數控車削加工的資料

宋福林 · 發表于 2006-2-20 13:42:13

第二章 數控車削加工

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第一節 數控車削系統

一、數控系統概述

數控系統由硬件和軟件組成。目前全球最大的三家數控廠商是：日本發那科（FANUC）、德國西門子（SIEMENS）、日本三菱（MITSUBISHI）；另外還有法國扭姆（NUM）、西班牙凡高（FAGOR）等。國內數控廠商有華中數控、中華數控、航天數控和藍天數控等。其中，華中數控和中華數控是將數控專用模塊嵌入通用PC機構成的單機數控系統，而航天數控和藍天數控是將PC嵌入到數控之中構成的多機數控系統，形成典型的前后臺結構。下面簡要介紹這些系統。

1．日本FANUC系列數控系統

圖2-1 HCNC—1數控系統結構框圖

FA NUC公司生產的CNC產品主要有FS3、FS6、FS0、FSffice:smarttags" />10/11/12、FS15、FS16、FS18、FS21/210等系列。目前我國的用戶主要使用的有FS0系列、FS15、FS16、FS18、FS21/210、FANUC 0i等系列。

2．德國SIEMENS公司的SINUMERIK系列CNC系統

SINUMERIK系列CNC系統有很多系列和型號，主要有SINUMERIK3、 SINUMERIK8、SINUMERIK802、SINUMERIK810/820、SINUMERIK850/880和SINUMERIK840等產品。

3．華中數控系統（HNC）

HNC系統是我國武漢華中數控系統有限公司生產的國產型數控系統。該系統是我國863計劃的科研成果在實踐中應用的成功項目，已開發和應用的產品有華中Ⅰ型數控系統（HNC-Ⅰ）和華中2000型數控系統（HNC-2000）兩個系列共計十六種型號，其系統基本結構如圖2-1所示。其中HNC-2000型數控系統已開發和派生的數控系統產品主要有HNC-2000M銑床，加工中心數控系統，HNC-2000T車床數控系統，HNC-2000Y齒輪加工數控系統，HNC-2000P數字化仿形加工數控系統，HNC-2000L激光加工數控系統，HNC-2000G五軸聯動工具磨床數控系統等。

二、華中I型車削數控系統

華中Ⅰ型車削數控系統（HCNC—1T）是華中理工大學、武漢華中數控系統有限公司研制開發出來的，它為用戶提供了一個簡捷、方便的操作平臺。

1．CNC系統的結構與啟動

（1）CNC系統的結構如圖2-1所示，有關說明如下：

①對于HCNC—1T系統，圖2-1中無Y軸驅動（Y軸電機）。

②系統用中文CRT顯示，具有很好的人——機界面。

圖2-2 系統上電屏幕顯示

③3.5英寸軟盤可用于保存或調入加工程序。

④通訊接口可用于系統集成化、聯網、數據輸入、輸出、遠程診斷等。

⑤標準面板包括CRT/MDI面板和操作面板。

⑥系統采用實時多任務的管理方式，能夠在加工的同時進行其他操作。

（2）CNC系統的啟動其步驟如下：

①打開電柜開關。

②打開計算機開關。

③開始自檢并由電子盤引導系統，進入DOS或WINDOWS工作環境。

④執行CNC.EXE文件，系統顯示如圖2-2所示。

2．系統通電后的屏幕說明

（1）系統通電后，系統的屏幕顯示如圖2-2所示。

（2）工作方式：顯示系統目前的運行方式，如：自動運行、回零功能、手搖進給、MDI功能、手動操作、步進功能等。

（3）運行狀態：表示在不同的工作方式下有不同的運行狀態，如：

自動方式的狀態顯示：100%（進給修調）、機床鎖住、程序單段等；

回零方式的狀態顯示：X軸回零、Z軸回零；

手搖功能的狀態顯示：*10（手搖倍率）、X軸進給、Z軸進給等；

MDI功能的狀態顯示：摸態G00 G90 G20 G99等；

點動功能的狀態顯示：100%（最大速度的百分比）、X軸進給、Z軸進給等；

步進功能的狀態顯示：*10（步進倍率）、X軸進給、Z軸進給等。

（4）運行文件名：顯示自動加工的文件名，如：O2000 表示該文件被讀入運行。

（5）O.N索引：顯示自動運行中的O代碼和N代碼。

（6）P.L索引：顯示自動運行中的P（調用子程序號）代碼和L（調用次數）代碼。

（7）M.T索引：顯示自動運行中的M（輔助功能為兩位）代碼和T（刀具號為四位）代碼。

（8）機械坐標：顯示從伺服單元反饋的坐標信息。

（9）F1鍵的功能：用此鍵改變顯示軟鍵的功能，使其返回到較高層次的菜單。

三、加工型數控車削系統

1. CRT-MDI面板簡介

加工型數控車削系統FANUC 0i mate-TB的CRT-MDI面板由CRT顯示屏、MDI鍵盤兩部分組成,如圖2-3所示，各組成單元功能如下。

宋福林 · 發表于 2006-2-20 13:42:43

圖2-3  FANUC 0i mate-TB數控車削系統CRT-MDI面板

（1）CRT顯示屏  它主要用來顯示各功能畫面信息，在不同的功能狀態下，它顯示的內容也不相同。在顯示屏下方，有一排功能軟鍵，通過它們可在不同的功能畫面之間切換，顯示用戶所需要的信息。
（2）MDI鍵盤  如圖2-4所示，各鍵的意義如下：
地址/數字鍵：按這些鍵可輸入字母、數字以及其它字符。
POS：按此鍵顯示位置畫面。
PROG：按此鍵顯示程序畫面。
OFFSET/SETTING：按此鍵顯示偏置/設置畫面。
SYSTEM：按此鍵顯示系統畫面。
MESSAGE：按此鍵顯示信息畫面。
GRAPH：按此鍵顯示圖形畫面。
CUSTOM：按此鍵顯示用戶宏畫面。
光標移動鍵：用于在屏幕上移動光標。
翻頁鍵（PAGE UP/DOWN）：用于將屏幕顯示內容朝前或朝后翻一頁。
換檔鍵（SHIFT）：當要輸入地址/數字鍵中右下角字符時用此鍵。
取消鍵（CAN）：按此鍵可刪除已輸入到鍵的輸入緩沖器的最后一個字符。
輸入鍵（INPUT）：當要把鍵入到輸入緩沖器中的數據拷貝到寄存器時，按此鍵。
編輯鍵：用于程序編輯。ALTER：替換； INSERT：插入； DELETE：刪除。
幫助鍵（HELP）：按此鍵用來顯示如何操作機床的信息畫面。
復位鍵（RESET）：按此鍵可使CNC復位，消除報警等。
圖2-4  MDI鍵盤

2．數控車削系統FANUC 0i Mate-TB的基本功能及常用代碼
本節以自貢長征CK6132A型數控車床為例，介紹FANUC 0i Mate-TB數控車削系統基本功能及常用代碼。
（1）基本功能  該數控系統的進給軸能實現兩軸聯動，能進行直線插補、圓弧插補、固定加工循環、坐標軸設定、DNC運行等一系列操作、編程功能，以滿足各種機械零件加工的需要。
（2）輔助功能代碼  該數控系統的M功能代碼及其含義如表2-1。
表2-1  CK6132A數控車床M功能代碼
代碼含義代碼含義代碼含義
M00 程序暫停 M01 程序選擇停 M02 程序結束
M03 主軸正轉 M04 主軸反轉 M05 主軸停止
M08 冷卻液開 M09 冷卻液關 M13 主軸正轉開主冷卻液
M14 主軸反轉開主冷卻液 M30 程序結束并返回程序頭 M31 主軸低檔確認
M32 主軸高檔確認 M98 調用子程序 M99 返回主程序

