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第1天 初识数控机床
1.1 数控机床的组成
1.2 数控机床加工过程
1.3 数控机床的坐标系统
1.3.1 机床坐标系
1.3.2 编程坐标系
1.3.3 工件坐标系
1.4 FANUC 0i系统G代码和M代码
1.4.1 FANUC 0i系统G代码
1.4.2 FANUC 0i系统M代码
1.5 人机界面
1.5.1 LCD显示屏
1.5.2 MDI键盘
1.5.3 画面各部分的含义
1.5.4 操作面板
第2天 数控加工常用工具和量具
2.1 机用平口虎钳
2.2 杠杆百分表
2.3 游标卡尺
2.4 光电式寻边器
2.5 本书中使用的数控刀具和刀柄
2.6 Z轴对刀仪
第3天 数控机床的基本操作
3.1 开机和关机
3.1.1 开机前的准备
3.1.2 开机操作
3.1.3 开机操作说明
3.1.4 关机操作
3.2 手动操作
3.2.1 手动返回机床参考点(手动回零)
3.2.2 手动连续进给(JOG)
3.2.3 手轮进给
3.3 MDI操作
3.3.1 使主轴旋转的MDI操作
3.3.2 结束MDI操作
3.3.3 重启MDI自动运行
3.3.4 MDI操作说明
3.4 紧急停止操作
3.4.1 紧急停止按钮
3.4.2 解除紧急停止操作
3.4.3 紧急停止操作说明
3.5 解除超程操作
3.5.1 超程
3.5.2 解除超程操作说明
3.6 刀具的装卸操作
第4天 数控机床的重要操作
4.1 平面找正操作
4.1.1 XY平面找正
4.1.2 XZ平面找正
4.1.3 YZ平面找正
4.2 找圆心/孔心坐标操作
4.3 设置刀具半径补偿值
4.3.1 刀具半径补偿概念
4.3.2 刀具半径补偿值设置操作
4.4 设置刀具长度补偿值
4.4.1 刀具长度补偿概念
4.4.2 刀具长度补偿值的测量/设置
4.5 设置G54工件坐标系
4.5.1 对刀的任务
4.5.2 百分表对刀操作
4.5.3 光电式寻边器对刀
4.5.4 刀具对刀
4.5.5 圆柱体百分表对刀
4.6 冷却液操作
第5天 数控加工程序格式及常用G代码
5.1 程序格式
5.1.1 一个完整的零件加工主程序结构
5.1.2 主程序部分的构成
5.1.3 子程序及其调用
5.2 常用G代码功能
5.2.1 直线插补指令G01
5.2.2 圆弧插补G02/G03
5.2.3 返回参考点G28
5.2.4 刀具半径补偿指令G41/G42/G40
5.2.5 刀具长度补偿
5.3 编制零件加工程序
5.3.1 加工对象
5.3.2 加工前的准备
5.3.3 零件加工程序
第6天 程序的创建、编辑和检查
6.1 程序的创建、检索和删除
6.1.1 用MDI面板创建一个空白程序
6.1.2 查看已有程序列表
6.1.3 检索内存中已有程序
6.1.4 删除内存中一个已有程序
6.1.5 删除内存中所有程序
6.1.6 删除指定范围内的多个程序
6.2 程序的编辑1——字的插入、删除和替换
6.2.1 一个字一个字的输入
6.2.2 一次输入整行内容
6.2.3 SHIFT键的使用
6.2.4 在某个字后插入一个字
6.2.5 使用取消键CAN删除字符
6.2.6 字的检索
6.2.7 检索一个地址
6.2.8 使光标跳到程序头
6.2.9 字的删除
6.2.10 字的替换
6.3 输入零件加工程序
6.4 顺序号检索
6.5 程序的编辑2——程序段的删除
6.5.1 删除一个程序段
6.5.2 一次删除多个程序段
6.6 扩展零件程序的编辑功能
6.6.1 拷贝一个完整的程序
6.6.2 拷贝程序的一部分
6.6.3 移动程序的一部分
6.6.4 合并程序
6.6.5 拷贝、移动和合并的补充说明
6.7 程序检查
