数控铣床基础知识.ppt

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1、任务2.3 数控铣床基本操作【学习目标学习目标】通过本任务学习，达到以下学习目标通过本任务学习，达到以下学习目标:掌握数控铣床基本操作步骤；掌握数控铣床基本操作步骤；掌握数控铣床的手动操作及掌握数控铣床的手动操作及MDI运行；运行；掌握数控铣床的对刀操作掌握数控铣床的对刀操作掌握数控铣床程序编辑、运行和参数设置；掌握数控铣床程序编辑、运行和参数设置；了解数控铣床安全操作规程。了解数控铣床安全操作规程。v 手手动动回参考点回参考点 参考点是用于确定机床坐参考点是用于确定机床坐标标系的参照点，也是系的参照点，也是用于用于对对各机械位置各机械位置进进行精度校准的点。行精度校准的点。当机床因意外断电、

2、紧急制动等原因停机而重启动时，严格地讲应该是每次开机启动后，都应该先对机床各轴进行手动回参考点的操作，重新进行一次位置校准。手动回参考点的操作步骤如下：2.3.1手动回参考点手动回参考点 (1)确保机床通电且与PC电脑联机完成(已启动控制软件)，将机床操作面板上的工作方式开关置于手动回参考点的位置上。(2)分别按压+X、+Y、+Z轴移动方向按钮一下，则系统即控制机床自动往参考点位置处快速移动，当快到达参考点附近时，各轴自动减速，再慢慢趋近直至到达参考点后停下。(3)到达参考点后，机床面板上回参考点指示灯点亮。此时，显示屏上显示参考点在机床坐标系中的坐标为(0，0，0)。2.3.1手动回参考点手

3、动回参考点 本机床参考点与机床各轴行程极限点(机床原点)是接近重合的，参考点就在行程极限点内侧附近。如果在回参考点之前，机器已经在参考点位置之外，则必须先手动移至内侧后，再进行回参考点的操作；否则，就会引发超程报警。当工作方式开关不在回参考点位置上时，各轴往参考点附近移动时将不会自动减速，到达时就可能滑出参考点或行程极限的边界之外，并引发超程报警。注：注：当三轴回零指示灯全部亮起后，关闭回零开关，然后分别按下手动轴负向运动开关，离开机床零点位置。2.3.1手动回参考点手动回参考点手动连续进给和增量进给手动连续进给和增量进给 将面板上的工作方式开关拨到“点点动动”位置后，按压轴移动方向按钮(+X

4、、X、+Y、Y、+Z、Z)之一，各轴将分别在相应的方向上产生连续位移，直到松开手为止。若要调节移动速度，可旋动进给进给速度修速度修调调倍率开关，倍率开关，则实际移动速度等于系统内部设定的快移速度乘进给速度修调倍率。若同时按快移按钮和某个轴移动方向按钮，则在对应轴方向上，将无视进给速度修调倍率的设定，以系统内部设定的快移速度产生连续位移。2.3.2手手动连续进给动连续进给和增量和增量进给进给 将面板上的工作方式开关拨到“步进”位置，将增量倍率选择开关(亦即进给修调开关)设定于(1、10、100、1000)四挡之一的位置。每次按压/松开轴移动方向按钮一次，拖板将在相应的轴方向上产生指定数量单位的位

5、移。通过调整改变增量进给倍率值，可得到所期望的精确位移。当需要用手动方法产生较大范围的精确移动时，可先采用手动连续进给(点动)的方法移近目标后，再改用增量进给的方法精确调整到指定目标处。点动和步进既可用于空程移动，也可进行铣削加工。2.3.2手手动连续进给动连续进给和增量和增量进给进给 MDI是是指指命命令令行行形形式式的的程程序序执执行行方方法法，它它可可以以从从计计算算机机键键盘盘接接受受一一行行程程序序指指令令，并并能能立立即即执执行行。采用MDI操作可进行局部范围的修整加工以及快速精确的位置调整。MDI操作的步骤如下：(1)在基本功能主菜单下，按F4功能键切换到MDI子菜单下。(2)再