（3）常用Ｇ代碼  該數控系統常用Ｇ代碼（系統Ａ）如表2-2。
表2-2  常用Ｇ代碼及其功能

宋福林 · 發表于 2006-2-20 13:43:07

Ｇ
代碼組功能Ｇ
代碼組功能Ｇ
代碼組功能
G00 01 快速定位 G32 01 螺紋功能 G66 12 宏程序模態調用
G01 直線插補 G34 變螺距螺紋
切削 G67 宏程序模態調用取消
G02 順圓插補 G40 07 刀尖半徑補
償取消 G70 00 精加工循環
G03 逆圓插補 G41 刀尖半徑補
償左 G71 粗車外圓循環
G04 暫停 G42 刀尖半徑補
償右 G72 粗車端面循環
G10 可編程數據輸入 G50 00 坐標系設定或最大主軸速度設定 G73 多重車削循環
G11 可編程數據
輸入方式取消 G50.3 工件坐標系預置 G74 排屑鉆端面孔
G18 16 ZpXp平面選擇 G52 局部坐標系
設定 G75 外徑/內徑鉆孔
G20 06 英寸輸入 G53 機床坐標系
設定 G76 多頭螺紋循環
G21 毫米輸入 G54 14 選擇工件坐
標系1 G90 01 外徑/內徑車削循環
G22 09 存儲行程檢
查接通 G55 選擇工件坐
標系2 G92 螺紋切削循環
G23 存儲行程檢
查斷開 G56 選擇工件坐
標系3 G94 端面車削循環
G27 00 返回參考點
檢查 G57 選擇工件坐
標系4 G96 02 恒表面切削速度控制
G28 返回參考點 G58 選擇工件坐
標系5 G97 恒表面切削速度控制取削
G30 返回第2、3、
4參考點 G59 選擇工件坐
標系6 G98 05 每分進給
G31 跳轉功能 G65 00 宏程序調用 G99 每轉進給

3．數控車削系統“功能鍵”菜單操作
（1）菜單操作方法  在MDI鍵盤上按“功能鍵”，屬于選擇功能的“章選擇”軟鍵出現（在CRT屏幕下方）。按其中一個“章選擇”軟鍵，與所選的章相對應的畫面出現；如果目標章的軟鍵未顯示，則按“繼續菜單鍵”；當目標章畫面顯示時，按“操作選擇軟鍵”顯示被處理的數據；為了重新顯示“章選擇軟鍵”，按“返回菜單鍵”。
（2）“功能鍵”菜單的常用選項  它的常用菜單選項（僅介紹一級菜單）如表2-3。
表2-3  “功能鍵”菜單的常用選項功能簡介
功能鍵系統工作方式章節菜單選項注解
POS
（位置）
任何工作方式絕對絕對坐標顯示
相對相對坐標顯示
綜合絕對、相對、機械坐標同時顯示
HNDL 手輪中斷
PROG
（程序）
自動、DNC 程式程序顯示畫面
檢視程序檢查顯示畫面

宋福林 · 發表于 2006-2-20 13:43:32

PROG
（程序）
自動、DNC 程式程序顯示畫面
檢視程序檢查顯示畫面
現單節當前程序段顯示畫面
次單節下一個程序段顯示畫面
再開
程序再啟動顯示畫面
DIR
顯示文件目錄畫面
EDIT 程式程序顯示畫面
DIR 顯示程序目錄畫面
MDI 程式程序顯示畫面
MDI 程序輸入畫面
現單節當前程序段顯示畫面
次單節下一個程序段顯示畫面
再開
程序再啟動顯示畫面
手輪、手動、
步進、回參
考點程式程序顯示畫面
現單節當前程序段顯示畫面
次單節下一個程序段顯示畫面
再開
程序再啟動顯示畫面
OFFSET/SETTING
（偏值/設定）任何工作方式補正刀具偏值
SETTING 設定
坐標系工件坐標系
MACRO
宏變量畫面

SYSTEM
（系統）任何工作方式參數系統參數
診斷故障診斷
SYSTEM 系統配置
MESSAGE
（信息）任何工作方式 ALARM 報警顯示
MESSAGE 信息畫面
過程報警履歷
HELP
（幫助）任何工作方式 ALARM 詳細報警畫面
OPERAT 操作方法
PARAM 參數表畫面
GRAPH
（圖形）任何工作方式參數圖形參數設定
圖形刀具軌跡顯示
擴大圖形放大或縮小
注：表中帶“ ”項為按屏幕下方“菜單繼續鍵”才能顯示的菜單。

第二節數控車床分類、組成及工裝的應用
一、數控車床的分類與組成
1．數控車床的分類
（1）按加工性能分類  可分為數控立式車床、數控臥式車床、車削加工中心等。
（2）按系統控制原理分類  可分為開環、半閉環、閉環、混合環控制型數控車床。
（3）按控制系統功能水平分類  可分為經濟型、普及型和全功能型數控車床。
2．數控車床的組成及其作用
數控車床主要由數控系統、機床主機（包括床身、主軸箱、刀架進給傳動系統、液壓系統、冷卻系統、潤滑系統等）組成。
（1）數控系統  用于對機床的各種動作進行自動化控制。
（2）床身  數控車床的床身和導軌有多種形式，主要有水平床身、傾斜床身、水平床身斜滑鞍等，它構成機床主機的基本骨架。
（3）傳動系統及主軸部件  其主傳動系統一般采用直流或交流無級調速電動機，通過皮帶傳動或通過聯軸器與主軸直聯，帶動主軸旋轉，實現自動無級調速及恒切削速度控制。主軸組件是機床實現旋轉運動（主運動）的執行部件。
（4）進給傳動系統  一般采用滾珠絲杠螺母副，由安裝在各軸上的伺服電機，通過齒形同步帶傳動或通過聯軸器與滾珠絲杠直聯，實現刀架的縱向和橫向移動。
（5）自動回轉刀架  用于安裝各種切削加工刀具，加工過程中能實現自動換刀，以實現多種切削方式的需要。它具有較高的回轉精度。
（6）液壓系統  它可使機床實現夾盤的自動松開與夾緊以及機床尾座頂尖自動伸縮。
（7）冷卻系統  在機床工作過程中，可通過手動或自動方式為機床提供冷卻液對工件和刀具進行冷卻。
（8）潤滑系統  集中供油潤滑裝置，能定時定量地為機床各潤滑部件提供合理潤滑。
二、數控車床工藝裝備的應用
數控車床的夾具主要有用于盤類、軸類零件加工的液壓動力卡盤和尾座。
1．液壓動力卡盤
用于夾持加工零件，使零件與主軸一起生產旋轉運動。其夾緊力的大小可通過調整液壓系統的壓力進行控制，具有結構緊湊、動作靈敏、能夠實現較大夾緊力的特點。
2．尾座
用于長軸類零件的加工以及鉆孔、擴孔等。數控車床一般有手動尾座和可編程尾座兩種。尾座套筒的動作與主軸互鎖，即在主軸轉動時，按尾座套筒退出按鈕，套筒不動作。只有在主軸停止狀態下，尾座套筒才能退出，以保證安全。

第三節  數控車床的操作
一、經濟型數控車床操作
這里以經濟型數控車床CJK6032的操作為例進行介紹。該機床使用的是華中Ⅰ型車削數控系統（簡稱HCNC—1T），其系統結構較為簡單，采用中文CRT顯示，具有很好的人—機交互界面，通訊接口可用于系統集成、聯網、數據輸入、輸出、遠程通訊等，系統采用實時多任務的管理方式，能夠在加工的同時進行其它操作。
（一）經濟型數控車床的操作面板或操作界面
經濟型數控車床CJK6032的操作面板，如圖2-5所示。
1．操作面板各按鍵功能
（1）電源開關  合上總電源開關后，用鑰匙打開操作面板上的電源開關，接通CNC電源，同樣可用鑰匙斷開CNC電源。
（2）急停按鈕  機床操作過程中，當出現緊急狀況時，按下急停按鈕，伺服進給及主軸運轉立即停止工作，CNC即進入急停狀態。當要解除急停時，須沿急停按鈕的箭頭方向轉抬，即可解除。
（3）超程解除按鈕  當某軸出現超程，要退出超程狀況時，必須在手動方式下，一直按壓著超程解除按鈕，同時按下該坐標軸運動方向按鈕（+X、-X、+Z或-Z）向相反方向退出超程狀態。
（4）工作方式選擇波段開關  通過工作方式選擇開關，選擇系統的工作方式，包括：手動、自動、單段、步進、回零等五種工作方式。
（5）自動方式  當工作方式選擇開關置于自動方式時，機床控制由 CNC自動完成。