6.7.1 图形显示
6.7.2 机床锁住和辅助功能锁住
6.7.3 进给倍率
6.7.4 快速移动倍率
6.7.5 空运行(试运行)
6.7.6 单段运行
第7天 程序调试综合实例
7.1 程序调试
7.1.14圆弧外轮廓程序调试
7.1.24圆弧外轮廓精度和余量控制
7.1.3 四角余料的去除
7.1.4 工艺孔的加工
7.1.5 椭圆内轮廓调试
7.2 其他有用操作
7.2.1 背景编辑
7.2.2 参数的显示和设定
7.2.3 PC机与CNC的数据传输
7.2.4 DNC运行
《看图学数控技术丛书:数控铣床操作与调试7日通》实用性很强,可供从事数控加工的编程人员、操作人员、工程技术人员参考,也可供工科院校的广大师生使用。
第1天 初识数控机床
1.1 数控机床的组成
1.2 数控机床加工过程
1.3 数控机床的坐标系统
1.4 FANUC 0i系统G代码和M代码
1.5 人机界面
在第一天,我们首先要认识一台数控机床。数控机床的类型千差万别,多种多样,我们的学习旅程从一台3轴立式铣床开始,来学习数控机床的基本操作和程序调试。通过今天的学习,您将会掌握数控机床的机械结构、控制系统、坐标系统、键盘与操作界面。这些是学习数控技术最基础的内容,考虑到本书主要针对初学者,因此,书中略去专业性很强的理论知识,只从一个操作者和程序调试人员的角度阐述数控机床的各个功能和操作方法。这是我们学习旅程的第一步,俗话说,一个好的开始=成功的一半。
可以粗略地认为,一台数控机床=机械系统(机床)+数控系统,一台传统的机床装配上数控系统就变成了一台数控机床,所以数控机床的核心在于数控系统。
随着科学技术的进步,数控机床结构(机械系统)和数控系统都获得了长足的发展。目前新型数控机床,是机械和数控技术的高度完美的结合,先进的数控系统如果没有先进的机床结构,数控系统的先进功能就无法发挥出来,同样的,先进的机床结构,如果不装配先进的数控系统,机械系统良好的性能就无法得以体现。这也是目前国际上高档数控机床都有其特定性能的数控系统和特殊的机床结构的原因之一。
在各类的数控机床中,3轴立式数控铣床的应用较为普遍,它的性能已经可以满足绝大多数一般类零件和模具的加工。另外,它也是数控技术初学者入门最典型的一类机床。所以,我们就从认识一台3轴立式数控铣床开始学习。
1.1 数控机床的组成
数控机床是由数控系统和机床本体(即机械系统)组成的。
数控机床的机械系统和数控系统的结合如图1.1(a)所示,与之对应的实际机床如图1.1(b)所示。
数控机床的运动是控制系统和机械系统协调工作的结果,在图1.1(a)中,编程人员通过操作面板1将数控程序输入至CNC装置2,CNC装置2对程序进行必要的处理(如译码、插补运算等)后,将处理结果以脉冲的形式传递给主轴驱动单元及进给伺服单元3,主轴驱动单元及进给伺服单元3对接收的脉冲进行变换和放大后控制主轴电机5及X轴伺服电机(图中未画出)、Y轴伺服电机11和Z轴伺服电机4。主轴驱动单元控制主轴电机5的旋转运动,通过齿轮传动链最终驱动刀具7做旋转运动。工作台的直线运动,以Y轴运动为例(X和Z轴的运动类似),伺服电机11在进给伺服单元的控制下,以设定的旋转方向旋转,其旋转运动通过联轴器10传递给Y轴滚轴丝杠9,滚轴丝杠9的转动会驱动与其配合的螺母的直线运动,螺母固定在工作台8上,从而驱动工作台做直线运动。
图1.1(a)中的很多部件在成品机床中是被封装起来的,从外部是看不见的,所看见的机床各组成部分如图1.1(b)所示,由床身、工作台、立柱、主轴箱、主轴、冷却液箱、电器柜和控制面板等部分组成。
床身是整个数控机床的基座,工作台上装夹被加工零件,立柱是主轴箱的依托部件,主轴箱是在立柱上做直线运动,主轴是机床的关键部件之一,刀具安装在主轴上,冷却液箱盛有冷却液,电气柜中安装了很多电器元器件,操作面板供操作者控制机床。
