数控铣床操作.doc

word数控机床培训讲义数 控 铣 床 操 作数控铣床安全操作规程1穿戴好安全防护用品方可上岗。工作服必须穿戴整齐，衣扣要全部扣齐。女生要将长头发放到工作帽内。不能穿拖鞋进入车间。操作机床时不能戴手套。2保持机床与环境的整洁。工、量具要摆放到指定位置。机床工作台不能摆放其它物品。不能乱堆乱放，不能有水和油污，以免摔倒。3严格遵守实习纪律，在车间内不能互相追逐、打闹。4不得擅自打开机床防护罩、电气柜箱，不得太靠近旋转的刀具和工件。5、要按照数控铣床的开机和关机顺序，进展开机和关机。6、操作前必须要认真阅读使用说明书，熟悉各主要功能键的使用方法，严格按照操作规程顺序进展。7工件、刀具装夹一定要紧固。以免在加工过程中，发生工件、刀具飞出而造成的伤害。8操作中，应当以一人操作为主，其它观察者不得擅自按摸开关、键、手柄等，而操作者也应当注意其他人的安全。9对刀操作中要特别小心，以免发生因设置错误而造成切削时发生碰撞。10要仔细检查所调用的程序是否正确，以免发生因调用错误程序而造成撞坏机床的事故。11机床中加工工件时，手不能伸到工作台内。以免因机床突然执行快速移动，而造成的伤害。12出现故障应当立即向实习指导教师反映，切不能盲目操作。13使用完机床后要清扫机床和地面。将工、量、夹具放到工具箱内。同时填写机床使用表。第一章 XK5025型数控铣床介绍一、机床的用途XK5025数控立式升降台铣床是配有C数控系统的三座标数控铣床。其控制系统可使百分之九十以上的根本铣削、镗削、钻削与攻丝等功能完成自动化工作循环。适用于各种形状复杂的凸轮、样板、模具等零件的加工。二、机床的性能与特点XK5025型数控铣床为机电一体化三轴数控立式升降台铣床。控制器选用国际上先进的C微机系统。机床工作台、床鞍与主轴套筒进给均采用混合式步进电机，经过一对内齿带轮付与滚珠丝杆副驱动，提高了进给刚度和定位精度。机床主要操作均在操作面板上进展，显示器用以显示输入程序内容、机床位置和已存储的各种信息。并具有图形显示功能，可显示编程刀具中心运动轨迹，用以检查编制程序是否正确。加工程序除用MDI方式由键盘输入外，也可以用RS232串行接口输入。三、机床的主要规格和精度 1工作台工作台面积宽×长mm 250×1120工作台纵向行程 .680mm工作台横向行程 .350mm升降台垂向行程 .400mmT型槽数与宽度 .3×T型槽间距 .65mm工作台允许最大承重 .250kg 2主轴主轴孔锥度 .ISO 30(7:24)主轴套筒行程 .130mm主轴套筒直径 85.725mm(3/8)主轴转速X围 有级 65-4750r/min主轴中心至床身导轨面的距离 360mm主轴端面至工作台面高度 30-430mm 3进给速度铣削进给速度X围快速移动速度 4电机容量主轴电机 有级16级、功率322.4KW、转速17003400r/min机床电源 380V AC 3 5外形尺寸 1405×1712×2296mm 6机床净重 1500kg 7精度分辨率 定位精度 ±重复定位精度 ±四、机床结构概述 本机床共分为六个主要局部，即床身局部、铣头局部、工作台局部、横进给局部、升降台局部、冷却与润滑局部。1 床身局部 床身内部布筋合理，具有良好的刚性，底座上设有4个调节螺栓，便于机床调整水平。冷却液储液池设在机床底座内部。2 铣头局部 铣头局部由有级变速箱和铣头二个部件组成。铣头主轴支撑在高精度轴承上，保证主轴具有高回转精度和良好的刚性，主轴装有快速换刀螺母7，前端锥孔采用ISO#30锥度；主轴采用机械无级变速，调节X围宽，传动平稳，操作方便；主轴刹车机构能使主轴迅速制动，调节辅助时间，刹车时通过制动手柄撑开止动环使主轴立即制动，当用手动形式制动时，应停车制动。