1-2 华中数控 任务1 数控车床认识与操作华中数控系统

数控加工编程与操作任务一数控车床认识与操作机械工业出版社出版时间：2024年1月书号ISBN978-7-111-73818-3国家在线精品课程网址/cms/courseDetails/index.htm?classId=c361cb06feabf7d6a2a54883d333d3b8配套教材与资源一、任务导入（一）任务描述输入如图1-1零件加工程序，通过程序的输入与零件加工，正确完成FANUC系统数控车床相关操作及零件的加工与检验。

图1-1轴一、任务导入（一）任务描述

表1-1轴加工程序

华中系统加工程序说明%2800程序名N10T0101M03S800F150

换第一把刀，起动主轴，选择主轴转速和切削进给速度N20G00X37Z3M08快速定位到G71固定循环起始点（37，3）开切削液N30G71U2R1P80Q150X0.5Z0.1调用N80到N140之间程序段进行粗加工N40G00X100Z300

退刀N50M05主轴停止N60M00

暂停程序测量N70T0101M03S1000F100

设定精车主轴转速和进给速度N80G00X16Z2N80粗车起点快速定位N90G01Z0

一、任务导入（一）任务描述

表1-1轴加工程序

N100X20Z-2N110Z-20

N120X28

N130X34Z-40

N140Z-64N140终点N150G00X45M09X方向快退N160X100Z100M05;Z方向快退N170M30程序结束（二）知识目标

1.了解数控车床的结构、组成、分类及适用加工对象2.熟悉FANUC系统数控车床控制面板各按键功能含义与用途3.熟悉数控车床坐标系4.掌握数控车床基本操作步骤5.掌握加工程序的校验方法

一、任务导入一、任务导入（三）能力目标

1．会操作华中数控系统的数控车床，完成零件加工的相关操作2．会正确安装刀具与工件3．学会数控车床一把刀的对刀操作（四）素养目标

1．培养学生的爱岗敬业、诚信友善、团结协作、责任担当及遵纪守法意识。二、实训知识准备（一）

我国数控机床发展史1958年我国第一台数控机床在清华诞生1966年我国诞生了第一台用直线--圆弧插补的晶体管数控系统。1970年初研制成功集成电路数控系统华中数控系统是我国具有自主知识产权的高性能数控系统，目前广泛运用于我国装备制造业，其先进性不亚于世界其它数控系统。此后沈阳机床股份有限公司研发出i5系统，大连机床集团公司研发具有自主知识产权的201T、205T、48M三种系统。卧式数控车床

立式数控车床

二、实训知识准备（二）数控车床概述

1.数控车床分类

（1）按车床主轴位置分类卧式数控车床

立式数控车床

卧式倾斜导轨立式

数控车床卧式水平导轨二、实训知识准备（二）数控车床概述

1.数控车床分类

（2）按数控车床档次分分类

卧式数控车床

立式数控车床

经济型中档普及型高档全功能型二、实训知识准备（二）数控车床概述

1.数控车床分类

（3）按刀架数量分

卧式数控车床

立式数控车床

单刀架数控车床双刀架数控车床二、实训知识准备（二）数控车床概述

1.数控车床分类

（4）按刀架所在位置分

卧式数控车床

立式数控车床

前置刀架数控车床后置刀架数控车床二、实训知识准备（二）数控车床概述

2.数控车床的主要加工对象

（1）轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件

（2）精度要求较高的零件（3）特殊的螺旋零件（4）淬硬的工件卧式数控车床

立式数控车床

二、实训知识准备（二）数控车床概述

3.数控车床坐标系

卧式数控车床

立式数控车床

（1)标准坐标系的规定数控机床坐标系采用右手直角笛卡儿坐标系。它规定直角坐标X、Y、Z三个坐标轴的正方向用右手法则判定；围绕各坐标轴的旋转轴A、B、C的正方向用右手螺旋法则判定；如图所示。右手法则与右手螺旋法则二、实训知识准备（二）数控车床概述

3.数控车床坐标系

（2)数控车床坐标轴及方向确定国家标准规定1)刀具相对于静止工件而运动的原则。2)机床某一部件运动的正方向为增大工件和刀具之间距离的方向。坐标轴确定顺序数控车床各坐标轴确定顺序如下：先确定Z轴及其正方向，再确定X轴及其正方向。卧式数控车床

立式数控车床

二、实训知识准备（二）数控车床概述

3.数控车床坐标系

（2)数控车床坐标轴及方向确定Z轴：数控车床的Z轴平行于主轴，Z轴的正方向为刀具远离工件的方向。X轴：X方向平行于工件装夹面且在水平面内，加工时刀具退出工件的方向为X轴正方向。卧式数控车床