6、按F6键进入MDI运行方式，屏幕显示如图3-6所示画面。画面的正文显示区显示的是系统当前的模态数据。命令行出现光标，等待键入MDI程序指令。2.3.3MDI操作操作图图2.3.3-1 MDI操作屏幕画操作屏幕画页页面面 2.3.3MDI操作操作 (3)可用键盘在光标处输入整段程序(如G90 G01 X10.0 Y10.0 Z10.0 F100)，也可一个功能字一个功能字地输入，输完后按回车键，则各功能字数据存入相应的地址，且显示在正文区对应位置处。若系统当前的模态与欲输入的指令模态相同，则可不输入。在按回车键之前发现输入数据有误，可用退格键、编辑键修改。若按回车后发现某功能字数据有误，则可重新

7、输入该功能字的正确数据并回车进行更新。若需要清除所输入的全部MDI功能数据，可按功能键F1。2.3.3MDI操作操作 (4)全部指令数据输入完毕后，将操作面板上的工作方式开关置于“自动”挡；然后，按压操作面板上的“循环启动”按钮，即可开始执行MDI程序功能。若MDI程序运行中途需要停止运行，可按功能键F1。如果在进行MDI运行时，已经有程序正在自动运行，则系统会提示不能实施MDI运行。当一个MDI程序运行完成后，系统将自动清除刚执行的功能数据，等待输入下一个运行程序段。2.3.3MDI操作操作MDI面板的操作面板的操作图图2.3.3-2 MDI面板示意面板示意图图2.3.3MDI操作操作图图2

8、.3.3-3 MDI面板各面板各键键的位置的位置MDI面板各面板各键键的位置的位置2.3.3MDI操作操作MDI面板各键的详细说明表表2.3.3-1 MDI面板各面板各键键的的详细说详细说明明编号名 称详 细 说 明1复位键 按下这些键可以使CNC复位或者取消报警等2帮助键 当对MDI键的操作不明白时，按下这个键可以获得帮助(帮助功能)3软键 根据不同的画面，软键有不同的功能。软件功能显示在屏幕的底端2.3.3MDI操作操作(续)编号名 称详 细 说 明4地址和数字键 按下这些键可以输入字母、数字或者其他字符5换挡键 在该键盘上，有些键具有两个功能。按下Shift键可以在这两个功能之间进行切换

9、。当一个键右下脚的字母可被输入时，就会在屏幕上显示一个特殊的字符E6输入键 当按下一个字母键或者数字键时，再按该键，数据被输入到缓存区，并且显示在屏幕上。要将输入缓存区的数据拷贝到偏置寄存器中等，请按下 键。这个键与软键上的INPUT键是等效的7取消键 按下这个键删除最后一个进入输入缓存区的字符或符号。当键输入缓存区后显示为：N001 X100 Z_ 当按下 键时，Z被取消并且显示如下：N001 X100_2.3.3MDI操作操作(续)编号名 称详 细 说 明8程序编辑键9功能键 按下这些键，切换不同功能的显示屏幕:替换:插入:删除2.3.3MDI操作操作编号名 称详 细 说 明10光标移动键

10、11换页键(续)：这个键用于将光标向右或者向前移动。光标以小的单位向前移动：这个键用于将光标向左或者往回移动。光标以小的单位往回移动：这个键用于将光标向下或者向前移动。光标以大的单位向前移动：这个键用于将光标向上或者往回移动。光标以大的单位往回移动：该键用于将屏幕显示的页面向前翻页：该键用于将屏幕显示的页面往回翻页2.3.3MDI操作操作功能功能键键和和软键软键操作操作图图2.3.3-4功能功能键键和和软键软键操作操作符号作用按下该键，显示位置屏幕按下该键，显示程序屏幕按下该键，显示偏置设置SETTING屏幕按下该键，显示系统屏幕按下该键，显示信息屏幕按下该键，显示宏程序屏幕和图形显示屏幕表表

