加工中心的组成及操作-

加工中心的组成及操作加工中心的组成及操作VP1050立式加工中心（FANUC

0-MC系统）的组成及操作VP1050立式加工中心的布局图3.1所示为VP1050立式加工中心。图3.1

VP1050立式加工中心外形图1—鞍座2—X轴护罩3—刀库4—主轴温控机5—刀库门6—刀库操作面板7—液压油箱8—除屑机操作盒9—除屑机10—集屑桶11—主轴头12—CRT/MDI面板13—手摇轮14—机床操作面板15、22、23-防护罩16—工作台17—操作门18—水箱19—主轴头20—绕性护带21—机床操作面板24—电气箱25—底座26—警示灯27—油压阀28—门桥29—主轴温控机30—电控箱31—Y轴马达加工中心的组成及操作3.1.2数控系统操作面板的组成及操作方法VP1050加工中心的数控系统操作面板即CRT/MDI面板由一个显示屏(CRT)和各类控制键组成，其结构如图3.2所示。图3.2数控系统操作面板加工中心的组成及操作显示屏显示屏可显示刀具实际位置、加工程序、坐标系、刀具参数、机床参数、报警信息等。显示屏显示的内容随不同的主功能、子功能状态而异。各类控制键加工中心的组成及操作3.1.3机床操作面板的组成及操作方法机床操作面板因机床的功能及开关的分配不同而有所不同。VP1050加工中心的机床操作面板如图3.3所示。图3.3

VP1050加工中心机床操作面板加工中心的组成及操作3.1.4机床的操作方法与步骤1.手动操作（1）原点复位手动操作（操作面板见图3.4）图3.4原点复位手动操作面板布局加工中心的组成及操作旋转MODE旋钮至HOME位置。在HOME模式下按各轴方向键，可使各轴向机械原点移动，或按所有轴回机械原点键（XHOME、Y

HOME、Z

HOME、4

HOME），各轴依序回机械原点。各轴在回机械原点的过程中，以快速进给率移到减速位置，然后以200mm/min速度移到原点，在快速进给移动中可用快速进给率调整钮调整速率。（2）连续进给手动操作①慢速进给操作（操作面板见图3.5）旋转MODE旋钮至JOG位置：在这个模式下，按“X+”键则X轴以慢速进给调整钮选择的速度向+X方向移动。Y、Z、4轴操作方式与X轴相同。调整慢速进给率：通过旋钮，慢速进给速率由

0~1260mm/min变化，进给误差不超过±3%。加工中心的组成及操作②快速进给操作（操作面板见图3.6）图3.5

慢速进给操作面板 图3.6快速进给操作面旋转MODE旋钮至RAPID位置：在这个模式下，按“X+”键则X轴以快速进给调整钮选择的速度向+X方向移动。Y、Z、4轴操作方式与X轴相同。加工中心的组成及操作（3）手摇轮进给手动操作（操作面板见图3.7）图3.7移动轴选择钮加工中心的组成及操作①旋转MODE旋钮至HANDLE位置。在这个模式下，可以用手摇轮使各轴移动，在手摇轮操作面板上选择要移动的轴和每摇动一格的倍率。②选择移动轴。移动轴选择钮如图3.7所示，此按钮用来选择手摇轮操作轴，使用手摇轮时只能单轴操作。③移动量。通过倍率选择钮，手摇轮旋转一格移动轴轴向位移可为0.001mm/0.01mm/0.1mm。④手摇轮。旋转手轮一圈（3600）将产生100个脉冲，手摇轮顺时针（CW）旋转，移动轴向“+”坐标方向移动，手摇轮反时针（CCW）旋转，则移动轴向“-”坐标方向移动。加工中心的组成及操作（4）主轴运转手动操作。在手动操作模式（含HANDLE、RAPID、JOG、HOME）中，可由下列四个按键控制主轴运转。当主轴运转时如将模式改为自动模式（AUTO/MDI）则主轴立刻停转。操作面板如图3.8所示。图3.8主轴运转手动操作面板加工中心的组成及操作主轴正转键：CW。手动模式时按此键，主轴会以上一次转动的转速沿顺时针方向转动，正转时按键内的灯会亮。主轴反转键：CCW。手动模式时按此键，主轴会以上一次转动的转速沿反时针方向转动，反转时按键内的灯会亮。主轴停止按键：STOP。手动模式时按此键，主轴会停止转动，任何时候只要主轴没有转动，这个按键内的灯就会亮，表示主轴是在停止的状态。主轴定位键：ORIENTATION。手动模式时按此键，主轴做定位动作，当主轴定位后按键内的灯会亮。加工中心的组成及操作2．MDI操作MDI（Manual