圖2-5  經濟型數控車床操作面板
（6）單段方式  當方式選擇開關置于單段方式時，程序控制將會逐段進行，即運行一段后機床停止，再按一下循環啟動按鈕，執行下一程序段，執行完了后又再次停止。
（7）循環啟動  自動加工啟動。
（8）進給保持  自動運轉暫停。在自動運轉方式過程中，按下“進給保持”鍵，機床運動軸減速停止，暫停執行程序，刀具、主軸電機停止運行，暫停期間，按鈕內指示燈亮。
在暫停狀態下，按下“循環啟動”鍵，系統將重新啟動，從暫停時的位置繼續運行。
（9）進給倍率  在自動方式和點動方式下，當進給速度偏高時，可用操作面板上的進給修調開關，修調程序中設定的進給速度，此開關可提供5%、10%、30%、50%、70%和100%六檔修調比例。
（10）點動/手動進給和快進  在點動方式下，按壓+X、-X、+Z或-Z，則將在對應的軸向產生運動，松開按鈕則減速停止。若同時按下快移按鈕，則運動速度為G00指令對應速度，而與進給修調設定無關。
（11）步進（增量）進給及增量倍率  在步進（增量）方式下，按一下+X、-X、+Z或-Z，則選定軸將向指定方向產生一個增量移動值，增量值的大小由增量倍率X1，X10、X100、X1000控制。增量倍率開關位置和移動距離的對應關系如下表表2-4。
表2-4  增量倍率開關位置和移動距離的對應關系
位    置 1 10 100 1000
距離（mm） 0.001 0.001 0.1 1

