第4章FANUC系统加工中心编程与操作实训资料课件.ppt
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1、底4章FANUC系统加工中心编程与操作实训4.1 4.1 加工中心概述加工中心概述4.2 4.2 加工中心的基本操作加工中心的基本操作4.3 4.3 加工中心的加工过程监控加工中心的加工过程监控4.4 4.4 典型零件加工实例典型零件加工实例4.5 4.5 实训练习题实训练习题 4.1.1 4.1.1 加工中心功能与结构特点加工中心功能与结构特点4.1.2 FANUC-18MC4.1.2 FANUC-18MC系统加工中心操作面板、控制面板及软系统加工中心操作面板、控制面板及软 键功能键功能 4.1.3 FANUC-18MC4.1.3 FANUC-18MC系统编程指令概述系统编程指令概述4.1
2、加工中心概述4.1.1 加工中心功能与结构特点加工中心功能与结构特点 VMC850VMC850型加工中心的床身等主要构件均采用米汉纳铸铁铸造,并经时效处型加工中心的床身等主要构件均采用米汉纳铸铁铸造,并经时效处理以消除应力,机床导轨表面经高周波热处理,硬度达理以消除应力,机床导轨表面经高周波热处理,硬度达HRC483HRC483,经高精,经高精度表面研磨处理,全行程直线度及平行度均确保在度表面研磨处理,全行程直线度及平行度均确保在 3m3m以内。机床配有气以内。机床配有气动斗笠式无臂换刀机构,刀库容量达动斗笠式无臂换刀机构,刀库容量达2424把,最大刀具直径把,最大刀具直径100mm100mm
3、,最大刀,最大刀具长度具长度320mm320mm,最大刀具重量,最大刀具重量10kg10kg。主传动采用。主传动采用FANUCACFANUCAC主轴伺服马达主轴伺服马达通过同步齿形带直接传动,效率高,传动平稳,无振动及热传递到主轴,通过同步齿形带直接传动,效率高,传动平稳,无振动及热传递到主轴,确保了主轴回转精度。三轴进给系统采用确保了主轴回转精度。三轴进给系统采用FANUCFANUC伺服马达驱动,通过挠性伺服马达驱动,通过挠性联轴器带动滚珠丝杠,可消除传动间隙,确保高的传动精度。机床主要技联轴器带动滚珠丝杠,可消除传动间隙,确保高的传动精度。机床主要技术规格见表术规格见表4.14.1。项项
4、目目参参 数数工作台工作范工作台工作范围围39.419.7(1000mm500mm)39.419.7(1000mm500mm)左右行程左右行程(X X轴轴)31.5(800mm)31.5(800mm)前后行程前后行程(Y Y轴轴)19.7(500mm)19.7(500mm)上下行程上下行程(Z Z轴轴)24(610mm)24(610mm)主主轴轴前端至工作台尺寸前端至工作台尺寸3.943.9428(100mm28(100mm710mm)710mm)主主轴轴中心至滑道面中心至滑道面21.7(550mm)21.7(550mm)主主轴锥轴锥度度BT#40/CAT#40BT#40/CAT#40主主轴轴
5、直径直径2.56(65mm)2.56(65mm)主主轴轴速度速度No.40 60rpmNo.40 60rpm8000rpm(Opt.10000rpm)8000rpm(Opt.10000rpm)主主轴马轴马达达10/7.5HP P motor(Std)10/7.5HP P motor(Std)表4.1机床主要技术规格40、40、钻孔(项项 目目参参 数数快速移快速移动动30m/min30m/min20m/min20m/min切削切削进给进给率率1mm/min1mm/min12000mm/min12000mm/min切削切削泵马泵马达达2.1HP(P2.1HP(P:3.5kg/cm3.5kg/cm
6、2 2,Q Q:100L/min)100L/min)选选刀方式刀方式Bidirection random type,Shortest pathBidirection random type,Shortest path刀具数刀具数Armless24Armless24相相邻邻刀最大刀具直径刀最大刀具直径3(75mm)3(75mm)最大刀具直径最大刀具直径4(100mm)4(100mm)最大刀具最大刀具长长度度12(300mm)12(300mm)最大刀具重量最大刀具重量22Lbs(10kgs)22Lbs(10kgs)工作台荷重工作台荷重880Lbs(400kgs)880Lbs(400kgs)机器机器
