数控铣床编程与操作项目教程 第4版 课件 项目一　数控铣床基本操作认知 任务五　数控铣床MDI（MDA）操作与对刀

[学习目标]1.知识目标①掌握工件坐标系及建立方法；②掌握可设定的零点偏置指令；③掌握主轴正转、反转、主轴转速指令。任务五

数控铣床（加工中心）MDI（MDA）操作及对刀

2.技能目标①会进行MDI（MDA）操作方法；②会数控铣床（加工中心）对刀方法及验证操作；③会处理数控铣床（加工中心）简单报警。

图1-20“对刀”练习毛坯图

[知识学习]

一、工件坐标系

1.工件坐标系的概念工件坐标系又称编程坐标系，是编程人员为方便编写数控程序而人为建立的坐标系。

2.工件坐标系的建立原则（1）工件坐标系方向的选择工件坐标系的方向必须与所采用的数控机床坐标系相一致，在立式数控铣床（加工中心）上加工工件，工件坐标系Z轴正方向应垂直向上，X轴正方向水平向右，Y轴正方向向前，与立式铣床（加工中心）机床坐标系方向一致。

（2）工件坐标系原点位置的选择工件坐标系的原点又称为工件零点或编程零点，理论上位置可以任意设定，但为方便求解工件轮廓上基点坐标进行编程，一般按以下要求进行设置：①工件零点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上。②工件零点尽量选择在精度较高的工件表面，以提高加工零件的加工精度。③对于对称的零件，工件零点应选择在对称中心上。④对于一般零件，工件零点可选择在工件外轮廓的某一角上。⑤Z坐标零点，一般设置在工件上表面。例：如图1-5-3所示钻六个孔，确定图a、b工件坐标系。解：工件坐标系Z坐标零点都设置在工件上表面。

X、Y坐标零点因工件标注方式不同，设计基准不一样。a图设计基准为工件几何中心，故工件坐标系零点设置在工件几何中心上。

b图中六个孔的设计基准为工件的左边和下边，故工件坐标系零点设置在工件左下角图a图b1.可设定的零点偏置指令（1）指令代码可设定的零点偏置指令有：G54、G55、G56、G57、G58、G59等。（2）指令功能可设定的零点偏置指令是将机床坐标系原点偏置到工件坐标系原点上，使机床坐标系与工件坐标系重合。通过对刀操作将工件原点在机床坐标系中的位置（偏移量）输入到数控系统相应的存储器（G54、G55等）中以实现机床坐标系与工件坐标系的重合二、程序指令

（3）指令应用例：N10G0X0Y0Z-10；刀具运行到机床坐标系中（0，0，-10）N20G54；调用G54零点偏置指令。

N30G0X0Y0Z20；刀具运行到工件坐标系中（0，0，20）（4）指令使用说明1）六个可设定的零点偏置指令均为模态有效代码。2）六个可设定的零点偏置功能一样，使用中可任意使用其中之一。3）西门子802S/C系统只有G54、G55、G56、G57四个偏移指令，802D以上系统才有G58、G59指令。4）发那科系统说明书中一般又称G54、G55…G59为选择工件坐标系指令。2.主轴转速功能指令地址：S

功能：表示主轴的转速，单位：r/min。

如：S1500表示主轴转速为1500转/分钟。

3.主轴正、反转转动指令功能：M03表示主轴正转

M04表示主轴反转

M03、M04指令一般与S指令结合在一起使用，

如：M03S1000；主轴正转，转速1000r/min。[任务实施]一、MDI（MDA）手动输入操作

1.发那科系统与西门子系统手动输入操作（步骤见表）数控系统手动输入操作步骤发那科系统①按下键，使机床运行于MDI(手动输入)工作模式。②按下程序键，屏幕显示如图1-5-4。③按[MDI]软键，自动出现加工程序名“O0000”。④输入测试程序，如“M3S500”。⑤按数控启动键，运行测试程序。⑥如遇M2或M30指令停止运行或按复位键结束运行。西门子系统①按MDA(手动输入)方式键。②按加工显示键，屏幕显示如图1-5-5所示。③输入测试程序，如“M3S500”。④按数控启动键，运行测试程序。⑤按复位键结束运行。2.MDI（MDA）手动输入操作说明1）MDI（MDA）手动输入程序不能被存贮。2）按动“数控启动”键后，运行中的程序段不能被编辑。3）执行后，输入区的内容仍保留，再次按下数控启动键，机床重新运行。4）MDI（MDA）方式下只能输入有限个字符的程序。图1-23图1-24二、“试切法”对刀及检验方法