启动主轴电机时，应注意松开主轴制动手柄。铣头局部还装有步进电机，内齿带轮和滚珠丝杆付与主轴套筒，它们形成垂向进给传动链，使主轴作垂向直线运动。3 工作台局部 工作台与床鞍支撑在升降台较宽的水平导轨上，工作台的纵向进给是安装在工作台右端的混合式步进电机驱动的，通过内齿带与带轮带动精细滚珠丝杠副，从而使工作台获得纵向进给。4 升降台局部：横进给局部升降台位于床身前方，与床身矩形导轨相配合。升降台前方装有混合式步进电机，驱动床鞍作横向进给运动，其传动原理与工作台的纵向进给一样。此外，在横向滚珠丝杠前端还装有进给手柄，可实现手动进给。升降台左侧装有缩紧手柄，轴的前端装有长手柄可带动锥齿轮、内齿带轮与升降台丝杠旋转，从而获得升降台的升降运动。5 冷却系统机床的冷却系统是由冷却泵、出水管、回水管、开关与喷嘴等组成。冷却泵安装在机床底座的内腔里，冷却泵将冷却液从底座内储液池打至出水管，然后经喷嘴喷出，对切削区进展冷却。6 润滑系统润滑系统是由手动润滑油泵、分油器、节流阀、油管等组成。机床润滑方式分为自动润滑与周期润滑方式。五、数控铣床使用须知事项1 使用前必须了解机床和数控系统的性能与操作使用方法。2 按照机床的润滑规定，定期注油润滑。3 为了防止工作台面的局部磨损，建议尽可能经常变换工作台面上的装夹位置，以使台面磨损均匀。4 当升降台处于紧锁状态时，不允许摇动升降台手柄使其上下移动，以免损坏部件。5 机床主轴运转时，切勿启动两个电磁阀按纽。第二章 XK5025型数控铣床操作一、机床的启动和关闭1开机顺序1接通外部电源开关和机床电源开关； 2接通面板上的电源开关先旋起急停开关，再按下“接通开关,直到所有的灯亮过一遍；3机床复位按下机床复位键,直到“准备好灯亮； 4返回机床参考点将功能选择开关旋到“回零，然后按方向键，顺序为：+Z、+Y、+X直到回零的X、Y、Z灯亮；5返回机床中间位将功能选择开关旋到“快速，然后按方向键，顺序为：X、Y、Z，直到回零的X、Y、Z灯灭；6主轴旋转将功能选择开关旋到“手动或“手轮,按下主轴的“正转键； 7主轴停将功能选择开关旋到“手动或“手轮,按下主轴的“停止键。注意：第四、第五步中按方向键的顺序不能错。 2关机顺序 机床在任何状态下，按下急停按纽; 按下面板上的电源关闭开关“断开键; 关闭机床电源开关; 关闭总电源开关.二、面板操作 机床操作面板由CRT/MDI面板和操作面板构成1 CRT/MDI面板 CRT/MDI面板由一个9CRT显示器和一个MDI键盘构成。2 MDI键盘RESET复位键：按下这个键，复位C系统。包括取消报警，主轴故障复位，中途退出自动操作循环和中途退出输入、输出过程等。程序输入完毕，按下此键可使光标回到程序最前头O××××之处。ALTER程序更改建：可用于程序内文字的修改。INSRT程序插入键：可用于程序内文字的插入。DELET程序删除键：可用于程序内文字、单节与整个程序的删除。OUTPUT START输出键：按下这个键，C开始输出内存中的参数或程序到外部设备。 地址和数字键：按下这些键，输入字母、数字和其它字符。INPUT输入键：除程序编辑方式以外的情况，当面板上按下一个字母或数字键以后，必须按下输入键才能输入到C内。另外，和外部设备通讯时，按下输入键，启动输入设备，开始输入数据到C内。CAN取消键：按下这个键，删除上一个输入的字符或字母。EOB转换键：可以进展/.*的切换,每次输入一个程序段后要插入*。CURSOR光标移动键：用于在CRT页面上，一步步移动光标。：向下移动光标。：向上移动光标。PAGE页面变换键：用于CRT屏幕选择不同的页面。：向后变换页面。：向前变换页面。POS位置显示键：在CRT显示机床现在的位置。PRGRM程序键：在编辑方式，编辑和显示在内存中的程序；在MDI方式，输入和显示MDI数据。