数控机床操作与编程实践教程——数控车床的操作及加工实例.doc

数控车床的操作及加工实例3.3 数控车床加工实践【实践3-1】FANUC系统数控车削加工实践结合第2章实例2-6,用数控车床加工如图3-39所示零件，其材料为45钢。零件图 毛坯图图3-39盘类零件加工该零件加工工艺分析、制订及其加工编程详见第2章2.5.1节实例2-6。操作步骤及内容如下。1、机床开机打开机床总电源，按下数控系统开关。等待几秒数控系统开启。2、回参考点按下键返回参考点键，键指示灯亮，机床处于手动返回参考点操作方式。按着向下方向键不要抬手，直到X轴移动进入减速后方可释放该键，再经过一段时间，机床操作键盘上的X参考点灯由暗变亮，X轴停止运动，X返回参考点操作完成，如图3-45（a）所示。按着向右方向键不要抬手，直到Z轴移动进入减速后方可释放该键，再经过一段时间，机床操作键盘上的Z参考点灯由暗变亮，Z轴停止运动，Z返回参考点操作完成，如图3-45（b）所示。 （a）X参考点灯由暗变亮 （b）Z参考点灯由暗变亮图3-45 参考点指示灯变化参考点返回前后屏幕显示如图3-46所示。 返回前屏幕显示 返回后屏幕显示图3-46 参考点返回前后屏幕显示3、程序输入按下编辑方式按钮，新建一个O0002号程序，然后将程序一一输入。输入结果如图3-47所示。图3-47 程序输入4、工件装夹装毛坯料装夹在自定心三爪卡盘上，如图3-48所示。图3-48 工件装夹5、坐标原点设置用外圆刀具（T01）在工作未加工的端面上切削掉很小一层后，刀具保证不离开工件端面。在MDI模式下输入“G50 Z0”然后按下循环启动键运行。设置Z0位置。刀具位置如图3-49所示。图3-49 刀具与工件位置MDI模式下输入“G50 Z0”操作如图3-50所示。图3-50 MDI模式下的操作屏幕显示变化如图3-51所示。 操作前屏幕显示 操作后屏幕显示图3-51 屏幕显示变化之后用刀具在工件上手工加工一个外面圆，保证刀具不离开外圆面，测量出外圆面直径D。在MDI模式下输入“G50 XD”然后按下循环启动键。设置X0位置。6、设置2、3、4、5号刀具刀补值在手动模式切换到2号刀（T02），然后用刀具的刀尖与工件端面轻轻接触，接触到之后，将位置界面下显示的Z向坐标值Z2记下。在刀补界面中，将光标移动到2号刀补位置，输入“Z Z2”然后按下“INPUT”键，以设定切槽刀的Z向刀补值。屏幕显示如图3-52。图3-52 屏幕显示图3-52中Z为-4.163，则在刀补界面移到2号刀补，输入Z -4.163，按INPUT输入。刀补输入如图3-53所示。 （a）输入Z-4.163 （b） 刀补输入后图3-53 刀补输入Z向刀补值设定好后，用2号刀刀刃与之前外圆刀加工出的外圆面接触，接触到之后，将位置界面下显示的X向坐标X2记下。在刀补界面中，将光标移动到2号刀补位置，输入“X X2-D”然后按下“INPUT”键，以设定切槽刀的X向刀补值。切槽刀刀补值设定好后。手动换3、4、5号刀。按如上方法设定3号刀、4号刀与5号刀的刀补值。7、空运行程序将刀具Z向移动到Z100的位置，在MDI模式下输入“G50 Z0”然后按下循环启动键运行。将坐标系原点设离工件表面。之后按下自动运行键。打开软开关屏幕，将空运行有效开关DRYON合通。按下试运行键，此时试运行键上指示灯亮，以示试运行状态有效。按下循环启动键，该键指示灯亮，试运行操作开始执行。刀具Z向移动到Z100位置如图3-54。图3-54 工件及刀具位置在MDI下输入“G50 Z0”如图3-55。图3-55 MDI下输入屏幕显示变化如图3-56。 （a）操作前屏幕显示 （b） 操作后屏幕显示图3-56 屏幕显示变化试运行键指示灯由暗到亮如图3-57所示。 