1、项目二数控车床的基本操作 通过本项目内容的学习,熟悉GSK980TD系统面板的组成和功能,学习并掌握数控车床的各项基本操作技能,培养规范熟练的数控车床操作能力,为后续的项目的加工打下基础。1.掌握数控车床控制面板各功能键的名称、位置和功能。2.能熟练进行机床的开、关机,回零,超程解除等操作。3.掌握刀具安装和工件装夹调整的基本方法。4.掌握程序的输入和编辑操作方法。5.掌握数控车床的对刀操作与刀补参数的设定方法。6.会进行程序的校验和试运行操作。7.能在自动方式下按给定的操作步骤完成程序调试运行。任务一数控车床面板的操作 认识并熟悉GSK980TD系统数控面板,掌握数控车床控制面板的各个功能键
2、的名称、位置和功能。能准确描述数控车床操作面板上各按钮的功能,操作数控面板完成数控车床的开机、回零、关机等操作,掌握解除超程报警的操作。1.熟悉数控系统MDI面板的各功能按键区域的划分与各个按键的功能。2.正确进行机床的开、关机操作。3.能进行数控车床的回零操作,能解除超程报警。要正确的操作数控车床,应该首先熟悉数控车床控制面板。控制面板集中了数控车床的大部分功能键,操作者通过正确规范的操作数控车床才可以有效地发挥数控车床的各项功能。1.工作准备 数控车床一台(型号 CAK6140,配GSK980TD系统)。2.认识GSK980TD数控系统操作面板 GSK980TD数控车床操作面板由显示屏、M
3、DI编辑键盘区、页面显示区和机床控制面板区组成,如图2-1所示。图2-1GSK980TD数控车床的操作面板和控制面板(1)认识液晶显示屏图2-1所示的液晶显示屏主要用来显示各功能画面信息,是进行人机交互的一个重要信息窗口,在不同的功能状态下,显示不同的内容。(2)认识显示菜单GSK980TD系统显示菜单的各按键功能见表2-1。页面显示区用来切换不同的显示画面,对照表2-1与实际的操作面板,认识显示菜单各按键并熟悉各按键的功能。表2-1GSK980TD系统显示菜单各按键的功能表2-1GSK980TD系统显示菜单各按键的功能(3)认识MDI编辑键盘GSK980TD系统的MDI编辑键盘如图2-2所示
4、,各按键的功能见表2-2。对照表2-2与操作面板,认识编辑键盘各按键并熟悉各按键的功能。图2-2MDI编辑键盘表2-2GSK980TD系统MDI编辑键盘各按键的功能表2-2GSK980TD系统MDI编辑键盘各按键的功能表2-2GSK980TD系统MDI编辑键盘各按键的功能(4)认识GSK980TD系统的机床控制面板机床控制面板主要是控制机床的运行方式、运行状态。它的操作会直接引起某些相应的机床动作。图2-3所示的是GSK980TD的机床控制面板,其各功能键的含义见表2-3。图2-3GSK980TD的机床控制面板表2-3机床控制面板区各按键及其功能表2-3机床控制面板区各按键及其功能图2-4附加
5、控制面板除了上述按键外,机床面板一般还配置有附加控制面板,如图2-4所示。3.开机操作(1)检查机床在起动机床主电源前,操作人员应进行如下检查。1)检查机床状态是否正常,如防护门是否关闭,润滑装置上的油位是否在正常范围之内,各种防护装置是否符合使用要求。2)检查电源电压是否符合要求。3)检查卡盘等是否能牢固夹持。(2)开机1)合上车床主电源开关,车床工作灯亮,冷却风扇起动,润滑泵起动。2)按下车床的NC电源按钮,系统自检,初始化,完成后进入开机界面或待机状态。3)松开急停按钮。逆时针方向释放急停开关。4)检查机床各部件的状态是否正常,散热风机等是否正常。4.机床回零操作(1)按机床面板上的回零
