检查风扇电动机是否旋转。2、机床断电步骤: 1) 关闭机床空气开关；2按下机床急停按钮；3持续按下断电POWER OFF按钮，大约5s。4切断控制柜上的控制开关。5检查面板上的灯是否关闭，机床的所有运动是否停止。三手动操作1、手动返回参考点 在执行了手动返回参考点操作后，机

21、床会自动建立机床坐标系。如果进行相应的设置，机床可以三个轴同时进行返回参考点操作。机床快速移动到减速点，然后以参数设定好的速度移动到参考点。 步骤：1按下“REF开关，选择参考点返回方式。2在没执行参考点返回操作前，机床的软限位没起作用，按下“快速倍率开关选择速度较低的快速移动倍率，用以保证机床的平安。3按下“进给轴和进给方向选择开关，选择要返回参考点的轴和方向，返回参考点后该轴指示灯亮。2、JOG手动连续进给手动连续进给包括：手动连续切削进给和手动连续快速进给。 步骤：1按下方式选择开关的“JOG开关。2通过进给轴和进给方向选择开关，选择将要移动的轴及其方向。按下开关时，机床以指定的速度相关

22、参数设定移动。释放开关，移动停止。3) JOG进给速度可以通过手动切削进给速度的倍率旋钮开关进行调整。4按下“进给轴和进给方向选择开关的同时，按下“快速进给开关，机床以快速进给速度移动。在快速移动过程中，快速移动倍率开关有效。3、INC增量进给在增量进给方式中，可以使所选轴向所选择的方向移动一个增量。增量的单位为最小输入单位的1倍，10倍，100倍，1000倍。 步骤：1按下“INC开关。2通过“倍率开关选择每一步移动的距离。3按下“进给轴和进给方向选择开关，选择将要移动的轴和进给方向。每按一次机床移动一步，移动速度与JOG进给的进给速度一致。4、手轮进给在手轮方式中机床可以通过旋转手摇脉冲发

23、生器微量移动。 步骤：1按下“手轮方式选择开关。2选择机床要移动的轴。3通过“手轮进给放大被率开关选择机床移动距离的放大倍数。转动“手摇脉冲发生器一个刻度时，机床移动的最小距离等于最小输入增量倍数为14选转手轮以手轮转向对应的方向移动机床。手轮旋转360o机床移动的距离相当于100个刻度的对应值。5、手动主轴用手动使主轴旋转前，必须手动选择主轴转速后，再按下机床操作面板上的“手动主轴正转或反转按钮，使主轴旋转。四自动运行1、MEM ：自动加工模式： 此方式是执行已存储到存储器中的程序。中选择了这些程序中的一个并按下机床操作面板上的“循环起动按钮后，起动自动运行，并且循环起动灯亮。在自动运行中，

24、按下机床操作面板上的“进给保持按钮后，自动运行临时终止。当再次按“循环起动按钮后，自动运行又重新进行。步骤：1按下“PROG键，显示程序屏幕；2从存储的程序中选择要执行的程序；3按下机床操作面板上的“循环起动按钮。起动自动运行，且循环起动灯亮。当自动运行结束时，指示灯灭。4要在中途停止或取消自动运行，应按以下步骤：A：停止自动运行 按下机床操作面板上的“进给保持按钮，机床响应如下：当机床移动时，进给减速直至停止；当执行M、S、T指令时，执行完毕后运行停止。按下机床操作面板上“循环起动按钮后，机床的自动运行又重新起动。B：终止自动运行：按下数控操作面板上的“RESET复位键。自动运行被终止，并进

25、入复位状态。当机床运动过程中执行复位操作时，机床减速直到停止。2、MDI运行MDI是“MANUUAL DATA INPUT手动数据输入的缩写。在MDI方式中，通过数控面板，可以编辑最多10行程序并被执行。程序的格式和通常的程序一样。 步骤:1)按下“MDI方式开关。2按下数控操作面板上的“PROG功能键，选择程序屏幕。程序号O0000被自动参加。3为执行程序须将光标移动到程序头。按下机床操作面板上的“循环起动按钮，程序起动运行。当执行程序结束语句后，程序自动去除并且运行结束。4要中途停止或取消MDI运行，步骤同MEM运行。五程序的检查在进行实际加工前必须对所编辑的程序进行检查，检查程序是否有语

