数控师资培训操作

芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系1数控师资培训教案 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系2一、一、 数控机床编程基本知识数控机床编程基本知识u主要内容：主要内容： 1）数控机床坐标系）数控机床坐标系 2）数控程序结构）数控程序结构 3）数控代码）数控代码详述芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系31、数控机床坐标系:（1）坐标系的建立 数控机床由数控系统控制刀具和工件之间的相对运动，完成零件的切削加工，刀具的运动轨迹一般取决于刀位点的位置，而刀位点的位置是由数控加工坐标系决定的，数控加工坐标系是空间右手直角笛卡尔坐标系卡尔坐标系，在数控机，在数控机床上。床上。 通常有以下几个坐标系：通常有以下几个坐标系：机床坐标系、工机床坐标系、工件坐标系、机床参考点坐标系、编程坐标系件坐标系、机床参考点坐标系、编程坐标系以后详述它们之间的区别与联系以后详述它们之间的区别与联系芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系4v数控机床坐标系的判断方法如下：数控机床坐标系的判断方法如下：（始终假定工件不动，刀具运动。）（始终假定工件不动，刀具运动。）1 1）先定）先定Z Z轴，轴，Z Z轴为产生主切削力的主轴轴线方轴为产生主切削力的主轴轴线方 向，刀具远离工件为向，刀具远离工件为Z Z轴的正方向。轴的正方向。 (ex:(ex:车床的车床的Z Z轴方向为主轴的回转轴线方向，轴方向为主轴的回转轴线方向，) ) 2 2）再定）再定X X轴，轴，X X轴一般为工件安装水平面，且与轴一般为工件安装水平面，且与Z Z 轴相垂直，刀具远离工件为轴相垂直，刀具远离工件为Z Z轴的正方向。轴的正方向。3 3）最后根据右手定则，判断出）最后根据右手定则，判断出Y Y轴的方向。轴的方向。F详述判断方法（画图讲解）详述判断方法（画图讲解）A A、坐标系的判断、坐标系的判断芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系5B、机床与工件坐标系之间的区别与联系、机床与工件坐标系之间的区别与联系:u机床坐标系是数控机床出厂时，机床厂家为调机床坐标系是数控机床出厂时，机床厂家为调整机床而设定一个机床上的一个固定位置，通整机床而设定一个机床上的一个固定位置，通常用行程开关或参数控制，用参考点表示该坐常用行程开关或参数控制，用参考点表示该坐标系原点的位置。标系原点的位置。u工件坐标系相对机床坐标系有一个固定的位置，工件坐标系相对机床坐标系有一个固定的位置，坐标轴方向完全一致，通常距机床零点有一个坐标轴方向完全一致，通常距机床零点有一个偏置量，该偏置量一般通过对刀调整后预置，偏置量，该偏置量一般通过对刀调整后预置，便于编程。便于编程。芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系62 2、数控程序的基本结构和组成、数控程序的基本结构和组成: :（1）程序的结构）程序的结构u程序的格式为程序的格式为字地址可变程序段格式字地址可变程序段格式；常由字；常由字母、数字和特定的符号组成。大致结构如下：母、数字和特定的符号组成。大致结构如下：% (程序开头程序开头)O9000 （程序号）（程序号）N010 G40 G49 G80 （程序段）（程序段）N020 G91 G28 X0 Y0 Z0 （同上）（同上）N030 G90 G54 G00 X200 Y100（）N800 M30 （程序结束）（程序结束）% （程序结尾）（程序结尾）芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系7（2 2）程序段的结构）程序段的结构u序号序号+字地址字地址+结尾符号组成，一般采用字地结尾符号组成，一般采用字地址可变程序段格式，整个程序段长度不超过址可变程序段格式，整个程序段长度不超过90个字符。个字符。 Ex:N020 G90 G28 X50. Y100. Z100.;程序段序号程序段序号字地址字地址程序段结尾程序段结尾芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系83 3、数控代码：、数控代码： （1） 准备功能准备功能G代码代码u G代码（指令）可分为模态与非模态之分，代码（指令）可分为模态与非模态之分，模态代码不仅在本程序段有效，而且功效模态代码不仅在本程序段有效，而且功效可持续至被同组可持续至被同组G代码注销为止。非模态代码注销为止。非模态代码仅在本程序段有效。代码仅在本程序段有效。uG代码主要是实现刀具和工件的相对运动，代码主要是实现刀具和工件的相对运动，完成切削加工。一般由完成切削加工。一般由CNC系统控制。