6、方式键,进入机床回零工作方式,屏幕右下方显示“机械回零”字样。(2)按机床面板上进给轴方向选择键中的+X方向键,刀架即沿X轴正方向开始回零,回零到位后,X轴回零指示灯亮。(3)按机床面板上进给轴方向选择键中的+Z方向键,刀架即沿Z轴正方向开始回零,回零到位后,Z轴回零指示灯亮。4)完成X、Z轴回零后,按位置键显示坐标页面,按【翻页键】,显示为综合坐标页面,如图2-5所示,从图中可以看出机械坐标X轴Z轴的坐标值均为“0”。图2-5机械回零后的坐标显示 机床工作台运动位置如果超过了限定的位置,挡块压到限位行程开关时,出现硬超程报警,GSK980TD系统会出现“急停”报警,机床各轴处于锁定状态。解除
7、“超程急停”报警的操作方法如下:按下超程解除按键不放,先按复位键消除报警信息,然后用手动方式或手轮方式反方向移动(如正向超程,则负向移出)坐标轴,使其脱离行程开关,然后松开超程解除按键。5.解除数控机床的超程报警3)按下急停按钮,断开伺服电源。4)关闭数控系统电源开关。按下数控车床控制面板上“OFF”按钮。5)关闭机床的总电源开关,将电源开关 逆时针方向旋至“OFF”的位置。6.机床的关机操作1)将X、Z轴移动到机床尾座附近。2)确认机床处于复位状态。(各个运动轴处于停止状态,辅助功能关闭状态)。1.开关机顺序有何讲究 数控车床装有NC系统(数字控制系统),NC系统要求机床关机时能够有效保存系
8、统当前信息,因此,NC系统拥有独立的断电保护备用电源。正因为NC系统具有这一功能,当数控车床正在工作时,尽管车床总电源关闭,但车床有可能继续工作,导致事故的发生。开关机时,由于NC电源瞬时电流很大,易烧坏机床。数控车床的开关机顺序如下:开机时,先开外部总电源,再开机床总电源,最后开NC电源;关机时,先关NC总电源,再关机床总电源,在确定无其他机床使用的情况下,关闭外部电源,即与开机顺序正好相反。当NC电源电量不足时,需及时更换电池,以保证数据不丢失。机床坐标系是机床固有的坐标系,机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点。在机床经过设计、制造和调整后,这个原点便被确定下来,它是固定的点。数控装置上
9、电时并不知道机床零点,为了正确地在机床工作时建立机床坐标系,通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点(测量起点)。机床起动时,通常要进行机动或手动回参考点,以建立机床坐标系。机床参考点可以与机床零点重合,也可以不重合,通过参数指定机床参考点到机床零点的距离。机床回到了参考点位置,也就知道了该坐标轴的零点位置,找到所有坐标轴的参考点,CNC就建立起了机床坐标系。2.机床回零的作用 1.数控车床操作面板由哪几部分组成?每一部分的功能各是什么?每个按键有什么用途?2.机床回零的主要作用是什么?机床回零为什么先回X轴,再回Z轴?在自定心卡盘上装夹棒料工件,伸出长度150mm,并找正工件,在刀架的
10、一号刀位安装一把外圆车刀,并调整中心高度。任务二工件与刀具的安装定位1.能够在自定心卡盘上正确装夹工件。2.掌握工件的找正操作。3.会正确安装数控车刀。4.了解常见数控车刀刀片的类型和特点。工件的装夹与刀具的安装是数控加工前的重要操作。工件要安装牢固,定位准确,才能保证工件在切削加工过程中的稳定性。刀具在数控车床加工中起车削成形作用,正确可靠的安装刀具是保证刀具使用效果的一项重要的操作技术。1.工作准备按表2-5做好实训准备工作。表2-5实训物品准备表图2-6工量刃具正确摆放要求学生准备工量刃具过程中始终贯彻7S规范管理,如图2-6所示。2.工件的装夹(1)确定工件的装夹方法本任务需要安装毛坯
11、为?40mm200mm的棒料,属于外形规则的小型工件,可以以工件的轴线为定位基准,采用自定心卡盘装夹。(2)装夹要领装夹时应使被加工表面的轴线与数控车床主轴回转轴线重合,以保证工件处于正确的位置,同时要将工件夹牢以防止在切削力的作用下工件发生移动或脱落。在装夹短轴时应注意如下几点:1)张开卡爪时,张开量应略大于工件直径。2)右手持稳工件,将工件放入卡爪内,如图2-7所示。图2-7工件放入卡盘的操作图2-8伸出长度的调整3)调整工件伸出长度,使用游标卡尺或金属直尺量取工件的伸出长度为150mm,并稍微转动,使工件在卡爪内的位置基本合适,如图2-8所示。注意:在满足加工要求的情况下,应尽量减少工件