Data

Input）即手动数据输入。该功能允许

手动输入一个命令或程序段指令，并象自动加工那样，马上启动运行。使用该功能可改变当前指令模态，也可实现指令动作。（1）程序制作。将模式选择钮设定在MDI位置。按

“PRGRM”键则CRT画面显示如图3.9所示。图3.9

CRT画面显示加工中心的组成及操作程序的执行。将光标置于程序的开头（也可由中途操

作），按START或操作面板的CYCLE

START键则可开始执行程序。执行到程序结束（M02/M30）或%。则所制作的程序自动消失。刀号输入/修改。加工中心在使用过程中，由于误操作或其它方面的原因使机床刀库刀号与显示刀号不符，此时需修改刀号，以避免发生撞刀事故。自动换刀/选刀。在MDI模式下，可完成自动换刀/选

刀动作。当NC读到M06时，自动执行刀臂与主轴间的刀具交换；读到T码时，自动执行还刀、选刀、取刀动作。如果M06与T码同时在同一单节，则先执行自动选刀动作再执行换刀动作。加工中心的组成及操作3.程序管理操作输入新程序。该功能包括程序名的创建和程序的输入。程序编辑。程序编辑包括程序的查找，程序内容的修改等内容，其操作步骤如下：①程序查找（如图3.10所示查找O0124号程序）。图3.10程序的查找加工中心的组成及操作②程序内容搜寻。程序内容的搜寻方法有单字节搜寻、页面搜寻及指定字节搜寻等方法。③程序内容的修改。程序内容的修改包括：程序字节的插入、替换与删除等内容。（3）程序的删除。加工中心的组成及操作4.工件坐标系的建立及工件坐标系的测量加工中心的坐标系统。在加工中心上加工零件时，刀具与工件的相对运动必须在确定的坐标系中才能按程序进行加工。加工中心加工时，坐标系页面上一般都有下列坐标系显示：相对坐标系、剩余坐标系、绝对坐标系（也就是工件坐标系）、机床坐标系。在应用中，比较关键的是机床坐标系和工件坐标系。机床坐标系不作为编程使用，而常常用它来确定工件坐标系，即它是建立工件坐标系的参考点。工件坐标系的建立①用G92指令建立工件坐标系。工件坐标系原点与机床坐标系的原点之间的距离可以用G92指令设定。如按图3.11上假设的机床原点位置，用G92建立工件坐标系的指令为：加工中心的组成及操作N1

