数控编程与加工项目教程-周晓宏课件项目16 FANUC系统加工中心操作

项目16FANUC系统加工中心操作学习目标：1.了解加工中心的操作面板。2.掌握加工中心的操作方法。要应用如图15-1所示的加工中心加工出如图15-2所示的零件，首先必须了解加工中心面板的构成，掌握加工中心的对刀方法和维护方法。在本项目中我们将以VDF-850加工中心为例，介绍加工中心的操作方法。

任务一

认识机床操作面板VDF-850加工中心配置了FANUC0i-MB系统，其操作面板如图16-1所示。图16-1VDF-850立式加工中心操作面板

一、CRT/MDI面板上各键的功能

CRT/MDI面板上各键的功能见表16-1。二、机床操作面板上各键的功能1.操作方式选择按键开关的功用操作方式选择开关的功用见表16-2。2.操作面板上各键功用说明

下面只叙述与刀库相关的键的作用,其他键的功用参见本书项目九。(1)<刀库前进>按钮

刀库前进开关。按下此按钮，刀库向前移动。

(2)<刀库后退>按钮

刀库后退开关。按下此按钮，刀库向后移动。

(3)<刀库正转>按钮

刀库正转开关。按下此按钮(上面的指示灯亮)，ATC刀库依顺时针方向转动；指示灯不亮，ATC刀库不动作。(4)<刀库反转>按钮

刀库反转开关。按下此按钮(上面的指示灯亮)，ATC刀库依逆时针方向转动；指示灯不亮，ATC刀库不动作。

任务二开机“回参考点”参见本书项目九。任务三

手动操作参见本书项目九。

任务四

对刀一、对刀操作对刀的操作方法和数控铣床一致，请参考本书项目九的任务五。二、工件坐标系原点Z0的设定、刀具长度补偿量的设置1.工件坐标系原点Z0的设定在编程时，工件坐标系原点Z0一般取在工件的上表面。但在加工中心设置时，工件坐标系原点Z0的设定一般采用以下两种方法：（1）工件坐标系原点Z0设定在工件的上表面。

（2）工件坐标系原点Z0设定在机床坐标系的Z0处(设置G54等时，Z后面为0)。

对于第一种方法，必须选择一把刀具为基准刀具(通常选择加工Z轴方向尺寸要求比较高的刀具为基准刀具)。第二种方法没有基准刀具，每把刀具通过刀具长度补偿的方法使其仍以工件上表面为编程时的工件坐标系原点Z0。具体操作：①把Z轴设定器放置在工件的水平表面上，主轴上装入已装夹好刀具的各个刀柄刀具(见图16-2)，移动X、Y轴，使刀具尽可能处在Z轴设定器中心的上方；②移动Z轴，用刀具(主轴禁止转动)压下Z轴设定器圆柱台，使指针指到调整好的“0”位；③记录每把刀具当前的Z轴机床(机械)坐标值。图16-2工件坐标系Z0的设定及长度补偿的设置也可不使用Z轴设定器，而直接用刀具进行操作。使刀具旋转，移动Z轴，使刀具接近工件上表面(应在工件今后被切除的部位)。当刀具刀刃在工件表面切出一个圆圈或把粘在工件表面的薄纸片(浸有切削液)转飞时，记录每把刀具当前的Z轴机床(机械)坐标值。使用薄纸片时，应把当前的机床坐标减去0.01~0.02mm。对于第一种方法，除基准刀具外，在使用其他刀具时都必须有刀具长度补偿指令，设置时把基准刀具的Z轴机床(机械)坐标值减去50，然后把此值设置到G54或其他工件坐标系的设置位置。如果基准刀具在切削过程中出现折断，那么重新换上刀具后仍以上面的方法进行操作，得到新的机床坐标Z，用此Z值去减工件坐标系原点G54等设置处的机床(机械)坐标值，并把此值设置到基准刀具的长度补偿处，用长度补偿的方法弥补其Z方向的工件坐标。另外，所有刀具在取消长度补偿时，Z必须为正(如G49Z150)；如果Z取得较小或负的，则可能出现刀具与工件相撞的事故。对于第二种方法，每把刀具在使用时都必须有长度补偿指令(长度补偿值全部为负)，在取消刀具长度补偿时，Z不允许为正，必须为0或负(如G49Z-50)，否则主轴会出现向上超程。2．刀具长度补偿的设置对应工件坐标系原点Z0的设定方法，刀具长度补偿的设置同样有两种。针对第一种情况，我们在设置基准刀的长度补偿H值时应为0，其他刀具只需把上面记录的Z轴机床(机械)坐标值去减基准刀具的Z轴机床(机械)坐标值，把减得的值(有正、有负，设置时一律带符号输入，调用长度补偿时一律用G43)设置到相应刀具的H处；对于第二种情况，只需把上面记录的Z轴机床(机械)坐标值；都减去50，然后把计算得到的值(全部为负)设置到刀具相应的H处。如果在加工中心Z轴返回参考点的位置上，把Z轴的相对坐标预定为“-50”，则在图16-2中，当刀具与Z轴设定器接触，且使指针指在“0”位时，此时的相对坐标值跟刀具与工件上表面直接接触时的机床(机械)坐标值是完全相同的。所以在预定的情况下，只需记录下相对坐标值即可，设置H时也只需输入此值。三、刀具半径补偿量及磨损量的设置由于数控系统具有刀具半径自动补偿的功能，因此我们在编程时只需按照工件的实际轮廓尺寸编制即可。刀具半径补偿量设置在数控系统中番号与形状(D)相对应的位置。刀具在切削过程中，刀刃会出现磨损(刀具直径变小)，最后会出现外轮廓尺寸偏大、内轮廓尺寸偏小(反之，则所加工的工件已报废)，此时可通过对刀具磨损量的设置，然后再精铣轮廓，一般就能达到所需的加工尺寸。举例：加工如图16-3所示零件，测量A和B两项尺寸。要求尺寸、测量尺寸和磨损量设置值如表16-3所示，。如果在磨损量设置处已有数值(对操作者来说，由于加工工件及使用刀具的不同，开机后一般需把磨损量清零)，则需在原数值的基础上进行叠加。例：原有值为-0.07，现尺寸偏大0.1(单边0.05)，则重新设置的值为：-0.07-0.05=-0.12。图16-3磨损量设置举例任务五