MENU OFSET偏置键：刀具偏置数值和宏程序变量的显示的设定键。在“摩耗页面,可以设置刀补值半径值;在“坐标系页面,可以设置G54所规定的工件坐标系.DGNOS PARAM自诊断和参数键：设定和显示参数表与自诊断表的内容。OPR ALARM报警号显示键。AUX GRAPH图像显示功能键:用于模拟刀具路径.3 操作面板详见机床各种键的说明如下：名 称用 途(面板)接通和断开接通和断开面板电源开关循环启动自动运转的启动，再自动运转中，自动运转指示灯亮进给保持自动运转时刀具减速停止方式选择编辑编辑程序自动自动运行程序MDI手动输入(单段程序)手动手动连续进给，步进进给手轮手轮进给快速刀具快速进给回零返回参考点DNC传输外部程序单段每次执行自动运转的一个程序段跳步跳过任选程序段空运行空运行锁定机床锁住锁X、Y、Z轴急停使机床紧急停止机床复位进展强电复位手动轴选择选择手动进给轴和方向进给倍率修调选择进给倍率的倍率量手轮轴选择选择手轮移动的轴手轮轴倍率选择选择手轮进给中，1个刻度移动量的倍率手摇脉冲发生器转动手轮可以往正向或负向进给各轴(主轴)停止和正转主轴停止和旋转(冷泵)接通和断开冷泵接通和断开4 机床操作 手动：将功能选择开关旋到手动，在方向键内，选择要进给的轴和方向。按下按纽，所选择的轴朝向所选择的方向移动。松开按纽移动即停止。每次只能进给一个轴。进给的快慢可由进给倍率修调开关调整，X围从0150。 快速移动：将功能选择开关旋到快速，在方向键内，选择要进给的轴和方向。按下此键，所选择的轴朝所选择的方向移动。松开按纽移动即停止。每次只能进给一个轴。进给的快慢是机床内定的最快移动速度。用于长距离的快速移动。 手轮进给：将功能选择开关旋到手轮，将手脉轴选择开关旋到要移动的轴。选择手脉的脉冲当量手轮每转一格移动的距离。逆时针或顺时针转动手轮，可以使选择的轴正方向或负方向运动。 MDI(手动编辑程序)：按下PRGRM键，先输入单段程序,再用输入键输入到C内,最后按下循环启动键运行。 自动执行程序:将功能选择开关旋到“自动，按“循环启动按纽。机床开始自动运行。 编辑程序：将功能选择开关旋到“编辑,按下PRGRM键:输入新程序号,按下EOB键,即可新建程序;输入已有程序号,按下键,即可打开程序; 输入已有程序号,按下DELET键,即可删除该程序. DNC直接控制：将功能选择开关旋到“DNC，按下PRGRM键，机床将自动接通RS232接口，连接到外部计算机,进展DNC直接控制。主要用于大程序的传输。5 练习 数控铣床的开、关机顺序。 将坐标清零。 用手轮方式对机床进展如下操作：将机床移动到X10 、Y40的位置绝对坐标将机床朝X、Y轴的正方向分别移动10mm的距离 用两种方法将机床移动到X0 、Y0的位置 用两种方法使机床获得一定的主轴转速 机床报警的处理 建立新程序、删除程序、检索程序、修改程序第三章 对刀操作对刀操作是将工件、刀具、机床、程序有机的结合起来的重要操作。工件原点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，以计算最方便为原如此。对刀方式分为：碰刀法、使用专用对刀仪法包括光电对刀器、光学对刀仪、分中棒、对刀台等。本章将主要介绍碰刀法。碰刀法主要分为三种方法：单边碰刀、双边碰刀、复合法。、单边碰刀法： 1对X方向：用刀轻轻碰工件的垂直基准边，以刚刚碰到为准，然后移动刀具的正Z轴，离开工件；按下POS键 相对键 X键 CAN键，完成X轴的清零动作；将刀具向工件方向移动刀具半径的距离；按POS键 综合键；查看机械坐标中的X值；按MENU OFSET键，将机械坐标中的X值，输入到G54中的X位置上。 