G92

X100.0

Y-200.0

Z-200.0；（建立以O`为原点的工件坐标系，在内存中完成了机床参考点向O`点的位置变化。但刀具并不运动，刀具的移动在下一条程序段中。）N2

G00

G90

X-50.0

Z0；（刀具快速到达工件坐标系中的坐标位置）3.11假设的机床原点位置加工中心的组成及操作②用G54~G59设定工件坐标系。用G54~G59设定工件坐标系与用G92设定不同，G92是在程序中设定工件坐标系相对机床坐标系的偏置值。G54~G59是通过偏置画面内参数设定工件坐标系偏置值。如图3.11所示，第一工件坐标系用G54设定，其设置方法如下：在机床CNC操作面板上，按3次“OFSET”键，使屏幕显示出工作坐标系偏置画面；将光标移到G54处；加工中心的组成及操作(c)按地址键X、数字键100.0、“INPUT”键，按地址键Y、数字键-200.0、“INPUT”键，按地址键Z、数字键-200.0、“INPUT”键，这时G54工件坐标系设定完成，屏幕上的画面将如图3.12所示。同样，图3.11中第二工件坐标系可用G55~G59中任一个设定，偏置值可用同样的方法输入。图3.12用G54设定第一工件坐标系后的屏幕画面加工中心的组成及操作③用原工件坐标系偏置建立工件坐标系。在实际加工中，有时需要新建工件坐标系和原先建立的工件坐标系（如G54~G59）有相关关系，如在X、Y、Z向具有一个偏置量。此时可采用对原有坐标系整体偏移的方法来实现。加工中心的组成及操作（3）工件坐标系的测量。工件夹具找正装夹后，必须正确测出工件坐标系坐标值，输入到偏置页面。测定工件坐标系的坐标值，就是测定工件的编程原点（即工件坐标系的原点）在机床坐标系中的坐标值。确定工件坐标系的坐标值的方法是：在确定的工位，使所选的编程零点在X向、Y向与机床主轴轴线重合，在Z向与机床主轴端面（或刀具端面）重合，此时在机床坐标系下的坐标值即为要建立的工件坐标系原点的坐标值。加工中心的组成及操作5.程序的校验加工程序编制完成后，并不能马上用于工件的加工，应检验加工程序的正确性及加工程序与机床、工件之间的适应性。特别是对于手工编程，程序的校验尤为重要。加工程序在机床上的校验方法有以下几种（用于程序校验的操作键如图3.13所示）。图3.13用于程序校验的操作键加工中心的组成及操作（1）全轴机械锁定。按下“MACHINE

LOCK”键，按键内灯亮，此时[全轴机械锁住]开关为ON，数控系统执行NC指令或手动指令操作，机床机械轴不移动，坐标画面中机械坐标值不变，但增量和绝对坐标值继续改变。M、S、T码的指令照常执行动作。（2）Z轴机械锁定。当“Z-CANCEL”按键按下，按键内的灯亮，此时“Z轴机械锁定”开关为ON，在手动/自动操作中Z轴不移动。按键没有按下，按键内灯熄灭，“Z轴机械锁定”开关为OFF，Z轴进给正常。加工中心的组成及操作辅助功能锁定。当使用MST

LOCK软件键确定辅助功能锁定开关为ON时，机械操作面板的M、S、T及B的指令锁定，除了M00、M01、M02、M30、M98、M99会被执行外，所有的其它M、S、T码都不会被执行。当辅助功能锁定开关为OFF时，所有的M、S、T码可正常执行。程序空运行。当“DRY

RUN”按键按下，按键内灯亮。在自动（AUTO）或MDI模式中的执行程序，G01移动的速度与指令设定值（F）无关，而以慢速进给调整钮选择的速度移动，G00则不受影响。当“DRY

RUN”按键没有按下，按键内灯熄灭。加工中心的组成及操作6.自动加工自动加工可根据加工程序的大小，分两种模式进行。当加工程序的容量不超过加工中心的内存容量（50K），可以将加工程序全部输入加工中心的内存中，实现自动加工。当加工程序的容量大于加工中心的内存，此时可采用计算机与加工中心联机的方式自动加工。单机自动加工。在自动执行程序模式下，数控系统可以执行内存中的程序，但同一时间只能执行一个程序。联机自动加工。单段跳跃7.安全操作安全操作包括急停、超程等各类报警处理。加工中心的组成及操作XH714B加工中心（SINUMERIK

802S/C系统）的组成及操作XH714B加工中心的机床操作面板XH714B加工中心的数控系统采用了SINUMERIK802S/C系统，该机床的操作面板及各键的功能如图3.14所示。图3.14