26、句的错误，检查机床是否按编辑好的加工程序进行工作。1、机床锁住 机床锁住有两种：机床锁住和辅助功能锁住。1机床锁住：所有的控制轴被锁住。这种指令仅锁住坐标轴的运动。但显示屏幕上的每一轴的移动位置都在变化。2辅助功能锁住： M、S、T指令被禁止输出并且不被执行。2、空运行 按下机床操作面板上的“空运行开关，机床按照指定的速度移动。通常用于机床不装夹工件，通过观察机床坐标显示变化检查程序。3、单程序段 用于进一步仔细检查程序。六图形功能图形功能能够在屏幕上画出编辑的刀具轨迹，通过屏幕上的轨迹，可以检查加工过程。 步骤：调用所需加工程序后: 1)按功能键“CUSTOM GRAPH，显示图形参数如未出

27、现，按“PARAM键。2将光标移动到要设定的参数处，设定坐标、比例等参数。3输入数据，按数控操作面板上的“INPUT键。4重复第2、3步骤，直到所有的参数被设定。5按“GRPAH软键。6起动自动运行，机床开始移动，屏幕上开始绘出运动轨迹。三、操作练习学员在指导教师的监督下操作机床，熟悉机床各功能键的用途及用法。操作机床时应注意：1、开机与停机时的检查内容。2、手动启动主轴时手动功能键必须有效。3、手动驱动各坐标轴时的操作步骤及倍率的选用。4、手动在主轴上装、卸刀具时手动功能键必须有效。四、填写实训报告课题二 加工中心程序编制根底一、数控机床坐标系确实定1、坐标和运动方向的命名原那么数控机床坐标

28、系是为了确定工件在机床中的位置，机床运动部件的特殊位置如换刀点、参考点等以及运动范围而建立的几何坐标系。目前我国执行的JB3051-82?数控机床坐标和运动方向的命名?数控标准，与国际上统一的ISO841等效。其命名原那么和规定如下：1刀具相对于静止工件而运动的原那么这一原那么是为了编程人员能够在不知道是刀具移近工件，还是工件移近刀具的情况下，就能够根据零件图样，确定机床的加工过程。2机床坐标系的规定 数控机床的坐标系采用标准笛卡儿直角坐标系，符合右手法那么。大拇指指向X轴正方向，食指指向Y轴正向，中指指向Z轴正向。3运动方向的规定 数控机床的某一部件运动的正方向，是工件和刀具距离增大的方向。

29、2、数控机床的坐标轴1、坐标轴的指定A、Z轴 Z轴的运动是由传递切削力的主轴所决定的。与主轴轴线平行或重合的坐标轴即为Z轴。对铣床、钻床、镗床等机床是主轴带动刀具旋转；对于车床、磨床等主轴带开工件旋转。如果机床上有几个主轴，那么选一垂直于机床工作台的、常用的主轴为Z轴。对于没有回转主轴的机床如牛头刨床，那么指定垂直于工作台面的轴为Z轴。如有另一轴平行于Z轴，那么定义为W轴，还有第三轴平行于Z轴，那么定义为R轴。B、X轴 X轴通常是水平轴，且平行于工件装夹平面，这是在刀具或工件定位平面内运动的主要坐标。在工件旋转的机床上，X的运动方向是径向的。如另有第二、第三轴平行于X轴，那么分别定为U轴和P轴

