FANUC0i數(shù)控系統(tǒng)加工中心的操作

1、第九章FANUC 0i系統(tǒng)加工中心操作第一節(jié) 加工中心機床結構簡介、加工中心的結構加工中心按主軸加工時的空間位置的不同，分為臥式、立式和萬能加工中心。這里只介紹立式加工中心，即主軸的軸線為垂直設置，其結構多為固定立柱式，工作臺為十字滑臺，如圖9-1-1所示。圖9-1-1加工中心1、基礎部件由床身、立柱和工作臺等大件組成，它們是加工中心結構中的基礎部件。它們要承受加工中心的靜載荷以及在加工時的切削負荷，因此要求具備更高的靜動剛度，也是加工中心中質量和體積最大的部件。漢川機床XH715的工作臺面尺寸為520*1100毫米。2、 主軸部件有主軸箱、主軸電機、主軸和主軸軸承等零件組成。主軸部件是切削

2、加工的功率輸出部件，是加工中心的關鍵部件。3、 數(shù)控系統(tǒng)由CNC裝置、伺服驅動裝置以及伺服電機等部分組成，是加工中心執(zhí)行順序控制動作和控制加工過程的核心裝置。漢川機床XH715D采用FANUCOi MA數(shù)控系統(tǒng)。4、 自動換刀裝置（ATC加工中心執(zhí)行選刀和換刀的裝置，主要組成部分是刀庫、機械手和驅動機構等。圖 9-1-2是漢川XH715D自動換刀裝置示意圖，其刀庫容量為24、刀具型式為BT40b圖9-1-2刀庫二、加工中心的結構、性能加工中心主要用于箱體類零件和復雜曲面零件的加工，能把銃削、鏜削、鉆削、攻螺紋和車螺紋等功能集中在一臺設備上。因為它具有多種換刀或選刀功能，可自動完成或接近完成工件

3、個面的所有加工工序，從而使生產(chǎn)效率和自動化程度大大提高。1、 高度自動化加工中心按照數(shù)控系統(tǒng)的指令自動的讀進給速度、切削深度、主軸回轉速度、選刀、換刀以及其他輔助功能進行控制，無需操作者進行中間操作，實現(xiàn)了加工自動化。2、 大功率和高精度加工中心在加工時能在一次裝夾中進行粗、精加工。即能保證高效率進行大切削的粗加工，又能進行半精加工和精加工，并把批量生產(chǎn)工件的質量分散度控制在一定范圍內。通常，加工中心的主傳動電機功率比普通機床高50-100%，而主要部件和基礎件的精度也比普通機床高。如我校購買的漢川機床XH715D加工中心，主軸功率高達11KW主軸最大扭矩 68N.m,機床定位精度土 0.00

4、5mm/300mm重復定位精度土 0.002mmt3、 高速度和高可靠性加工中心的主軸轉速和進給速度也遠高于普通機床，能在高負荷下長時間工作。漢川機床XH715D最高轉速8000r/min ,快速移動速度20m/min。三、加工中心常用刀具工序集中的特點決定了加工中心在一次裝夾中要經(jīng)過多次換刀完成多工序加工，所以加工中心對零件個各加工部位要選用不同的刀具。加工中心使用的刀具按加工方式不同可分為鉆削刀具、鏜削刀具、銃削刀具、螺紋加工刀具、鉸削刀具等。表9-1為常用刀具種類及典型應用。表9-1 立銃刀種類及其典型應用普通立銃刀與球頭立銃直柄普通立銃刀一般做成整 體式，錐柄普通立銃刀一般做成刀焊接式

5、；鍵槽立銃刀與通用立銃 刀的區(qū)別在于鍵槽立銃刀根據(jù)鍵 槽選用的配合不同有正負公差之 分；右圖從左至右依次為：通用 立銃刀銃槽，通用立銃刀銃輪廓， 球頭銃刀銃圓弧槽，球頭銃刀銃 曲面銃臺階用立 銃刀此銃刀做成可轉位式，刀片 為硬質合金并可更換，加工效率 咼；主偏角為90 °，能加工直角 臺階；右圖從左至右依次為：銃 削淺槽，銃削臺階，銃削平面可轉位螺旋 立銃刀此銃刀可轉位刀片分布在銃 刀螺旋槽上，個螺旋槽上的刀片 交錯排列，并有一定的搭接量， 一個刀片只切除余量的一部分， 所有刀片通過配合能切除所有余 量；適合于粗加工；右圖從左至 右依次為：粗銃槽，粗銃輪廓； 另外，它也可加工臺階和平