（12）回零方式  手動回參考點。
（13）主軸正轉/反轉/停止  主軸的手動控制按鈕。
（14）刀位選擇  手動選擇刀具。在選定對應的刀具之后，再按下“刀架開/停”按鈕，即可將用戶所選的刀具轉到切削位置。
（15）冷卻液開/關  按下此開關，冷卻液開；彈起則冷卻液關。
（16）機床鎖住  禁止機床X軸、Z軸的動作。在自動運行開始之前，按下“機床鎖住”鍵，再進行循環啟動操作，則坐標位置信息變化，但不允許刀架的X軸、Z軸方向移動（刀架可轉位），這個功能用于校驗程序。“機床鎖住”鍵彈起時則禁止功能取消。
2．操作（工作）方式
可通過操作面板或系統操作界面（如圖2-2所示）進行。下面以系統操作界面方式進行。
（1）手動操作  手動操作主要是在裝夾、調整工件，設定刀具參數以及其它準備工作的時候所進行的操作，它包括：
①手動參考點返回  其操作步驟為：
方法1：
●在主菜單下選擇“回零功能”；
●將機床操作盤的“軸向選擇”旋鈕轉至所需的坐標軸；
●按機床操作盤的“+”鍵，則所選的坐標軸進行正向回零。
方法2：
●在菜單下選擇“回零功能”；
●按“F1▲”鍵顯示其子菜單；
●按“選擇軸向”鍵顯示其子菜單；
●選所需的軟體鍵功能，則所選的坐標軸進行回零。
當回到參考點時，屏幕顯示“X（Z）參考點”。
注意事項：
●系統上電或退出數控系統后，必須首先使各坐標軸回參考點；
●系統回參考點過程中，不允許有使坐標軸移動的動作（如點動）；
●可允許所有坐標軸同時進行回參考點操作。
②點動操作  操作步驟為：
方法1：
● 在主菜單下選擇“點動操作”；
● 將機床操作盤的“軸向選擇”旋鈕轉至所需的坐標軸；
● 將機床操作盤的“進給修調”旋鈕轉至所需的進給百分比；
● 按機床操作盤的“+”鍵，則所選的坐標軸正向移動；按“-”鍵，則向所選的坐標軸負方向移動。
● 如使坐標軸快速進給，則按下“快速”鍵和對應的方向鍵同時按下（注意：盡可能不要超程）。
方法2：
●在菜單下選擇“點動操作”‘
●按“F1▲”鍵顯示其子菜單；
●按“速度軸向”鍵顯示其子菜單；
●選所需的軟體鍵功能（速度，軸向）；
●按鍵盤的光標（↑）（↓）則可實現點動操作。
注意事項：
●一次只能使一個坐標軸移動；
●系統上電，主菜單選為“點動操作”；
●快速移動的速度為系統設定的該軸最大速度（G00）。
③步進功能  操作步驟為：
方法1：
●在主菜單下選擇“步進功能”；
●將機床操作盤的“軸向選擇”旋鈕轉至所需的坐標軸；
●將機床操作盤的“倍率”旋鈕轉至所需的倍率（1或10或100或1000）；
●按機床操作盤的“+”，則所選的坐標軸正方向移動（1或10或100個或1000個脈沖）。（系統一個脈沖對應0.001mm）。按“-”鍵，則所選的坐標軸負向移動對應的脈沖。
方法2：
●在主菜單下選擇“步進功能”；
●按“F1▲”鍵顯示其子菜單；
●按“軸向選擇”鍵顯示其子菜單；
●選所需的軟體鍵功能（倍率，軸向）；
●按鍵盤的光標（↑）（↓）則可實現步進功能。
（2）自動方式運行
①操作步驟為：
●在主菜單下選擇＂自動運行＂；
●按（Ｆ１▲）鍵顯示其子菜單，如加工程序已被選取，可進行⑷操作；
●按“內存方式”則屏幕顯示內存中一系列程序名；
●如果運行的零件程序是CAD/CAM生成的文件，并且內容在30K以上，請選用“CAM方式”運行。在信息行提示“請輸入：”，可為軟盤的程序，如“A：O1000”。
注意事項：
●光標所在處為上一次加工運行的程序；
●選擇所需的程序時，可采用“↑、↓、PAGEDOWN、 PAGEUP ”鍵，將光標移動到要選定的程序后，回車，則該文件即為加工程序；
●按“F1▲”則退出該功能，回到圖形界面；
●若系統正在運行程序，“內存方式”功能選擇無效；
●若加工的程序已修改，則必須重新選擇“內存方式”功能，修改的程序才有效；
●將機床操作面板上的“進給修調”選擇到所需的百分比；
●按軟體鍵“F10”（“循環啟動”）或按機床操作面板上“循環啟動”鍵，則系統啟動運行，加工的程序段在菜單上顯示；
●在加工過程中，旋轉“進給修調”，進給速度也隨之變化。
②自動運行的停止
a）程序停止（M00）  當程序執行到M00代碼的程序段時，所有的模態信息保留，按“循環啟動”鍵，程序繼續執行。
b）選擇停止（M01）  功能類似于M00，但只有在“選擇停止”鍵按下時，才有效。
c）程序結束（M02）  是加工程序的結束標志，當系統執行該程序段時，自動運行停止，如按“循環啟動”鍵，系統又從程序開始處執行。
d）循環停止  在自動運行過程中，“循環停止”鍵按下，指示燈點亮，刀具減速停止。如按“循環啟動”，系統又將繼續運行，指示燈熄滅。
e）運行取消  當運行過程中，想人為地退出自動運行的程序或清除屏幕上的報警信息，按“F9取消運行”鍵，屏幕上提示確認信息“是否退出自動運行Y/N？”，按“Y”表明取消運行，其它任意鍵或按“N”，則不取消運行。
③自動運行的測試機能
a）機床鎖住
在自動運行開始時，將“機床鎖住”鍵按下，再循環啟動，坐標信息變化，但刀具位置不動，這個功能用于校驗程序。
注意事項：
? 即使是G28、G29指令，刀具也不運動到參考點。
? 機床輔助功能（M、S、T）仍有效。
? 在自動運行過程中，按“機床鎖住”鍵，機床鎖住無效。
? 在自動運行過程中，按“機床鎖住”鍵想取消機床鎖住，該操作無效，只有在自動運行結束后，方可解除機床鎖住。
b）空運行
如果“進給修調”旋鈕旋至“空運行”，程序中的進給速度無效，刀具以快移速度運行。
c）程序單段
當“程序單段”按下，則該指示燈亮，表明程序單段有效，自動運行將逐段執行，即運行完一段程序后停止，循環啟動后，執行下一段又停止，當撤消“程序單段”，該指示燈滅，程序單段無效。
注意事項：
? 對于G28、G29指令，程序單段有效，分成兩段執行，在中間點停止。
? 對于固定循環（G80、G81、G82），若單段有效，分成4段執行。
? 對于復合循環（G71、G72、G73、G76），若單段有效，分成若干段執行。
d）程序跳段
當“程序跳段”鍵按下，則該指示燈亮，表明程序跳段有效，有”符號的程序段不被執行，當撤消“程序跳段”，該指示燈滅，程序不跳段。
e）進給率修調
進給率修調分為5%—100%共6檔；進給率修調對于G00指令無效，如在“點動操作”方式下調整“進給率修調”，則為點動速度修調；在進行螺紋切削時，進給率修調無效。
f）報警處理
在自動運行過程中，如程序語法不對，或系統其它報警，則系統在屏幕上顯示報警的詳細內容，刀具停止運動。
④MDI運行  操作步驟為：
●在主菜單下，選擇“MDI功能”，系統的模態信息顯示在“運行狀態”處；
●按“F1▲”，從下拉菜單中選擇F4“程序進給”鍵，在屏幕上方出現光標；
●在光標處輸入所要的MDI程序，光標可以左右移動修改程序；
● 如果前面輸入的程序都不要，則按“ESC”鍵，全部廢除，重新輸入；按F10“循環啟動”，運行所輸入的程序。
●在運行中，選擇F9“循環停止”，刀具停止運動；按F10可繼續進行；
●在運行過程中或程序輸入中，按F1鍵，退出該級菜單，返回上級菜單。
⑤自動運行下的斷點保護  數控系統在加工過程中，如發生刀具磨損，此時希望退刀更換刀片，按“循環停止”軟鍵，將數控系統的進給停止。選擇點動或手搖工作方式，點動將坐標軸退出，更換刀片后，回到自動方式，按“循環啟動”，回到斷點處，再按“循環啟動”，系統將繼續運行加工程序。
3．零件加工程序的編輯與管理
（1）零件程序的目錄顯示  在操作菜單上選擇“零件程序”的軟體鍵，則在下拉菜單中顯示：F2“程序編輯”，F7“程序目錄”；選擇F7鍵，在屏幕上顯示系統中所有零件程序的文件名、大小、記載的時間，如果一屏顯示不下，則并可用“PAGEUP”和“PAGEDOWN”上下翻頁，查看其余的文件相關信息。選擇F2鍵，則選擇了零件程序的編輯功能。
（2）零件程序的編輯  “程序編輯”下拉菜單包括：程序存儲、打開程序、程序拷貝、刪除程序、刪除一行等功能。其操作步驟如下：
①如屏幕上顯示主菜單，按“F1▲”鍵，進入第一級菜單；
②選擇F5“零件程序”，進入第二級菜單；
③按F2“程序編輯”，顯示如下功能：
④程序調入：缺省值為上一次編輯的文本文件或自動運行的文件，如用戶要選擇已存在的程序，則請用F4“打開程序”，在菜單的上面有提示信息“請輸入：***”，請在光標處輸入需要編輯的文件名，回車；如要編輯新程序，則輸入內存中不存在的文件名，回車即可。
⑤編輯和修改  在程序調入后，可以方便地進行編輯和修改。
⑥程序的存儲  將生成的或編輯修改的程序存入磁盤中。
⑦刪除一行  選擇F10“刪除一行”，則將光標所在位置的程序段刪除
（3）程序文件的拷貝、刪除
①程序的復制  選擇F6“程序拷貝”，在菜單的上方有提示信息“源文件、目標文件”，按任意鍵，提示“請輸入：***”，如將O1000復制為O1010，輸入“O1000  O1010”，然后按回車鍵，復制完成，如果硬盤中無該文件，則提示出錯信息。
②讀入軟盤中的內容  選擇F6“程序拷貝”，在菜單的上方有提示信息“源文件、目標文件”，按任意鍵，提示“請輸入：***”，如將O1000文件拷貝到硬盤中，輸入 O1000  C：O1000”，然后按回車鍵，拷貝完成。如果軟盤中無該文件或軟盤沒有準備好，則提示出錯信息。
③寫軟盤操作  選擇F6“程序拷貝”，在菜單的上方有提示信息“源文件、目標文件”，按任意鍵，提示“請輸入：***”，如將硬盤中的O1000文件拷貝到軟盤中，輸入O1000  O1000”，然后按回車鍵，拷貝完成。如果硬盤中無該文件或軟盤沒有準備好，則提示出錯信息。
④文件的刪除  選擇F9“刪除文件”，在菜單的上方有提示信息，提示“請輸入：***”，如將硬盤中的O1000文件刪除，輸入 O1000”，然后按回車鍵，刪除完成。如果硬盤中無該文件，則提示出錯信息。
（4）程序編輯的退出  選擇“F1▲”鍵，系統退出編輯，返回上一級菜單，同時將編輯的文件內容自動保存。
4．刀具偏置的設定和顯示
一般情況下，刀具參數的設定是在手動方式下進行的，操作步驟為：
（1）在菜單中，選擇刀具參數項，從下拉菜單中選擇“刀具偏置”功能項；
（2）從顯示屏幕上輸入對應刀具的刀具偏置值。
（3）刀具偏置數據的輸入  選擇刀具編號，通過光標（↑↓）上下移動，選擇所需的編號，如本屏沒有，則通過“PAGE UP”和“PAGE DOWN”鍵選擇；
輸入數據：在參數顯示左下端光標閃爍處輸入，如△X，將參數顯示處的光標用方向鍵（← →）移至X下方，按回車鍵，即輸入到指定位置，△Z輸入方式相同。
（4）刀具偏置設置的退出  按（F1▲）鍵，即退出刀具偏置的設定，并且將所有的參數存儲到硬盤中。
（5）刀偏數據的測量方法：
方法一：
① 系統在手動方式下，用基準刀對準工件的一基準點，如圖2-6中的A點；
② 按F7“X軸清零”，則屏幕上顯示的X軸坐標清零；按F9“Z軸清零”，則屏幕上顯示的Z軸坐標清零；
③ 采用點動方式，使刀具退出；
④ 選擇刀號，手動換刀。點動方式，使該刀刀尖對準該基準點A，這時屏幕上顯示的X、Z值就是該刀與基準刀之間的偏置值△X、△Z；
方法二：
①系統在點動方式下，用基準刀切削工件外徑；
②點動方式使刀具沿Z軸離開工件，主軸停止，測量外徑大小，記錄為D1，并記下屏幕上顯示的X軸坐標顯示值，記為：X1；
③用基準刀切削工件端面，點動方式使刀具沿X軸離開工件，主軸停止，測量該端面與某一基準面之間的距離，記錄為L1，并記下屏幕上顯示的Z軸坐標顯示值，記為：Z1；
④退刀，選擇所需的刀號，手動換刀，重復步驟①、②、③得到D2，X2，L2，Z2；
⑤計算刀偏：
如系統設置為直徑編程，則：
△X=X2-X1-（D2-D1）
△Z=Z2-Z1-（L2-L1）
如系統設置為半徑編程，則：
△X=X2-X1-（D2-D1）/2；
△Z=Z2-Z1-（L2-L1）；
5．零點偏置和圖形參數的設定