2对Y方向：移动刀具到工件的水平基准边附近，用刀轻轻碰工件的水平基准边，以刚刚碰到为准，然后移动刀具的正Z轴，离开工件；按下POS键 相对键 Y键 CAN键，完成Y轴的清零动作；将刀具向工件方向移动刀具半径的距离；按POS键 综合键；查看机械坐标中的Y值；按MENU OFSET键，将机械坐标中的Y值，输入到G54中的Y位置上。3对Z方向：用刀轻轻碰工件的顶面，以刚刚碰到为准；按下POS键 相对键 Z键 CAN键，完成Z轴的清零动作；按POS键 综合键；查看机械坐标的Z值；按MENU OFSET键，将机械坐标中的Z值，输入到G54中的Z位置上；移动刀具的正Z轴，离开工件。小结：通过以上几个方面的操作，就完成了编程原点在工件左下角的对刀操作。如果编程原点不在左下角,那么在将刀具向工件方向移动刀具半径的根底上,再加上此点距水平基准边、垂直基准边、顶面的距离就可以了。单边碰刀法适用于设计,绘图基准为工件某一角点的场合.、双边分中： 1对X方向：用刀轻轻碰工件的垂直基准边，以刚刚碰到为准。然后移动刀具的正Z轴，离开工件。将X轴清零；然后将刀具移动到工件的垂直基准边的对边，用刀轻轻碰之；然后移动刀具的正Z轴，离开工件；记住此时X轴的数值；将X轴移动到此数值的一半的位置上；按POS键 综合键，查看机械坐标中的X值；按MENU OFSET键，将机械坐标中的X值，输入到G54中的X位置上。 2对Y方向：用刀轻轻碰工件的水平基准边，以刚刚碰到为准。然后移动刀具的正Z轴，离开工件。将Y轴清零。然后将刀具移动到工件水平基准边的对边，用刀轻轻碰之。然后移动刀具的正Z轴，离开工件。记住此时Y轴的数值。将Y轴移动到此数值的一半的位置上。按POS键 综合键，查看机械坐标中的Y值，按MENU OFSET键，将机械坐标中的Y值，输入到G54中的Y位置上。 3对Z方向：同单边碰刀法。小结：两边分中法适用于设计、绘图基准为中心的工件。、复合法：复合法是前两种方法的综合使用。例如：X方向用单边碰刀法，Y方向用双边分中法或反之。小结：适用X围是X或Y方向有一个是对称的，而另一个是非对称的工件。第四章 铣床加工步骤一、加工步骤： 1读懂图纸，弄清需要加工的局部。 2确定加工方法普通加工、数控加工、特种加工。 3确定加工工艺。 4根据工艺确定机床、刀具、夹具、装夹方法。 5编写程序自动编程、手工编程。 6调试程序模拟加工、空运行、图形检查。 7安装工件、刀具。 8程序的输入手工输入、DNC控制。 9对刀。10试加工用单段执行程序。11首件的检验。12调整程序。13正式加工14去毛刺、清理、检验，送交成品，加工完毕。二、清扫、保养机床。第五章 程序编辑一、程序组成程序由程序号、程序段、程序尾构成。 1程序号：由字母“O加四位数字组成。如不够四位，添零补位，不可缺少。例如：O1234、O0004等。 2程序段：由N_G_X_Y_Z_M_ F_T_*组成。其中N为程序段号，可以由也可以没有。可以从小到大排列，也可以从大到小排列，还可以不按顺序排列。一般情况下应顺序排列，例如： N30 G01 X-10 Y-20 F200 N40 G0 X10 Y20 这里，G为G代码主要功能码；X、Y、Z为终点坐标；M为M代码辅助功能码；F为进给速度或进给量；T为刀具代码；“*必不可少。 3程序尾：一般由M30和“组成。二、G代码 G代码为机床的主要功能码。决定着机床所能执行的功能。G代码分两种类型，一种G代码仅在被指定程序段内有效，称为一般G码，例如G04；另一种称为模式码，一经指定，一直有效，指到被新的模式G码取代，例如G00、G01等。1 G00快速定位格式：G00 XYZ；G00运行速度是机床的最快速度。在“空运行状态下，可以用倍率开关控制快进速度。2 G01直线插补格式：G01 XYZF；F为进给速度。G01运行速度为F给定的速度乘以进给倍率开关确定的百分率。