1.工件装夹平口钳安装在铣床（加工中心）工作台上，用百分表校平（钳口与X轴方向平行）。将50×50×20坯料装入平口钳中，露出钳口10mm。

2.刀具装夹把Ø10键槽铣刀（立铣刀）、8-10卡簧，装入铣刀刀柄，再把铣刀刀柄连同铣刀装入铣床（加工中心）主轴。

3.对刀操作使用G54、G55…G59等零点偏置指令，将机床坐标系原点偏置到工件坐标系零点上。工件坐标系在工件左下角上表面处，步骤如下：

（1）MDＩ(或MDＡ)模式下输入M3S500指令，按循环启动键，主轴转动。（2）X轴对刀手动（JOG）模式下移动刀具让刀具刚好接触工件左侧面,Z方向提起刀

具，进行面板操作，数控系统面板操作步骤发那科系统①按参数键（OFFSET）出现如图1-25画面。②按软键[坐标系]，出现画面如图1-26。③光标移至G54的X轴数据。④输入刀具在工件坐标系的X坐标值，此处为X-5，按软键[操作]，再按软键[测量]，完成X轴对刀。图1-25图1-26数控系统面板操作步骤西门子系统①按参数操作区域键，出现如图1-27所示刀具补偿画面②按软键，出现如图1-28零件偏置画面③按软键，出现如图1-29对刀画面④按软键，移动光标，按选择/转换键，选择存储框格内显示G54⑤移动光标，按选择/转换键，方向框格显示“+”。⑥移动光标至设置位置框格，输入刀具到工件坐标系X方向距离，此处5⑦按软键，完成X轴对刀（2）Y轴对刀手动（JOG）模式下移动刀具让刀具刚好接触工件前侧面,Z方向提起刀具，进行面板操作，操作步骤见表。数控系统面板操作步骤发那科系统①按参数键（OFFSET）出现如图1-25画面。②按软键[坐标系]，出现画面如图1-26。③光标移至G54的X轴数据。④输入刀具在工件坐标系的Y坐标值，此处为Y-5，按软键[操作]，再按软键[测量]，完成Y轴对刀。图1-25图1-26西门子系统Y轴对刀面板操作数控系统面板操作步骤西门子系统①按参数操作区域键，出现如图1-27刀具补偿画面②按软键，出现如图1-28零点偏置画面③按软键，出现如图1-29对刀画面④按软键，移动光标，按选择/转换键，选择存储框格内显示G54⑤移动光标，按选择/转换键，方向框格显示“+”⑥移动光标至设置位置框格，输入刀具到工件坐标系Y方向距离，此处为5⑦按软键，完成Y轴对刀（3）Z向对刀手动（JOG）模式下移动刀具让刀具刚好接触工件上表面，进行面板操作，操作步骤见表1-5-4。数控系统面板操作步骤发那科系统①按参数键（OFFSET）出现如图1-25画面。②按软键[坐标系]，出现画面如图1-26。③光标移至G54的Z轴数据。④输入刀具在工件坐标系的Z坐标值，此处为Z0，按软键[操作]，再按软键[测量]，完成Z轴对刀。西门子系统Z轴对刀面板操作数控系统面板操作步骤西门子系统①按参数操作区域键，出现如图1-27画面②按软键，出现如图1-28画面③按软键，出现如图1-29画面④按软键，移动光标，按选择/转换键，选择存储框格内显示G54⑤移动光标至设置位置框格，输入刀具到工件坐标系Z方向距离，此处为0⑥按软键，再提起刀具，完成Z轴对刀4.“对刀”检验（步骤见表1-5-5）表1-5-5发那科系统与西门子系统“对刀”检验步骤数控系统面板操作步骤发那科系统①按下键，使机床运行于MDI（手动输入）工作模式。②按下程序键。③按[MDI]软键，自动出现加工程序名“O0000”。④输入测试程序“G0G54X0Y0Z10”（或“G1G54X0Y0Z10F500”）。⑤按循环启动键，运行测试程序。⑥程序运行结束后，观察刀具是否处于工件左下角工件原点上方10mm处，如“是”则对刀正确；如“不是”则对刀操作不正确，需查找原因，重新对刀。西门子系统①按MDA(手动输入)方式键，屏幕显示如图1-5-5所示②输入测试程序“G0G54X0Y0Z10”（或G1G54X0Y0Z10F500）③按数控启动键，运行测试程序④程序运行结束后，观察刀具是否处于工件左下角工件原点上方10mm处，如“是”则对刀正确；如“不是”则对刀操作不正确，查找原因，重新对刀三、数控铣床（加工中心）报警与诊断当数控铣床（加工中心）出现故障或操作失误等，数控系统就会报警，通过查找报警信息得知报警原因并加以消除。1.发那科系统报警处理当发那科系统出现报警时：①按（信息）功能键。②按[HISTRY]软键，显示报警信息如下：