宋福林 · 發表于 2006-2-20 13:44:00

操作步驟：
（1）選擇“數據設定”，則下拉子菜單包括如下內容：“零點偏置”，“軸參數”，“圖形參數”等。注意：程序在運行過程中，零點偏置的值不能修改。退出“零點偏置”，請按“F1”鍵。
（2）按“圖形參數”“F4”鍵，則顯示相應窗口，具體設定參見有關書。
6．數控車床CJK6032軸參數的設定
操作步驟：
（1）選擇“數據設定”，從下拉菜單中選擇“軸參數”
（2）按“軸參數”“F3”鍵，則顯示相應窗口，具體設定參見有關書。
（3）如果要對軸參數進行修改，請輸入正確的口令，按任意鍵進入參數顯示畫面：
（4）按光標上下左右，上翻頁，下翻頁鍵選擇所要修改的參數；
（5）按“F1”鍵退出該功能，并提示是否存盤。
7．HCNC—1T數控車床PLC功能
采用內裝PLC，用來控制機床的順序動作。選擇“PLC功能”，屏幕提供以下內容：PLC狀態、T圖顯示、PLC編輯、PLC生成、PLC解釋、T圖生成和刪除一行等。
（1）PLC狀態顯示  選擇“PLC狀態”，則在屏幕上顯示PLC所有寄存器的位信息，可測試PLC狀態：“紅”塊，表示該位ON；“蘭”塊，表示該位OFF；按“F1”退出該功能。
（2）PLC的測試  選擇“T圖顯示”，則在屏幕上顯示PLC的T圖和開關動作信息，可測試PLC。
（3）PLC編輯  選擇“PLC編輯”，進入全屏幕編輯，可進行PLC語句的輸入，輸入完畢，按“F1”退出，并將所編輯的內容保存。
（4）PLC解釋  選擇“PLC解釋”，將PLC語句解釋為CNC系統可執行的代碼，如語句有錯誤，則在信息提示行顯示錯誤的總數及行號。如果PLC語句有修改，要使之有效，必須進行解釋，然后系統斷電后重新上電才有效。
（5）T圖生成  選擇“T圖生成”，選擇該功能前必須進行“PLC解釋”，并保證無語法錯誤，才可進行“T圖生成”，否則將導致系統故障。
（二）經濟型數控車床的操作
經濟型數控車床CJK6032的操作有以下內容。
（1）HCNC——1T系統啟動步驟  原則是先開強電，再開弱電。具體步驟如下：
①合上電源開關，合上電柜空氣開關；
②開操作面板上的電源開關；
③開計算機電源開關，進入DOS操作環境；
④進入C：\TCNC，執行CNC.EXE文件。
（2）系統上電屏幕說明  系統啟動后，顯示屏上如圖2-2所示，包括如下內容：
①工作方式：顯示系統目前的工作方式。在不同的工作方式下有不同的運行狀態顯示。
②運行文件名：顯示自動加工的文件名。
③O.N索引：顯示自動運行中的O代碼和N代碼。
④P.L索引：顯示自動運行中的P9調用子程序）代碼和L（調用次數）代碼。
⑤M.T索引：顯示自動運行中的M（輔助功能）代碼和T（刀具號，四位）。
⑥機械坐標：顯示從伺服單元中反饋的坐標信息。
⑦F1鍵的功能：用此鍵可以改變顯示的軟鍵功能，使其返回到高一級菜單。
（3）關機順序  原則是先關弱電，再關強電，中間一般不進行該步驟。具體步驟如下：
①按“ESC”鍵退出CNC操作系統；
②關閉計算機電源；
③關閉操作面板上NC電源鑰匙開關；
④拉下電氣柜空氣開關；
⑤關閉總電源開關（由實習老師完成）。
二、加工型數控車床的操作
　　本節以自貢長征的加工型數控車床CK6132A為例，介紹加工型數控車床的操作。
（一）加工型數控車床的操作面板
加工型數控車床CK6132A的操作面板如圖2-7所示，各按鍵功能如表2-5。