12、的伸出长度。4)左手转动卡盘扳手,将卡爪拧紧。待工件被初步夹住后,右手方可松开工件。5)使用适当夹紧力,将工件夹紧。提醒:夹紧硬度较低材料的已加工表面时,为避免夹伤表面,可以用铜皮包裹被夹部位。夹紧薄壁类的工件,要注意控制夹紧力,以免因夹紧力过大而导致工件发生变形。用自定心卡盘装夹工件时,通常不需要找正。但工件伸出部分特别是离卡爪较远的部分需要敲击找正。找正时旋转工件,利用划针找出工件旋转的最高点并敲正。如图2-9所示,将划针固定在工作台面上,划针触碰圆柱外圆轮廓线,用手轻轻扳动卡盘使其旋转,根据划针的痕迹用铜棒轻敲击工件进行找正。图2-9用划针盘找正工件3.找正4.数控车刀的安装 车削外圆、
13、车削台阶圆、车削端面,以及车削内孔时各种类型车刀的安装要求是相同的。车刀安装的是否正确,将直接影响切削能否顺利进行和工件的加工质量。因此车刀安装后,必须做到：图2-10刀具安装示意图1)车刀不能伸出刀架太长,因为车刀伸出过长,刀杆刚性相对减弱,切削时在切削力的作用下,容易产生振动,使车出的工件表面不光洁。一般车刀伸出的长度不超过刀杆厚度的2倍,如图2-10所示。内孔车刀刀杆伸出长度以被加工孔的长度为基准,且大于被加工孔的深度。2)车刀刀尖的高低应对准工件的中心。车刀安装得过高或过低都会引起车刀角度的变化而影响切削。刀尖应严格对准工件中心,以保证车刀前角和后角不变,否则车削工件端面时,工件中心将
14、会留下凸头并损坏刀具。图2-11所示是错误的安装,会引起崩刀。图2-11刀尖安装高度错误示例 根据经验,粗车外圆时,可将车刀装得比工件中心稍高一些;精车外圆时,可将车刀装得比工件中心稍低一些,这要根据工件直径的大小来决定,无论装高或装低,一般不能超过工件直径的1%。3)装车刀用的垫片要平整,尽可能地减少片数,一般只用23片。如垫刀片的片数太多或不平整,会使车刀产生振动,影响切削。4)车刀装上后,要紧固刀架螺钉。紧固时,应逐个拧紧。同时要注意,一定要使用专用扳手,不允许再加套管等,以免使螺钉受力过大而损伤。调整刀尖高度使其对准工件回转中心的方法如下：1)在尾座上装上顶尖,调整车刀高度,使刀尖与顶
15、尖的尖部等高,如图2-12所示。2)将车刀靠近工件端面,用目测估计车刀的高低,然后夹紧车刀,试车端面,再根据所车削端面的回转中心调整到合适的高度。图2-12数控外圆车刀对中心 自定心卡盘的组成如图2-13所示。将扳手插入小锥齿轮1的方孔内并转动,小锥齿轮2带动大锥齿轮3转动,大锥齿轮3的背面是平面螺纹,卡爪背面的螺纹与平面螺纹啮合。当平面螺纹转动时,就带动三个卡爪同时作向心或离心运动。图2-13自定心卡盘的内部结构1、2小锥齿轮3大锥齿轮4螺旋槽5卡爪1.认识数控车床常用的夹具 单动卡盘如图2-14所示,它适用于装夹形状不规则或大型的工件,以及对加工精度要求不高、偏心距较小、零件长度较短的工件
16、。它具有夹紧力较大,装夹精度较高,不受卡爪磨损的影响等优点。但装夹不如自定心卡盘方便。单动卡盘的找正烦琐,一般用于单件小批生产。装夹圆棒料时如在单动卡盘内放上一块V形架装夹就方便多了。单动卡盘的卡爪有正爪和反爪两种形式。图2-14单动卡盘1卡盘体2卡爪3螺杆表2-7数控车削加工零件的找正方法2.工件在卡盘上的找正方法 由于自定心卡盘能够进行自动定心,所以当工件轴向长度不大并且加工精度要求不高时,可以不进行找正。当装夹较长的工件或者加工精度要求较高的工件时,因为远离自定心卡盘的工件端有可能与车床的轴心不重合,所以仍需进行工件的找正。常用的找正方法见表2-7。表2-7数控车削加工零件的找正方法3.