30、。C、Y轴 Y轴可以根据右手法那么来确定。如果有第二、第三轴平行于Y轴，那么分别定为V轴和Q轴。2坐标轴的方向a、Z轴 Z坐标的正方向是使工件与刀具之间距离增加的方向。例如在钻镗加工中心上，钻入和镗入工件的方向是Z坐标负方向，而退出为正方向。b、X轴在刀具旋转的机床上如铣床、钻床、镗床，如Z坐标是水平的卧式、那么由主轴向工件看，X坐标的正方向指向右方；如Z坐标是垂直的立式，那么由主轴向立柱看,X坐标的正方向指向右方.在工件旋转的机床上如车床、磨床等，X的运动方向是径向的，而且平行于横向滑座。刀具离开工件旋转中心的方向是X的正方向。在没有回转刀具、工件的机床上，主要切削方向为X轴正方向。C、Y轴

31、 Y轴正方向可以根据右手法那么来确定。3回转运动及回转方向数控机床除了有沿X 、Y、 Z的直线运动外，还有绕轴线平行于 X 、Y、 Z轴的回转运动，分别称为A 、B、 C轴。正方向由右手螺旋法那么确定。二、机床坐标系与工件坐标系在确定了机床各坐标轴及方向后，还应进一步确定机床坐标系原点的位置。1、机床坐标系 数控机床出厂时，制造厂家在机床上设置了一个固定点，以这一点为坐标原点而建立的坐标系称为机床坐标系，而这一点称为机床原点或机床零点。在数控车床上，一般取在卡盘端面与主轴中心线的交点处。在数控铣床或加工中心上，机床原点一般取在X 、Y、Z三个直线坐标轴正方向的极限位置上。数控机床上还有一个重要

32、的固定点，称为参考点。这参考点与机床原点之间的位置通过每个进给轴上的挡铁和限位开关已预先精确设定。当进行回参考点的操作时，装在各进给轴上的行程开关碰到相应的挡块后，向数控系统发出信号，由系统控制各进给轴停止运动，完成回参考点操作。这一操作过程通常称为回零操作。机床通常在以下情况下面进行回零操作：在机床接通电源以后。当机床产生报警而复为清零以后。在机床急停以后。需注意：并不是所有的数控机床都需要次操作。应看其检测元件的性质。2、工件坐标系为编程方便，以机床坐标系为基准而在工件上建立的坐标系称为工件坐标系，它的原点称为工件零点。三、绝对坐标系和相对坐标系绝对坐标系：刀具或工作台运动轨迹的坐标值只是

33、相对于某一固定的编程坐标点计算的坐标系。相对增量坐标系：刀具或工作台运动轨迹的坐标值只是以前一个位置为零点进行计算的坐标系。通常数控车床用U、V、W表示X、Y、Z方向的增量，而数控铣、加工中心用G90、G91来改变绝对与相对坐标系。四、编程格式数控编程时，必须先了解程序的结构、句法和编程规那么等有关规定，才能正确编写数控加工程序。一程序的结构与格式1、程序的结构 一个完整的程序由程序号、程序内容和程序结束三局部组成。 例如： 1程序号 为了区别存储器中的程序，每个程序都要有程序编号。一般以规定的英文字母多用O、P开头，后面跟假设干位数字组成。有些系统的程序号由英文字母、数字或英文、数字混合组成

34、。2程序内容 程序内容局部是整个程序的核心，它由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个指令构成，它表示数控机床要完成的全部动作。3程序结束 程序结束是以程序结束指令M02或M30作为整个程序结束的符号，来结束整个程序。2、程序段格式 程序段格式是指程序段中的字、字符和数据的安排形式。目前通常使用地址符的可变程序段格式，又称字地址格式，每个程序段有假设干程序字组成，而程序字通常由英文字母表示的地址符和地址符后面的数字及符号组成，字的功能类别由地址符决定。程序段格式如下：N G XYZ其他坐标 F S T M ； 顺序号 准备功能 运动轨迹的坐标尺寸 进给功能 主轴功能 刀具功能 辅助功能 结束符

