《自动化生产线集成与应用- Integration》课件-项目二 数控机床加工

1.数控机床介绍与防护门调试数控机床介绍与防护门调试数控机床介绍1数控加工站防护门改造、安装与调试方法2防护门的气路控制系统的连接调试方法3一、数控机床介绍

数控机床一般由程序载体、输入/输出装置、数控装置、伺服系统、反馈系统、机床机械部件组成。

程序载体是记录零件加工程序的媒介。（1）穿孔纸带；（2）u盘等存储介质；（3）直接由DNC系统将程序传输给机床数控系统。目前常用这种方式。程序载体与输入输出设备1一、数控机床介绍

数控装置是数控机床的中枢，在普通数控机床中一般由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置组成。数控装置接收输入介质的信息，并将其代码加以识别、储存、运算，输出相应的指令脉冲以驱动伺服系统，进而控制机床动作。数控装置2一、数控机床介绍

伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。伺服系统3一、数控机床介绍伺服系统数控装置机床本体运动指令机床移动部件的运动(伺服系统是数控机床的执行机构）

机床主体：数控机床的主体，是实现制造加工的执行部件。

机床的本体4一、数控机床介绍

组成：床身、箱体、导轨、主轴、进给机构等机械部件。

数控铣床作为一种用途广泛的机床，可以加工平面(水平面、垂直面)、沟槽(键槽、T形槽、燕尾槽等)、分齿零件(齿轮、花键轴、螺旋形表面)及各种曲面。此外，数控铣床还可用于回转体表面、内孔的加工，并能作切断加工。

数控铣床介绍5一、数控机床介绍

数控系统是数控机床的核心。常用的有FANUC、SIEMENS等公司的数控系统及产品，我国数控产品以华中数控、广数、凯恩帝为代表。数控铣床系统6一、数控机床介绍FANUC系统SIEMENS系统KND系统1.自动防护门的开关气缸安装与调试2.防护门的开、关到位检测传感器安装3.系统控制防护门开关的调试安装步骤：二、数控机床防护门调试(1）安装气缸接头及调速阀，达到接头不漏气、与门联接处紧固，确保气缸安装完成后牢固可靠无漏气现象。(2）气缸与防护门连接后，手动推拉防护门以检查防护门的开、关过程是否平稳，门的开、关行程是否在规定范围内。按照连接方案，将气缸气管连接到电磁阀，注意区分进、排气管的颜色。自动防护门的开关气缸安装与调试1二、数控机床防护门调试(3）气缸气管连接电磁阀后，先通过调压阀将气动系统气压调至0.2MPa，用手控电磁阀来控制防护门的开、关动作，检查控制方向是否正确。(4）确认无误后再将压力调整到正常工作压力范围（0.4-0.6MPa）。通过气缸侧的调速阀，调整防护门的开、关速度，实现运行平稳无异响。因为此项是在系统正常压力下工作，因此调整时需注意防止被门夹手。自动防护门的开关气缸安装与调试1二、数控机床防护门调试

（1）将防护门关闭后，在关门对应的关门到位传感器支架处安装关门检测传感器，并调整触发位置。然后将防护门打开，同样在开门对应的开门到位传感器支架处安装开门检测传感器，并调整触发位置。防护门的开、关到位检测传感器安装步骤2二、数控机床防护门调试检测传感气缸

（2）将开、关门检测传感器连接到PLC控制系统指定的输入地址接口，并按工艺标准要求整理连接线，加标识。防护门的开、关到位检测传感器安装步骤2二、数控机床防护门调试检测传感气缸(3）检测开关信号，手动控制防护门的打开、关闭，在系统输入监控画面观察输入变化，同时观察门的运行位置。如与要求不符，则进行调整。防护门的开、关到位检测传感器安装步骤2二、数控机床防护门调试检测传感气缸

通过手动功能按键，手动方式按下开门键时，防护门能够自动开门到位，此时开门到位指示灯点亮；手动按下关门键时，防护门能够自动关门到位，此时关门指示灯点亮。系统控制防护门开关的调试步骤3二、数控机床防护门调试注：M17关门M16开门