6、面多功能立銃刀多功能立銃刀可轉位刀片為 八角形，能一把刀完成多表面加 工，節(jié)省了刀庫空間及換刀時間； 右圖從左至右依次為：加工淺槽， 加工臺階，加工平面，加工倒角圓角立銃刀圓角立銃刀可轉位刀片為圓 形，可進行零件底面與側面過渡 原角的加工；右圖從左至右依次 為：加工槽，加工平面，加工曲 面，通用立銃刀的刀尖也能制成 同樣形狀，進行曲面等部位的加 工，而且剛性比相同圓角半徑的 球頭銃刀咼倒角立銃刀倒角立銃刀刀片為四邊形， 適合于加工45°的倒角；右圖從 左至右依次為：加工側面槽，加 工倒角，加工臺階和平面T形槽立銃刀右圖為可轉位硬質合金立銃 刀，右圖從左至右依次為：加工 T形槽，加工臺

7、階，锪孔；高速 鋼T形槽立銃刀一般為焊接式， 但一般只用于切削 T形槽加工中心使用的刀具繁多，而每種刀具與加工中心的連接由工具系統(tǒng)實現(xiàn)。它主要由工作頭、刀柄、拉釘、接長桿等組成，起到固定刀具及傳動切削動力的作用，如圖9-1-3所示。圖9-1-3工具系統(tǒng)四、切削用量的選擇加工中心切削用量的選擇原則與普通機床相同，可根據(jù)機床性能參數(shù)，在刀具使用壽命許可范圍內根據(jù)刀具廠商推薦切削量選用，并通過實踐檢驗來確定。表9-2可供參考。表9-2切削用量的選擇(高速鋼立銃刀、粗銃)工件材料鑄鐵鋁鋼刀具直徑(mm齒數(shù)切削速度切削速度切削速度每齒進給量每齒進給量每齒進給量8228126250.050.050.051

8、0228129260.060.060.05切削深度的選擇a p(mm：粗加工時在機床剛度和主軸功率允許的情況下，盡可能一次切除粗加工全部加工余量， 以減小進給次數(shù)，提高切削加工效率。 粗加工時軸向切削深度一 般為刀具直徑的1到1.5倍，同時留有足夠的精加工余量， 在精加工時應在一次行程中切除 全部加工余量，切削深度可等于切削刃的長度。進給速度的選擇V f (mm/min)：應依據(jù)被加工工件的加工精度和表面粗糙度要求，以及刀具材料、工件材料選取。在內輪廓加工中，拐角處應適當降低進給量，以免切削量過大導致刀具損壞和切壞工件。計算公式V f = fz * z * n(fz每齒進給量z齒數(shù)n轉速)切削

9、速度的選擇V c ( m/min)：切削速度應當根據(jù)刀具經(jīng)濟使用壽命，對應最低加工成 本適當選擇。為提高刀具壽命在切削過程中合理使用切削液是必要的，同時可提高加工表面質量和加工精度。轉速的確定 n (r/min )： n = (V c * 1000 ) / (d * 口)五、加工程序的編制1、刀具長度偏置指令加工中心運行時要經(jīng)常交換刀具，而每把刀具長度的不同，為了使加工同一個面是不造成過切需要對每把刀的長度進行補償。為此需要在機床中設定刀具長度補償量，使每把刀的刀尖正好在工件表面上，如圖9-1-4所示。圖9-1-4刀具長度補償原理 刀具補償指令及格式：G43正向偏置，即把刀具向上抬起G44負向

10、偏置，即把刀具向下補償G49取消刀具補償（回參考點后使用較安全）H及其后的數(shù)字為刀具長度補償值所存放的地址，在加工前將測量每把刀的補償值預先存在數(shù)控系統(tǒng)中。進行刀具長度補償時，刀具要有Z向移動。2、換刀指令在加工中心換刀時，要用到選刀指令（ T代碼）和換刀指令（M06）。多數(shù)加工中心都給 定了換刀位置，主軸只有運動到換刀點， 機械手才能執(zhí)行換刀動作。 換刀時應有回參考點的 準備功能G28指令，當系統(tǒng)遇到選刀指令 T代碼時，自動按照刀號選刀， 被選中的刀具處于 刀庫中的換刀位置上。接到換刀指令 M06后，機械手執(zhí)行換刀動作。換刀程序格式：M05 M09;G80;G91 G28 Z0 ;T_ ；G