35、号在程序段的顺序号前，还可输入斜线符“/。当机床控制面板上的程序跳步功能有效时，有该符号的程序段在程序的执行过程中会被跳过不执行，有些系统在程序段的后面还可加注释。字地址格式的特点：1程序段中字的前后排列顺序并不严格，但为了编辑、修改程序的方便，最好按上面的格式顺序书写。2没有必要的功能字可以省去。3有些功能字属模态指令，所谓模态指令是指一经使用一直有效，直到被同组的其他代码取代为止。所以有前面程序段指定的某些G功能或F、S、T、M功能，假设在本程序段仍有效，可以省略。非模态指令是指只在本程序段有效的指令。4坐标尺寸字中可只写有效数字，省略前置零。正是由于字地址格式具有上述特点，所以在一个程序

36、中各个程序段的长度是可变的，故被称为可变程序段格式。3、程序字说明 程序字是组成程序的最根本单元，它是由地址字符和数字字符组成。1)顺序号字 又称程序段号，位于程序段之首，用地址符N和后面的假设干位数字常用24位来表示。一般都将第一程序段冠以N10，后面以10为间隔设置，这主要是便于调试时插入新的程序段。如在N10和N20之间可插入N11N19。顺序号的作用主要是便于程序的校对和检索修改，还可用于程序转移。需要注意的是程序执行的顺序和程序输入的顺序有关，而与顺序号的大小无关。所以，整个程序中也可以全不设顺序号，或只在需要的局部设置。2准备功能字 地址符G，故有称G功能或G指令，它是使数控机床准

37、备好某种运动方式的指令。G代码由地址G及其后的两位数字组成，从G00G99共100种，有些系统的G代码已使用三位数。G指令在使用中有以下一些特点：1G指令根据功能定义分成假设干个组，同一程序段中同组G指令只能使用一个，假设指定两个以上时，那么只有最后一个有效。2G代码中前置“0允许省略，如G1就表示G01。我国根据ISO1056-1975(E)制定了JB3208-83标准，规定了G代码的功能定义，但世界上的数控系统生产厂家，为了表达本身系统的特点，常不按照国际标准进行功能定义，造成G功能含义的差异。因此在具体使用时，必须根据机床说明书的规定进行编程。FANUC 0i系统G功能含义表 表中IP表

38、示X，Y，Z，A，B，及C任意轴地址的组合功能格式功能格式定位G00G00 IP ；直线插补G01G01 IPF；圆弧插补G02，G03XYZF；极坐标指令G15，G16G17 G16 XPYP；G18 G16 XPZP；G19 G16 YPZP；G15 ；取消停刀G04 G04 X-/P-；平面选择G17，G18，G19G17 ；XY平面G18；XZ平面G19 ；YZ平面英制/公制转换G20，G21G20；英制输入G21；公制输入返回参考点检查G27G27 IP；功能格式功能格式返回参考点G28，G30G28 IP；经中间点返回参考点。G30 IP；经中间点返回第二参考点。G29G29 IP

39、；从参考点经中间点返回起始点。刀具半径补偿CG40-G42D；D刀具偏置号；G40；取消刀具长度补偿AG43 G44 G49ZH；H：刀具偏置号。G49；取消比例缩放G50，G51G51 XYZ ；P，I，J，K：比例缩放倍率；X，Y，Z比例缩放中心坐标；G50；取消G54-G59IP；工件坐标系选择 G52 G52 IP；局部坐标系设定G60 G60 IP；单向定位用户宏程序G65 G66 G67调用一次G65 PL指定自变量；P：程序号 L：重复次数模态调用G66 PL指定自变量；G67 ；取消坐标系旋转G68，G69G68R ；G69； 取消固定循环G73 G74 G76 G80G89X

40、YZPQRFK；G80 ； 取消G90，G91G90；绝对指令G91；相对指令G90G91；并用G92 G92 IP；改变工件坐标系G92 S；最大主轴速度钳制G94，G95G94 F；每分进给G95 F；每转进给G98，G99G98；返回起始点G99；返回R点3坐标尺寸字 尺寸字给定机床在各坐标轴上的移动方向和位移量，由尺寸地址符和带正、负号的数字组成。尺寸地址符较多，其中X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R表示直线坐标；A、B、C、D、E表示角度坐标；I、J、K表示圆心坐标；R还可指定圆弧半径。坐标尺寸可以通过G指令选择米制或英制。采用米制时，坐标尺寸最小单位一般为0.001mm或0.01m