如异常，则进行调整。将数控系统工作模式切换到自动模式，通过数控机床M代码控制数控机床防护门的开关。如异常，则检查M代码程序。将系统调到联机状态，检查远程操控防护门开关的功能，以及防护门开关状态的反馈情况。系统控制防护门开关的调试步骤3二、数控机床防护门调试注：M17关门M16开门2.数控机床的基本操作数控机床的基本操作数控机床床身系统按键系统界面学习步骤1操作画面的按键功能加工操作相关画面2程序画面3文件管理画面4刀补画面5一、数控机床系统操作画面介绍数控机床床身操作画面的按键1绿框中：显示机能键红框中：机能软按键蓝框中：翻页键和光标键一、数控机床系统操作画面介绍——用于切换操作画面1显示机能键——用于切换各操作画面的菜单2机能软按键操作画面的按键1一、数控机床系统操作画面介绍3位置画面的菜单——​用于辅助“机能软按键”更换显示画面4翻页键和光标键操作画面的按键1一、数控机床系统操作画面介绍加工操作相关画面2余移动量：显示当前程序行的剩余移动量。绝对坐标：显示刀具在工件坐标系中的位置。位置画面：是加工时，主要看的画面。一、数控机床系统操作画面介绍加工操作相关画面2F：显示当前的进给速度M：显示最近一次执行的M代码T：显示当前是几号刀S：显示当前主轴转速G：显示15组G代码的当前代码综合信息：一、数控机床系统操作画面介绍程序画面3文件管理：进入文件管理画面管理程序图形模拟：预览程序轨迹(机床不会动)注释：对程序进行汉字注释，方便查找。块编辑：快速复制/剪切/粘贴/删除程序程序断点：对某行程序加断点后，当程序运行到断点行，就会停止运行(不会关闭主轴/冷却等)，按启动按钮后可继续运行。一、数控机床系统操作画面介绍文件管理画面4切换设备：切换到子画面U盘或网络后，可以管理U盘或电脑上的程序。存至本地：是将U盘或电脑上的程序，存至数控系统自身的程序存储区。DNC打开：是DNC在线加工，相较于存至本地，不会占用系统存储空间；按光标键选择好程序后，按[DNC打开]键打开程序，再切换成自动方式，按启动按钮即可开始加工。一、数控机床系统操作画面介绍刀补画面5对刀的目的是将工件的程序零点在机床坐标系中的位置，预存到数控系统的刀补序号对应的存储区中，当加工程序中调用了对应的存储数据后(例如，铣：G43H01；车：T0101)，就在工件上建立起了与程序零点重合的工件坐标系，这样机床运行编好的程序，就可以加工出图纸上的工件。测量：就是对刀操作。一、数控机床系统操作画面介绍刀补画面5当由于对刀存在误差，或刀具在加工中出现磨损时，导致加工出的工件与图纸尺寸有偏差，此时可通过调整刀补数值的方式，使加工工件尺寸达到图纸要求。绝对坐标预览：能立即查看对刀和调整刀补后的工件坐标系变化结果，当不显示[绝对坐标预览]时，表示正在调用着当前光标停留处的刀补数据，此时以[绝对坐标]变化结果为准。+输入：就是(增量)调整刀补的操作。一、数控机床系统操作画面介绍加工操作相关画面6编辑方式：用于编辑和管理程序自动方式：用于自动运行加工程序录入方式：用于运行简短程序或修改各种参数回零方式：用于各轴手动回机床零点手轮方式：用于手轮移动各轴二、数控机床基本操作学习步骤1机床功能按键数控机床回零2手动进给3手轮进给4安全操作5系统按键系统界面机床功能按键二、数控机床基本操作1.系统启动、停止按键2.系统急停3.自动方式时，调节进给速率手动方式时，选择手动连续进给的速度。4.循环启动5.进给保持机床功能按键1二、数控机床基本操作6.手动连续进给轴方向运动，手动快速进给空运行倍率选择。7.手动方式时，主轴倍率、主轴正转、反转、点动、定向。机床功能按键1二、数控机床基本操作9.自动手轮、跳段单段、程序选停10.安全门、照明、F1卡盘加紧放松、F2吹气、F3手动换刀、F4特殊功能定制机床功能按键111.手轮快速倍率12.润滑、机手动作、刀库正传、刀库反转、冷却、吹气、冲屑、中心出水。二、数控机床基本操作机床开机回零21点开电源开关。安操作面板机床回零键，再按Z、X、Y、4键，带操作面板回零指示灯亮了才算操作完成。23回零完成看到机械坐标Z、X、Y、4坐标变成0。手动进给3