11、2.3.3-2功能功能键键与相与相应应作用作用2.3.3MDI操作操作表表2.3.3-3 软键软键与相与相应应含含义义符 号含 义 显示的屏幕 表示通过按下功能键而显示的屏幕（*1）表示一个软键(*2)表示由MDI面板进行输入 表示一个显示为绿色的软键 表示菜单继续键(最右边的软键)(*3)()2.3.3MDI操作操作注意注意按下功能键后，常用屏幕之间的切换；根据配按下功能键后，常用屏幕之间的切换；根据配置的不同，有些功能键并不显示。置的不同，有些功能键并不显示。键盘输入和输入缓存区键盘输入和输入缓存区图图2.3.3-5 键盘输键盘输入入缓缓存区存区显显示示2.3.3MDI操作操作报警信息报警

12、信息图图2.3.3-6 报报警信息警信息显显示示报警信息内 容格式错误格式不正确写保护因为数据保护键或者参数被设为写禁止，使得键盘输入无效数据超出范围输入值超出了容许范围位数太多输入值超出了容许的数据位数错误的方式在MDI以外的任何方式都不能容许参数的输入编辑禁止在当前的CNC状态下，不容许进行编辑表表2.3.3-4 报报警信息警信息2.3.3MDI操作操作钻铣钻铣用刀具及用刀具及对对刀刀v 1钻铣钻铣用刀具用刀具 在数控铣床上所能用到的刀具按切削工艺可分为三种：(1)钻钻削刀具。削刀具。钻削刀具分小孔钻头、短孔钻头(深径比5)、深孔钻头(深径比6，可高达100以上)和枪钻、丝锥、铰刀等。(2

13、)镗镗削刀具。削刀具。镗削工具分镗孔刀(粗镗、精镗)和镗止口刀等。(3)铣铣削刀具。削刀具。铣削工具分面铣刀、立铣刀和三面刃铣刀等。2.3.4数控数控铣铣床床对刀对刀 若按安装连接型式可分为套装式套装式(带孔刀体需要通过芯轴来安装)、整体式整体式(刀体和刀杆为一体)和机机夹夹式可式可转转位刀片位刀片(采用标准刀杆体)等。除具有和主轴锥孔同样锥度刀杆的整体式刀具可与主轴直接安装外，大部分钻铣用刀具都需要通过标准刀柄夹持转接后与主轴锥孔联接。如图2.3.4-1所示，刀具系刀具系统统通常由拉通常由拉钉钉、刀、刀柄和柄和钻铣钻铣刀具等刀具等组组成。成。2.3.4数控数控铣铣床床对刀对刀图图2.3.4-

14、1 钻铣钻铣常用刀具构成常用刀具构成2.3.4数控数控铣铣床床对刀对刀v 对对刀刀 数控铣床的对刀内容包括基准刀具的基准刀具的对对刀和各个刀具相刀和各个刀具相对对偏差的偏差的测测定定两部分。对刀时，先从某零件加工所用到的众多刀具中选取一把作为基准刀具，基准刀具，进行对刀操作；再分别测出其他各个刀具与基准刀具刀位点的位置偏差位置偏差值值，如长度、直径等。这样就不必对每把刀具都去做对刀操作。如果某零件的加工，仅需一把刀具就可以的话，则只要对该刀具进行对刀操作即可。如果所要换的刀具是加工暂停时临时手工换上的，则该刀具的对刀也只需要测定出其与基准刀具刀位点的相对偏差，再将偏差值存入刀具数据库。有关多把

15、刀具偏差设定及意义，将在刀具补偿内容中说明，下面仅对基准刀具的对刀操作进行说明。2.3.4数控数控铣铣床床对刀对刀 当工件以及基准刀具(或对刀工具)都安装好后，可按下述步骤进行对刀操作:先将方式开关置于“回参考点”位置，分别按+X、+Y、+Z方向按键令机床进行回参考点操作，此时屏幕将显示对刀参照点在机床坐标系中的坐标。若机床原点与参考点重合，若机床原点与参考点重合，则则坐坐标显标显示示为为(0，0，0)。1)以毛坯孔或外形的以毛坯孔或外形的对对称中心称中心为对为对刀位置点刀位置点 以定心以定心锥轴锥轴找小孔中心。找小孔中心。如图2.3.4-2所示，根据孔径大小选用相应的定心锥轴，手动操作使锥轴