41、m；采用英制时，坐标尺寸的最小单位为0.0001lin或0.001lin。4进给功能字 由地址符F和假设干位数字组成，它的功能是指定切削的进给速度，具体的进给速度由F后面的数字给出。进给速度的单位有每转进给mm/r和每分进给mm/min两种，一般通过G94、G95指令来选择。通常加工中心、数控铣床使用每分进给；数控车床使用每转进给，数控车床中F还可用来指定螺纹导程。5主轴转速功能字 由地址符S和假设干位数字组成，S后面的数字直接指定主轴的转速，单位为r/min。如S600表示主轴转速为600r/min。对于数控车床来讲，S后面的数字还可指定切削线速度，单位为m/min。用G96、G97来选择是

42、指定每分钟转速还是线速度，线速度和转速之间的关系为：V=Dn/1000 式中D切削部位的直径mm； V切削线速度m/min； n主轴转速r/min中选择线速度后，加工中切削线速度就会保持恒定，而主轴转速会随着切削直径的变化而不断变化。6刀具功能字 由地址符T和假设干位数字组成，用来指定加工所用的刀具。刀补号由地址符D与H指定。常与换刀指令M6一起使用。如M6 T5；表示调用5号刀。7辅助功能字 又称M功能，主要用于数控机床开关量的控制，是表示一些机床辅助动作的指令。用地址符M和后面的两位数字表示，有M00M99共100种，有些系统的M功能已使用三位数。与G指令一样，M指令在实际使用中的标准化程

43、度也不高。通常一个程序段中仅能指定一个M代码。下面介绍一些主要的M指令：M00 程序停止 执行含有M00指令的语句后，机床自动停止。如编程者想要在加工中心中使用机床暂停检查工件、调整、排屑等，使用M00指令，重新启动程序后，才能继续执行后续程序。M01选择停止 执行含有M01的语句时，如同M00一样会使机床暂时停止，但是，只有在机床控制盘上的“选择停止键处在“ON状态时此功能才有效，否那么，该指令无效。常用于关键尺寸的检验或临时暂停。M02程序结束 该指令说明主程序结束，机床的数控单元复位，如主轴、进给、冷却停止，表示加工结束，但该指令并不返回程序起始位置。M03主轴正转 主轴正转是从主轴+

44、Z方向看从主轴头向工作台方向看，主轴顺时针方向旋转。M04主轴反转 主轴逆时针转是反转，当主轴转向开关M03转换为M04时，不需要用M05先使主轴停转，一般用M03，因为刀具一般都为右刃切削。可用S指定主轴转速，执行M03代码或M04代码后，主轴转速并不是立即到达指令S设定的转速。M05主轴停转 主轴停止是该程序段其他指令执行完成后才停止。M06换刀指令 常用于加工中心刀库德自动换刀时使用。M07冷却液开 执行M07后，冷却液、雾状冷却液翻开。M08冷却液开 执行M08后，液状冷却液翻开。M09冷却液关 M19主轴定向停止 主轴准停在预定的角度位置上。M21 X轴镜像 使X轴运动指令的正负号相

45、反，这时X轴的实际运动是程序指定方向的反方向。M22 Y轴镜像 使Y轴运动指令的正负号相反，这时Y轴的实际运动是程序指定方向的反方向。M23镜像取消M30程序结束 与M02同样，表示主程序结束，区别是M30执行后使程序返回到开始状态。 M49进给速度人工调整的功能取消 M49使机床控制板上的倍率按钮FEED RATE OVERRIDE无效，该指令常用于攻丝但固定循环如G76、G84 等不用此指令。M98 调用子程序。M99 子程序结束指令。8程序段结束字 写在每一程序段之后，表示程序段结束。当用EIA标准代码时，结束符为“CR“，用ISO标准代码时为“NL或“LF。有的用符号“；、“*、“#表