系统控制。F详述各种详述各种G代码含义、格式和用代码含义、格式和用法。法。（仅介绍车、铣共有的代码）（仅介绍车、铣共有的代码）芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系9（2 2）辅助功能）辅助功能MM代码代码 uM代码（指令）可分为模态与非模态之分，代码（指令）可分为模态与非模态之分，模态代码不仅在本程序段有效，而且功效模态代码不仅在本程序段有效，而且功效可持续至被同组可持续至被同组M代码注销为止。非模态代码注销为止。非模态代码仅在本程序段有效。代码仅在本程序段有效。uM代码主要是实现切削加工的辅助动作，代码主要是实现切削加工的辅助动作，如：机床的主运动、切削液和夹紧等功能，如：机床的主运动、切削液和夹紧等功能，一般由一般由PLC系统控制。系统控制。 v详述各种详述各种M代码含义、格式和用法。代码含义、格式和用法。（仅介绍车、铣共有的代码）（仅介绍车、铣共有的代码）芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系10（3 3）进给功能）进给功能F F代码代码 u控制刀具在加工时的进给速度控制刀具在加工时的进给速度f，一般采用直接指定法，一般采用直接指定法，F，F后面即为进给速度后面即为进给速度f，单位为单位为mm/min。 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系11（4 4 ）主轴功能）主轴功能S S代码代码u控制刀具在加工时的主轴速度控制刀具在加工时的主轴速度S,S,一般采用直接指定法，一般采用直接指定法，S S,S,S后面即为主轴速度后面即为主轴速度S,S,单位为单位为r/minr/min。 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系12（5 5）刀具功能）刀具功能T T代码代码u控制刀具在加工时的所用刀具，一般格式为控制刀具在加工时的所用刀具，一般格式为T和和T，采用，采用T，前两，前两位数字表示刀具号；后两位数字表示刀具补位数字表示刀具号；后两位数字表示刀具补偿号，采用偿号，采用T，前一位数字表示刀具号；，前一位数字表示刀具号；后一位数字表示刀具补偿号。后一位数字表示刀具补偿号。（6 6）其他功能代码）其他功能代码 A B C芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系134 4、数控加工工艺：、数控加工工艺：1）数控机床的选择和加工工序的安排）数控机床的选择和加工工序的安排 ：原则如下：原则如下： A、保证精度和经济性的情况下，工序尽量、保证精度和经济性的情况下，工序尽量 集中。集中。 B、减少刀具数量，尽量多用一般数控刀具，、减少刀具数量，尽量多用一般数控刀具， 降低生产成本。降低生产成本。 C、便于工件的装夹和拆卸，尽量避免设计、便于工件的装夹和拆卸，尽量避免设计 使用专用夹具。使用专用夹具。 D、有利于简化数控编程，易实现对刀加工。、有利于简化数控编程，易实现对刀加工。芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系14F（分别详述）（分别详述）2）工件的装夹和换刀点位置的确定）工件的装夹和换刀点位置的确定 3）加工路线的确定）加工路线的确定4）数控机床加工刀具的选择）数控机床加工刀具的选择5）数控机床的刀具配备）数控机床的刀具配备6）加工参数的选择）加工参数的选择芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系155 5、数控机床的基本操作与编程方法、数控机床的基本操作与编程方法一、数控机床的基本操作方法：一、数控机床的基本操作方法：1、系统概述：、系统概述：数控机床主要系统有数控机床主要系统有FANUC、SIEMENS三菱、华中世纪星等，各种系统操作原理三菱、华中世纪星等，各种系统操作原理基本相同，界面有所差异，操作人员有一基本相同，界面有所差异，操作人员有一段适应过程。段适应过程。F（仿真介绍）（仿真介绍）芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系162 2、操作面板按钮功能、操作面板按钮功能1 1）电源接通与关断）电源接通与关断 合上总电源开关后，用钥匙打开操作面板合上总电源开关后，用钥匙打开操作面板上的电源开关，接通上的电源开关，接通CNCCNC电源，同样也可用钥电源，同样也可用钥匙断开匙断开CNCCNC电源。电源。2 2）紧急停止与复位）紧急停止与复位 机床运行过程中，当出现紧急情况时，按机床运行过程中，当出现紧急情况时，按下急停按钮，中止系统控制；伺服进给及主轴下急停按钮，中止系统控制；伺服进给及主轴运转立即停止工作，运转立即停止工作，CNCCNC进入急停状态。松开进入急停状态。松开急停按钮，急停按钮，CNCCNC进入复位状态。