3 G02/ G03圆弧插补格式：G02 XYRF；或G02 XYIJF；G03 I F；G2顺时针圆弧，G3逆时针圆弧。X、Y为圆弧终点坐标。R为圆弧半径，当圆心角<180º时为正值，反之为负值。I为圆弧半径，可进展整圆加工。I、J表示圆弧圆心相对于圆弧起点在X、Y方向上的增量坐标。4 G04暂停格式：G04 P；其中P为暂停时间。G04指令能使下一程序延时执行，延时时间由P值确定。暂停时间X围为0.00199999.999秒。10001秒，40004秒5 G92工件坐标系设定格式：G92 XYZ；其中X、Y、Z值为机床当前的位置与工件坐标系原点的距离。6 G54G59工件坐标系设定在机床行程X围内可以设定6个不同的工件坐标系。本机床一般用G54来定位。工件坐标系各轴原点与该轴机床参考点之间的距离可以任意设定，由设定值即可确定工件坐标系。对刀时，应把设定的工件原点的机械坐标输入到G54的坐标中具体方法参见对刀操作局部。格式：G0 G54 XYZX、Y、Z值为加工初始位置。例G0 G54 X0 Y0 Z50，当运行到这段程序时，机床会快速定位到X0 Y0 Z50相对于工件原点。7、G90绝对坐标编程格式：G90当使用绝对坐标编程时，X、Y、Z值为终点坐标。本机床默认绝对坐标。8G91增量坐标编程格式：G91当使用增量坐标编程时，X、Y、Z值为相对于前一个点的距离。9G73、G74、G76、G80G89固定循环G码钻孔方式在孔底的操作返回方式用途G73间隙进给快速高速深孔钻G74切削进给暂停后，主轴改为正转切削速度左旋攻丝循环G76切削进给定向主轴停快速精镗G80撤消固定循环G81切削速度快速钻孔循环G82切削速度 暂停快速钻孔或镗孔G83间隙速度快速深孔钻G84切削速度暂停后，主轴改为反转切削速度攻丝循环G85切削速度切削速度镗孔循环G86切削速度主轴停快速镗孔循环G87切削速度主轴正转快速背镗循环G88切削速度暂停后主轴停手动操作镗孔G89切削速度暂停切削速度镗孔 格式：GXX XYZRQPF； 其中：GXX为孔加工方式 X、Y为孔位置 Z为孔底的坐标值 R为每次啄钻所返回的位置 Q为每次切削深度P为孔底的暂停时间F为进给量G81钻孔循环指令格式：G99 G81 XYZRFG98 G81 XYZRFG99从孔底返回R平面，G98从孔底返回初始平面。X、Y值为孔的定位坐标，Z值为孔底坐标，R值为提刀平面坐标，F为进给量。例N10 G0 G54 X0 Y0 Z50设定工件坐标系N20 M3主轴旋转N30 G99 G81 X0 Y0 Z-5 R2 F10钻第一孔，孔深5mm，提刀2mmN40 X50 Y0(第二孔)N50 X50 Y50第三孔N60 X0 Y50第四孔N70 G0 Z50快速提刀至初始平面N80 G80 X0 Y0取消循环N90 M5主轴停转N100 M30程序完毕须知事项：固定循环必须在主轴启动情况下使用当暂停指令G04被编入程序中，钻孔操作将不执行固定循环可以被G00、G01、G02、G03、G80撤消10G41、G42、G40刀具半径补偿格式：G41(G42) H；其中G41为刀具半径左补偿，G42为刀具半径右补偿，H为存放器的地址。G40为取消刀具半径补偿。注意：从无补偿进入刀具补偿方式时，移动指令只能是G00、G01，而且要在工件轮廓外实现刀补。在撤消补偿时，移动指令也只能是G00、G01。在使用刀补命令的下一程序段中，应沿着进给方向空走一刀，才能防止过切现象。铣削外形完毕，要在工件轮廓外用G40取消刀补。11G17、G18、G19平面选择指令G17、G18、G19分别指定坐标系中的XY平面、ZX平面和YZ平面。系统默认G17。