16、逐渐靠近基准孔的中心，手压移动Z轴，使其能在孔中上下轻松移动，记下此时机床坐标系中的X、Y坐标值，即为所找孔中心的位置。2.3.4数控数控铣铣床床对刀对刀图图2.3.4-2 定心定心锥轴锥轴找孔中心找孔中心 2.3.4数控数控铣铣床床对刀对刀 用百分表找孔中心。用百分表找孔中心。如图2.3.4-3所示，用磁性表座将百分表粘在机床主轴端面上，手动或低速旋转主轴。然后，手动操作使旋转的表头依X、Y、Z的顺序逐渐靠近被测表面，用步进移动方式，逐步降低步进增量倍率，调整移动X、Y位置，使得表头旋转一周时，其指针的跳动量在允许的对刀误差内(如0.02 mm)，记下此时机床坐标系中的X、Y坐标值，即为所找

17、孔中心的位置。2.3.4数控数控铣铣床床对刀对刀 图图2.3.4-3 百分表找孔中心百分表找孔中心2.3.4数控数控铣铣床床对刀对刀 用用寻寻边边器器找找毛毛坯坯对对称称中中心心。将电子寻边器和普通刀具一样装夹在主轴上，其柄部和触头之间有一个固定的电位差，当触头与金属工件接触时，即通过床身形成回路电流，寻边器上的指示灯就被点亮；逐步降低步进增量，使触头与工件表面处于极限接触(进一步即点亮，退一步则熄灭)，即认为定位到工件表面的位置处。如图2.3.4-4所示，先后定位到工件正对的两侧表面，记下对应的X1、X2、Y1、Y2坐标值，则对称中心在机床坐标系中的坐标应是(X1+X2)/2，(Y1+Y2)

18、/2)。2.3.4数控数控铣铣床床对刀对刀图图2.3.4-4 寻边寻边器找器找对对称中心称中心2.3.4数控数控铣铣床床对刀对刀 2)以毛坯相互垂直的基准以毛坯相互垂直的基准边线边线的交点的交点为对为对刀位置点刀位置点 如图2.3.4-5所示，操作步骤如下：如下如下 按X、Y轴移动方向键，令刀具或寻边器移到工件左(或右)侧空位的上方。再让刀具下行，最后调整移动X轴，使刀具圆周刃口接触工件的左(或右)侧面，记下此时刀具在机床坐标系中的X坐标xa。然后按X轴移动方向键使刀具离开工件左(或右)侧面。用同样的方法调整移动到刀具圆周刃口接触工件的前(或后)侧面，记下此时的Y坐标ya；最后，让刀具离开工件

19、的前(或后)侧面，并将刀具回升到远离工件的位置。如果已知刀具或寻边器的直径为D，则基准边线交点处的坐标应为 2.3.4数控数控铣铣床床对刀对刀图图2.3.4-5 对对刀操作刀操作时时的坐的坐标标位置关系位置关系2.3.4数控数控铣铣床床对刀对刀 3)刀具刀具Z向向对对刀刀 当对刀工具中心(即主轴中心)在X、Y方向上的对刀完成后，可取下对刀工具，换上基准刀具，进行Z向对刀操作。Z向对刀点通常都是以工件的上下表面为基准的，这可利用Z向设定器进行精确对刀，其原理与寻边器相同。如图2.3.4-6所示，若以工件上表面为Z=0的工件零点，则当刀具下表面与Z向设定器接触致指示灯亮时，刀具在工件坐标系中的坐标

20、应为Z=100，即可使用G92Z100.0来声明。2.3.4数控数控铣铣床床对刀对刀图图2.3.4-6 Z向向对对刀刀设设定定2.3.4数控数控铣铣床床对刀对刀 如图2.3.4-5所示，假定编程原点(或工件原点)预设定在距对刀用的基准表面距离分别为xb，yb，zb的位置处。若将刀具刀位点置于对刀基准面的交汇处，则此时刀具刀位点在工件坐标系中的坐标为(xb，yb，zb)。如前所述，它在机床坐标系中的坐标应为 。此时，若用MDI执行G92，即可建立起所需的工件坐标系。此外，也可先将刀具移到某一位置处，记下此时屏幕上显示的该位置在机床坐标系中的坐标值；然后，换算出此位置处刀具刀位点在工件坐标系中的坐