7、净净重重12100Lbs(5500kgs)12100Lbs(5500kgs)占地面占地面积积92.592.5、126(2350mm3200mm)126(2350mm3200mm)导导螺杆直径螺杆直径4040切削能力切削能力中碳中碳钢钢铣铣削削(cc/min)(cc/min)100100/mm)/mm)3030攻牙攻牙(mm)(mm)M30P3.5M30P3.5机床机床电电源及源及环环境要求境要求电电源源380V10%380V10%,50Hz1%50Hz1%,25kW25kW气气压压6kg/cm6kg/cm2 2温度温度0 04040相相对对湿度湿度75%10%75%10%4.1.2 FANUC
8、-18MC4.1.2 FANUC-18MC系统加工中心操作面板、控制系统加工中心操作面板、控制系统加工中心操作面板、控制系统加工中心操作面板、控制面板及软键功能面板及软键功能面板及软键功能面板及软键功能由于加工中心配置上的差异,操作面板和控制面板由于加工中心配置上的差异,操作面板和控制面板的布局也不相同,现以的布局也不相同,现以VMC850VMC850型加工中心型加工中心(FANUC-18MC(FANUC-18MC数控系统数控系统)配置为例,介绍机床操作配置为例,介绍机床操作面板、控制面板及软键功能。面板、控制面板及软键功能。4.1.3FANUC-18MC4.1.3FANUC-18MC系统编程
9、指令概系统编程指令概述述 FANUC-18MCFANUC-18MC数控系统的基本功能和常用指令的编程格式与第数控系统的基本功能和常用指令的编程格式与第3 3章的数控章的数控铣床基本相同;加工中心的程序编制也与数控铣床相差不大铣床基本相同;加工中心的程序编制也与数控铣床相差不大(具体见第具体见第3 3章章),只是多了一个自动换刀功能。另外,只是多了一个自动换刀功能。另外,FANUC-18MCFANUC-18MC数控系统还具备一数控系统还具备一些特殊功能,如先行控制功能,避免了由于加些特殊功能,如先行控制功能,避免了由于加/减速延时引起的加工形状误减速延时引起的加工形状误差。差。1 1换刀指令换刀
10、指令 加工中心可以通过程序自动完成换刀。在加工中心换刀时,要用到选刀指加工中心可以通过程序自动完成换刀。在加工中心换刀时,要用到选刀指令令(T(T代码代码)及换刀指令及换刀指令(M06)(M06)。当控制系统得到选刀指令。当控制系统得到选刀指令T T代码时,自动按代码时,自动按照刀号选刀,被选中的刀具处于刀库的换刀位置上。接到换刀指令照刀号选刀,被选中的刀具处于刀库的换刀位置上。接到换刀指令M06M06后,后,执行换刀动作。目前,许多厂家已经将换刀程序编成了子程序存在了系统执行换刀动作。目前,许多厂家已经将换刀程序编成了子程序存在了系统里,用户只要使用下面的程序格式即可实现换刀。里,用户只要使
11、用下面的程序格式即可实现换刀。N10TN10T;或;或 N10TM06N10TM06;2 2AIAI先行控制先行控制 程序格式:程序格式:G05.1QG05.1Q;(2)(2)通过复位可取消通过复位可取消AIAI先行控制方式。先行控制方式。在在AIAI先行控制方式中如下功能有效:先行控制方式中如下功能有效:插补前直线型加插补前直线型加/减速预读处理减速预读处理(最多最多2020个程序段个程序段)。自动拐角减速。自动拐角减速。按加速度钳制进给速度。按加速度钳制进给速度。按圆弧半径钳制进给速度。按圆弧半径钳制进给速度。程序段重叠程序段重叠(最多最多5 5个程序段个程序段)。提前前馈。在指定每分钟进
12、给方式后,可执行提前前馈。在指定每分钟进给方式后,可执行2020个程序个程序段的预读控制。插补前加段的预读控制。插补前加/减速是对插补前的进给速度实施加减速是对插补前的进给速度实施加/减速,因此,插补数据不会因加减速,因此,插补数据不会因加/减速而变化。因此,插补减速而变化。因此,插补数据总是与指定的直线或曲线相吻合,从而避免了由于加数据总是与指定的直线或曲线相吻合,从而避免了由于加/减减速延时引起的任何加工形状误差,同时还可以使机床运行更速延时引起的任何加工形状误差,同时还可以使机床运行更加平稳。加平稳。4.2 4.2 加工中心的基本操作加工中心的基本操作加工中心的基本操作加工中心的基本操作