立式数控车床

图1-20前置刀架数控车床图1-21后置刀架数控车床二、实训知识准备（三）HNC-818系统数控车床操作面板介绍

1．HNC-818数控系统的操作面板

卧式数控车床

立式数控车床

图1-8数控系统操作面板如图所示，它由显示器和MDI键盘组成。二、实训知识准备（三）HNC-818系统数控车床操作面板介绍

1．HNC-818数控系统操作面板

卧式数控车床

立式数控车床

键类别按键功能说明

数字、字母、符号键

数字、符号键。要输入上档符号，需按住“Shift”键，再按相对应数字、符号键字母键。大部分按键上都有两个字母，要输入上档字母，需按住“Shift”键，再按相对应字母键二、实训知识准备（三）HNC-818系统数控车床操作面板介绍

1．HNC-818数控系统操作面板

卧式数控车床

立式数控车床

键类别按键功能说明

编辑键

退格键。删除光标前的一个字符，光标向前移动一个字符位置，余下的字符左移一个字符位置取消键。取消当前操作

复位键。用于系统复位替换键。用输入的数据替代光标所在的数据。上档键二、实训知识准备（三）HNC-818系统数控车床操作面板介绍

1．HNC-818数控系统操作面板

卧式数控车床

立式数控车床

键类别按键功能说明编辑键

删除键。删除光标所在的数据，也可删除一个数控程序或者全部数控程序确认键。确认当前操作；结束一行程序的输入并且换行空格键。空出一格翻页键向上翻页键。使编辑的程序向程序头滚动一屏，光标位置不变。如果到了程序头，则光标移到文件首行的第一个字符处向下翻页键。使编辑的程序向程序尾滚动一屏，光标位置不变。如果到了程序尾，则光标移到文件末行的第一个字符处二、实训知识准备（三）HNC-818系统数控车床操作面板介绍

1．HNC-818数控系统操作面板

卧式数控车床

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键类别按键功能说明光标移动键

向上移动光标、向下移动光标、向左移动光标、向右移动光标功能键程序编辑与管理功能键。可以对零件程序进行编辑、运行、存储等操作设置功能键。可实现对系统的数据设置操作MDI录入功能键。可从NC键盘输入并执行一行或多行G代码程序段刀补功能键。可实现刀补数据管理诊断功能键。如果系统在启动或加工过程中出现错误，可按此键诊断出错原因位置信息功能键。可实现坐标显示、正文显示、图形显示等功能二．实训知识准备（三）HNC-818系统数控车床操作面板介绍

2．HNC-818系统数控车床操作面板区

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立式数控车床

按各键功能的不同，大致分以下几类：（1）工作方式选择按键或旋钮（2）程序运行控制开关（3）机床主轴手动控制开关（4）手动移动机床各轴按键或旋钮（5）速度修调按键或旋钮（6）程序调试控制开关及按键二、实训知识准备（三）HNC-818系统数控车床操作面板介绍

2．HNC-818系统数控车床操作面板区

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键类别按键功能说明

方式选择键“自动”工作方式下：自动连续加工工件；模拟加工工件；在MDI模式下运行指令。“单段”工作方式下：逐段地加工工件。按一次“循环起动”键，执行一个程序段，直至程序运行完成。“手动”工作方式下：通过机床操作键可手动移动机床各轴，手动起动主轴正反转、刀具夹紧与松开和切削液开与关。增量”工作方式下：定量移动机床坐标轴，移动距离由倍率调整（可控制机床精确定位，但不连续）；“手摇”工作方式下：当手持盒打开后，“增量”方式变为“手摇”。倍率仍有效。可连续精确控制机床的移动。机床进给速度受操作者手动速度和倍率控制二、实训知识准备（三）HNC-818系统数控车床操作面板介绍

2．HNC-818系统数控车床操作面板区

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键类别按键功能说明方式选择键程序调试控制键“回参考点”工作方式下：手动返回参考点，建立机床坐标系（系统接通电源、复位后首先应进行机床各轴回参考点操作）。不做实际切削，程序中编制的进给速率被忽略，系统以参数设定的空运行速度进行进给运动，可用于确认切削路径及程序。如果程序中使用了跳段符号“/”，当按下此键后，程序运行到有该符号标定的程序段，即跳过不执行该程序段；解除该键，则跳段功能无效。如果程序中使用了M01辅助指令，按下该键后，程序运行到M01指令即停止，再按“循环启动”键，程序段继续运行；解除该键，则M01辅助指令功能无效。二、实训知识准备（三）HNC-818系统数控车床操作面板介绍