21、标；再将所算出的X、Y、Z坐标值填入程序中G92指令内；在保持当前刀具位置不移动的情况下去运行程序，同样可达到对刀的目的。2.3.4数控数控铣铣床床对刀对刀 在实际操作中，当需要用多把刀具加工同一工件时，常常是在不装刀具的情况下进行对刀的。这时，常以刀座底面中心为基准刀具的刀位点先进行对刀；然后，分别测出各刀具实际刀位点相对于刀座底面中心的位置偏差，填入刀具数据库即可；执行程序时由刀具补偿指令功能来实现各刀具位置的自动调整。2.3.4数控数控铣铣床床对刀对刀方法一：方法一：用通用的文本编辑器，在其中输入编辑程序。程序编写完成后保存为以“O”开头的文件名，最好不带后缀。方法二：方法二：可直接在控

22、制软件中运行。按压对应功能键及回车，执行基本功能主菜单中的“程序编辑F2”“选择编辑程序F2”“磁盘程序F1后，系统弹出一文件列表对话框，如图2.3.5-1所示。按TAB键移光标到文件名栏（蓝色加亮）后回车，输入文件名OXXXX即可，然后开始输入编辑程序，程序编写完成后按F4键“保存程序”，若要编辑已有的旧程序，可在已有文件列表中移光标选择所要编辑的程序文件即可。2.3.5 2.3.5 程序输入与编辑程序输入与编辑图图2.3.5-1文件文件选择对话选择对话框框2.3.5 2.3.5 程序输入与编辑程序输入与编辑2.3.5 2.3.5 程序输入与编辑程序输入与编辑2.3.2.3.6 6 程序程序

23、调用调用v程序程序调用调用2.3.2.3.7 7 程序程序校检及加工运行校检及加工运行图图2.3.8-1 程序校程序校检检画面画面 2.3.2.3.7 7 程序程序校检及加工运行校检及加工运行2.3.2.3.7 7 程序程序校检及加工运行校检及加工运行2.3.2.3.7 7 程序程序校检及加工运行校检及加工运行加工运行的操作步加工运行的操作步骤骤是：是：先调入程序并对好刀，将工作方式开关置于自动方式，再按机床上的“循环启动”键即可开始自动运行。如中途想暂停运行，可按机床面板上的“进给保持”键，则各轴方向的进给将暂时停止，直至再按“循环启动”键时便可继续执行。（按进给保持时主轴不停转；若想要主轴

24、停转，可按“主轴停转”键，但按循环启动前必须先按“主轴正转”键启动主轴）若想彻底中断程序的继续运行，可选按“停止运行F7,在屏幕的命令行中出现“是否退出自动运行Y/N”时，按下“Y”键并回车即可；否则，将继续程序的运行。HCNC数控系统的刀具数据库设置，可在基本功能主菜单下选按“MDI功能F4”后，出现的菜单项目中选择进行。其中，“刀库表F1”功能项主要应用于有自动换刀功能的加工中心机床，对铣床则无效。在此，仅对使用“刀具表F2”功能项进行刀具补偿量的设置作一些介绍。刀刀补设补设置可按如下步置可按如下步骤进骤进行：行：（1）在基本功能主菜单下按F4键，选择“MDI”方式。（2）按F2键，选择刀