13、 4.2.1 4.2.1 加工中心的手动操作加工中心的手动操作4.2.2 程序输入与编辑4.2.3 工件坐标系的建立、对刀及刀具补偿4.2.4 加工中心刀具装夹4.2.5 图形模拟功能和空运行4.2.6 首件试切4.2.1 4.2.1 4.2.1 4.2.1 加工中心的手动操作加工中心的手动操作加工中心的手动操作加工中心的手动操作 加工中心操作面板及控制面板如图加工中心操作面板及控制面板如图4.14.1和图和图4.24.2所示。下面将所示。下面将以以VMC850VMC850为例具体介绍加工中心的操作方法。为例具体介绍加工中心的操作方法。图图4.1VMC8504.1VMC850型加工中心的操作面
14、板型加工中心的操作面板 图图4.2VMC8504.2VMC850型加工中心的控制面板型加工中心的控制面板 1 1数控系统启动和关闭数控系统启动和关闭(1)(1)数控系统启动应按以下顺序进行:数控系统启动应按以下顺序进行:打开气源。打开气源。打开总电源。打开总电源。打开系统电源。打开系统电源。开启数控系统。开启数控系统。释放急停开关,如图释放急停开关,如图4.34.3所示。所示。原点回归。原点回归。图4.1VMC850型加工中心的操作面板图4.2VMC850型加工中心的控制面板图4.3数控系统启动和关闭(2)(2)数控系统关闭时应按以下顺序进行:数控系统关闭时应按以下顺序进行:将机床各坐标轴移至
15、合适位置,使各轴离开机床原点大于将机床各坐标轴移至合适位置,使各轴离开机床原点大于100mm100mm。按下急停开关。按下急停开关。关闭数控系统。关闭数控系统。关闭电源开关。关闭电源开关。关闭气源。关闭气源。2 2原点回归方法原点回归方法 首先选择原点回归模式,如图首先选择原点回归模式,如图4.4(a)4.4(a)所示,然后按下循环开始键,所示,然后按下循环开始键,如图如图4.4(c)4.4(c)所示,机床将按照所示,机床将按照Z Z、X X、YAYA的顺序自动回到原点。选的顺序自动回到原点。选择原点回归模式后,还可以通过按下某个轴的点动按键使相应的择原点回归模式后,还可以通过按下某个轴的点动
16、按键使相应的轴单独回到原点,如图轴单独回到原点,如图4.4(b)4.4(b)所示。执行原点回归过程中,指示所示。执行原点回归过程中,指示灯会持续闪烁。回归完成时,则指示灯亮着不再闪烁。灯会持续闪烁。回归完成时,则指示灯亮着不再闪烁。图4.4原点回归 3 3手轮进给手轮进给 将模式选择旋钮旋至手动进给状态,如图将模式选择旋钮旋至手动进给状态,如图4.5(a)4.5(a)所示,再在手轮所示,再在手轮上选择进给坐标方向及倍率上选择进给坐标方向及倍率(1(1状态为状态为0.001/0.001/格;格;1010状态为状态为0.01/0.01/格;格;100100状态为状态为0.1/0.1/格格),根据进
17、给方向摇动手轮手柄,如图,根据进给方向摇动手轮手柄,如图4.5(b)4.5(b)所示。所示。4 4手动进给手动进给 将模式选择旋钮旋至手动进给状态,以选定的坐标轴及方向按动将模式选择旋钮旋至手动进给状态,以选定的坐标轴及方向按动相应的按键,即执行相应的运动,放开按键随即停止。进给速度相应的按键,即执行相应的运动,放开按键随即停止。进给速度由进给倍率调整旋钮调整由进给倍率调整旋钮调整(外圈外圈0 0 4000mm/min)4000mm/min),如图,如图4.6(b)4.6(b)和图和图4.6(c)4.6(c)所示。所示。5 5快速进给快速进给 将模式选择旋钮旋至快速进给状态,调整快速进给倍率,
18、如图将模式选择旋钮旋至快速进给状态,调整快速进给倍率,如图4.6(a)4.6(a)和图和图4.6(d)4.6(d)所示,所示,LOWLOW的速度为的速度为500mm/min)500mm/min),以选定的坐,以选定的坐标轴及方向按动相应的按键,放开按键随即停止。标轴及方向按动相应的按键,放开按键随即停止。图4.5手轮进给图4.6手动进给 6 6主轴主轴(1)(1)主轴正反转主轴正反转 手动主轴正反转时,应将模式选择旋钮置于手动模式下进行,按图手动主轴正反转时,应将模式选择旋钮置于手动模式下进行,按图4.7(b)4.7(b)中的正转或反转按键;即可启动主轴速度由预先输入的指令控制中的正转或反转按
19、键;即可启动主轴速度由预先输入的指令控制(MDI(MDI方式输入,如输入方式输入,如输入S1000M03S1000M03,按循环开始键,按循环开始键)确定,由主轴倍率旋确定,由主轴倍率旋钮进行微调,如图钮进行微调,如图4.7(c)4.7(c)所示。所示。(2)(2)主轴负载表主轴负载表 提示目前主轴马达切削时的输出状态,正常情况下应保持在提示目前主轴马达切削时的输出状态,正常情况下应保持在100%100%以下,以下,如图如图4.7(a)4.7(a)所示。所示。7 7切削液控制切削液控制 如图如图4.84.8所示为切削液的所示为切削液的3 3种状态种状态。图4.8切削液控制图4.7主轴控制 8