图3-57 运行键指示灯变化 8、自动加工空运行无误后，将刀具Z向移动到Z-100的位置，在MDI模式下输入“G50 Z0”然后按下循环启动键运行。将坐标系原点设至工件表面。之后按下自动运行键。再按下循环启动键运行程序。9、加工结束后处理加工结束后，手动选择主轴正转，然后利用砂纸将工件的毛刺去除。此过程应特别注意安全。【实践3-2】FANUC系统数控车削加工实践结合第2章2.5.1节实例2-8, 在数控车床上加工一个如图3-40所示零件，其材料为45钢。图3-40 加工零件图该零件加工工艺分析、制订及其加工编程详见第2章2.5.1节实例2-8。操作步骤及内容如下。1、机床开机打开机床总电源，按下数控系统开关。等待几秒数控系统开启。2、回参考点按下键返回参考点键，键指示灯亮，机床处于手动返回参考点操作方式。按着向下方向键不要抬手，直到X轴移动进入减速后方可释放该键，再经过一段时间，机床操作键盘上的X参考点灯由暗变亮，X轴停止运动，X返回参考点操作完成，如图3-58（a）所示。按着向右方向键不要抬手，直到Z轴移动进入减速后方可释放该键，再经过一段时间，机床操作键盘上的Z参考点灯由暗变亮，Z轴停止运动，Z返回参考点操作完成，如图3-58（b）所示。 （a）X参考点灯由暗变亮 （b）Z参考点灯由暗变亮图3-58 参考点指示灯变化参考点返回前后屏幕显示如图3-59所示。 （a）返回前屏幕显示 （b） 返回后屏幕显示图3-59 参考点返回前后屏幕显示3、程序输入按下编辑方式按钮，新建一个O0003号程序，然后将程序一一输入。输入结果如图3-60所示。图3-60 程序输入4、工件装夹装毛坯料装夹在自定心三爪卡盘上，如图3-61所示。图3-61 工件装夹5、坐标原点设置用外圆刀具（T01）在工作未加工的端面上切削掉很小一层后，刀具保证不离开工件端面。在MDI模式下输入“G50 Z0”然后按下循环启动键运行。设置Z0位置。刀具位置如图3-62所示。图3-62 刀具与工件位置MDI模式下输入“G50 Z0”操作如图3-63所示。图3-63 MDI模式下的操作屏幕显示变化如图3-64所示。 （a）操作前屏幕显示 （b）操作后屏幕显示图3-64 屏幕显示变化之后用刀具在工件上手工加工一个外面圆，保证刀具不离开外圆面，测量出外圆面直径D。在MDI模式下输入“G50 XD”然后按下循环启动键。设置X0位置。6、设置2、3、4号刀具刀补值在手动模式切换到2号刀（T02），然后用刀具的刀尖与工件端面轻轻接触，接触到之后，将位置界面下显示的Z向坐标值Z2记下。在刀补界面中，将光标移动到2号刀补位置，输入“Z Z2”然后按下“INPUT”键，以设定切槽刀的Z向刀补值。屏幕显示如图3-65所示。图3-65 屏幕显示图3-65中Z为-4.163，则在刀补界面移到2号刀补，输入Z -4.163，按INPUT输入。刀补输入如图3-66所示。 （a）输入Z-4.163 （b） 刀补输入后图3-66 刀补输入Z向刀补值设定好后，用2号刀刀刃与之前外圆刀加工出的外圆面接触，接触到之后，将位置界面下显示的X向坐标X2记下。在刀补界面中，将光标移动到2号刀补位置，输入“X X2-D”然后按下“INPUT”键，以设定切槽刀的X向刀补值。切槽刀刀补值设定好后。手动换3、4号刀。按如上方法设定3号刀与4号刀的刀补值。7、空运行程序将刀具Z向移动到Z100的位置，在MDI模式下输入“G50 Z0”然后按下循环启动键运行。将坐标系原点设离工件表面。之后按下自动运行键。打开软开关屏幕，将空运行有效开关DRYON合通。按下试运行键，此时试运行键上指示灯亮，以示试运行状态有效。按下循环启动键，该键指示灯亮，试运行操作开始执行。刀具Z向移动到Z100位置如图3-67所示。图3-67 工件及刀具位置在MDI下输入“G50 Z0”如图3-68所示。