圖2-7  CK6132A的操作面板

（二）加工型數控車床的操作
1．機床的開啟與關機
（1）開機
①打開機床主機上強電控制柜開關；
②在確認急停按鈕處于急停狀態下，開啟數控系統；
③解除急停按鈕，稍待片刻（約3秒），再按復位鍵；
④進行手動回參考點操作后，即可進行機床的正常操作。
（2）關機
①檢查操作面板上循環啟動的指示燈ＬＥＤ，循環啟動應在停止狀態；
②檢查ＣＮＣ機床的所有可移動部件都處于停止狀態；
③關閉與數控系統相連的外部輸入\輸出設備；
④關閉數控系統電源；
⑤切斷機床主機電源。
2．手動操作
（１）手動返回參考點  按機床操作面板上的“回參考點”鍵，選擇“回參考點”工作方式→進給修調開關打至中檔→選坐標軸X→按方向鍵“+” →X軸即返回參考點，對應的LED將閃爍；選坐標軸Z→按方向鍵“+” →Z軸即返回參考點，對應的LED將閃爍。
注意：機床回參考點時，必須先回X軸，然后再回Z軸，否則，可能會造成刀架與機床尾座干涉。
（2）手動連續進給（JOG）  按機床操作面板上的“手動”鍵→調整進給修調開關，選擇合理的進給速度→根據需要選相應的坐標軸（X或Z）→按住方向鍵“+”或“-”不放→機床將在對應的坐標軸和方向上產生連續移動；在按某一方向鍵的同時，按下“快移鍵”，機床將在對應方向上產生快速移動，其速度亦可通過進給修調開關調整。
（3）增量進給  按機床操作面板上的“增量”鍵，選擇“增量進給”工作方式→選取所需的增量倍率（×1、×10、×100或×1000）→選擇坐標軸（X或Z）→按方向鍵“+”或“-”，每按一下方向鍵，刀具將在對應的方向上產生一增量位移，每一步可以是最小輸入增量單位的1倍、10倍、100倍或1000倍（即0.001、0.01、0.1或1mm）。
（4）手輪進給
方法一：按機床操作面板上的“手輪”鍵，選擇“手輪”工作方式→接通“手輪選擇”鈕→在手輪進給盒上選擇所需的軸（X或Z）→在手輪進給盒上選取增量倍率單位（×1、×10、×100）→順時針（正向）或逆時針（負向）旋轉手輪→每搖一個刻度，刀具在對應的軸向上移動0.001、0.01、0.1mm。
方法二：按機床操作面板上的“手輪”鍵，選擇“手輪”工作方式→在機床操作面板上選擇所需的坐標軸（X或Z）→在機床操作面板上選取所需的增量倍率（×1、×10、×100）→順時針（正向）或逆時針（負向）旋轉手輪→每搖一個刻度，刀具在對應的軸向上移動0.001、0.01、0.1mm。
說明：機床操作面板上的“手輪選擇”鈕接通時，手輪進給盒上的軸向和倍率選擇有效；機床操作面板上的“手輪選擇”鈕斷開時，機床操作面板上的軸向和倍率選擇有效。
3．自動運行
（1）程序的調入  按機床操作面板上的程序編輯（EDIT）鍵，選擇“程序編輯”工作方式→按MDI面板上程序（PROG）鍵→在MDI鍵盤上輸入要調入的程序文件名（O××××）→按CRT顯示屏下的“O檢索”軟鍵→CRT顯示屏上將顯示出程序內容。
（2）程序的校驗  按機床操作面板上的自動運行（AUTO）鍵，選擇“自動運行”工作方式→根據需要按下“程序單段”、“進給鎖住”、“空運行”、“輔助功能（MST）鎖住”鍵→按ＭＤＩ鍵盤上的“圖形（GRAPH）”鍵→按CRT顯示屏下的“參數”軟鍵，設置合理的圖形顯示參數→再按“圖形”軟鍵，顯示屏上將出現一個坐標軸圖形→在機床操作面板上選取合理的進給倍率→按機床操作面板上的“循環啟動”鍵，即可進行程序校驗，屏幕上將同時繪出刀具運動軌跡。
說明：
①“程序單段”、“進給鎖住”、“空運行”、“輔助功能（MST）鎖住”，可根據需要單獨選取或同時選取；
② 若選取了“程序單段”，則系統每執行完一個程序段就會暫停，此時必須反復按“循環啟動”鍵。
（3）自動加工
① 根據零件的尺寸、精度及加工工藝和技術要求，選擇合適的工件毛坯材料；
② 選擇合適的裝夾方式裝夾工件；
③ 根據程序要求對刀；
④ 在“編輯（EDIT）”工作方式下調入程序→系統工作方式打到“自動” → 通過校驗確認程序準確無誤后，選擇合理的進給倍率和加工過程顯示方式→按下機床操作面板上的“循環啟動”鍵，即可進行自動加工。
說明：加工過程中，可根據需要選擇所需的顯示方式，如圖形（刀具運動軌跡）顯示、程序內容顯示、坐標位置顯示等。其操作方法參見數控系統有關章節。
（4）加工過程處理
①加工暫停：按“進給保持”鍵暫停執行程序→按“點動”鍵將系統工作方式切換到“點動” →按“主軸停”可停主軸。
②加工恢復：在“點動”工作方式下按“主軸正轉”鍵→將工作方式重新切換到“自動” →按“循環啟動”鍵即可恢復自動加工。
③加工取消：加工過程中若想退出，可按MDI鍵盤上的“復位”（RESET）鍵退出加工。
4．MDI運行
按機床操作面板上“MDI”鍵，選擇“MDI”工作方式→按MDI鍵盤上“程序”（PROG）鍵→通過MDI鍵盤手工輸入若干個程序段（不能超過10段，每輸入完一個程序段，按INPUT鍵確認）→將光標移至程序頭→按機床操作面板上的“循環啟動”鍵，系統即可執行MDI程序。
5．DNC運行
DNC加工，也叫在線加工。將機床與計算機或網絡聯機→按機床操作面板上DNC鍵，選擇“DNC”工作方式→按MDI面板上“程序”（PROG）鍵→按機床操作面板上“循環啟動”鍵→光標閃爍等待“QUICK”輸出一個程序→在計算機中通過“QUICK”軟件將加工程序傳輸給CNC→按“循環啟動”鍵，即可進行DNC加工。
6．程序編輯
（１）創建新程序  選擇“程序編輯”工作方式→按ＭDI鍵盤上的“程序”（PROG）鍵→通過ＭDI鍵盤輸入新程序文件名（Oxxxx）→按ＭDI鍵盤上的“INSERT”鍵→通過ＭDI鍵盤輸入程序，內容將在CRT屏幕上顯示出來。
（2）程序查找  選擇“程序編輯”工作方式→按ＭDI鍵盤上的“程序”（PROG）鍵→通過ＭDI鍵盤輸入要查找的程序文件名（Oxxxx）→按CRT屏幕下方的“O檢索”軟鍵，屏幕上即可顯示要查找的程序內容。
（3）程序修改  選擇“程序編輯”工作方式→按ＭDI鍵盤上的“程序”（PROG）鍵→通過ＭDI鍵盤輸入要查找的程序文件名（Oxxxx）→按CRT屏幕下方的“O檢索”軟鍵，屏幕上即可顯示要查找的程序內容→使用ＭDI鍵盤上的光標移動鍵和翻頁鍵，將光標移至要修改的字符處→通過ＭDI鍵盤輸入要修改的內容→按ＭDI鍵盤上的程序編輯鍵“ALTER、INSERT、DELETE”對程序內容進行“替代”、“插入”或“刪除”等操作。
（4）程序刪除  選擇“程序編輯”工作方式→按ＭDI鍵盤上的“程序”（PROG）鍵→通過ＭDI鍵盤輸入要刪除的程序文件名（Oxxxx）→按ＭDI鍵盤上的“刪除“（DELETE）鍵，即可刪除該程序文件。
（5）程序字符查找  選擇“程序編輯”工作方式→按ＭDI鍵盤上的“程序”（PROG）鍵→通過ＭDI鍵盤輸入要查找的程序文件名（Oxxxx）→按CRT屏幕下方的“O檢索”軟鍵，屏幕上即可顯示要查找的程序內容→通過MDI鍵盤輸入要查找的字符→按屏幕下方的“檢索↑”或“檢索↓”軟鍵，即可按要求向上或向下檢索到要查找的字符。
7．工件坐標系的建立
以G54為例，如圖2-8所示，將工件右端面的圓心點O設為G54原點，操作方法如下：
（1）手動返回參考點；
（2）在手動方式下，用基準刀車削表面A；
（3）僅僅在X軸向上退刀，不要移動Z軸，停止主軸；
（4）按MDI鍵盤上的“SETTING”鍵→按屏幕下方的“坐標系”軟鍵→通過光標移動鍵將光標移至G54（零點偏值）設置欄→在MDI鍵盤上輸入“Z0” →按屏幕上的“測量”軟鍵，將基準刀此時Z向坐標值設為G54的Z向“零點偏值”；
（5）基準刀車表面B；
（6）刀具沿Z軸方向上退出工件，停主軸；
（7）測量表面B的直徑；
（8）按（4）中所述方法，在MDI鍵盤上輸入“X+測量值” →按屏幕上的“測量”軟鍵。將工件右端面的圓心點O的X軸坐標值設為了G54的X向“零點偏值”。
至此，就將圖中工件右端面的圓心點O設為了G54的原點。
8．刀具偏值的設定
　　這里主要介紹在沒有對刀儀情況下的對刀方法
（1）基準刀
① 如圖2-9，用基準刀手動車削工件表面A和表面B；
  ② 將基準刀刀位點（刀尖）精確定位到表面A表面B的交點C上；
③ 按MDI鍵盤上的“POS”鍵→依次按屏幕下方的“相對”、“操作”、“起源”、“全軸”軟鍵，將CRT屏幕上顯示的相對坐標（U、W）設為零。即將基準刀刀具偏值設為零。
（2）其它刀
① 手動方式將基準刀移開；
② MDI方式換刀，如刀架上2號刀；
③ 手動方式將2號刀刀位點移至圖中C點上（盡量精確）；
④ 按MDI鍵盤上的“POS”鍵，此時CRT屏幕上顯示的相對坐標值（U、W）不為零，記下此值；
⑤ 按MDI鍵盤上的“SETTING”鍵→依次按屏幕下方的“補正”、“形狀”軟鍵→將光標移至2號刀刀具偏值設置欄→在MDI鍵盤上輸入分別輸入2號刀的X向和Z向的刀具偏置值（注：X向輸入U值，Z向輸入W值）→按“INPUT”鍵確認，至此，2號刀刀具偏值己存入數控系統；
⑥ 其余刀刀具偏值的設定同2號刀。
9．超程解除
在手輪工作方式下，按住機床操作面板上“限位解除”鍵同時，通過手輪從與超程方向相反的方向退出。
10．安全操作規程
根據自貢長征CK6132A型數控車床的操作特點，制定如下安全操作規程。
（1）學生初次操作機床，須仔細閱讀《數控加工綜合實踐教程》或機床操作說明書，并在實訓教師指導下操作。
（2）開機前應對機床進行全面細致的檢查，確認無誤后方可操作。
（3）系統上電后，在系統引導過程中，不要按面板上任何鍵，以免影響機床的正常運行。
（4）各軸進行手動回參考點操作，并且必須先回Ｘ軸參考點，原后回Ｚ軸參考點。
（5）檢查潤滑液面指示燈是否報警，有手動潤滑的部位先要進行手動潤滑。
（6）機床上電后，先空運行2～3分鐘，檢查機床有無異常現象。
（7）機床操作過程中，嚴防刀架或拖板與機床尾座、工件等產生干涉。
（8）自動運行前先校驗程序，確認無誤后方可自動加工。
（9）使用尾座后，必須及時回到機床尾部。
（10）機床運轉時，千萬不要拔動變速手柄。
（11）關機前必須確認自動運行已經停止，所有外設都已關閉后，方可切斷電源。
（12）清理機床。
第四節數控車削加工實例
一、加工示例
（一）經濟型數控車床加工示例
1. 實習目的
通過對典型復合軸工件的實際編程及加工，初步掌握經濟型數控車床CJK6032的基本結構、工作原理和加工范圍，熟悉其編程過程及具體操作步驟。
2. 實習要求
本實習以車削復合軸為例，在配有華中Ⅰ型數控系統的經濟型數控車床CJK6032上，用Φ26mm的棒料進行加工，最后精加工出尺寸如圖2-10所示的零件。
3. 數控加工工藝路線及工藝參數的設定
（1）根據圖紙要求按先主后次的加工原則，確定如下工藝路線。
①先從左向右切削外輪廓面：倒角——切削螺紋的實際外圓——切削錐度部分——車削圓柱部分。

②車削R15的圓弧。
③切ф12*3的槽并倒1.5×45°角。
④車M16的螺紋。
（2）建立工件坐標系  以O為編程原點，以復合軸徑向為X軸，軸向為Z軸建立工件坐標系。
（3）選擇刀具及換刀點  根據加工要求，選擇三把刀：#1為90°偏刀、#2為切槽刀、#3為螺紋車刀、#4為圓弧車刀。
在繪制刀具布置圖時，要正確選擇換刀點，以避免換刀時刀具與機床、工件及夾具發生干涉現象，加工本零件時，換刀點選為：（70，30）。
（4）分析該零件材料及型面結構，確定加工工藝參數如表2-6。
表2-6  復合軸零件加工工藝參數的確定
      切削用量