12G68、G69旋转功能指令格式：G68 XYR； G69G68为激活旋转功能；G69为取消旋转功能；X、Y指定旋转中心的绝对坐标位置；R指定旋转角度，逆时针为正，顺时针为负。旋转功能可使原编程尺寸按指定坐标中心做旋转。该指令为模态指令。三、M代码辅助功能码M码功能简要说明注M03主轴转动M05主轴停止DM07切削液开M09切削液关DM30程序完毕程序完毕后返回到程序开头的位置DM98子程序调用程序段中用P表示子程序地址，用L表示调用次数M99子程序返回注：“D表示该指令只有在同一程序段中其它指令执行以后或进给完毕以后才开始执行。1 M98子程序调用格式：M98 P；例如：M98 P50002；调用0002号子程序5次。2 M99子程序完毕格式：M99当子程序的最后程序段只用M99时，子程序完毕，将返回到调用子程序段后面的一个程序。例如： Main program主程序 Subpromgram子程序 N1 G01 XYF； O0001 N2 G02 ； N1 ； N3 M98 P0001； N2 ； N4 ； N3 M99； N5 M30；格式：M99 P； 当子程序的最后程序段M99 P时，子程序完毕，将不返回到调用程序段后面的一个程序段。而是返回到P指定的那个程序段，如：一般试机时用Main program主程序 Subpromgram子程序 N1 G01 XYF； O0001 N2 G02 ； N1 ； N3 M98 P0001； N2 ； N4 ； N3 M99 P2； N5 M30；四、编程举例N10 G0 G54 X0 Y0 Z50设定工件坐标系N20 M3主轴旋转N30 M7冷却液开N40 G0 X-80 Y-80快移到X-80Y-80N50 G42 H02 X-50 Y-20使用刀补N60 G0 X-40直线移动实现刀补N70 Z5快移到工件外表N80 G1 Z-2 F200垂直进给切深2mmN90 X25 F100直线进给到X25Y-20N100 G3 X25 Y20 R30 F80逆时针圆弧进给到X25Y20，半径30N110 G1 X-25 F100直线进给到X-25Y20N120 G3 X-25 Y-20 R30 F80逆时针圆弧进给到X-25Y20，半径30N130 G0 Z50快速提刀到初始平面N140 G40 X0 Y0取消刀补N150 G99 G81 X-25 Y0 Z-2 R5 F100钻孔循环，第一孔X-25Y0，提刀5mmN160 X0(第二孔X0Y0)N170 X25第三孔X25Y0N180 G0 Z50快速提刀到初始平面N190 G80 X0 Y0取消钻孔循环N200 M5主轴停转N210 M9冷却液关N220 M30程序完毕数控铣床编程实验内容实验一：面板与对刀操作一、 实验目的：熟悉面板上各按键的功能，会对程序进展检索和编辑，能手动操纵机床，掌握刀具的装夹和对刀。二、 操作练习：1准确地说出面板上各按键的名称与功能。2新建一个程序。3熟练地操纵机床在三个坐标轴方向上运动。4按照指定的方法进展对刀。在MDI方式下输入程序段“G0X0Y0Z5并执行，观测对刀是否正确。实验二：外形轮廓加工一、实验目的：掌握数控手工编程外形轮廓加工的方法。二、操作练习：编程将以下各图形进展外轮廓铣削，深度2mm。图2-1 图2-2图2-3 图2-4图2-5 图2-6实验三：内轮廓加工一、 实验目的：掌握数控手工编程内轮廓加工的方法。二、 操作练习：编程将以下各图形进展内轮廓铣削，深度2mm。图3-1 图3-2图3-3图3-4实验四：复合件加工一、 实验目的：掌握数控手工编程加工综合件的方法。二、 操作练习：图4-1 图4-2图4-3图4-4图4-5图4-6附录1：XK6325B数控铣床面板与说明附录2：V600数控铣床面板与说明26 / 27