在手动方式下，按下机床面板上的手动轴向运动开关，可使刀具沿所选的轴和方向连续移动。手动进给速度由参数“手动倍率为百分百时的速率”(P5220)设定，手动进给倍率可由机床操作面板上的进给倍率键或由机床附加操作面板上的倍率开关（或外装倍率开关）控制，进给倍率可在0%~150%范围内变动，每挡相差10%。手动进给速度最终的速度值=“手动倍率为100%时的速率”设定值x进给倍率。1二、数控机床基本操作手动进给3手动快速进给手动方式时按键，可控制手动运动为手动快速进给。是带自锁的键，多次按下时，会在开关状态中切换，键上的指示灯亮时，表示手动快速开关打开，键上的指示灯灭时，表示手动快速开关关闭。2二、数控机床基本操作手轮进给4手轮方式下，可通过旋转机床操作面板上的或外置的手摇脉冲发生器使机床微量进给，用户可通过轴选择键选择要移动的轴。手摇脉冲发生器每一个刻度的移动量的最小单位对应最小编程单位，可选择的倍率为x1倍、x10倍或x100倍。二、数控机床基本操作安全操作5二、数控机床基本操作超程防护为了避免各进给轴超出行程，必须采用超程防护措施。安全操作5硬件超程防护机床上，一般各轴正、负方向上都安装了限位开关（行程开关），刀具只能在由各轴正、负限位开关限定的范围内移动。当刀具试图越过限位开关时，限位信号有效，系统立即停止刀具移动，并显示超程报警信息。当出现超程时，反向移动刀具（正向超程，则负向移动；负向超程，则正向移动）脱离限位开关，若移动过程中，限位信号无效，则报警自动解除。1二、数控机床基本操作安全操作5

软件超程防护。软件超程防护和硬件超程防护类似。软件超程的正负向限位坐标对应硬件超程的限位开关。各轴正、负向限位坐标分别由轴型参数“正向行程限位”（P0610）和“负向行程限位”（P0611）指定，它们所限定的范围称为软限位。当机床坐标将要超出软限位时，系统立即停止刀具移动，并显示超程报警。手动反向移动刀具，使各轴机床坐标进入限定范围，可解除报警。2二、数控机床基本操作3.数控机床的对刀一、刀库排刀装刀二、调整主轴转速三、对刀一、刀库排刀装刀

根据程序中刀具的调用顺序，将实际对应的刀具按顺序装入刀库中，为对刀、加工做准备。目的一、刀库排刀装刀

先调刀号再装刀。先在录入方式下将要排入刀库的刀具对应的刀号调到主轴上，让系统记住要排入刀库的刀具已经在主轴上了(虽然主轴上实际并没刀，但系统会认为已经有刀了)，此时再换成手动或手轮方式把对应的刀具装到主轴上，随着下一把刀号将要被调到主轴上时，主轴上的这把刀同时会被机械手放入刀库，这样由机械手从主轴上取下放入刀库的刀具，系统才能记清楚几号刀套存着几号刀(如果人用手随便往刀库装刀，或者不看主轴当前是几号刀号就往主轴上装刀具，加工时系统是不会取出正确的刀具的)，直到所有刀都这样放进刀库后，就排好刀了。原则一、刀库排刀装刀操作方法按[位置]键，进入位置页面。◆按[录入]键或拨旋钮，切换成录入方式。◆按T01M06，再按[EOB]键，这个调刀指令就会被输入上去。◆[综合信息]中的T01为当前主轴上的刀具号一、刀库排刀装刀按启动按钮，主轴开始换刀，换刀结束后，[综合信息]中主轴刀号变为T01，代表着1号刀具已经被调到主轴上了。◆按[手动]键或拨旋钮，切换成手动方式。◆一、刀库排刀装刀按住主轴上方的松刀按钮，将1号刀具装到主轴上即可，此时1号刀就算排好了。◆一、刀库排刀装刀排其它刀具也都是按此方法，比如继续排2号刀，运行完T02M06后，主轴上的刀号变为T02，再手动把2号刀具装到主轴上，此时2号刀就排好了，而1号刀被机械手就近放进了刀库，也就是被排进了刀库，继续排3号刀的话，2号刀就会被排进刀库。◆一、刀库排刀装刀

圆盘刀库的特点是随着不断换刀，刀库里面的刀套号与刀具号是会变得不一致的。注意

比如：1号刀套里面不一定是1号刀具，因为这种刀库注重换刀效率，采用的是就近取刀放刀，不过不用担心系统记不住哪个刀套里面是哪把刀，只管调用就行，如果想了解哪个刀套里面装的是哪把刀，诊断

PC参数刀库TL一、刀库排刀装刀注意序号

序号右侧的数据

刀套号

刀具号二、调整主轴转速操作方法按[位置]键，进入位置页面。◆按[录入]键或拨旋钮，切换成录入方式。◆按M03S500，再按[EOB]键，这个调整主轴转速指令就会被输入上去。◆二、调整主轴转速注意

