智能制造生产管理与控制（初级） 课件 项目二　数控加工中心操作

数控加工中心操作2.1加工程序导入2.1.1加工中心安全操作规范着装要求2.1.1加工中心安全操作规范运行前准备1、要检查加工中心电气控制系统是否正常。2、工件、夹具及刀具是否已夹持牢固。3、设备慢速空转3～5分钟，检查各传动部件是否正常确认无故障后，才可正常使用加工中心。2.1.1加工中心安全操作规范加工过程中注意事项1、加工零件时，必须关上防护门，禁止头、手伸入防护门内，加工过程中严禁打开防护门。2、加工过程中，操作人员不得擅自离开机床，应保持注意力高度集中，观察加工中心的运行状态。若发生异常现象或事故时，应立即终止程序运行，退出加工。2.1.1加工中心安全操作规范关机注意事项1、加工中心关闭前，移动各轴回到原点位置。2、按下急停按键。3、按下操作面板关机键后，关闭设备总电源。4、清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态。Thanks!感谢聆听数控加工中心操作2.1加工程序导入2.1.2加工程序导入常用方式CF卡传输：稳定兼容性广、高速读取2.1.2加工程序导入常用方式

CF卡传输程序时需和使用该接口的卡套配合使用。

计算机向CF卡传输程序时还需借助CF读卡器。2.1.2加工程序导入常用方式USB传输方式：传输方式操作简单，且兼容性好2.1.2加工程序导入常用方式程序传输工具Thanks!感谢聆听数控加工中心操作2.2刀具管理与对刀一、加工中心刀具与刀柄主轴刀具装夹一、加工中心刀具与刀柄主轴刀具装夹类型一、加工中心刀具与刀柄主轴刀具装夹系统编号说明1刀夹2拉钉3主轴4拉杆5碟形弹簧6活塞7液压缸8行程开关9压缩空气管接头10行程开关11弹簧12钢球13端面键一、加工中心刀具与刀柄刀柄组成编号名称示例说明1拉钉常固定在各种工具柄的尾端2刀柄刀具主体。本项目使用的刀柄为ISO20标准刀柄3筒夹固定刀具4刀冒固定筒夹，必须与刀柄同一规格二、加工中心刀库刀库系统：是加工中心铣床的必备附件，刀库系统是提供自动化加工过程中所需之储刀及换刀需求的一种装置。

斗笠式刀库斗笠刀库：靠主轴上下移动完成换刀动作。优点：刀库结构简单，对周边环境要求不高，故障率低。价格实惠。

缺点：换刀占用时间，效率低。影响主轴工作行程。二、加工中心刀库圆盘式刀库

链条式刀库圆盘刀库：又叫机械手刀库，使用机械刀臂换刀。优点：换刀速度快，效率高。缺点：容易出现故障，对周边环境要求很高。链条式刀库：和圆盘式导轨相比，链式刀库具有刀具容量大的优点，使用机械刀臂换刀。优点：刀具容量大。缺点：刀库定位精度低。二、加工中心刀库汇博数控加工中心刀库为平面简易4位刀库Thanks!感谢聆听数控加工中心操作2.2刀具管理与对刀三、加工中心坐标系类型及其意义

加工中心位置界面，可以查看加工中心坐标位置。加工中心的坐标分为三种坐标显示：

相对坐标

绝对坐标

机械坐标三、加工中心坐标系类型及其意义机床坐标系：以加工中心某一固定点为坐标系原点并遵循右手笛卡尔直角坐标系建立的由X、Y、Z轴组成的直角坐标系三、加工中心坐标系类型及其意义坐标原则1、遵循右手笛卡儿直角坐标系。2、永远假设工件是静止的，刀具相对于工件运动。3、刀具远离工件的方向为正方向。三、加工中心坐标系类型及其意义绝对坐标系：以某一特定坐标系原点为基准，确定的某一地点所在位置的坐标。刀具（或机床）运动位置的坐标值均以某一固定原点（坐标原点）计量的，称为绝对坐标，相应的坐标系称为绝对坐标系三、加工中心坐标系类型及其意义相对坐标系：刀具（或机床）运动位置的轨迹终点坐标值是相对于前一位置（起点）计量的，而不是相对于固定的坐标原点给出的，称为相对坐标，相应的坐标系称为相对坐标系。Thanks!感谢聆听数控加工中心操作2.2刀具管理与对刀2.2刀具管理与对刀加工中心加工需要确定加工工件位置，确定工件坐标系，确定工件坐标系与机床坐标系之间的关系，使得刀具在数控程序的控制下使加工对象相对于定位基准有正确的尺寸关系。2.2刀具管理与对刀工件装夹到加工中心上时，应使工件坐标系与机床坐标系的坐标轴方向保持一致。工件坐标系的原点即是工件原点，或称为工件零点。工件原点在工件上的位置虽可任意选择，但最好把工件原点放在工件图尺寸能够方便地转换成坐标值的地方。2.2刀具管理与对刀一、确定X-Y方向中心1.试切法对刀：分别触碰X、Y方向两侧端面至轻微铁屑产生，计算两侧数据差值，确定中心，试切法对刀方法简单、操作方便快捷，但会在工件表面留下切削痕迹，且对刀精度较低，适用于毛坯的数量只有一件且毛坯余量充足。2.2刀具管理与对刀2.巡边器对刀：分中棒测头与刀柄通过无磁弹簧连接。由于旋转的离心力，连接测头部分的弹簧变形，测头部分和刀柄部分偏心旋转。使用时，低转速下通过慢进给使测头触碰工件侧壁，观察测头与刀柄的同心度，使测头与刀柄同心旋转，确定工件边界。分中棒对刀方式快捷、适用范围较广，适用于粗加工或半精加工后的半成品工件。