图3-68 MDI下输入屏幕显示变化如图3-69所示。 （a）操作前屏幕显示 （b） 操作后屏幕显示图3-69 屏幕显示变化试运行键指示灯由暗到亮如图3-70所示。 图3-70 运行键指示灯变化 8、自动加工空运行无误后，将刀具Z向移动到Z-100的位置，在MDI模式下输入“G50 Z0”然后按下循环启动键运行。将坐标系原点设至工件表面。之后按下自动运行键。再按下循环启动键运行程序。9、加工结束后处理加工结束后，手动选择主轴正转，然后利用砂纸将工件的毛刺去除。此过程应特别注意安全。【实践3-3】SIEMENS系统数控车削加工实践结合第2章2.5.2节实例2-9，在数控车床上加工如图3-41所示的盘类零件，该零件由外圆柱面、外圆锥面、外螺纹、内阶梯孔及倒角构成，其材料为45钢，选择毛坯尺寸为40mm×70mm的圆棒料。图3-41 零件图该零件加工工艺分析、制订及其加工编程详见第2章2.5.2节实例2-9。操作步骤及内容如下。1、机床开机接通CNC和机床电源系统启动以后进入“加工”操作区JOG运行方式，出现“回参考点窗口”。2、回参考点“回参考点”只有在“ZEN”方式下可以进行。用机床控制面板上“回参考点键”启动“回参考点”。在“回参考点”窗口中显示该坐标轴是否回参考点。选择正方向坐标轴，实施回参考点。参考点返回前后屏幕显示如图3-71所示。 （a） 返回前屏幕显示 （b）返回后屏幕显示图3-71 参考点返回前后屏幕显示3、程序输入选择“程序”操作区,显示NC中已经存在的程序目录。按“新程序”键,出现一对话窗口,在此输入新的主程序和子程序名称。在名称后输入文件类型。按“确定”键确认输入,生成新程序。现在可以对新程序进行编辑。用关闭键结束程序的编制,这样才能返回到程序目录管理层。新建一个“LCYC80”的程序，然后输入程序，新建程序如图3-72 所示，输入结果如图3-73所示。图3-72 新建程序图3-73 程序输入4、工件装夹毛坯料装夹在自定心三爪卡盘上，如图3-74所示。图3-74 工件装夹5、坐标原点设置（设定零点偏置值）在回参考点之后实际值存储器以及实际值的显示均以机床的零点为基准，而工件的加工程序则以工件零点为基准，这之间的差值就作为可设定的零点偏移量输入。用1号刀具（T01）在工作未加工的端面上切削掉很小一层后，刀具保证不离开工件端面。记录下此时刀具Z轴的机械坐标值即为端面圆心所在点的Z坐标值。刀具位置如图3-75所示。图3-75 刀具与工件位置之后用刀具在工件上手工加工一个外面圆，保证刀具不离开外圆面，测量出外圆面直径D。利用此时的X轴机械坐标减去直径D的值，即得到端面圆心所在点的X坐标值。通过操作软键“参数”和“零点偏移”可以选择零点偏置。屏幕上显示可设定零点偏置的情况。把光标移到待修改的范围，输入数值。按“向下翻页”键，屏幕上显示下一页零点偏置窗：G55和G56。按返回键不确认零点偏置值，直接返回上一级菜单。操作界面如图3-76所示。图3-76 坐标系偏置设定6、设置2、3、4、5号刀具刀补值在手动模式切换到2号刀（T02），然后用刀具的刀尖与工件端面轻轻接触，接触到之后，将位置界面下显示的Z向坐标值Z2记下。利用Z2-Z（Z为坐标系偏置设定时端面圆心的Z值）得到2号刀的Z向刀补值。按“参数” “刀具补偿” “对刀”为在刀补界面中，将刀补值设定。屏幕显示如图3-77所示。图3-77 屏幕显示可以利用按钮“轴+”来完成Z向与X向刀补的切换。Z向刀补值设定好后，用2号刀刀刃与之前外圆刀加工出的外圆面接触，接触到之后，将位置界面下显示的X向坐标X2记下。利用X2-D-X（X为坐标系偏置设定时端面圆心的X值）得到2号刀的X向刀补值。按“参数” “刀具补偿” “对刀”为在刀补界面中，将刀补值设定。切槽刀刀补值设定好后。手动换3、4、5号刀。