对刀时，有时需主轴旋转，提前将主轴调到一个中等转速，为对刀做准备。三、对刀

是告诉数控系统，工件在机床坐标系中的位置，即把工作原点(程序零点)在机床坐标系中的位置坐标值预存到系统。目的三、对刀确定对刀点应注意的原则：尽量与零件设计基准或工艺基准一致。1该点的对刀误差应较小，或可能引起的加工误差为最小，其准确性将直接影响零件的加工精度。2三、对刀对刀工具：寻边器：用于确定工件坐标系原点在机床坐标系中的X轴、Y轴坐标，或者说是确定刀具中心在机床坐标系中的X轴、Y轴坐标。1Z轴设定器：用于确定工件坐标系原点在机床坐标系中的Z轴坐标，或者说是确定刀具底部在机床坐标系中的高度。(使用寻边器和Z轴设定器对刀，效率高，能保证对刀精度)2三、对刀根据加工要求采用正确的对刀工具，控制对刀误差。1在对刀过程中，可通过改小手轮倍率来提高对刀精度。2对刀操作过程中注意事项:三、对刀对刀时需小心谨慎操作，尤其要注意移动方向，避免发生碰撞危险。3对刀数据一定要存入与程序对应的存储地址，防止因调用错误而产生严重后果。4对刀操作过程中注意事项:三、对刀操作方法（1）X、Y向对刀调1号刀后，把主轴上的刀具换成寻边器。◆按[手轮]键或拨旋钮，切换成手轮方式。◆三、对刀操作方法（1）X、Y向对刀按[主轴正转]键，使主轴旋转。◆按[设置]键，进入设定工件坐标系页面。◆当前黄色光标在G54里面，表示要设定G54工件坐标系三、对刀操作方法

按屏下方[▷]键，进入分中操作选择。三、对刀操作方法

②圆形对称型工件选择[圆形中心]操作：

按屏下方[圆形中心]键，进入圆形分中。三、对刀

手轮控制机床，使寻边器碰到工件左侧，如下图所示的P1位置，按屏下方的[P1设入]键，屏右下方的[圆形中心设入]中的P1就会记录下寻边器当前的X轴和Y轴机床坐标。操作方法：三、对刀

P2设入、P3设入参考P1操作方法。(先碰哪一侧没先后顺序，但是按设入时，一定要先1后2再3，因为按1会清除2和3)操作方法：三、对刀操作方法：

经以上操作，G54中的X和Y便自动存入了P1、P2、P3三点之间的机床坐标。如想确认一下工作原点是否设定到了工件中心上，可在位置页面，录入方式下运行指令G00X0Y0，观察寻边器是否移到了工件中心，[绝对坐标]中X和Y为0时，代表设定好了。三、对刀操作方法（2）Z向对刀再按[测量]键，屏中间出确认操作提示。◆三、对刀操作方法（2）Z向对刀按屏下方[确认]键，G54中的Z便存入了当前位置的机床坐标，[绝对坐标]中Z变为Z10.000，证明Z轴设定好了。◆三、对刀操作方法（3）刀具长度补偿值的存入按[手轮]键或拨旋钮，切换成手轮方式。◆按[主轴正转]键，使主轴旋转。◆按[刀补]键，进入刀补页面。◆移动光标到P002这一行中Z长度的形状中。◆调2号刀。◆三、对刀操作方法（3）刀具长度补偿值的存入手轮控制机床，使2号刀快速下落靠近工件上表面，再以一个直径为10毫米的刀杆(Z向设定器)代替刀具接触工件上表面，当刀杆刚好能从刀具和工件中间划过(此时主轴不需旋转)，代表刀具的高度可以了，按Z10，屏下方显示数据输入：>Z10_◆三、对刀操作方法（3）刀具长度补偿值的存入再按[测量]键，屏中间出确认操作提示。◆2号刀的Z轴将由Z0变为Z-110◆三、对刀操作方法（3）刀具长度补偿值的存入按屏下方[确认]键，P002这一行中Z长度的形状中便存入了当前位置的机床坐标，[绝对坐标预览]中Z变为Z10.000，证明Z轴设定好了。◆三、对刀操作方法（3）刀具长度补偿值的存入T03按这个方法存入P003。◆T04按这个方法存入P004。◆没有[绝对坐标预览]时，看[绝对坐标]。◆4.数控机床的编程学习步骤1在KND数控系统怎么新建程序程序编辑插入2程序编辑修改3程序编辑取消4程序编辑删除5系统按键系统手轮系统本体数控机床床身数控机床的编程怎么新建程序？一、新建程序一、新建程序​按[程序]键，进入程序页面。按[编辑]键或拨旋钮，切换成编辑方式。在程序临时编辑区处按出要编的一行程序后，再按[EOB]

键，则这一行程序进入程序“永久”保存区，继续编辑的话会自动编到下一行。1二、编辑程序在程序临时编辑区处按出要编的一行程序后，发现编错了，按[取消]键，则会取消按出的这一行程序。2修改已经编好的程序中的某个数值：移动光标到要修改的数值上，