切削表面主軸轉速
(r/min) 進給速度
（mm/r）
車外圓 630 0.3
切槽 315 0.05
車螺紋 200 1
車圓弧 630 0.3
4. 編制零件加工程序
（1）數學處理  計算各基點在設定的工件坐標系中的坐標值。
（2）編制程序如下：
O0004

N10 G92 X70 Z30;
N20 M06 T0404;
N30 M03;
N40 G00 G90 X32 Z2;
N50 G71 U0.5 R0.5 P60 Q100 X0.4 Z0.2 F200;
N60 G00 X20 Z2;
N65 G01 X20 Z0 F100;
N70 G01 X24 Z-2 F100;
N80 X24 Z-28;
N90 X30 Z-38;
N100 X30 Z-83;
N110 G00 X70 Z30;
N130 T0400;
N140 M06 T0101;
N150 G00 X26 Z-28;
N160 G01 X20 F150;
N162 G04 X5;
N170 G00 X26;
N172 X24 Z-26.5;
N174 G01 X21 Z-28;
N176 G00 X26;
N180 G00 X70 Z30;
N190 T0100;
N200 M06 T0202;
N210 G00 X30 Z2;
N220 G82 X23 Z-26.5 F1.5;
N230 G82 X22 Z-26.5 F1.5;
N232 G82 X21 Z-26.5 F1.5;
N234 G82 X21 Z-26.5 F1.5;
N240 G00 X70 Z30;
N250 T0200;
N260 M06 T0303;
N270 G00 X36 Z-48;
N280 M98 P0009 L6;
N290 G00 G90 X70 Z30;
N300 T0300;
N310 M06 T0101;
N320 G00 X32 Z-83;
N330 G01 X25 F150;
N340 G00 X32;
N360 X30 Z-81;
N362 G01 X26 Z-83 F150;
N364 X0;
N370 G00 X70 Z30;
N372 T0100;
N374 M05;
N380 M02;
O0009;
N10 G01 G91 X-1 F200;
N20 G02 X0 Z-18 R15;
N30 G00 Z18;
N40 M99;

5．實習操作步驟
（1）裝夾工件  將準備好的棒料裝夾到車床卡盤上。
（2）數控車床系統啟動  按已介紹的方法進行。（若系統已啟動，則此步不進行）
（3）輸入零件數據加工程序  按已介紹的方法編輯新程序。
（4）對刀及刀具偏置的設定  按已介紹的內容進行（若刀具系統已調試好，則此步不進行）。
（5）程序校驗  在自動運行方式下，將“機床鎖住”鍵按下，“循環啟動”執行，觀測刀具相對于工件的運動軌跡是否正確。若程序中有語法錯誤，則應先修改錯誤之后，才能進行程序校驗。
（6）切削加工  在加工操作過程中，要始終觀察加工過程，（嚴禁負責操作的學員離開操作區域或干其它工作），若出現刀具碰撞主軸卡盤等其它異常情況，應立即按下“急停”按鈕。操作期間，嚴禁非本次操作的其它學員按動計算機鍵盤或機床操作面板上的按鍵。
（7）零件測量檢驗  正確使用量具，檢驗零件是否合格。
（8）關機  按已介紹的內容進行，未結束實習時，一般不進行該項操作。
（9）機床維護與衛生  在每班的操作期間，要注意車床移動部件和主軸的潤滑。車床移動部件（溜板、刀架、導軌等）的潤滑，用噴油槍噴射潤滑油1次/班。主軸的潤滑，要觀察主軸上的油標中是否有油（若無油，須報告實習老師）。實習結束后，要打掃機床及實習場地衛生。
（二）利用子程序編程及加工示例
1．實驗目的與要求
(1) 掌握HNC—21T數控系統常用指令及子程序的編程技巧。

宋福林 · 發表于 2006-2-20 13:44:27

(2) 通過對零件的加工，了解數控車床的工作原理。
(3) 了解典型零件的數控車削加工工藝。
2．實驗儀器與設備
(1)配備華中I型或華中世紀星數控系統的CJK6032臥式車床一臺。
(2)尼龍棒一根（長50—60mm，毛坯外形如圖2—11中雙點畫線部分），外圓端面車刀一把。
3．相關知識概述
（1）輔助功能指令(M代碼)  輔助功能指令由地址字M和其后的一或兩位數字組成，主要用于控制零件程序的走向，以及機床各種輔助功能的開關動作。
在M代碼中，M00、M02、M03、M98和M99用于控制零件程序的走向，是數控系統內定的輔助功能，不由機床制造商所設計、決定，也就是說，與PLC程序無關。
（2）子程序調用指令(M98)及子程序返回指令(M99)  M98用來調用于程序。M99表示子程序結束，執行指令M99將使控制系統返回到主程序。
①子程序的格式如下：
％XXXX ；在于程序開頭，必須規定子程序號以作為調用人口地址
…………
M99；在子程序的結尾用M99，以使控制系統執行完該子程序后返回到主程序
②調用于程序的格式如下：
M98 P—L— ；式中，P為被調用的子程序號，L為重復調用次數。
4．實驗內容
（1）工藝分析  如圖2-11所示，通過三次調用子程序進行循環加工，每次背吃刀深度為0.9mm(半徑值)。
（2）加工工藝的確定
①裝夾定位的確定：三爪卡盤夾緊定位，工件前端面距卡爪端面距離40mm。
②刀具加工起點及工藝路線的確定。刀具加工起點位置的確定原則是，該處方便拆卸工件，不發生碰撞，空行程不長等。故將刀具置于Z向距工件前端面10mm，X向距軸心線50mm的位置。通過調用增量編輯的子程序，并使每次調用后的終點位置相對起點位置向X軸負向移動0．9mm，從而實現三次循環加工，使輪廓向軸線平移，最后滿足工件尺寸。
③加工刀具的確定：外圓端面車刀(刀具主偏角93°，刀具材質為高速鋼)。
④切削用量：主軸轉速460r／min，進給速度80mm／min。
（3）數學計算
①確定程序原點，建立工件坐標系（以工件后端面與軸線的交點為程序原點）。
②計算各節點相對位置坐標值
（4）編寫數控程序  編寫參考程序如下：
％0001
N1 G92 X30 Z30
N2 M03 S400

宋福林 · 發表于 2006-2-20 13:44:46

N3 G00 X23 Z20
N4 M98 P0002 L3
N5 G90 G00 X30 Z30
N6 M30

％0002
N1 G01 U-19.4 F300
N2 G03 U8 W-4 R4 F80
N3 G01 W-5
N4 G02 U6 W-3 R3
N5 G01 U2
N6 W-8
N7 G00 U2
N8 W20
N9 U-0.4
N10 M99
（5）零件加工簡要步驟如下：
①輸入零件程序。
②進行程序校驗及加工軌跡仿真，修改程序。
③進行對刀操作。
④X軸向負向退出一定距離，單段方式下加工。測量修調。
⑤到對刀位，自動加工。
5．實驗總結
數控機床適合加工形狀復雜的零件，對工人的技能要求不高，且不受人為因素的影響；對于批量加工的零件，其一致性好，加工效率高。對于加工余量較大且相對均勻的零件的加工，可采取調用子程序的方法。
6．實驗報告
（1）實驗內容概述
①零件加工設備概述(設備名稱、型號、加工能力)。
②零件加工過程描述（零件圖、刀具運行軌跡，加工程序及過程概述）。
（2）分析總結
①分析數控車床加工質量及效率。
②試述操作面板上主要按鍵的功能。
③試述數控車床加工該零件的主要步驟。
④數控車床的加工過程與普通車床有何區別?
（三）利用宏指令編程及加工示例
1．實驗目的與要求
掌握宏指令編程技巧，了解宏程序應用范圍。
2．實驗儀器與設備
（1）配備華中I型(或世紀星)數控系統的臥式車床(CJK6032)一臺。
（2）尼龍棒一根，尺寸適度，外圓端面車刀一把。
3．相關知識概述
HNC—21T數控系統為用戶配備了強有力的類似于高級語言的宏程序功能，用戶可以使用變量進行算術運算、邏輯運算和函數的混合運算。此外，宏程序還提供了循環語句、分支