20、8自动门控制自动门控制“控制门互锁装置控制门互锁装置”在程序停止及主轴和切削液停止的状态下可正常启闭,在程序停止及主轴和切削液停止的状态下可正常启闭,按一下门开,按键灯亮,再按一下门关,按键灯灭,开关如图按一下门开,按键灯亮,再按一下门关,按键灯灭,开关如图4.94.9所示。所示。9 9超行程解除超行程解除 当工作台行程正常时按键灯亮,当行程超过极限开关的设定则工作台停止,当工作台行程正常时按键灯亮,当行程超过极限开关的设定则工作台停止,按键灯灭。超行程解除键如图按键灯灭。超行程解除键如图4.104.10所示。屏幕显示所示。屏幕显示NOTREADYNOTREADY。超行程。超行程解除可按以下步
21、骤解除可按以下步骤进行。进行。将模式旋钮置手摇位置。将模式旋钮置手摇位置。按住超行程解除键不放,灯亮。按住超行程解除键不放,灯亮。按下系统启动按键,重新启动系统。按下系统启动按键,重新启动系统。使用手轮将过行程的轴移回正确的位置。使用手轮将过行程的轴移回正确的位置。执行原点回归。执行原点回归。1010刀号显示刀号显示 如图如图4.114.11所示为刀具号显示选择开关及显示,开关扳至右位显示目前刀库所示为刀具号显示选择开关及显示,开关扳至右位显示目前刀库待命刀的刀号,开关扳至左位显示目前主轴上的刀号。待命刀的刀号,开关扳至左位显示目前主轴上的刀号。图4.9自动门控制图4.10超行程解除图4.11
22、刀具号显示开关及显示 1111自动运行自动运行 选择好要执行的程序后,将模式选择旋钮及程序保护钥匙置于图选择好要执行的程序后,将模式选择旋钮及程序保护钥匙置于图4.124.12所示状态。按所示状态。按 下下“循环开始循环开始”按键,程序将自动执行,程序执行过程中按按键,程序将自动执行,程序执行过程中按“进给进给保持保持”按键程序将暂停按键程序将暂停(攻丝时,待攻丝动作完成后才会执行攻丝时,待攻丝动作完成后才会执行“进给进给保持保持”动作动作),再次按下,再次按下“循环开始循环开始”按键,程序将继续往下执行。按键,程序将继续往下执行。图4.12自动运行 1212DNCDNC方式下运行方式下运行(
23、在线加工在线加工)将模式选择旋钮及程序保护钥匙置于图将模式选择旋钮及程序保护钥匙置于图4.124.12所示的状态,按下所示的状态,按下“循循环开始环开始”按键,外部连接的计算机将已经准备好的程序自动传入数按键,外部连接的计算机将已经准备好的程序自动传入数控系统,并且一边传入一边执行程序。执行过程中按控系统,并且一边传入一边执行程序。执行过程中按“进给保持进给保持”按键程序将暂停按键程序将暂停(攻丝时,待攻丝动作完成后才会执行攻丝时,待攻丝动作完成后才会执行“进给保持进给保持”动作动作),再次按下,再次按下“循环开始循环开始”按键,程序将继续往下执行。这种方按键,程序将继续往下执行。这种方式特别
24、适合较大的程序。式特别适合较大的程序。1313手动数据输入手动数据输入(MDI)(MDI)将模式选择旋钮置于手动数据输入状态将模式选择旋钮置于手动数据输入状态(MDI)(MDI)(如图如图4.134.13所示所示),按下,按下PROGPROG键,屏幕将显示图键,屏幕将显示图4.144.14所示的画面。将程序数据输入,按下所示的画面。将程序数据输入,按下“循环开始循环开始”按键并执行按键并执行MDIMDI的程序,当程序结尾为的程序,当程序结尾为M30M30或或M20M20时,时,程序执行完毕即消失。当程序结尾为程序执行完毕即消失。当程序结尾为M99M99时,则返回程序开头。时,则返回程序开头。图
25、4.13手动数据输入 1414单节运行单节运行 又称单段运行,一般在调试程序或在单件生产时,为了避免因为又称单段运行,一般在调试程序或在单件生产时,为了避免因为程序错误而导致事故发生时使用。在运行计算机自动生成的程序程序错误而导致事故发生时使用。在运行计算机自动生成的程序时,通常在程序运行的开始阶段容易出现错误,所以,在运行进时,通常在程序运行的开始阶段容易出现错误,所以,在运行进入稳定切削之前,往往使用单节运行。按下单节按键入稳定切削之前,往往使用单节运行。按下单节按键(如图如图4.154.15所示所示),使指示灯亮,单节有效。再按一次该键,灯灭单节无效。,使指示灯亮,单节有效。再按一次该键
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