程序的编辑与管理参见本书项目九。任务六自动运行参见本书项目九。任务七加工中心的操作规程与技巧一、加工中心操作规程为了正确合理的使用加工中心，保证加工中心正常运转，必须制定比较完整的加工中心操作规程。1.工件加工前的注意事项（1）机床通电后，检查各开关、按钮是否正常、灵活，机床有无异常现象。（2）检查电压、油压、气压是否正常，有手动润滑的部位先要进行手动润滑。（3）各坐标轴手动回参考点(机床原点)。若某轴在回参考点位置前已处在零点位置，必须先将该轴移动到距离原点100mm以外的位置，再进行手动回参考点。（4）在进行工作台回转交换时，台面上、护罩上、导轨上不得有异物。（5）NC程序输入完毕后，应认真校对，确保无误。其中包括代码、指令、地址、数值、正负号、小数点及语法的查对。（6）按工艺规程安装找正好夹具。（7）正确测量和计算工件坐标系，并对所得结果进行验证和验算。（8）将工件坐标系输入到偏置页面，并对坐标、坐标值、正负号及小数点进行认真核对。（9）刀具补偿值(长度、半径)输入偏置页面后，要对刀具补偿号、补偿值，、正负号、小数点进行认真核对。2.工件加工过程中的注意事项(1)无论是首次加工的零件，还是周期性重复加工的零件，首先都必须按照图样工艺、程序和刀具调整卡，进行逐把刀逐段程序的试切。(2)单段试切时，快速倍率开关必须置于较低挡。(3)每把刀首次使用时，必须先验证它的实际长度与所给补偿值是否相符。(4)在程序运行中，要重点观察数控系统上的几种显示。坐标显示：可了解目前刀具运动点在机床坐标系及工作坐标系中的位置，了解这一程序段的运动量，还剩余多少运动量等；寄存器和缓冲寄存器显示：可看出正在执行程序段各状态指令和下一程序段的内容。主程序和子程序：可了解正在执行程序段的具体内容。(5)试切进刀时，在刀具运行至工件表面30～50mm处，必须在进给保持下，验证坐标轴剩余坐标值和X、Y轴坐标值与图样是否一致。(6)对一些有试刀要求的刀具，采用“渐进”的方法。例如，镗孔，可先试镗一小段长度，检测合格后，再镗到整个长度。使用刀具半径补偿功能的刀具数据，可由小到大，边试切边修改。(7)试切和加工中，更换刀具、辅具后，一定要重新测量刀具长度并修改好刀具补偿值和刀具补偿号。(8)程序检索时应注意光标所指位置是否合理、准确，并观察刀具与机床运动方向坐标是否正确。(9)程序修改后，对修改部分一定要仔细计算和认真核对。(10)手摇进给和手动连续进给操作时，必须检查各种开关所选择的位置是否正确，弄清正负方向，认准按键，然后再进行操作。3.工件加工完毕后的注意事项（1）全批工件加工完毕后，应核对刀具号、刀具补偿值，使程序、偏置页面、调整卡及工序卡中的刀具号、刀具补偿值完全一致。（2）从刀库中卸下刀具，按调整卡或程序，清理编号入库。磁盘与工艺、刀具调整卡成套入库。（3）卸下夹具，某些夹具应记录安装位置及方位，并做出记录，存档。（4）关机前必须把加工中心打扫清理干净，并将各坐标轴停在中间位置。二、加工中心操作技巧1.工件装夹注意事项（1）机用平口虎钳在工作台上要固定牢固，使用时检查机用平口虎钳的各个螺钉、螺母是否松动。