宋福林 · 發表于 2006-2-20 13:45:03

語句和子程序調用語句，有利于編制各種復雜的零件加工程序，減少乃至免除了手工編程時繁瑣的數值計算，還可以簡化程序。
這里，介紹宏程序編程的循環語句(WHILE—ENDW)，其格式為：
WHILE  條件表達式
…………
ENDW
宏程序編程更詳細的內容，參見機床編程手冊。
4．實驗內容
（1）工藝分析  如圖2-12所示，對于輪廓圖形均由拋物面、圓柱面、橢圓面、圓柱面構成，只是尺寸不同的系列零件，可將其編制成一個通用程序，當零件改變時，只需修改參數即可。圖中拋物線的X軸步距為0.08mm，橢圓的Z軸步距為0.08mm，橢圓方程的a、b分別為橢圓的長軸長度（X軸）和短軸長度（Z軸）。
（2）加工工藝的確定
①裝夾定位的確定：三爪卡盤夾緊定位。
②刀具加工起點及工藝路線的確定：刀具加工起點位置的確定原則為，該處方便拆卸工  件，不發生碰撞，空行程不長等。故放在Z向距工件前端面10mm，X向距工件外表面20mm的位置；
③加工刀具的確定：外圓端面車刀，刀具主偏角93°，刀具材質為高速鋼。
④切削用量：主軸轉速460r／min，進給速度60mm／min。
（3）數學計算
①確定程序原點，建立工件坐標系（以工件前端面與軸線的交點為程序原點）。
②計算各節點相對位置值。
（4）編寫數控程序  編寫參考程序如下：
％8002
#20＝32(L1)
#21＝40(L2)
#22=55(L3)
#24＝5(A)
#25＝8(B)
#26＝8(C)
G92 X0 Z0
#10＝0
#11＝0
#12＝0
#13＝0
G64 G37
WHILE #11 LE#20
G01 X[#10] Z[-[#11]] F1500
#10=#10+0.08
#11＝#10*#10／#26
ENDW
G01 X[SQRT[#20*#26]] Z[-#20]
G01 Z[-#21]
WHILE #13 LE#24
#16＝#24x#24-#13*#13
#15＝SQRT[#16]
#12＝#15*[#25/#24]
G01 X[SQRT[#20*#26]+#25-#12] Z[-#21-#13]
#13＝#13+0.08
ENDW
G01 X[SQRT[#20*#26]+#25] Z[-#21-#24]
G01 Z[-#22]
U12
G00 Z0
X0
M30
（5）零件加工  簡要步驟如下：
①輸入零件程序。
②進行程序校驗及加工軌跡仿真，修改程序。
③進行對刀操作。
④向X軸負向退出一定距離，在單段方式下加工。測量修調。
⑤到對刀位，自動加工。
5．實驗總結
宏程序指令適合拋物線、橢圓、雙曲線等沒有插補指令的曲線的編程；適合圖形一樣，只是尺寸不同的系列零件的編程；適合工藝路徑一樣，只是位置數據不同的系列零件的編程。運用宏指令可大大地簡化程序；擴展數控車床應用范圍。
6．實驗報告
（1）零件加工設備概述（設備名稱、型號、加工能力）。
（2）零件加工過程描述(零件圖、刀具運行軌跡、加工程序及過程概述。)
（3）分析宏程序的適用范圍。
（4）試述數控車床加工該零件的主要步驟。
（四）加工型數控車床加工實例
1．實習目的及要求
掌握加工型數控車床CK6132A的基本操作；熟悉FANUC 0i Mate-TB數控車削系統；學會手工編制數控車削加工程序。
2．實習設備
加工型數控車床CK6132A，配FANUC 0i Mate-TB數控車削系統及必要的刀具、量具等。
3．加工實例

宋福林 · 發表于 2006-2-20 13:45:30

加工如圖2-13所示零件，材料為45#鋼，毛坯外徑為φ34mm。
（1）工藝分析  以工件右端面圓心O為原點建立工件坐標系，起刀點設在坐標（100，50）處。工件輪廓從A——B——C——D——E，在X方向上單調遞增，因切削余量較大，可選用基準刀（外圓車刀，刀號設為4）進行外徑粗車循環（G71）加工。而輪廓從F——G——H——I——J——K——L，在X方向上為非單調軌跡（先遞減后遞增），且切削余量也較大，可通過調用子程序加工，為了保證刀具不與FG面干涉，可采用副偏角較大的刀（設定為3號刀）。切槽、切斷采用切斷刀（設定為1號刀）。螺紋加工可采用螺紋單一固定循環（G92）切削（刀號設定為2號）。加工順序，切削用量的選擇參見程序。
（2）編程  根據以上加工工藝，編制加工程序如下：
程  序                                     注  釋
O0001                                  主程序文件名。
N10 G54 X100 Z50；                   以工件右端面圓心為原點建立工件坐標系。
N20 T0404；                            調4號外圓刀（基準刀）。
N30 M32；                            主軸轉速高檔位。
N40 M03 S700；
N50 G00 X34 Z2；                      G71循環起刀點。
N60 G71 U1 R0.5；
N70 G71 P80 Q120 U0.4 W0.2 G98 F400； G71粗加工循環
N80 G00 X12；
N90 G01 U8 W-4 F200；
N100 U0 W-21；
N110 U12 W-10；
N120 U0 W-5；
N130 G00 X100 Z50；
N140 T0400 ；
N150 T0101 S500；                      調1號切槽刀。
N160 G00 X21 Z-23；
N170 G01 X17 F200；
N180 G00 X21；
N190 G01 X20 Z-21.5；
N200 X17 Z-23；
N210 G00 X30；
N220 X100 Z50；
N230 T0100；
N240 T0303 S600；                      調3號偏刀。
N250 G00 X50 Z-37；
N260 M98 P60002；                      調子程序“O0002”6次。
N270 G00 X100 Z50；
N280 T0300；
N290 T0404 S800；
N300 G00 X34 Z2；
N310 G70 P80 Q120；                   G70精加工。
N320 G00 X100 Z50；
N330 T0400；
N340 T0202 S401；                      調2號外螺紋刀
N350 G00 X24 Z2；                      螺紋單一固定循環起刀點。
N360 G92 X19 Z-21.5 F2.5；             G92螺紋單一固定循環。
N370 G92 X 18 Z-21.5 F2.5；
N380 G92 X17 Z-21.5 F2.5；
N390 G92 X 16 Z-21.5 F2.5；
N400 G92 X 15.7 Z-21.5 F2.5；
N420 G92 X 15.7 Z-21.5 F2.5；
N430 G00 X100 Z50；
N440 T0200；
N450 T0101 S500；
N460 G00 X33 Z-93；
N470 G01 X28 F200；
N480 G00 X33；
N490 X32 Z-91.5；
N500 G01 X29 Z-93；
N510 X0；
N520 G00 X100 Z50；
N530 T0100；
N540 M05；
N550 M02；
O0002                                  子程序文件名。
N10 G00 U-3 W-1；
N20 G01 U-8 W-10 F300；
N30 U0 W-5；
N40 G02 U0 W-18 R15；
N50 G01 U0 W-10；
N60 G03 U8 W-4 R4；
N70 G01 U0 W-8；
N80 G0 U1 W56；
N90 U-1；
N100 M99；
（3）加工  加工步驟簡述如下：
① 開機；
② 機床手動回參考點；
③ 裝夾工件毛壞；
④ 以工件右端面圓心Ｏ，設定G54坐標系；
⑤ 輸入程序；
⑥ 程序校驗；
⑦ 加工；
⑧ 關機并清理機床。
二、作業實例
1．試用相應的數控系統（機床），編制圖2-14中（a）、（b）、（c）各零件的數控車削加工程序。


（a）



                  （b）

                                                            （c）
圖2-14  作業實例

2．如圖2-15所示為車削不等距槽的實例。已知毛坯直徑Φ32mm，長度為77mm，一號刀為外圓車刀，三號刀為切斷刀，其寬度為2mm。試調用子程序編程、加工。
3．如圖2-16所示為拋物線，試用宏程序編制在區間[0，16]內的數控程序，并加工。

藍色童話 · 發表于 2006-2-20 16:41:27

宋版主辛苦了，謝謝：）

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