46、示。 二编程规那么1、绝对编程和增量编程 数控机床编程时，可采用绝对值编程、增量值编程或二者混合编程。2、小数点编程 数控编程时，可以使用小数点编程，也可采用脉冲数编程。例如：X50.0或X50.表示X坐标50mm；X0.01或X.01表示X坐标0.01mm。假设不写小数点，就表示用脉冲数编程，例如当脉冲当量为0.001mm时，X50表示X坐标0.05mm。有些系统不使用脉冲数编程，这时，X50或X50.都表示X坐标50mm，X0.001表示X坐标0.001mm。3、自保持功能 大多数G代码和M代码都具有自保持功能，除非是它们被取代或取消，否那么一直保持有效。另外当坐标尺寸字与F、S、T字的内

47、容不变时，下一个程序段会自动接收此内容，因此也可以省略不写。4、指令的取消和替代 G指令代码和M指令代码可分成各种不同的组，同组中的指令，后输入的指令代码取消前面的指令。五、操作练习1、熟悉熟悉加工中心的数控系统面板。2、在“MDI模式下练习程序的输入与编辑。3、在“MDI模式下练习主轴的旋转、主轴准停。换刀的过程。4、在“MDI模式下练习换刀的过程，冷却液的开、停。5、在“MDI模式下练习机床移动部件的定位。六、填写实训报告：课题三 工件坐标系的建立一、技能实训要求和实训内容：实训要求：1、掌握工件及刀具在加工中心上的正确安装。2、掌握对刀方法、工件坐标系数据输入和刀补值的输入。实训内容：l

48、、有关指令的介绍。2、对刀步骤。3、程序的输入与检验方法及自动加工。二、有关指令的介绍：1、绝对坐标和相对坐标指令G90，G91表示运动轴的移动方式。使用绝对坐标指令G90，程序中的位移量用刀具的中点坐标表示。相对坐标指令G91用刀具运动的增量表示。如图3-1所示，表示刀具从A点到B点的移动，用以上两种方式的编程分别如下：格式：G90 X80.0 Y150.0； G91 X-120.0 Y90.0；2、坐标系设定指令在使用绝对坐标指令编程时，预先要确定工件坐标系，通过G92 可以确定当前工作坐标系，该坐标系在机床重开机时消失，如图3-2所示。格式：G92XYZ；例：G92 X150.0Y300

49、.0Z200.0；3、工件坐标系的选取指令G54G59一般数控机床可以预先设定6个G54G59工件坐标系，这些坐标系存储在机床存储器内，机床重开机时仍然存在，在程序中可以分别选取其中之一使用。6个工件坐标系皆以机床原点为参考点，分别以各自与机床原点的偏移量表示，需要提前输入机床内部，如图33所示。4、快速定位指令G00G00指令，刀具以快速移动速度移动到用绝对指令或增量指令指定的工件坐标系中的位置。进给速度F对G00指令无效。格式：G00 IP；IP；绝对指令时，是终点的坐标值；增量值指令时，是刀具移动的距离。说明：用参数NO.1401的第一位LRP，可以选择下面两种刀具轨迹之一；非直线插补定

50、位 刀具分别以每轴的快速移动速度定位。刀具轨迹一般不是直线。直线插补定位 刀具轨迹与直线插补G01相同。刀具以不超过每轴的快速移动速度，在最短时间内定位。G00指令中的快速移动速度由机床制造厂商对每个轴单独设定到参数NO.1420中。由G00指令的定位方式，在程序段的开始刀具加速到预定的速度，而在程序的终点减速。在确认到位后，执行下一个程序段。“到位是指进给电机移动到了指定的位置范围内。这个范围由机床制造厂商在参数NO.1826中设定。通过设定参数NO.1601#5NCI，可以不进行对各程序段的到位检测。例：如图3-4；G00路径用虚线绘出G90 G00 X80.0 Y150.0；G91 G0