按如上方法设定3号刀、4号刀与5号刀的刀补值。 7、自动加工按下自动方式键选自动运行方式。自动方式状态如图3-78所示。图3-78 自动方式状态图按程序控制键，出现图3-79所示界面。图3-79 按下程序控制键通过选择/转换键，选择控制程序的方式。按区域转换键，回主菜单。按程序键。选择要加工的程序。按选择键,调出加工的程序。按打开键可编辑修改程序。按单步循环键,选择单步循环加工。按CYCLESTART键，启动加工程序。屏幕显示如图3-80所示。图3-80 屏幕显示图8、加工结束后处理加工结束后，手动选择主轴正转，然后利用砂纸将工件的毛刺去除。此过程应特别注意安全。【实践3-4】SIEMENS系统数控车削加工实践结合第2章2.5.2节实例2-10，加工如图3-42工件，材料为25的45#钢圆棒。图3-42 零件图该零件加工工艺分析、制订及其加工编程详见第2章2.5.2节实例2-10。操作步骤及内容如下。1、机床开机接通CNC和机床电源系统启动以后进入“加工”操作区JOG运行方式，出现“回参考点窗口”。2、回参考点“回参考点”只有在“ZEN”方式下可以进行。用机床控制面板上“回参考点键”启动“回参考点”。在“回参考点”窗口中显示该坐标轴是否回参考点。选择正方向坐标轴，实施回参考点。参考点返回前后屏幕显示如图3-81所示。 (a)返回前屏幕显示 (b)返回后屏幕显示图3-81 参考点返回前后屏幕3、程序输入选择“程序”操作区,显示NC中已经存在的程序目录。按“新程序”键,出现一对话窗口,在此输入新的主程序和子程序名称。在名称后输入文件类型。按“确定”键确认输入,生成新程序.现在可以对新程序进行编辑。用关闭键结束程序的编制,这样才能返回到程序目录管理层。新建一个“LCYC80”的程序，然后输入程序，新建程序如图3-82所示，输入结果如图3-83所示。图3-82 新建程序图3-83程序输入4、工件装夹装毛坯料装夹在自定心三爪卡盘上，如图3-84所示。图3-84 工件装夹5、坐标原点设置（设定零点偏置值）在回参考点之后实际值存储器以及实际值的显示均以 机床的零点为基准，而工件的加工程序则以工件零点为基准，这之间的差值就作为可设定的零点偏移量输入。用1号刀具（T01）在工作未加工的端面上切削掉很小一层后，刀具保证不离开工件端面。记录下此时刀具Z轴的机械坐标值即为端面圆心所在点的Z坐标值。刀具位置如图3-85所示。图3-85 刀具与工件位置之后用刀具在工件上手工加工一个外面圆，保证刀具不离开外圆面，测量出外圆面直径D。利用此时的X轴机械坐标减去直径D的值，即得到端面圆心所在点的X坐标值。通过操作软键“参数”和“零点偏移”可以选择零点偏置。屏幕上显示可设定零点偏置的情况。把光标移到待修改的范围，输入数值。按“向下翻页”键，屏幕上显示下一页零点偏置窗：G55和G56。按返回键不确认零点偏置值，直接返回上一级菜单。操作界面如图3-86所示图3-86 坐标系偏置设定6、设置2、3号刀具刀补值在手动模式切换到2号刀（T02），然后用刀具的刀尖与工件端面轻轻接触，接触到之后，将位置界面下显示的Z向坐标值Z2记下。利用Z2-Z（Z为坐标系偏置设定时端面圆心的Z值）得到2号刀的Z向刀补值。按“参数” “刀具补偿” “对刀”为在刀补界面中，将刀补值设定。屏幕显示如图3-87。图3-87 屏幕显示可以利用按钮“轴+”来完成Z向与X向刀补的切换。Z向刀补值设定好后，用2号刀刀刃与之前外圆刀加工出的外圆面接触，接触到之后，将位置界面下显示的X向坐标X2记下。利用X2-D-X（X为坐标系偏置设定时端面圆心的X值）得到2号刀的X向刀补值。按“参数” “刀具补偿” “对刀”为在刀补界面中，将刀补值设定。切槽刀刀补值设定好后。手动换3号刀。按如上方法设定3号刀的刀补值。 7、自动加工按下自动方式键选自动运行方式。