11、49 M06;3、固定循環(huán)在數(shù)控加工中， 的指令即可完成加工, 固定循環(huán)指令格式：GG90有些典型的加工工序， 是由刀具固定的動作完成的，這樣用單一程序段此種指令稱為固定循環(huán)指令。8X YR' Z P Q F LG91G99其中G98 返回平面為初始平面；G99返回平面為安全平面（ R_ 平面）；L_ 固定循環(huán)的重復次數(shù)。G_固定循環(huán)指令X、丫_孔位置；R_ 安全平面高度;z_ 孔深；P_ 在孔底停留時間，ms;Q_ 每次進刀深度；F_ 進給速度； 固定循環(huán)指令分類：鉆孔循環(huán)：G73, G81, G83;攻螺紋循環(huán)：G74, G84 （切換至攻螺紋模式）；鏜孔循環(huán)：G76, G81，G

12、82, G85，G86，G87, G88, G89 取消固定循環(huán)： G80（ GOQ G01，G02, G03）。第二節(jié)控制面板與操作、系統(tǒng)面板如圖9-2-1所示FANUC Series Oi-M;右圖從左至右依次為：）OOOOO N0000OX 0.000 丫 0.000Z 0.000加工產(chǎn)品1運行時間 0H00M 切削時間 0H00M00SACT F 00MM/ 分 S 0T24REF20:54:02絕對 相對綜合Op%& ZXuYv工zM.SjJa2i珂%叫-JPD5RROTOFFSETsmrCANINPUTSYSTMIJESGECVSTMGRAPHALTERINSERTDELT

13、EtPAGEtHELP11PAGEIRESET1.編輯鍵圖9-2-1系統(tǒng)操作面板ALlBll:替代鍵，用輸入的數(shù)據(jù)替代光標所在的數(shù)據(jù)。ML£t|:刪除鍵，刪除光標所在的數(shù)據(jù)；或者刪除一個數(shù)控程序。JNSRl:插入鍵，把輸入域之中的數(shù)據(jù)插入到當前光標之后的位置。:修改鍵，消除輸入域內的數(shù)據(jù)。H :回車換行鍵，結束一行程序的輸入并且換行。2.頁面切換鍵:數(shù)控程序顯示與編輯頁面。POSrl:位置顯示頁面，位置顯示有三種方式（絕對坐標、相對坐標、機床坐標）參數(shù)輸入頁面，按提示進入坐標系設置頁面或刀具補償參數(shù)頁面。進入不同的頁面以后，用3. 輸入鍵mil輸入鍵，把輸入域內的數(shù)據(jù)輸入?yún)?shù)頁面或輸

14、入一個外部的數(shù)控程序。4. 翻頁鍵（PAGE向下或向上翻頁。5. 光標移動（CURSOR：向下或向上、向左或向右移動光標。6. 數(shù)字/字母鍵y C5丫礙213*0 "例：若要輸入數(shù)字“ 7”，則用鼠標點擊即可；若要輸入字母“ A”，則用鼠標點擊 ，然后點擊即可。7 .編輯數(shù)控程序1）選擇一個數(shù)控程序a）選擇模式在EDIT方式下b） 按，鍵入字母“ 0”；c） 按 : 鍵入數(shù)字“ 7”，即鍵入搜索的號碼：“ 0 7”；d）按| I開始搜索；“ 0 0007”顯示在屏幕上，2）刪除一個數(shù)控程序a）選擇模式在EDIT方式下；b）按"x鍵入字母“ 0”；c） 按鍵入數(shù)字“ 7”，即