需要注意的是,图1.1(a)和1.1(b)的各部件是对应的,结合这两张图片,读者务必要很好的理解数控机床的运动原理。
数控系统是数控机床的灵魂,是数控机床最为关键的部分。数控机床的进步和先进性,一方面体现在其机床结构上,更重要的方面是体现在数控系统上。一台高档的数控机床,必然配置十分强悍的数控系统,其功能丰富而先进。
1.2 数控机床加工过程
图1.2所示为数控机床正在加工某零件。
一个零件从图纸转化成为一个实际的零件,需要经过以下流程(图1.3)。
要让一台数控机床加工一个零件,第一步需要结合数控机床控制系统类型和刀具、夹具方案以及加工策略编写一个程序,这个程序叫做数控加工程序(或零件加工程序)。数控加工程序可以通过两种方法得到,一种是手工编程,即由编程人员根据零件的轮廓,手工编制出一个程序,再通过手动数据输入方式将程序输入至数控系统;另一种是自动编程,即由编程人员应用专门编程的软件(如UG、Pro/E、CATIA、Cimatron、Master CAM等)来自动编程获得程序,再通过数据线下载到数控系统。图1.4所示为两种编程方式。
第二步,数控系统在接收到数控程序后,自动运行执行程序时,要对程序进行一系列的处理,例如译码、插补运算、速度运算等。
第三步,数控系统将运算结果输出以控制数控机床的运动部件如工作台,使运动部件按照数控程序设定的路径和速度运动,在旋转刀具运动的配合下,刀具就会加工出一个零件来。
1.3 数控机床的坐标系统
和传统机床的操作不一样的是,数控机床是在数控加工程序的规定下运动的,而数控加工程序的核心是一些点的坐标(图1.5),再配以其他的功能代码实现协调性的运动。既然程序中出现了坐标值,那么一定就涉及了坐标系。
在图1.5中,程序中出现了X、Y和Z的坐标,这些坐标都是相对于某一坐标系而言的。
事实上,数控机床有其自身的一套坐标系统,包括:机床坐标系、编程坐标系、工件坐标系、局部坐标系等。
(1)机床坐标系是一台数控机床的基本坐标系,在出厂时已经由数控厂家设定好了,用户不可以更改。
(2)编程坐标系是在编程阶段使用的,编程人员要根据零件的实际情况设定。
(3)工件坐标系是附在零件上的一个坐标系,它和编程坐标系是对应的,是操作者必须要设置的一个坐标系。
(4)局部坐标系是为了编程的方便而设置的一个坐标系。
在这些坐标系中,对操作而言最重要的是机床坐标系和工件坐标系。
1.3.1 机床坐标系
1. 机床坐标系
对3轴立式数控铣床而言,机床坐标轴如图1.6所示。在判断机床坐标轴时按照以下方法来确定。
(1)面向机床,水平面上,右手所指方向为+X方向;
(2)Z轴与主轴轴线重合,增加刀具与工件距离方向为+Z方向,即垂直向上为+Z方向;
(3)Y轴由右手法则决定,在水平面上。
数控机床设置了限位开关将机床各坐标轴的运行限制在一定的范围内,每个轴设置两个限位开关,分别限制该轴正、负向的运行极限,如图1.7所示。
机床坐标系是一个非常重要的坐标系,它是在机床出厂时就设定调试好的,它建立在机床原点处。通过“回零”,我们可以找到这个机床原点在数控机床上的位置。数控机床对各运动部件的控制都是转换到机床坐标系中来进行的。
根据零件形状、尺寸、精度和表面粗糙度等技术要求制定加工工艺,选择加工参数。通过手工编程或利用CAM 软件自动编程,将编好的加工程序输入到控制器。控制器对加工程序处理后,向伺服装置传送指令。伺服装置向伺...
铣床的数控x-y工作台设计295 设计目的 数控机床课程设计是机电一体化专业教学中的一个重要的实践环节,学生学完技术基础课和专业课,特别是“数控技术及应用”课程后应用的,它是培养学生理论联系实际...
(1)盘铣刀 一般采用在盘状刀体上机夹刀片或刀头组成,常用于端铣较大的平面。 (2)端铣刀 端铣刀是数控铣加工中最常用的一种铣刀,广泛用于加工平面类零件。端铣刀除用其端刃铣削外,也常用...