XH714B加工中心的机床操作面板及说明加工中心的组成及操作3.2.2

XH714B加工中心的数控系统操作面板XH714B加工中心的数控系统操作面板如图3.15所示，在图3.15中同时对各键的功能进行了说明。图3.15

SINUMERIK

802S/C系统操作面板及说明加工中心的组成及操作3.2.3

SINUMERIK

802S/C系统显示屏幕的划分及说明SINUMERIK

802S/C系统的显示屏幕按功能分为12个部分，如图3.16所示。数控机床在加工过程中，按不同的功能键，将在屏幕上显示出不同的缩略符。图3.16屏幕的划分加工中心的组成及操作3.2.4

SINUMERIK

802S/C系统的软件功能从图3.16和表3.3中，我们都可以发现有一个比较重要的操作区域，本系统主要的软件功能可分为加工、参数、程序、通讯和诊断5个操作区域，这5个区域的功能通过主菜单实现，如图3.17所示。下面对这5个操作区域的主要功能进行简单说明。1．诊断区域通讯区域程序区域参数区域加工区域在机床的手动运行方式、手动数据输入/自动执行方式、自动运行方式下，按下“加工”键，屏幕上分别显示不同加工功能的第1级子菜单，如图3.17所示。对各软键的含义介绍如下。加工中心的组成及操作图3.17

SINUMERIK

802S/C数控系统主要的软件功能菜单加工中心的组成及操作3.2.5

XH714B加工中心的操作方法1．开机和回参考点（1）开机。操作步骤如下：①检查机床各部分初始状态是否正常；②将机床控制箱上的电源开关拨至“ON”位置，系统进行自检后进入“加工”操作区手动(JOG)运行方式，出现“回参考点窗口”，如图3.18所示。图3.18回参考点窗口加工中心的组成及操作（2）回参考点。打开机器后必须确定零点，通常是通过回参考点来完成，若不回参考点，如螺距误差补偿、间隙补偿等

功能将无法实现，“回参考点”只有在手动方式下才能进行。操作步骤：①用机床控制面板上“参考点”键启动回参考点运行；②按坐标轴方向键“+X、+Y、+Z、”，点动使每个坐标轴逐一回参考点，如果选错了回参考点方向，则不会产生运动；③通过选择另一种运行方式（如MDA、AUTO或JOG）可以结束该功能。加工中心的组成及操作2．编程操作（程序操作区域）在主菜单中，按“程序”键，进入程序操作区域，显示程序功能的第1级子菜单（简称一级程序菜单）窗口。在此菜单下，再按“程序”键，则显示如图3.19所示程序目录窗口。图3.19程序目录窗口加工中心的组成及操作（1）输入新程序。步骤如下：①在程序目录窗口中，按“新程序”键，屏幕显示如图3.20所示新程序名输入窗口，在此输入新程序或子程序名称，如