15、鍵入要刪除的程序的號碼：“0 7”；d)3)a)按 ，“ 0 7” NC程序被刪除。刪除全部數(shù)控程序b)3，然后鍵入“ 0 -9999 ”；DL£t|按，屏幕提示“此操作將刪除所有登記程式，你確定嗎?c）則全部數(shù)控程序被刪除。4）搜索一個指定的代碼一個指定的代碼可以是：一個字母或一個完整的代碼。例如：“”，點擊“是”，N0010”、“ M'選擇模式在EDIT方式下；F”、“ G03'等等。搜索在當前數(shù)控程序內進行。操作步驟如下:在EDIT方式下，按"，然后選擇一個NC程序，輸入需要搜索的字母或代碼，按I在當前數(shù)控程序中搜索，光標停留在需搜索的字母或代碼處。5

16、）編輯NC程序（刪除、插入、替換操作）a）將模式選擇在 EDIT方式下；b)選擇PR0Q；ihsrtIc)輸入被編輯的NC程序名如“ 0 7”，按即可編輯。移動光標：TI jyyjl方法一：按或.翻頁，或按或 移動光標。方法二：用搜索一個指定的代碼的方法移動光標。鍵用于刪除輸入域輸入數(shù)據(jù)：用光標點擊數(shù)字/字母鍵，數(shù)據(jù)被輸入到輸入域。 內的數(shù)據(jù)。6） 通過控制操作面板手工輸入NC程序a）將模式選擇在 EDIT方式下；b）按”兇鍵，進入程序頁面；c）鍵入程序名，但不可以與已有程序名的重復；d）按 T鍵，開始程序輸入；注意：每輸完一段程序，鍵入，進行換行，再繼續(xù)輸入下一段程序。7）參數(shù)設置主要包括兩

17、個方面：a）刀具參數(shù)的設置點擊"OFSET鍵，點選補正，如圖9-2-2所示，通過光標鍵移動到參數(shù)修改位置，其中，H為刀具長度，D為刀具半徑。注意輸入的參數(shù)應與所用刀具號的相關參數(shù)一致。 移動光標到對應位置，輸入相應的補償值到長度補償H或半徑補償D中。磨耗值一般設為0。FANUC Series Oi-M刀具補正O5555N00000番號（形狀）H（磨耗）H（形狀）D （磨耗）D001120.0000.0004.0000.0000020.0000.0000.0000.0000030.0000.0000.0000.0000040.0000.0000.0000.0000050.0000.00

18、00.0000.0000060.0000.0000.0000.0000070.0000.0000.0000.0000080.0000.0000.0000.000現(xiàn)在位置（相對坐標）X0.000Y 0.000Z0.000>Edit * *19:44:08No檢索C輸入+輸入輸入圖9-2-2刀具參數(shù)設置b） 工件零點的設置按I鑿B鍵進入?yún)?shù)設定頁面，如圖9-2-3所示。按“工件”用PAGE丄和丄I鍵在No1No3坐標系頁面和 No4No6坐標系頁面之間切換，No1No6分別對應 G54G59。用 CURSOR.廠和d選擇坐標系。輸入地址字X/Y/Z ）和數(shù)值到輸入域。方法參考“輸入數(shù)據(jù)”操作

19、，按in 例！rl'鍵，把輸入域中間的內容輸入到所指定的位置。FANUC Series Oi-M工件坐標系設定O0000N00000（G54）番號數(shù)據(jù)0.0000.0000.000番號02 X（G55） YZ數(shù)據(jù)0.0000.0000.00000（EXT）XYZ番號數(shù)據(jù)番號數(shù)據(jù)01X-250.00003 X0.000（G54）Y-240.000（G56） Y0.000Z-220.000Z0.000>REF *圖9-2-3工件坐標系頁面22:22:22（8）Mb補手動數(shù)據(jù)輸入ETING】坐標系】操作】置模式選擇于MDI,按l"l，輸入程序按二1,程序編完后，按數(shù)控程序運行

20、控制開關中的運行按鈕運行。第三節(jié) FANUC 0i加工中心操作步驟一、熟悉機床操作面板 機床操作面板見圖9-3-1。圖 9-3-1 機床操作面板二、開機回零 機床通電前，查看氣壓壓力大小，潤滑油液面高度等。機床通電后，檢查各開關及按鍵 工作是否正常，機床有無異樣。各坐標回零，應當先回Z坐標，而后回X、Y坐標。若某軸已處在回零點位置或附近，則必須在JOG方式下用該軸負方向鍵先將該軸移動到距離回零點 150mm以外，再回零。回零結束后讓機床預熱 15分鐘，使其到熱平衡狀態(tài)。三、刀庫調整與操作主軸刀具可在JOG方式下，機械手停在原位時， 用主軸上的綠色按鈕卸下或裝上，當主軸上有刀具時不可按下機床控制