17、认识数控车刀数控车床一般使用标准的机夹可转位车刀,其主要目的是为了提高数控车床的工作效率,方便使用,常用的机夹可转位车刀如图2-15和图2-16所示。图2-15常用机夹可转位外圆车刀图2-16常用机夹可转位内孔车刀 数控车床的机夹可转位车刀分为刀杆与刀片两部分。在数控车床加工中更换磨损的刀片,只需松开螺钉,将刀片转位,将新的切削刃放于切削位置即可,因此又称为可转位刀片。由于可转位刀片的尺寸精度较高,刀片转位固定后一般不需要刀具尺寸补偿或仅需要少量刀片尺寸补偿就能正常使用。机夹可转位车刀结构如图2-17所示。图2-17机夹可转位负前角外圆车刀的结构 刀片形状主要依据被加工工件的表面形状、切削方法
18、、刀具寿命和刀片的转位次数等因素选择,常用的硬质合金刀片和使用情况见表2-8。表2-8常用硬质合金刀片表2-8常用硬质合金刀片 1.讨论工件找正的方法和使用场合。2.总结刀具安装的步骤和要求。任务三手动、手轮、录入操作采用录入、手动及手轮进给方式加工图2-18所示工件。其材料为铝,毛坯为?40mm200mm棒料。图2-18录入、手动、手轮进给方式操作加工实例 1.掌握录入方式的操作。2.会进行数控车床的手动、手轮操作。3.能利用录入、手动或手轮方式试切端面、外圆。4.掌握游标卡尺的使用方法。机床的录入操作可以完成各项数据的输入和单一程序段的执行。手动手轮操作是完成手动试切的基本方法,也是进行试
19、切法对刀操作的基础。在实际数控加工操作中,会经常用到这些操作方法。学生应熟练掌握手轮、手动、录入等操作技能,掌握游标卡尺的使用。本任务旨在培养学生熟练掌握各种操作方法,对工件的尺寸不作严格要求。1.工作准备1)按表2-9做好实训准备工作。表2-9实训物品准备表要求学生在准备工量刀具的过程中始终贯彻7S规范管理。2)安装刀具和工件。在自定心卡盘上夹持一棒料,注意定位、找正、夹紧的要求。在1号刀位安装一把外圆车刀,注意车刀的悬伸长度及中心高。2.录入操作1)MDI方式下输入操作(以输入主轴正转起动指令“M03S800”为例)。按键选择录入方式按程序键,必要时按或键进入如图2-19所示的【程序状态】
20、显示界面。依次键入所需输入的指令字并按,如键入“M03”键入“S800”;输入结果如图2-20所示。图2-19【程序状态】显示界面图2-20输入结果提醒:指令字输入后,在执行过程中可以使用急停键使MDI指令停止执行。MDI指令段运行时也可按相应按钮进行速度修调。3.手动方式移动坐标轴1)手动进给。X向手动进给操作。按住机床控制面板上的进给轴及方向选择键中的或X轴方向键,可使X轴向负方向或正方向进给运动。松开按键时X轴停止运动。2)MDI运行。MDI输入后,按循环起动键,即可MDI运行,主轴以800r/min正转。Z向手动进给操作。按住机床控制面板上的进给轴及方向选择键中的或Z轴方向键,可使Z轴
21、向负方向或正方向进给运动。松开按键时Z轴停止运动。进给倍率修调。手动移动某轴,再按进给倍率键中的或修改手动进给倍率,观察速度变化。GSK980TD进给倍率共16级,即0%,10%,20%,150%,对应的进给速度为0,2.0mm/min,3.2mm/min,1260mm/min。快速进给倍率的修调。方法一:手动快速移动时,按快速进给倍率键中的或修改手动快速进给倍率,快速倍率有F0、25%、50%、100%四挡。F0速度由系统参数设定。手动快速移动坐标轴。按住进给轴及方向选择键中的键,快速移动指示灯亮,按下或键可以使X轴向负方向或正方向快速移动。按下或键可使Z轴向负方向或正方向快速移动。同时按住
22、X、Z轴的方向键,可实现两个轴快速联动。提醒:当进给手动快速移动时,按下键,可切换到手动进给方式。2)手动快速移动。方法二:手动快速移动时,也可再按键修调手动快速进给倍率(对应快速进给倍率分别是F0、50%、100%),观察快速移动速度的变化。提醒:GSK980TD系统快速进给倍率实时修调有效。3)手动方式下的主轴控制。主轴正转。按键,主轴正转。主轴停止。按键,主轴停止。主轴反转。按键,主轴反转。主轴倍率修调。按主轴倍率键中的或修改主轴倍率,可以实时调整主轴转速。主轴转速可以实现50%120%共8级实时调节。提醒:不能将主轴由正转状态直接切换到反转状态,必须先使主轴停止运转后再切换。4)手动方