2．HNC-818系统数控车床操作面板区

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键类别按键功能说明

主轴控制键在手动方式下，按一下“主轴正转”按键，指示灯亮，主轴以机床参数设定的转速正转。在手动方式下，按一下“主轴停止”按键，指示灯亮，主轴停止运转。在手动方式下，按一下“主轴反转”按键，指示灯亮，主轴以机床参数设定的转速反转。在手动方式下，按一下“主轴点动”按键，指示灯亮，主轴将产生正向连续转动，松开“主轴点动”按键，指示灯灭，主轴即减速停止。在手动方式下，按一下“主轴定向按键”，主轴立即执行主轴定向功能。定向完成后，按键内指示灯亮，主轴准确停止在某一固定位置。二、实训知识准备（三）HNC-818系统数控车床操作面板介绍

2．HNC-818系统数控车床操作面板区

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键类别按键功能说明增量倍率选择手动移动时每一步的距离。X1为0.001毫米，X10.为0.01毫米，X100为0.1毫米，X1000为1毫米。锁住按钮禁止进刀；在手动运行开始前，按一下“Z轴锁住”按键，指示灯亮，再手动移动Z轴，Z轴坐标位置信息变化，但Z轴不运动。禁止机床所有运动在自动运行开始前，按一下“机床锁住”按键（指示灯亮），再按“循环起动”按键，系统继续执行程序，显示屏上的坐标轴位置信息变化，但不输出伺服轴的移动指令，所以机床停止不动，这个功能用于校验程序。程序运行控制开关“自动”、“单段”工作方式下有效。按下该键后，机床可进行自动加工或模拟加工。注意自动加工前应对刀正确。在数控程序运行中，按下此按钮停止程序运行。二、实训知识准备（三）HNC-818系统数控车床操作面板介绍

2．HNC-818系统数控车床操作面板区

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键类别按键功能说明超程解除当机床超出安全行程时，行程开关撞到机床上的挡块，切断机床伺服强电，机床不能动作，起到保护作用。如要重新工作，需一直按下该键，接通伺服电源，再在“手动”方式下，反向手动移动机床，使行程开关离开挡块。

冷却启停在手动方式下，按一下“冷却开/停”切削液开，默认值为切削液关，再按一下又为切削液关，如此循环。轴与方向键在手动方式下，按各轴名称及“+”/“-”方向键，可手动移动机床坐标轴。按

键可快速移动各轴。

二、实训知识准备（三）HNC-818系统数控车床操作面板介绍

2．HNC-818系统数控车床操作面板区

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键类别按键功能说明主轴速度修调旋转此开关，可调节主轴正转及反转的速度。进给修调在自动或MDI运行方式下，旋转此开关可修调程序编制的进给速度；在手动连续进给方式下，此开关可调节手动进给倍率。急停机床运行过程中，在危险或紧急情况下按下急停按钮，CNC即进入急停状态。伺服进给及主轴运转立即停止工作(控制柜内的进给驱动电源被切断)。松开急停按钮，左旋此按钮，自动跳起，CNC进入复位状态。三、方案设计通过对一个零件加工程序的输入，程序调试、数控加工等任务的实施，让初学者对数控车床的工件加工过程有一个初步认识，熟悉数控车床开机、关机操作、回参考点操作、手动移动刀架操作、程序新建、输入、编辑操作、工件与刀具装夹操作、对刀操作、程序调试等相关操作，培养安全意识及遵守设备安全操作规程习惯。

四、任务实施（一）开机操作(1)检查机床状态是否正常；(2)检查电源电压是否符合要求，接线是否正确；(3)按下“急停”按钮；(4)机床上电；(5)数控上电；(6)检查面板上的指示灯是否正常；(7)接通数控装置电源后，系统自动运行系统。此时，工作方式为“急停”；(8)复位，右旋并拔起“急停”按钮使系统复位，接通伺服使能。思考：开机操作为何一定要按此顺序？课程思政内容卧式数控车床

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四、任务实施（二）手动回参考点1.按一下控制面板上面的“回参考点”按键，确保系统处于“回零”方式；2.根据X轴机床参数“回参考点方向”，按一下“X”以及方向键（“回参考点方向”为“+”），X轴回到参考点后，“X”按键内的指示灯亮；3.用同样的方法使用“Z”按键，使Z轴回参考点所有轴回参考点后，即建立了机床坐标系。思考：为何回参考点要养成先X轴后Z轴习惯？课程思政内容卧式数控车床