数控铣床及加工中心操作规程
— 1 — 数控铣床及加工中心操作规程 一、安全操作基本注意事项 1 、进入车间实习时,要穿好工作服,大袖口要扎紧,衬衫要系入裤内。 女员工要戴安全帽,并将发辫纳入帽内。不得穿凉鞋、拖鞋、高跟鞋、背 心、裙子和戴围巾进入车间。注意:不允许戴手套操作机床; 2 、注意不要移动或损坏安装在机床上的警告标牌; 3 、注意不要在机床周围放置障碍物,工作空间应足够大; 4 、某一项工作如需要俩人或多人共同完成时, 应注意相互间的协调一致; 5 、不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及 NC 单元; 6 、应在指定的机床和计算机上进行实习。未经允许,其它机床设备、工 具或电器开关等均不得乱动。 二、工作前的准备 1 、操作前必须熟悉数控铣床的一般性能、结构、传动原理及控制程序, 掌握各操作按钮、指示灯的功能及操作程序。在弄懂整个操作过程前,不 要进行机床的操作和调节。 2 、开动机床前,要检查机床电气控
数控铣床安全操作规程
数控铣床安全操作规程 1.操作者必须熟悉机床使用说明书和机床的一般性能、 结构,严禁超 性能使用。 2.工作前穿戴好个人的防护用品,长发(男女)职工戴好工作帽,头 发压入帽内,切削时戴防护眼镜,严禁戴手套。 3.开机前要检查润滑油是否充裕、 冷却是否充足,发现不足应及时补 充。 4.打开数控铣床电器柜上的电器总开关。 5.按下数控铣床控制面板上的“ ON”按钮,启动数控系统,等自检完 毕后进行数控铣床的强电复位。 6.手动返回数控铣床参考点。首先返回 +Z方向,然后返回 +X和+Y方 向。 7.手动操作时,在 X、Y移动前,必须使 Z轴处于安全位置,以免撞 刀。 8.数控铣床出现报警时,要根据报警号,查找原因,及时排除警报。 9.更换刀具时应注意操作安全。 在装入刀具时应将刀柄和刀具擦拭干 净。 10.在自动运行程序前,必须认真检查程序,确保程序的正确性。在 在操作过程中必须集中注意力,
第一章 数控铣床(加工中心)概述 1
一、数控铣床(加工中心)的结构 2
二、数控铣床(加工中心)的组成 2
三、数控铣床(加工中心)的特点 4
四、数控铣床(加工中心)的刀具 5
第二章 数控编程基础知识 10
第一节 数控编程的内容和方法 10
一、数控编程的内容 10
二、数控编程的方法 11
第二节 程序的结构与格式 11
一、程序的结构 11
二、程序字 12
三、指令类型(代码类型) 13
第三节 数控机床的三大机能(F、S、M) 14
一、进给机能(F) 14
二、主轴机能(S) 15
三、辅助机能(M) 15
第四节 数控铣床(加工中心)的坐标系 16
一、坐标系的确定原则 16
二、坐标轴的确定方法 16
三、数控铣床的坐标系 16
第五节 工件坐标系和工作平面的设定 17
一、工件坐标系的设定(零点偏置) 17
二、工作平面的设定 19
第六节 程序编制中的工艺分析 19
一、数控加工工艺的主要内容 19
二、工序划分原则 20
三、零件装夹 20
四、加工路线的确定 20
五、选择刀具和切削用量 21
六、工艺文件编制 22
第三章 FANUC铣床、加工中心程序编制 24
第一节 辅助功能M代码和准备功能G代码 24
第二节 快速定位G00 26
第三节 直线 G01 26
第四节 圆弧G02、G03 29
第五节 刀具补偿 36
第六节 程序暂停 G04 43
第七节 增量(相对)坐标系 46
第八节 主程序、子程序 49
第九节 极坐标编程(G15、G16) 52
第十节 镜像加工指令(G24、G25) 56
第十一节 图形旋转指令(G68、G69) 60
第十二节 比例缩放指令(G50、G51) 64
第十三节 孔加工固定循环简述 67
第十四节 孔加工固定循环编程 70
第四章 SIEMENS 802S程序编制 91
第一节 SIEMENS 802S系统概述 91
第二节 快速定位G0 93
第三节 直线G1 94
第四节 圆弧插补G2、G3 96
第五节 倒角CHF和圆角RND 109
第六节 暂停指令 G4 111