23、式下的切削液开、关。按或键选择手动或手轮操作方式,反复按键,切削液在开与关间切换。5)手动方式下换刀。按或键选择手动或手轮操作方式,每按键一次,刀架回转一个刀位。6)相对坐标清零。按键按或键,显示【相对坐标】页面。按住键使“U”闪烁,按键则X向相对坐标被清零。按住键使“W”闪烁,按键则Z向相对坐标被清零。操作完成后屏幕显示如图2-21所示。1)按键选择手轮方式,显示屏右下角显示“手轮方式”。2)按手轮增量选择键中的任意一键选择手轮增量。3)按手轮控制轴选择键中的任意一键选择移动轴。此时手轮增量与选择移动轴均会在显示页面上显示。如图2-22所示,所选移动轴为X轴,手轮增量为0.001mm。4.手
24、轮操作4)顺时针或逆时针转动手轮。工作台便开始移动。一般情况下,手轮顺时针方向旋转为正向移动,逆时针方向旋转为负向移动。图2-21相对坐标清零图2-22手轮方式5.手轮或手动方式加工工件1)选择外圆车刀。录入方式下,进入【程序状态】界面,键入T0100(加工刀具为1号外圆车刀)按键按键。2)起动主轴。在手动、手轮或录入方式下起动主轴,使主轴正转。3)手动、手轮进给操作。手动快速进给,使刀具靠近工件,快靠近工件时改为手轮进给。手轮进给时应选择较小的步长增量,以避免因操作不熟练而引起撞刀。手轮进给方式切平工件右端面,并退至工件外圆,如图2-23所示。按键并按或键,显示【相对坐标】界面,刀尖在如图2
25、-23的位置时,将Z轴相对坐标清零。手轮调整X轴位置,使刀具有一定的X轴背吃刀量。Z轴方向切削进给。选择录入方式,键入指令“G01”按键键入“W-20.0”按键键入“F50”按键按键,Z轴进行切削进给,并观察【相对坐标】界面W值的变化,如图2-24所示。X轴正向手动或手轮快速退刀。Z轴正向手动或手轮快速退刀。测量尺寸。重复以上步骤,熟练手轮和手动经过操作,大致完成?34mm外圆的切削,完成后退出刀具。图2-23手轮进给方式车端面示意图图2-24录入方式Z向切削进给图2-25游标卡尺游标卡尺是比较精密的量具,如图2-25所示,使用时应注意如下事项。1)按工件的尺寸及精度的要求选用合适的游标卡尺。
26、不能用游标卡尺测量铸锻件毛坯的尺寸,也不能用游标卡尺测量精度要求过高的工件和旋转的工件。2)使用前要检查游标卡尺测量爪和测量刃口是否平直无损,尺身和游标的零线是否对齐。3)测量外尺寸时,测量爪应张开到略大于被测尺寸,以固定测量爪贴住工件,用轻微压力把活动测量爪推向工件,卡尺测量面的连线应垂直于被测量表面,不能偏斜。4)测量内尺寸时,测量爪张开度应略小于被测尺寸,测量时两测量爪应在孔的直径上,不得倾斜。5)测量孔深或高度时应使深度尺的测量面紧贴孔底,游标卡尺的端面与被测表面接触,且深度尺要垂直,不可前后左右倾斜。6)读数时,游标卡尺置于水平位置,视线垂直于刻线表面,避免视线歪斜造成读数误差。游标
27、卡尺适合于测量外圆、沟槽、内孔、深度的尺寸,其测量方法如图2-26所示。图2-26游标卡尺使用图示 1.讨论手动和手轮方式在功能和操作上的区别。2.说说在进行录入和手轮实操练习中,碰到了哪些问题?如何处理的?将下表2-11中的数控程序输入数控装置,并进行程序的编辑修改操作。任务四程序的输入与编辑表2-11样例程序 1.能够建立程序名。2.会利用MDI键盘输入程序。3.掌握程序的编辑修改操作。4.会进行程序的调用,删除等操作。数控加工之前必须编辑并输入程序。程序的手动输入要求操作者能正确熟练的利用MDI键盘输入程序,会利用编辑键对程序段进行插入、修改等操作。并能根据要求完成程序的调用、修改、删除
28、等操作。1.程序内容的输入图2-27创建程序1)创建程序。按键,选择编辑方式按键进入程序页面按或键选择程序显示页面MDI键盘键入“O”与程序号数字(如O0008)按键即可创建新程序号。完成程序的输入,程序号建立结果如图2-27所示。例如,要输入程序段“G50 X0 Z0;”,操作过程如下。2)输入本任务程序内容。程序内容输入时,先输入地址,再输入数字。输入有多个指令字时,按前述方法输入所有指令字。每一个程序段输入完毕,按键结束。使用MDI键盘依次键入“G50X0Z0;”,显示屏即显示为“G50X0Z0;”,每个指令字之间系统会自动生成空格,按键,结束本程序段的输入。3)按步骤2)的方法可以完成