51、0 X-120.0 Y90.0； 5、直线插补指令G01 刀具沿直线移动。格式：格式：G00 IPF；IP；绝对指令时，是终点的坐标值；增量值指令时，是刀具移动的距离。F；刀具的进给速度进给量说明：刀具以F指定的进给速度沿直线移动到指定的位置。直到新的F值被指定之前，F指定的进给速度一直有效。因此，无需对每个程序段都指定F值。用F代码指令的进给速度是沿着刀具轨迹测量的，如果不指令F代码，那么认为进给速度为零。例：如图3-5；G01路径用实线绘出G90 G01 X80.0 Y100.0 F80；G91 G01 X80.0 Y100.0 F80；6、刀具长度补偿指令G43、G44、G49刀具长度补

52、偿指令一般用于刀具轴向Z方向的补偿，它使刀具在Z方向上的实际位移量比程序给定值增加或减少一个偏移量。当刀具长度发生变化时，可以在不改变程序的情况下，通过改变偏移量，加工出所要求的零件尺寸。格式：G43/G44 ZH； G49；G43为刀具长度正补偿；G44为刀具长度负补偿；H为刀具长度补偿值的存储地址；G49 取消刀具长度补偿。使用G43、G44时，不管用绝对编程还是增量编程，程序中指定的Z轴移动指令的终点坐标值，都要与偏移地址H中的偏移量进行运算。G43时相加，G44 时相减，然后把运算结果作为终点坐标值进行加工。7、暂停指令G04在进行锪孔、车槽、打中心孔等加工时，常要求刀具在短时间内实现

53、无进给光整加工，此时可以用G04 指令实现暂停，暂停结束，继续执行下一程序段。格式：G04 X/p；X、P指定暂停时间，范围为0.00199999.999s。X可用小数点编程，单位为s，P不允许用小数点，单位为ms。如暂停时间为3.5s的程序为：GO4 X3.5； 或 G04 P3500；G04 是非模态指令，只在本程序段有效。三、对刀对刀就是在机床上确定工件坐标系原点的过程。即把工件坐标系原点在机床坐标系中的X、Y、Z坐标值找出，并设到零点偏置编程所用的工件坐标系G54G59其中只一中。X、Y坐标方向通常采用光电式或机械式寻边器；Z方向那么采用Z轴设定器。其操作步骤如下。1、以工件一角点为零

54、点，如图3-6，以工件左上角为零点，按机床操作面板上的手动键，进入手动方式，主轴中装入寻边器。机械寻边器工作时需给一转速S400600以形成离心力。光电寻边器不需转动。下面以光电寻边器为例：1对X轴方向：(1)利用手动连续进给方式使寻边器靠近工件，然后改用手摇方式进行移动X坐标轴，使寻边器移X正方向慢慢靠近工件，越靠近工件越慢，防止寻边器与工件快速相碰。当寻边器接触工件时，光电寻边器会发光，然后向相反方向移动一格，改用小倍率，再接触工件，光电寻边器发光，此时计下当前X轴的机床坐标值，该坐标值加上寻边器球半径，便是工件坐标系原点在机床坐标系中的X坐标值。(2)按系统面板上的“OFFSET键，再按

55、软键“坐标系进入工件坐标系设定面板。按光标移动键选择工件坐标系G54G59在X栏目中输入以上的X坐标值；界面如图3-7； 图3-7 工件坐标系设定界面 图3-8刀具补正界面2对Y轴方向 与X轴方向方法相似，把最后的Y值输入到图3-7中的Y栏目中。3对Z轴方向：一般直接用刀具对，卸下光电寻边器，主轴中装入刀具，把Z向设定器吸在工件外表，利用手摇脉冲发生器移动Z轴，使刀具Z负向慢慢靠近Z向设定器，同样越靠近设定器越慢，直到设定器发光，计下当前Z轴的机械坐标值，该坐标值减去设定器高度，便是工件坐标系Z轴原点在机床坐标系中的坐标。因使用中要用到多把刀具，为便于输入，常把设定器高度值取负输入到工件坐标系