25、具表功能项，进入刀补设置画面，如图2.3.8-1所示。此时，正文窗口将显示刀补数据，可用上下左右光标键移动光标到需要设置修改的地方，也可用PGUP、PGDN页面键翻页。2.3.2.3.8 8 刀具数据库的设置刀具数据库的设置图图2.3.8-1 刀具刀具补偿补偿量的量的设设置置2.3.2.3.8 8 刀具数据库的设置刀具数据库的设置 （3）按照刀号0对应D00及H00，刀号1对应D01及H01的对应关系，移动光标到所需设置刀号对应的刀具长度以及刀具半径数据出，按回车键后，命令行将出现所选刀补数据，可编辑、修改。(4)修改完毕后，按回车键确认。若输入数据符合格式要求，所修改设置的数据将显示在正文窗

26、口的对应位置上；否则，机器将鸣叫提示出错，原值保持不变。对于各刀具补偿值，必须根据工件的结构尺寸、所用刀具半径、刀具与工件间的相对位置等各方面的数据综合考虑后确定。不要随心所欲地胡乱设置，否则将造成运行轨迹不正确。刀具长度补偿值设置不合适的话，还会造成刀具冲撞工作台的危险事故。2.3.2.3.8 8 刀具数据库的设置刀具数据库的设置2.3.9 数控数控铣铣床安全操作床安全操作规规程程v安全操作基本注意事安全操作基本注意事项项 1、进入工作区域时，要穿好工作服，大袖口要扎紧，衬衫要系入裤内。女同学要戴安全帽，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

27、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。v工作前的准工作前的准备备 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，要检查机床电气控制系统是否正常，润滑系统是否畅通、油质是否良好，并按规定要求加足润滑

28、油，各操作手柄是否正确，工件、夹具及刀具是否已夹持牢固，检查冷却液是否充足，然后开慢车空转 3 5 分钟，检查各传动部件是否正常，确认无故障后，才可正常使用。3、程序调试完成后，必须经指导老师同意方可按步骤操作，不允许跳步骤执行。未经指导老师许可，擅自操作或违章操作，成绩作零分处理，造成事故者，按相关规定处分并赔偿相应损失 4、加工零件前，必须严格检查机床原点、刀具数据是否正常并进行无切削轨迹仿真运行。2.3.9 数控数控铣铣床安全操作床安全操作规规程程v工作工作过过程中的安全注意事程中的安全注意事项项 1、加工零件时，必须关上防护门，不准把头、手抻入防护门内，加工过程中不允许打开防护门；2、

29、加工过程中，操作者不得擅自离开机床，应保持思想高度集中，观察机床的运行状态。若发生不正常现象或事故时，应立即终止程序运行，切断电源并及时报告指导老师，不得进行其它操作；3、严禁用力拍打控制面板、触摸显示屏。严禁敲击工作台、分度头、夹具和导轨；4、严禁私自打开数控系统控制柜进行观看和触摸；2.3.9 数控数控铣铣床安全操作床安全操作规规程程5、操作人员不得随意更改机床内部参数。实习学生不得调用、修改其它非自己所编的程序；6、机床控制微机上，除进行程序操作和传输及程序拷贝外，不允许作其它操作；7、数控铣床属于大精设备，除工作台上安放工装和工件外，机床上严禁堆放任何工、夹、刃、量具、工件和其它杂物；

30、8、禁止用手接触刀尖和铁屑，铁屑必须要用铁钩子或毛刷来清理；9、禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位；2.3.9 数控数控铣铣床安全操作床安全操作规规程程10、禁止加工过程中测量工件、手动变速，更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床；11、禁止进行尝试性操作；12、使用手轮或快速移动方式移动各轴位置时，一定要看清机床 X、Y、Z 轴各方向“、”号标牌后再移动。移动时先慢转手轮观察机床移动方向无误后方可加快移动速度；13、在程序运行中须暂停测量工件尺寸时，要待机床完全停止、主轴停转后方可进行测量，以免发生人身事故；14、机床若数天不使用，则每隔一天应对 NC 及 CRT 部分通电 2-3 小时。15、关机时，要等主轴停转 3 分钟后方可关机。2.3.9 数控数控铣铣床安全操作床安全操作规规程程v工作完成后的注意事工作完成后的注意事项项 l、清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态。各部件应调整到正常位置 2、检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换。3、依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。4、打扫现场卫生，填写设备使用记录2.3.9 数控数控铣铣床安全操作床安全操作规规程程