YY001.MPF。零件程序名前两个字符必须是字母，后面可以是字母、数字或下划线，但不能有空格或其他字符。程序名最长不超过8个符，最短不得少于2个字符。主程序扩展名.MPF可以自动输入，而子程扩展名.SPF必须与文件名一起输入。图3.20新程序名输入窗口加工中心的组成及操作②按回车键，在屏幕显示程序编辑窗口后，可以输入和编辑新程序的内容。③新程序编好后，用“返回”键中断程序的编辑，并关闭此窗口加工中心的组成及操作（2）程序的编辑。在零件程序处于非执行状态时，可以进行编辑，在零件程序中进行的任何修改均立即被存储。步骤如下：①在一级程序菜单下选择“程序”键，出现程序目录窗口。②用光标选择待编辑的程序，如DEM01.MPF。③按“打开”键，屏幕上出现程序“编辑”窗口如图3.21所示，即可对程序进行编辑和修改。图3.21编辑程序窗口加工中心的组成及操作④程序编辑完成后，按“关闭”键关闭正在编辑的程序，返回一级程序菜单。每次对零件程序进行修改后，都必须关闭正在编辑的程序，否则，最后的修改有可能未完成。⑤选择“搜索”键，可在所显示的程序中查找到某一程序段。⑥按“关闭”键，在文件中存储修改情况并关闭文件。加工中心的组成及操作（3）辅助编程。辅助编程分为垂直菜单、循环输入和轮廓输入3种情况，它们在简化编程的同时并不影响自由编程。这里仅介绍数控铣床中常用的垂直菜单和循环输入的编程方法。①垂直菜单。使用垂直菜单功能可以在零件程序中非常方便地直接插入数控指令。操作步骤如下：在程序编辑状态下，按“垂直菜单”键，从显示的列表（如图3.22所示）中选择指令；用“光标移动”键在列表中定位：图3.22垂直菜单窗口加工中心的组成及操作(c)按回车键将所选的内容输入到程序中，后面带“…”的显示行含有一组数控指令，如图3.23所示，它们可以用回车键输入，或者通过行号数字1~7选择相应的指令行，并输入到程序中。图3.23垂直菜单的下级指令加工中心的组成及操作②循环输入。加工循环既可以自由输入，也可以通过屏幕窗口输入所有必须的R参数。步骤操作如下：通过相应的软键选择屏幕窗口，也可以通过垂直菜单进行，如图3.24所示。可以在屏幕窗口中设置所有必须的R参数。按回车键，把所调用的循环接收到零件程序中。图3.24循环输入窗口加工中心的组成及操作3．参数设置在数控加工进行之前，必须通过输入和修改参数来对机床、刀具等进行调整。（1）设置刀具参数。刀具参数包括刀具几何参数、磨损量参数、刀具号参数和刀具型号参数。每个刀具都有一个刀具号，不同类型的刀具均有一个确定的参数数量。加工中心的组成及操作①建立新刀具，步骤如下。(a)按“参数”键，进入参数功能的第1级子菜单（简称一级参数菜单）后，打开刀具补偿窗口，按“新刀具”键，建立一个新刀具，出现图3.25所示的输入窗口，显示所给定的刀具号；图3.25新刀具输入窗口(b)输入新的T

号（1~32

000），并定义刀具类型；

(c)按回车键确认输入，同时刀具补偿参数窗口打开，如图3.26所示。加工中心的组成及操作②输入刀具补偿参数。刀具补偿参数分刀具长度补偿和刀具半径补偿，参数表结构因刀具类型的不同而不同。图3.26刀具补偿参数窗口加工中心的组成及操作③计算刀具补偿参数。利用此功能可以确定刀具T未知的几何尺寸，即对刀。如图3.27所示，利用F点的实际位置（机床坐标）、偏移值和所选择的零点偏置G××，系统可以在所预选的坐标轴方向，计算出刀具补偿值长度l或刀具半径。图3.27计算钻头的长度补偿加工中心的组成及操作操作步骤如下：(a)选择移动方式，在Z轴、X轴或Y轴方向用刀尖接触工件断面和表面，分别测量并记录Z轴、X轴或Y轴方向的偏移量。(b)按“对刀”键，出现对刀参数窗口，如图3.28所示。通过“轴+”软键选择所需零点偏置的坐标轴。图3.28对刀参数窗口（a）长度测量（b）刀具直径测量加工中心的组成及操作输入偏移值。按“计算”键，控制器根据所处的实际位置、G××功能和所输入的偏移值，计算出所在坐标轴的刀补长度1或直径，计算出的补偿值被存储。加工中心的组成及操作（2）输入/修改零点偏置值。在回参考点之后实际值存储器及实际值的显示均以机床零点为基准，而工件的加工程序则以工件零点为基准，这之间的差值就作为可设定的零点偏移量输入。步骤如下：①按“参数”键、“零点偏置”键，打开零点偏置窗口，如图3.29所示，通过此窗口可以选择并设定零点偏置。②把光标移到待修改的输入区，输入零点偏置量。③按回车键确认。3.29零点偏置窗口加工中心的组成及操作（3）计