29、程序其他程序段的输入。4)按复位键,可使程序光标定位到行首。5)通过光标移动键,使光标下移或上移一个程序段,或按翻页键 使光标向前或向后翻页,操作者仔细检查输入的程序是否正确。2.字符的检索(1)扫描法1)按键进入编辑操作方式,按键选择程序内容显示页面。2)按键,光标上移一行,按键,光标下移一行。3)按键,光标右移一列。若光标在行末,光标则移到下一程序段段首。4)按键,光标左移一列。若光标在行首,光标移到下一程序段段尾。5)按键,向上翻页,光标移至上一页第一行第一列。若向上翻页到程序内容首页,则光标移至第二行第一列。6)按键,向下翻页,光标移至下一页第一行第一列。若已是程序内容最后一页,则光标
30、移至程序最后一行的第一列。1)按选择编辑操作方式。2)按键,显示程序内容页面。3)按键进入查找状态,并输入欲查找的字符,最多可以输入10位。例如,将光标移至G2处,当前显示页面如图2-28所示。4)输入“G2”,按键(根据欲查找字符与当前光标所在字符的位置关系确定按键),显示页面如图2-29所示。(2)查找法从光标当前位置开始,向上或向下查找指定的字符查找法操作步骤如下。图2-28输入欲查找的字符图2-29查找结果1)选择编辑操作方式。3)输入插入的字符。在图2-30页面中,G2前插入G98指令,输入“G98”+“空格”,显示页面如图2-31所示。2)按键进入插入状态(光标为一下划线),页面如
31、图2-30所示。3.字符的插入 图2-30字符插入前状态图2-31字符插入后结果1)选择编辑操作方式。5.字符的修改(1)插入修改法先删除修改的字符,然后插入要修改的字符。(2)直接修改法1)选择编辑操作方式。3)输入修改后的字符。在图2-32所示的页面中,光标定位到X100处,将X100修改成U898,输入“U898”显示页面如图2-33所示。2)按键删除光标处的前一字符,按键删除光标所在处的字符。2)按键进入修改状态(光标为一矩形反显框),如图2-32所示。4.字符的删除 图2-32字符修改前光标状态图2-33字符修改后结果当CNC中已存有多个程序时,可以通过以下方法选择程序。1)选择编辑
32、或自动操作方式。2)按键,并进入【程序显示】界面。3)按地址键,键入程序号。4)按或键,在【程序显示】界面上显示检索到的程序,若程序不存在,则CNC出现报警。6.程序的调用2)依次键入“O0001”(以O0001程序为例)。3)按键,O0001程序被删除。7.程序的删除1)选择编辑操作方式,进入【程序显示】界面。1.程序中关于字符的修改有哪两种方法?总结它们的操作流程。2.如何快速的查找需要编辑的字符?各有哪些方法?适用哪些场合?在完成刀具和工件的安装后,操作机床完成数控车床试切法对刀的操作流程,设定好刀补数据,并自行验证对刀的准确性。任务五对刀1.掌握数控车床的试切法对刀操作。2.会进行数控
33、车床的对刀参数设定。3.掌握验证对刀准确性的方法。在加工程序执行前,应确定刀具与工件的相对位置关系,即建立准确的工件坐标系。对刀是设定刀具刀位点相对于工件坐标原点位置关系的过程,通过对刀可以建立起工件坐标系。对刀操作是否准确会直接影响到数控加工的精确性和设备的安全。操作人员需要熟练掌握对刀操作的流程和参数的输入。对刀操作是数控车削加工中的重要操作技能。1.工作准备按表2-15做好实训准备工作。表2-15实训物品准备表要求学生在准备工量刀具的过程中始终贯彻7S规范管理。3.外圆车刀的对刀1)Z轴对刀。手轮(或手动)方式移动刀架,使刀具沿工件端面切削,如图2-34所示。在Z轴不动的情况下沿X轴退出