（2）机用平口虎钳的固定面要与机床的工作台纵向平行。

（3）装夹工件时，工件的基准面要与机用平口虎钳的定位面贴合紧密。

（4）工件装夹好后，用百分表检查各个面的垂直度误差和平行度误差。

（5）建立工件坐标系后，检验工件的坐标原点。2.操作加工中心时防止机床碰撞的措施加工中心是价值昂贵的设备，在操作时一定要特别小心。如果机床发生碰撞事故，则会造成重大损失，为防止碰撞事故发生，可使以下几个方面采取措施。（1）数控程序中的编程坐标系一定要与在机床上对刀时设定的工件坐标系一致。（2）对刀和加工之前要确认刀具和工件都已装夹正确，并已夹紧牢固。（3）对刀之后必须进行验证，确认对刀无误后才能开始加工，验证对刀的方法可通过在MDI方式下运行指令：“G54G01X0Y0Z50.0F100”(当用G54对刀时)，然后检查刀具是否到达了工件坐标系中的点（0，0，50）。（4）要认真测定每一把刀的长度，并在对应长度补偿寄存器中将数据设定好，每次调用某一把刀时，必须同时调用其刀具长度补偿。在换另一把刀之前要用指令取消原来刀具的长度补偿。（5）对无把握的程序，可先用“单步”方式试运行程序，试运行时要注意观察屏幕上显示的加工余量值与工件实际值之间是否相符，发现异常，立即停机检查。（6）当锁住机床，在机床上模拟加工之后，加工之前必须注意要重新对刀。（7）要防止工艺系统对刀具产生干涉。（8）为防止退刀时刀具碰撞夹具，退刀时最好先抬高Z轴，再移动X轴和Y轴。（9）防止操作机床动作失误，防止快速移动机床时，弄反坐标轴方向。（10）在加工中出现异常情况时，及时按下“急停”按钮。三、操作加工中心的注意事项在零件的加工过程中，操作者不应离开机床，应时刻注意加工中有无异常，工件质量如何，并及时处理发生的异常情况，具体操作要点如下：1.在执行自动运行前，要将进给的倍率调整到最小，然后再根据下刀的情况进行调整。2.根据刀片的材料，在需要时加切削液，或者采用风冷，但不能在刀具铣削时或刀具发热时进行冷却，这样容易损坏刀具。3.切削用量的选用要合理，以免加工时进给过大，从而造成进给运动卡死，机床不能运行。4.在加工过程中如果发现缺少油液，应给予及时的补充，使加工顺利进行。5.加工时，观察刀具的走刀轨迹和运行程序，比较正在走刀的轨迹和运行程序是否

一致。

6.在加工过程中，严禁将机床的防护门打开，以免发生事故。7.在加工过程中观察主轴的转速及进给量的大小是否合适，若不合适可调整主轴转速倍率及进给倍率，必要时可修改程序。8.在加工过程中观察切削液是否充足，若不充足应检查是管道堵塞还是切削液箱内切削液过少，并做相应处理。9.在加工过程中观察切屑情况，是否有切屑缠绕。若有，应及时停车处理，否则有可能造成事故。10.在加工过程中时刻观察刀具及工件有无松动现象，若有，必须停车处理以免造成事故。11.在加工过程中观察已加工部分的表面粗糙度以及切屑的情况和切削加工的声响，判断刀具是否磨钝和破损。如是，若对工件的影响不大，可等该件加工完毕后更换或刃磨刀具；若不能保证加工精度及粗糙度，应及时停车更换刀具，并重新对刀、设置刀具长度补偿或工件坐标系原点位置，重新加工。12.在加工过程中观察机床加工中有无异响、异常发热、异常振动。若有，应及时查明原因并做相应处理。13.零件加工完毕后，对于重要的尺寸应在工件未卸下之前进行测量，若尺寸超差，能补救的话，可采取补救措施。14.在批量生产中，应对加工完毕的零件进行全部检验