第七节 主轴运动指令 113
第八节 螺纹加工指令 116
第九节 刀具与刀具补偿 120
第十节 刀具半径补偿指令 123
第十一节 子程序 134
第十二节 固定循环 140
第十三节 LCYC82钻孔、沉孔加工循环 142
第十四节 LCYC83深孔钻削循环 143
第十五节 LCYC840带补偿夹头内螺纹切削(攻丝)循环 146
第十六节 LCYC84不带补偿夹头内螺纹切削(攻丝)循环 147
第十七节 LCYC85精镗孔、铰孔循环 150
第十八节 LCYC60线性分布孔加工循环 151
第十九节 LCYC61圆周分布孔加工循环 153
第二十节 LCYC75铣槽加工循环 155
第五章 SIEMENS 802D程序编制 159
第一节 SIEMENS 802D系统概述 159
第二节 钻孔循环 160
一、概述 160
二、钻孔,中心孔——CYCLE81 161
三、中心钻孔——CYCLE82 163
四、深孔钻孔——CYCLE83 164
五、刚性攻丝(不带补偿夹具的攻丝)——CYCLE84 167
六、带补偿夹具攻丝——CYCLE840 169
七、铰孔1(镗孔1)——CYCLE85 172
八、镗孔(镗孔2)——CYCLE86 173
九、带停止镗孔(镗孔3)——CYCLE87 175
十、带停止钻孔2(镗孔4)——CYCLE88 176
十一、铰孔2(镗孔5)——CYCLE89 178
第三节 钻孔样式循环 179
一、概述 179
二、排孔——HOLES1 180
三、圆周孔——HOLES2 182
第四节 铣削循环 184
一、概述 184
二、螺纹铣削——CYCLE90 184
三、圆弧槽——LONGHOLE 186
四、圆弧槽——SLOT1 189
五、圆周槽——SLOT2 192
六、矩形槽——POCKET3 195
七、圆形槽——POCKET4 199
第五节 其它指令 201
一、零点偏置:TRANS, ATRANS 201
二、旋转ROT, AROT 201
三、比例系数:SCALE,ASCALE 202
四、可编程的镜像:MIRROR,AMIRROR 203
第六章 典型零件加工中心加工工艺分析及编程操作 205
一、基本零件的加工与工艺分析1 205
二、基本零件的加工与工艺分析2 208
三、基本零件的加工与工艺分析3 212
四、阶台零件的加工与工艺分析 216
五、倒角零件的加工与工艺分析 219
六、圆角零件的加工与工艺分析 225
七、模块零件的加工与工艺分析 229
八、压板零件的加工与工艺分析 235
九、箱体零件的加工与工艺分析 242
十、折板零件的加工与工艺分析 252
第七章 数控系统操作 264
第一节 FANUC 0i 系列标准数控系统 264
一、操作界面简介 264
二、FANUC 0i 标准系统的操作 267
第二节 SIEMENS 802SE系列标准数控系统 271
一、操作界面简介 271
二、SIEMENS 802SE 标准系统的操作 274
第三节 SIEMENS 802D系列标准数控系统 277
一、操作界面简介 277
二、SIEMENS 802D 标准系统的操作 280
参考文献 283
《数控铣床Siemens系统编程与操作实训》为国家级职业教育规划教材。
内容介绍
《数控铣床/加工中心操作工(高级)》是根据国家职业标准数控铣和加工中心高级工部分的知识和技能要求,按照岗位培训的需要编写的。《数控铣床/加工中心操作工(高级)》包括概论、加工准备、数控程序、实操分析、机床维护与精度分析五个模块内容。通过典型工件的加工实例介绍,为解决生产实际中铣削加工难题和高级工鉴定考核提供了借鉴。《数控铣床/加工中心操作工(高级)》附录部分附有高级工鉴定的真题与答案,能够使学员有针对性地检验自己的学习效果。
《数控铣床/加工中心操作工(高级)》主要作为企业和高级技校、技师类院校培训学员的教材,也可作为高级技校、高职和各种短训班的教学用书,同时也能为企业人员的自学提供帮助。
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