34、刀具,并且停止主轴旋转。按键进入【偏置】界面,选择【刀具偏置】页面,按键、键移动光标选择该刀具对应的偏置号,如指定1号外圆车刀的偏置号为“001”。2.安装刀具和工件 在自定心卡盘上夹持一棒料,注意定位、找正、夹紧的要求。在1号刀位安装一把外圆车刀,注意车刀的悬伸长度及中心高。图2-34Z轴对刀示意图 依次键入地址键、数字键及键,如图2-35所示图2-35Z轴刀补输入界面 起动主轴,使刀具沿外圆切削,如图2-36所示 在X轴不动的情况下,沿Z轴退出刀具,并且停止主轴旋转。测量直径(假定直径为?33.5mm)。按键进入【偏置】界面,选择【刀具偏置】页面,按键、键移动光标选择该刀具对应的偏置号,如
35、刀补号“001”。键入“X33.5”,按键,X轴对刀结果如图2-37所示。2)X轴对刀。验证Z轴方向对刀的步骤如下。1)机床界面切换至“录入”方式。2)按键,切换至【程序段】页面。4.对刀检验 对刀结束后,分别验证Z轴方向与X轴方向对刀是否正确。验证X轴方向对刀时,应使刀具Z方向离开工件;同理,验证Z轴方向对刀时,应使刀具X轴方向离开工件,以防止刀具移动过程中撞到工件。图2-36X轴对刀示意图图2-37X轴对刀结果 3)输入测试程序段“T0101 G0 Z0;”或“T0101 G01 Z0 F500;”。5)程序运行结束,观察刀具是否与工件右端面处于同一平面,如是,则对刀正确;如位置偏移较明显
36、,则对刀操作不正确,需重新对刀。4)按键,运行测试程序。1.关于数控车床中的“点”的概念图2-38常用车刀刀位点1)刀位点是刀具的基准点,一般是刀具上的一点。尖形车刀的刀位点为假想刀尖点,圆形车刀的刀位点为圆弧中心。图2-38表示了几种常见刀具的刀位点。2)起刀点是刀具相对工件运动的起点,即加工程序开始时刀具刀尖点的起始位置,经常也将它作为加工程序运行的终点。3)对刀点与对刀。对刀点是用来确定刀具与工件的相对位置关系的点,是确定工件坐标系与机床坐标系的关系的点。对刀就是将刀具的刀位点与对刀点重合,以建立工件坐标系。4)对刀参考点是代表刀架、刀台或刀盘在机床坐标系内位置的参考点,显示器显示的机床
37、坐标系中坐标值的点,也称为刀架中心或刀具参考点,数控加工中返回参考点的操作就是使刀架中心与机床参考点重合。5)换刀点。在编制数控车床多刀加工程序时,需要相对于机床原点设置一个自动换刀的位置,这个位置称为换刀点。换刀点设定的位置根据工序内容而定。为防止换刀时碰撞被加工工件、夹具或尾座等事故的发生,换刀点一般设置在被加工工件的外面,并留有一定的安全距离。2.常用的对刀方法(1)定位对刀法对刀时,将各刀具的刀位点调整至预先设定的对刀基准点。定位对刀简单易行,但对刀精度不高,是一种粗定位对刀方法。(2)光学对刀法如图2-39a所示,光学显微镜十字刻线的交点为对刀基准点。对刀时将各刀具的刀位点调整至光学
38、显微镜上十字刻线的交点。光学对刀法比定位对刀法的精度高,并且不会损坏刀尖。图2-39数控车床常用的对刀方法a)光学对刀法b)试切对刀法(3)试切法对刀如图2-39b所示,对刀时,通过试切与刀具位置补偿功能,使刀具位置在Z、X轴方向加以补偿。应用试切法对刀可以得到比较精确和可靠的精度。试切法是数控车床最常用的对刀方法。(4)机外对刀仪对刀此方法是通过测量刀具假想刀尖点到刀具台基准之间X轴及Z轴方向的距离来实现对刀的。机外对刀能较精确的找正刀具的位置,但必须练同刀夹一起找正,所以装卸带刀夹的刀具比较费力。(5)自动对刀法自动对刀是通过刀具自动检测系统实现的。对刀时,刀尖以设定的速度向接触式传感器接
39、近。当刀尖与传感器接触并发出信号时,数控系统立即记下该瞬间的坐标值,并自动修正刀位补偿值。1.简述数控车床的对刀步骤,以及检验对刀的方法。2.假设对刀时不小心把X轴对刀数据输大了1mm,对加工后的零件尺寸会有什么影响?根据表2-17所给定的图样和程序,操作数控车床完成自动加工。学生通过本任务的学习,完成数控车加工前的准备工作,掌握数控车床自动运行的操作流程,并能控制程序的运行。任务六数控车床的自动运行表2-17加工图样和数控加工程序表2-17加工图样和数控加工程序 1.掌握数控车床程序的校验。2.掌握数控车床的自动运行方式的操作。3.能完成程序运行的各项控制。数控程序的自动运行是实现数控车床自