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四、任务实施（三）机床手动操作手动移动机床坐标轴（以点动移动X轴为例说明）按一下“手动”按键（指示灯亮），系统处于手动运行方式(1)按下“X”按键以及方向键（指示灯亮），X轴将产生正向或负向连续移动；(2)松开“X”按键以及方向键（指示灯灭），X轴即减速停止。说明：1.在手动运行方式下，同时按压X、Z方向的轴手动按键，能同时手动控制X、Z坐标轴连续移动。2.在手动进给时，若同时按压“快进”按键，则产生相应轴的正向或负向快速运动。3.手动移动机床，进给修调倍率不能置为零。卧式数控车床

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四、任务实施（四）工件装夹毛坯为45号钢棒料，直径为φ35mm，选用通用的三爪自定心卡盘，用正爪装夹。（五）刀具选择与安装选择一把外圆车刀，粗车、精车各外圆和端面。卧式数控车床

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四、任务实施（六）设定主轴转速按下“”功能键，使系统处于MDI方式下；输入“M03S__”，如“M03S800”，并按“Enter”键；选择自动或单段工作方式，按“循环启动”键起动主轴。在手动状态下，按“主轴停止”键，主轴停转。注意：1）主轴正转时，如需反转，必须先按“主轴停止”键，才可以按“主轴反转”键。2）正常开机后，机床默认的主轴转速为500r/min。卧式数控车床

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四、任务实施（七）编辑程序1．新建程序按“程序→编辑→新建”对应功能键，进入图2-5所示的“新建程序”界面，系统提示输入文件名，光标在“文件名””栏闪烁。输入文件名O0098后，按“Enter”键确认后，就可编辑新程序了，程序编辑界面如图2-6所示。每输入完一段程序，就按“Enter”键换行，直到整个程序输入完毕。卧式数控车床

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四、任务实施（七）编辑程序2.保存程序输入新的程序后，按“保存”功能键，系统则完成保存文件的工作。3.修改程序按“程序→选择→查找”键，输入搜索的文件名，再按“Enter”键，系统高亮显示文件，按“后台编辑”键，进入程序内容界面，利用“Del”“Alt”“BS”“PgUp”“PgDn”及“Shift”等键来修改程序。4．删除程序按“程序→程序管理”键，选择文件盘符，再用光标选择文件或文件夹，按“删除”键，系统询问“确定要删除文件吗？（Y/N）”,按“Y”键，删除程序，按“N”键，取消操作。卧式数控车床

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四、任务实施（六）对刀操作1．手动移动车刀至工件附近（1）按键，键指示灯亮，进入“JOG”工作方式；（2）选择移动轴，同时按压和方向键，刀架快速接近工件，移动速度可通过进给倍率修调旋钮来改变。2．MDI方式启动主轴操作（1）按键，键指示灯亮，进入MDI功能；用户可以从NC键盘输入并执行一行或多行程序段，如输入M03S400，按“输入”键，则窗口M03S400(2)按操作面板上的“循环启动”键，系统即开始运行所输入的MDI指令。

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四、任务实施（六）对刀操作3．接近工件时的操作在接近工件时，改为增量工作方式或手摇轮方式，以下以手摇方式为例说明：（1）按一下控制面板上的“增量”按键（指示灯亮），打开手持盒，“增量方式”变为“手摇轮方式”。（2）选择移动倍率（3）在手持盒上选择移动轴和方向，先试切工件外圆，吃刀深度以保证工件试切处外圆车圆为宜，然后沿Z方向退出。卧式数控车床

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四、任务实施（六）对刀操作4．手动方式主轴停止（1）按下手移键，选择“JOG”工作方式（2）按键灯亮，主轴停转；5．试切处直径测量用游标卡尺测量试切处直径，并记录；6．输入到刀具对应刀补地址X几何补偿寄存器中（1）按键进入图示界面，按软健“刀补”，显示窗口出现刀补数据表。卧式数控车床

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四、任务实施（六）对刀操作（2）用“▲”、“▼”移动光标选择刀号（3）用“►”、“◄”选择编辑选项；（4）将X刀补值输入对应X补偿地址中7．试切工件端面在手轮方式或增量方式下，沿Z方向移动刀架到端面，保证端面有一定的切削余量，然后改为X方向进给试切工件端面。卧式数控车床

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四、任务实施（六）对刀操作

8．输入到刀具对应刀补地址Z几何补偿寄存器中（1）按键进入图示界面，按软健“刀补”，显示窗口出现刀补数据表。（3）用“►”、“◄”选择编辑选项；（4）将Z刀补值输入对应Z补偿地址中卧式数控车床

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四、任务实施（七）程序校验（1）调入要校验的加工程序（程序→选择）；(2)按机床控制面板上的“自动”或“单段”按键进入程序运行方式；(3)在程序菜单