自动方式状态如图3-88所示。图3-88 自动方式状态图按程序控制键，出现图3-89所示界面。图3-89 按下程序控制键通过选择/转换键，选择控制程序的方式。按区域转换键，回主菜单。按程序键。选择要加工的程序。按选择键,调出加工的程序。按打开键可编辑修改程序。按单步循环键,选择单步循环加工。按CYCLESTART键，启动加工程序。屏幕显示如图3-90所示。图3-90 屏幕显示图8、加工结束后处理加工结束后，手动选择主轴正转，然后利用砂纸将工件的毛刺去除。此过程应特别注意安全。【实践3-5】华中HNC-21/22M系统数控车削加工实践结合第2章2.5.3节实例2-12，图3-43所示一盘类零件，要在数控车床上加工，该零件由外圆柱面、内阶梯孔及倒角构成，其材料为45钢，选择毛坯尺寸为400mm X 70mm的圆棒料。图3-43 零件图该零件加工工艺分析、制订及其加工编程详见第2章2.5.3节实例2-12。操作步骤及内容如下。1、机床开机打开机床总电源，按下数控系统开关。等待几秒数控系统开启。2、回参考点按下键返回参考点键，键指示灯亮，机床处于手动返回参考点操作方式。按着向下方向键（X+），刀具沿X+向移动直到X轴停止运动，X返回参考点操作完成。按着向下方向键（X+），刀具沿X+向移动直到X轴停止运动，X返回参考点操作完成。屏幕显示变化如图3-91所示。(a)返回前屏幕显示(b)返回后屏幕显示图3-91 参考点返回前后屏幕3、程序输入按下自动方式按钮，选择F2进入程序编辑状态，再按下F1进入文件管理菜单，再按下F2，填入文件名，最后按下“Enter”新建一个文件。屏幕显示如图3-92所示。图3-92 建立新程序之后将程序输入，输入结果如图3-93所示。图3-93 输入结果4、工件装夹毛坯料装夹在自定心三爪卡盘上，如图3-94所示。图3-94 工件装夹5、坐标原点设置用外圆刀具（T01）在工作未加工的端面上切削掉很小一层后，刀具保证不离开工件端面。按下单段状态方式，选择F4“MDI”然后F6“MDI运行”，在MDI模式下输入“G92 Z0”然后按下循环启动键运行。设置Z0位置。刀具位置如图3-95所示。图3-95 刀具与工件位置MDI模式下输入“G92 Z0”操作如图3-96所示。图3-96 MDI模式下的操作屏幕显示变化如图3-97。（a）操作前屏幕显示（b）操作后屏幕显示图3-97 屏幕显示变化之后用刀具在工件上手工加工一个外面圆，保证刀具不离开外圆面，测量出外圆面直径D。在MDI模式下输入“G92 XD”然后按下循环启动键。设置X0位置。6、设置2、3、4号刀具刀补值在手动模式切换到2号刀（T02），然后用刀具的刀尖与工件端面轻轻接触，接触到之后，将位置界面下显示的Z向坐标值Z2记下。在单段状态方式，按F4进入“MDI”然后按F2“刀偏表”，进入在刀补界面中，将光标移动到2号刀补Z轴位置，按下“Enter”进入输入状态，输入“Z2”然后按下“Enter”键，以设定2号刀刀的Z向刀补值。刀具位置如图3-98所示。图3-98 刀具与工件位置屏幕显示如图3-99所示。图3-99 屏幕显示图3-99中Z为5.310，则在刀补界面移到2号刀补的Z位置，输入5.310，按ENTER输入。刀补输入，如图3-100所示。 （a）刀补输入前 （b）刀补输入后图3-100 刀补输入Z向刀补值设定好后，用2号刀刀刃与之前1号刀加工出的外圆面接触，接触到之后，将位置界面下显示的X向坐标X2记下。在刀补界面中，将光标移动到2号刀补X位置，输入“X2-D”然后按下“ENTER”键，以设定切槽刀的X向刀补值。2号刀刀刀补值设定好后。手动换3、4号刀。按如上方法设定3号刀与4号刀的刀补值。 