56、中，把没把刀具到达设定器时的Z向机械坐标值输入到刀具补正界面中。刀具补正界面调用步骤为：按系统面板“OFFSET键，再按软键“补正进入刀具补正界面，如图38；用光标移动键选择H栏中的番号为便于记忆，一般刀具号对应番号数；2、以工件中心为零点 如图3-9所示，以工件的中心为零点，其对刀过程如下。1对X轴方向：用寻边器移X正方向和负方向慢慢靠近工件，分别计下寻边器接触工件X轴正方向的机械坐标值X1和X轴负方向的机械坐标值X2，共件坐标系中X坐标值便是X1和X2的平均值。即：X= X1+X2/22)对Y轴方向：和对X轴方向一样，分别对出Y1和Y2，求出Y1和Y2的平均值。即 Y= Y1+Y2/23Z

57、轴方向对法同上述以一角为零点的对法一样。3、对刀结果的检验在MDI模式下输入以下程序G90 G0 G54 X0 Y0；G43 H1 Z50.0；按操作面板上的“循环起动键，自动运行后，观察结果。四、操作练习：1、练习工件坐标系建立的过程及调用该坐标系的方法。2、铣削材料为50铝棒端面，深度0.5mm；五、工具清单序号名称规格精度单位数量1寻边器10个12Z轴设定器50个13平口虎钳QH125台14端铣刀16把1六、加工注意问题1、仔细分析所加工零件，注意下刀点与刀具路径接痕；2、仔细分析切削用量，确定加工路径；3、输入程序要细心；4、自动加工前要仔细校验程序；七、填写实训报告课题四 单一外形工

58、件加工一、技能实训要求和实训内容：实训要求：1、掌握工件坐标系的设定和应用。2、掌握程序的输入和检验的方法与自动加工。3、掌握相关指令的用法。实训内容：l、有关指令的介绍。2、刀具半径补偿应用。二、有关指令的介绍：1、圆弧插补指令 G02，G03该指令使刀具沿圆弧运动。格式：XYZF；说明：1G17、G18、G19平面指定指令；G17指定XY平面，G18指定XZ平面，G19指定YZ平面。立式加工中心默认XY平面，即加工XY平面圆弧G17指令可以省略。2G02顺时针方向圆弧插补；G03逆时针方向圆弧插补；判别方法：从垂直与圆弧所在平面的轴的正向向负向看，圆弧走向为顺时针为G02, 圆弧走向为逆时

59、针为G03；如图4-1； 图41 G02、G03判别3X、Y或Z指定圆弧终点，并且根据G90或G91用绝对值或增量值表示。假设为增量值指定，那么该值为从圆弧起点向终点方向的距离。4I、J、K 用地址I，J和K分别指令X，Y和Z轴向的圆弧中心位置。I、J或K后的数值是从起点向圆弧中心方向的矢量分量，并且，不管指定G90还是G91总是增量值。如图 4-2所示：I、J和K必须根据方向指定其符号正或负 图4-2 I、J、K判别I0，J0和K0可以省略。当X，Y和Z省略终点与起点相同，并且中心用I，J和K指定时，是360o的圆弧整圆。G02 I；指令一个整圆。如果在起点和终点之间的半径差在终点超过了参数

60、NO.3410中的允许值时，那么产生P/S报警NO.020。5圆弧半径R 在圆弧和包含该圆弧的圆心之间的距离能用圆的半径R指定，以代替I、J和K。在这种情况下，可以认为，一个圆弧小于1800，而另一个大于1800。当指定超过1800的圆弧时，半径必须用负值指定，如果X，Y和Z全部省略，即终点和起点位于相同位置，并且指定R时，程序编制出的圆弧为00。如 G02 R；刀具不移动6进给速度F圆弧插补的进给速度等于F代码指定的进给速度，并且将沿着圆弧的进给速度圆弧的切向进给速度控制为指定的进给速度。指定的进给速度和实际刀具的进给速度之间的误差在2%以内。但是，这个进给速度是在加上刀具半径补偿之后沿圆弧