2.2刀具管理与对刀巡边器还有光电巡边器，操作原理与分中棒一致，改由光电显示，更精确。2.2刀具管理与对刀3.杠杆百分表对刀杠杆百分表对刀通过观察百分表指针的跳动数值，确定工件原点。使用时将百分表的安装杆装在刀柄上或主轴套筒上，使百分表的触头接触工件的圆周面，手动慢慢转动主轴，使百分表的触头沿着工件的圆周面转动，观察百分表指针的转动情况，待转动主轴时百分表的指针基本在同一位置。杠杆百分表的对刀精度较高，操作方法比较麻烦，效率较低。适用于精加工后的孔（面）对刀，对刀精度高。2.2刀具管理与对刀二、确定Z方向零点1.碰刀对刀法：使刀具直接触碰工件表面，容易造成工件表面或刀具刃口损坏。2.2刀具管理与对刀2.量块对刀法：设量块厚度为10毫米，对刀过程与碰刀对刀过程相似，但刀具不能旋转。当刀具接近工件后,将量块插入刀具与工件之间，若太松或插不进去时，降低倍率，摇动手轮，再将量块插入，如此反复操作，当感觉量块移动有微弱阻力时，即可认为刀具切削刃所在平面与工件表面距离为量块厚度值。量块对刀法适用于表面加工过的工件，对刀精度较高。Thanks!感谢聆听数控加工中心操作2.3加工程序运行2.3.1加工辅助功能编号图例详细说明1控制机床防护门开启或关闭。在程序停止及主轴和切削液停止的状态下，可正常打开。2照明开关。3手动控制高压气体从喷口喷出，清洁毛坯。2.3.2倍率参数

倍率参数有三种：进给倍率、主轴倍率、快速倍率。倍率参数用于改变进给速度、主轴转速和快速进给速度。2.3.2倍率参数

1、进给倍率控制X、Y、Z轴的运动倍率。典型的进给倍率设定范围为0%~150%，增量10%。当开关设为0%时，不会有任何轴运动。注意运行一个新零件加工程序时，为安全起见，将开关设为10%~50%启动程序运行。在程序中采用F地址进行切削进给速度的编程，切削进给速度与切削运动关联，在G01、G02、G03以及固定循环和其他运动命令中使用。程编进给速度总是100%，可使用进给倍率开关在数控机床侧即时减小或增加程编进给速度。2.3.2倍率参数

2、主轴倍率控制主轴的旋转倍率。零件程序中，主轴转速用S地址编程，程编主轴转速总是100%，可使用主轴倍率开关进行增减。典型的主轴转速修调范围为50%~120%，增量10%。2.3.2倍率参数

3、快速倍率快速倍率是控制G00快速运动的速度，指刀具以最快的速度从当前位置移动到目标位置。该指令无运动轨迹要求，不需要特别编程进给速度，由机床参数“快移进给速度”对各轴分别设定，所以快速移动速度不能在地址F中规定。快移速度可由面板上的快速修调按钮修正，设定范围为0%~100%。当开关设为0%时，不会有任何轴运动。Thanks!感谢聆听数控加工中心操作2.4数控加工中心智能化应用一、程序结构