1）出现报警的日期

2）报警号

3）报警信息（有些没有信息）

4）页号③用翻页键进行换页，查找其它报警信息。④要删除记录信息，按软键[操作]，然后再按软键[DELETE]。⑤根据报警号查发那科系统说明书中报警表，得知报警内容及删除方法。2.西门子系统报警处理按RESET键（复位键）删除。按CYCLESTAR键（数控启动键）删除。按“报警应答键”删除。

控制器断电再通电删除。图1-31西门子系统报警时，在显示屏上方出现报警信号，按报警/系统操作区域键，出现报警画面，报警画面中显示日期、删除、报警号及文本等内容，如图1-31所示。通过右侧软键可删除HMI报警、报警应答、cancel删除报警等信息。查阅西门子系统报警诊断说明书，查找原因，消除报警；常见删除方法的符号有：3.常见报警情况及原因分析表1-5-6数控机床常见报警情况及删除方法序号报警类型报警情况、原因及删除方法1回参考点失败原因：回参考点时，方向选择错误或中途松开按键、回参考点起点太靠近参考点或紧急停止按钮被按下等。删除方法：释放紧急停止按钮、按复位键后重回参考点。2X、Y、Z方向超程原因：手动移动各坐标轴过程中或编写程序中，刀具移动位置超出+X、+Y、+Z或-X、-Y、-Z极限开关。删除方法：手动（JOG）方式下，反方向移动该坐标轴或修改程序中X、Y、Z数据。3操作模式错误原因：在前一工作模式未结束情况下，启用另一工作模式。删除方法：按复位键后重新启用新的工作模式。4程序错误原因：非法G代码、指令格式错误、数据错误等。删除方法：修改程序5机床硬件故障原因：机床限位开关松动、接触器跳闸、变频器损坏等删除方法：修理机床硬件[操作注意事项]1.MDI（MDA）手动输入操作、对刀练习前，机床应已回参考点。

2.练习MDI（MDA）手动输入操作时不可随意运行快速移动等指令，以避免撞刀。

3.手动（JOG）模式中，移动方向不能错，否则会损坏刀具、机床。

4.对刀练习中，刀具接近工件侧面、上表面时，进给倍率应较小，一般为1～2%，进给倍率过大会损坏刀具或机床设备。

5.测试对刀时，应调小进给倍率，避免速度过快发生撞刀。

6.对刀测试程序尽可能用“G01X0Y0Z10F500”以避免对刀错误引起撞刀事故。[资料链接]

数控机床操作中如发生意外事故可采取以下几种办法解决：①把进给倍率调到0%。②按复位键，停止机床动作。③按下紧急停止按钮。④关闭电源开关。四、数控铣床MDI（MDA）操作及对刀任务检测与评价