40、动加工的一项操作,操作人员需完成加工前的工件刀具安装、对刀、程序输入等工作,然后使用试运行和图形模拟手段对程序的正确性进行检查。最后执行程序的运行,完成工件的自动加工。1.工作准备按表2-18做好实训准备工作。表2-18实训物品准备表要求学生在准备工量刃具过程中始终贯彻7S规范管理。在自定心卡盘上夹持棒料,注意定位、找正、夹紧的要求。在1号刀位安装一把外圆车刀,注意车刀的悬伸长度及中心高。3.完成外圆车刀的对刀和刀补数据的设定操作(过程略)4.完成数控加工程序的输入,并仔细检查5.自动操作(1)调用程序按或键选择编辑或自动工作方式按键,必要时按或键进入【程序内容】显示界面输入地址“O”,输入要
41、调用的程序号(如O1234)按光标向下或键,即可显示出检索到的程序O1234。2.安装刀具和工件(2)自动运行的起动按键选择自动工作方式,再按键,确认需要运行的程序再按循环起动键即可。提醒:程序的运行是从光标所在行开始的,因此,在按下键之前应先检查光标是否在需要运行的程序段上。如果光标不在首行位置,可以切换到编辑方式下,使用键使光标返回程序的起始行。(3)自动运行的暂停可以利用程序中的M00指令或按操作面板上的进给保持键,使自动运行暂停,程序停止运行后的再次自动运行仍按键。提醒:自动运行状态下可通过主轴、快速进给以及进给倍率的修调进行主轴、快速运动以及进给倍率的修调。6.试运行(1)空运行自动
42、运行程序前,为防止因数据输入错误或编辑错误等原因造成不良后果,可以选择空运行状态进程程序的校验,检查机床动作和刀架运动轨迹是否正确。空运行操作步骤如下。1)空运行过程中,系统会忽略程序中G01等指定的F指令所设定的进给速度,均按当前的快速倍率下进行刀架的快速移动,所以为避免产生碰撞况,可以预先拆下工件;或者把工件坐标原点在Z轴正方向临时平移一段距离(大于工件的Z轴方向的加工距离);空运行结束后,恢复到原来的坐标位置。(2)机床锁住运行自动方式下,机床锁住开关打开的方法如下。2)自动工作方式下按键使状态指示区中的空运行指示灯亮起,表示进入空运行状态。按键使状态指示区中的空运行指示灯亮起,表示机床
43、进入了机床锁住运行状态。机床锁住运行常与辅助功能锁住运行一起用于程序的校验。当程序锁住运行时,机床拖板不移动,位置界面下的综合坐标界中的“机床坐标”不改变,相对坐标、绝对坐标和余移动量显示不断刷新。与机床锁住开关处于关闭状态时一样。M、S、T指令能够正常执行。(3)单段运行自动方式下,按键使单段运行指示灯 亮,表示现在机床处于单段运行功能状态,然后每按一次键,机床执行一段程序。提醒:自动运行前,为安全起见可选择单段运行。单段运行时,执行完当前程序段后,程序运行暂停。如需继续执行下一个程序段,则需再次按键,如此反复直到程序运行结束。(4)程序的图形模拟利用系统自带的图形模拟功能可以模拟刀具在加工
44、过程中运行的轨迹。能从轨迹的位置和走向检查出刀具路线是否存在问题。由于显示的只是刀具刀尖点大致的移动轨迹,所以图形模拟不能检查出实际加工过程中可能存在的诸如换刀干涉、加工干涉等情况。图形模拟的操作步骤如下。图2-40图形模拟参数的设置1)调用需要模拟的程序:按或键选择编辑或自动工作方式按键,输入要调用的程序号(如O1234)按光标向下或,调用程序O1234。2)设置图形参数:按录入方式键,按设置键两次,切换到【图形设置】页面按键,进入【图形模拟参数设置】窗口,设置如图2-40虚线框内所示的图形参数。3)选择自动工作方式按键使状态指示区中的空运行指示灯亮起,进入空运行状态按键,锁住各运动轴按键,
45、锁住辅助动。图2-41刀具移动轨迹的图形模拟过程4)按MDI键盘上的S键,进入待模拟状态按键,开始进行图形模拟,如图2-41所示,调整进给倍率按钮或快速移动倍率可以动态调整模拟速度。5)图形模拟过程中,按键可以删除之前模拟的图形轨迹。图2-42为模拟结束的图形。图2-42模拟结束的图形提醒:模拟前需要将刀补清零,否则模拟过程中系统会把刀偏数据叠加在模拟轨迹中,造成轨迹偏移。为避免这种情况,可以在进行图形模拟前,把刀具选择指令中临时设定刀补取消状态,如把“T0101”指令中的后两位改为“T0100”,待模拟结束后,再改成“T0101”。1.程序空运行的操作要点。2.使用图形模拟能检查出哪些程序问题?