加工程序是由若干程序段组成；而程序段是由一个或若干个指令字组成，指令字代表某一信息单元。NC程序由程序号、程序本体、程序结束代码组成。NC程序的结构一般包括以下要素：机床初始化代码安全代码主轴转速（含换刀指令）定位指令程序结束代码一、程序结构加工程序指令字含义地址功能含义地址功能含义A坐标字绕X轴旋转N顺序号程序段顺序号B坐标字绕Y轴旋转O程序号程序号、子程序号的指定，例如：O6001C坐标字绕Z轴旋转P程序段号暂停时间或程序中某功能的开始使用的顺序号D补偿号刀具半径补偿指令Q

程序段号固定循环终止段号或固定循环中的定距E

进给功能第二进给功能R坐标字固定循环中定距离或圆弧半径的指定F进给速度进给速度的指令，例如：F500：在加工范围下X轴、Y轴Z轴每分钟运动500毫米S主轴功能主轴转速的指令，例如：S500：主轴每分钟旋转500转G准备功能指令动作方式T刀具功能刀具编号的指令，例如：T01H补偿号补偿号的指定U坐标字与X轴平行的附加轴的增量坐标值I坐标字圆弧中心X轴向坐标V坐标字与Y轴平行的附加轴的增量坐标值J坐标字圆弧中心Y轴向坐标W坐标字与Z轴平行的附加轴的增量坐标值K坐标字圆弧中心Z轴向坐标X坐标字X轴的绝对坐标值或暂停时间L重复次数固定循环及子程序的重复次数Y坐标字Y轴的绝对坐标M辅助功能例如：机床开／关指令Z坐标字Z轴的绝对坐标二、FANUC系统指令代码

G代码又称准备功能字，是使数控机床建立起某种加工方式的指令，如插补、刀具补偿、固定循环等。G功能字由地址符G和其后的两位数字组成，从G00—G99。G代码组号功能G代码组号功能G代码组号功能G代码组号功能G0001快速运动G2900从参考点返回G6000单一方向定位G8609镗/铰孔循环，孔底主轴停止G0101直线插补运动G3000返回2、3、4参考点G6115模态准确停止G8709背镗循环G0201顺圆插补运动G3100跳转G6415取消G61G8809镗孔循环，孔底暂停后，主轴停G0301逆圆插补运动G3301螺纹切削G6500调用宏程序G8909镗孔循环，孔底暂停，主轴不停G0400暂停G4007取消刀具补偿G6816旋转G9003绝对编程方式G1000可编程数据输入G4107刀具左补偿G6916取消G68G9103增量编程方式G1100可编程数据输入取消G4207刀具右补偿G7309高速深孔钻循环G9200设定工件坐标系G1517极坐标编程取消G4308刀具长度补偿+G7409左旋攻丝循环G9405每分进给G1617极坐标编程G4408刀具长度补偿-G7609精镗循环G9505每转进给G1702XY平面选择G4908取消G43/G44G8009取消固定循环G9613恒线速度切削G1802ZX平面选择G5011取消G51G8109钻孔循环G9713恒线速度切削取消G1902YZ平面选择G5111比例缩放G8209钻孔循环，孔底暂停G9810返回初始点平面G2006选择英制G5200设定局部坐标系G8309普通深孔钻循环G9910返回R点平面G2106选择公制G5300非模态机床坐标系选择G8409攻丝循环G2800返回参考点G54-G5914设定工件坐标系1-6G8509镗孔循环二、FANUC系统指令代码

M代码又称辅助功能指令，是用于指定主轴的旋转方向、启动、停止、冷却液的开关,工件或刀具的夹紧和松开,以及刀具的更换等功能。辅助功能由地址符M和其后的两位数字组成。M代码含义M代码含义M00程序停止M08冷却液开启水状M01程序选择停止M09冷却液关闭M03主轴正转M19主轴定向M04主轴反转M96无输入则跳转M05主轴停转M97局部子程序调用M06换刀M98子程序调用M07冷却液开启雾状M99子程序返回或循环执行二、FANUC系统指令代码对于未规定的M指令的功能，可以通过修改加工中心PMC中梯型图分配M代码功能。汇博数控加工中心已重新分配未规定的M代码功能。M代码含义M代码含义M32安全门打开M75主轴松刀M33安全门关闭M76主轴锁刀M72主轴吹气M78零点夹具打开M73主轴关气M79零点夹具关闭Thanks!感谢聆听数控加工中心操作2.4数控加工中心智能化应用四、加工中心信号输出FANUC系统PMC信号共有四种：来自机床侧的输入信号、由PMC输出到机床侧的信号、由控制伺服电机与主轴电机的系统部分侧输入到PMC信号、由PMC侧输出到系统部分的信号。四、加工中心信号输出FANUC系统PMC信号分别以X、Y、F、G作为数据地址。类型信号传输关系地址范围信号说明X输入信号（MT→PMC）