进入复位状态。芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系173 3、超程解除、超程解除 当某轴出现超程时，当某轴出现超程时，CNCCNC处于急停状态，处于急停状态，显示显示“超程超程”报警。要退出超程状态，必须松报警。要退出超程状态，必须松开急停按钮，（一直按压超程解除开关）在开急停按钮，（一直按压超程解除开关）在JOG/HANDJOG/HAND方式下，控制该轴向相反方向移动，方式下，控制该轴向相反方向移动，行程极限开关弹起，再按行程极限开关弹起，再按“RECENT”RECENT”，即解除，即解除超程状态。超程状态。 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系184 4、方式选择、方式选择 ：u一般情况下，数控机床通常有以下几种方式可一般情况下，数控机床通常有以下几种方式可供选择：供选择：u1 1）自动：机床控制由）自动：机床控制由CNCCNC自动完成。自动完成。u2 2）单段：单程序段执行。）单段：单程序段执行。u3 3）回零：机床各轴返回机床参考点。）回零：机床各轴返回机床参考点。u4 4） MDIMDI：手动数据输入运行机床。：手动数据输入运行机床。u5 5）手轮：用手摇轮（顺、逆时针旋转）手轮：用手摇轮（顺、逆时针旋转） 控制各轴运动。（先选择轴）控制各轴运动。（先选择轴） 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系195 5、手动控制机床动作：、手动控制机床动作：u1 1）主轴起停及速度控制）主轴起停及速度控制 按下主轴正转按钮，主轴正转。按下主轴正转按钮，主轴正转。 按下主轴反转按钮，主轴反转。按下主轴反转按钮，主轴反转。 按下主轴停止按钮，主轴停转。按下主轴停止按钮，主轴停转。u2 2）冷却液开）冷却液开/ /关关 按下冷却液开按下冷却液开/ /关，灯亮冷却液开；关，灯亮冷却液开； 灯灭冷却液关。灯灭冷却液关。 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系20u3 3）循环启动）循环启动/ /停止停止 按下循环启动按下循环启动/ /停止按钮，方式选择为自动，停止按钮，方式选择为自动，机床控制由机床控制由CNCCNC自动完成，方式选择为单段，单自动完成，方式选择为单段，单程序段执行。程序段执行。 u4 4）进给保持）进给保持自动运转暂停自动运转暂停 在自动运行过程中，按下在自动运行过程中，按下“进给保持进给保持”键，暂停执行程序，机床运动轴减速停止，键，暂停执行程序，机床运动轴减速停止，刀具、主轴电机停止运行暂停期间，按钮指刀具、主轴电机停止运行暂停期间，按钮指示灯亮。示灯亮。 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系21u5 5）进给保持后再启动）进给保持后再启动 在自动运转暂停状态下，按下在自动运转暂停状态下，按下“循环启动循环启动”键，系统将重新启动，从暂停前的状态继续运键，系统将重新启动，从暂停前的状态继续运行。行。 u6 6）进给速度修调）进给速度修调 在自动方式下，当进给速度偏高或偏低时，在自动方式下，当进给速度偏高或偏低时，可用操作面板上的进给修调开关修调程序中可用操作面板上的进给修调开关修调程序中编制的进给速度，修调范围一般为编制的进给速度，修调范围一般为10%-150%10%-150%。 芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系226 6、其它控制操作：、其它控制操作：u1 1）机床锁定（校验程序之用）机床锁定（校验程序之用） 禁止机床坐标轴动作。在自动运行程序时，禁止机床坐标轴动作。在自动运行程序时，按下按下“机床锁定机床锁定”键，再按下键，再按下“循环启动循环启动”键，键，坐标位置信息变化，但机床不运动。坐标位置信息变化，但机床不运动。u2 2） Z Z轴锁定（不进刀）轴锁定（不进刀） 禁止进刀。在自动运行程序时，按下禁止进刀。在自动运行程序时，按下“Z Z轴轴锁定锁定”键，再按下键，再按下“循环启动循环启动”键，键，Z Z轴不运轴不运动，其它轴运动。动，其它轴运动。u3 3）M MS ST T锁定（校验程序之用）锁定（校验程序之用） 禁止禁止M.S.TM.S.T指令运行。但指令运行。但M02M02、M30M30、M98M98和和M99M99仍有效。仍有效。芜 湖 职 业 技 术 学 院 机 械 系23七、数控系统操作的一般步骤如下所示：七、数控系统操作的一般步骤如下所示：u1 1）接通电源。）接通电源。u2 2）选择工作方式。）选择工作方式。u3 3）编辑或导入）编辑或导入G G代码。代码。u4 4）校验）校验G G代码程序；可用图形显示方式。代码程序；可用图形显示方式。u5 5）开始自动加工。）开始自动加工。u6 6）结束加工。）结束加工。