7、自动加工选择自动运行状态方式，按下F1“自动加工”，然后F1“选择程序”，F2“编辑程序”，调出刚刚我们写入的程序，然后按下“循环启动”键，开始自动运行。8、加工结束后处理加工结束后，手动选择主轴正转，然后利用砂纸将工件的毛刺去除。此过程应特别注意安全。【实践3-6】华中HNC-21/22M系统数控车削加工实践结合第2章2.5.3节实例2-11，图3-44所示零件，工件材质为铝；毛坯为直径54mm，长200mm 的棒料；刀具选用：1 号端面刀加工工件端面，2 号端面外圆刀粗加工工件轮廓，3 号端面外圆刀精加工工件轮廓，4 号外圆螺纹刀加工导程为3mm，螺距为1mm 的三头螺纹。图3-44 零件图该零件加工工艺分析、制订及其加工编程详见第2章2.5.3节实例2-11。操作步骤及内容如下。1、机床开机打开机床总电源，按下数控系统开关。等待几秒数控系统开启。2、回参考点按下键返回参考点键，键指示灯亮，机床处于手动返回参考点操作方式。按着向下方向键（X+），刀具沿X+向移动直到X轴停止运动，X返回参考点操作完成。按着向下方向键（X+），刀具沿X+向移动直到X轴停止运动，X返回参考点操作完成。屏幕显示变化如图3-101所示。(a)返回前屏幕显示(b)返回后屏幕显示图3-101 参考点返回前后屏幕3、程序输入按下自动方式按钮，选择F2进入程序编辑状态，再按下F1进入文件管理菜单，再按下F2，填入文件名，最后按下“Enter”新建一个文件。屏幕显示如图3-102所示。图3-102 建立新程序之后将程序输入，输入结果如图3-103所示。图3-103 输入结果4、工件装夹毛坯料装夹在自定心三爪卡盘上，如图3-104所示。图3-104 工件装夹5、坐标原点设置用外圆刀具（T01）在工作未加工的端面上切削掉很小一层后，刀具保证不离开工件端面。按下单段状态方式，选择F4“MDI”然后F6“MDI运行”，在MDI模式下输入“G92 Z0”然后按下循环启动键运行。设置Z0位置。刀具位置如图3-105所示。图3-105 刀具与工件位置MDI模式下输入“G92 Z0”操作如图3-106所示。图3-106 MDI模式下的操作屏幕显示变化如图3-107所示。（a）操作前屏幕显示（b）操作后屏幕显示图3-107 屏幕显示变化之后用刀具在工件上手工加工一个外面圆，保证刀具不离开外圆面，测量出外圆面直径D。在MDI模式下输入“G92 XD”然后按下循环启动键。设置X0位置。6、设置2、3、4号刀具刀补值在手动模式切换到2号刀（T02），然后用刀具的刀尖与工件端面轻轻接触，接触到之后，将位置界面下显示的Z向坐标值Z2记下。在单段状态方式，按F4进入“MDI”然后按F2“刀偏表”，进入在刀补界面中，将光标移动到2号刀补Z轴位置，按下“Enter”进入输入状态，输入“Z2”然后按下“Enter”键，以设定2号刀刀的Z向刀补值。刀具位置如图3-108所示。图3-108 刀具与工件位置屏幕显示如图3-109所示。图3-109 屏幕显示图3-109中Z为5.310，则在刀补界面移到2号刀补的Z位置，输入5.310，按ENTER输入。刀补输入，如图3-110所示。 （a）刀补输入前 （b）刀补输入后图3-110 刀补输入Z向刀补值设定好后，用2号刀刀刃与之前1号刀加工出的外圆面接触，接触到之后，将位置界面下显示的X向坐标X2记下。在刀补界面中，将光标移动到2号刀补X位置，输入“X2-D”然后按下“ENTER”键，以设定切槽刀的X向刀补值。2号刀刀刀补值设定好后。手动换3、4号刀。按如上方法设定3号刀与4号刀的刀补值。 7、自动加工选择自动运行状态方式，按下F1“自动加工”，然后F1“选择程序”，F2“编辑程序”，调出刚刚我们写入的程序，然后按下“循环启动”键，开始自动运行。8、加工结束后处理加工结束后，手动选择主轴正转，然后利用砂纸将工件的毛刺去除。此过程应特别注意安全。