21、面板上的松刀按鈕，以免打壞刀具。刀庫手動選刀可在 JOG方式下，刀套翻上狀態(tài)，用刀庫正轉或反轉鍵對刀庫進行手動操 作，每次按下刀庫對應轉過一個刀位。刀具號查詢：系統(tǒng)一一PM參數(shù)一一數(shù)據(jù)表一一按下軟鍵Go DATA即可查看D0-D24刀庫位對應的刀具號。人為干涉換刀過程，換刀過程中非法停機或首次使用必須進行刀庫調整。四 、工件裝夾與找正 將準備好的工件放置在平口虎鉗合適的位置， 用扳手多次均勻的壓緊工件， 同時用木榔 頭敲打工件，保持其水平；將尋邊器裝至主軸上，并設定主軸轉速在 400-600 范圍內； 將測定端與工件端面相接觸且逐漸逼近工件端面， 測定端由擺動變?yōu)橄鄬o止， 此時改 用微動進給

22、，直到測定端重新產(chǎn)生偏心為止，圖9-3-2所示。圖 9-3-2 尋邊器重復操作幾次，可保證測定精度在3um以內，記錄所測數(shù)值（注意減去尋邊器直徑）在MDI方式下，進入 OFFSE沖的坐標系設定界面，將工件坐標系原點輸入（注意 Z軸應設 為零）；五、絕對刀具長度補償設置1. Z 軸回零；2. 調用 T01 號刀具；3將Z軸測定器放置在工件平整的表面上（即工件零平面）；4. 在手輪操作方式下，旋轉手輪使刀尖接觸 Z軸測定器（當?shù)都饪拷鼫y定器時采用微動 進給），同時觀察測定器指針，直至指向零刻度；5. 記錄機床機械坐標中的 Z軸坐標值，并將此數(shù)值減去 Z軸測定器的高度后即得刀具長 度補償值；6. 在

23、MDI方式下，進入 OFFSET界面中，將長度補償值輸入H01所在位置；7. 重復以上操作設定 T02的長度補償值到 H02六、輸入程序（只選用其中一個加工方式）自動加工方式，在編輯狀態(tài)下手動輸入程序，并存儲。DNC加工方式，用串口通訊線連接機床和計算機，設定好串口設置，按循環(huán)開始鍵，同 時啟動計算機端程序。七、自動加工八、關機加工完畢后，按下急停開關，卸下工件，打掃機床，關閉CNQ關閉總電源，關閉空壓機電源。第四節(jié)FANUC 0i加工中心操作實例零件如圖9-4-1所示:60°222X45其余胡S.0+I0S圖9-4-1 零件圖一、備料：45鋼備料，毛坯為 50mnX 50mnX 1

24、4mnt勺方形坯料，且底面和四個輪廓面 均已加工好，要求在立式加工中心上加工頂面、臺階、孔及螺紋。二、工、量具，見表 9-3 :表9-3工、量、刀具清單名稱規(guī)格備注鉆頭 4. 2、 18、 19. 85機用絲錐M5立銃刀 1OR0倒角刀25鉸刀 20H8中心鉆3面銃刀63螺紋塞規(guī)M5游標卡尺百分表磁性表座活動搬手壓板、螺釘、虎鉗三、工藝卡見表 9-4 :表9-4工藝卡零件 名稱材料日期編制順序 號加工面刀具號刀具類 型刀具尺 寸長度偏置號半徑偏置號轉速進給速 度備注1上平面01面銃刀63H15001502B面02立銃刀10H2D2600703四中心 孔03中心鉆3H31200804三螺紋底孔0

25、4鉆頭4.2H41000605中心底 孔05鉆頭18H5300706中心孔06鉆頭19.85H6300807倒角07倒角刀25H7600708攻螺紋08絲錐M5H89鉸孔09鉸刀 20H8H96060四、數(shù)控加工程序單1O00001;2G17 G21;3G90 G40 G80 G49 ;4T015M06;6G00 G90 G54 X80.YO ;7S500 M03;8G43 Z100.H01 ;9Z0.5 M08;10G01 X-80.F150.011ZQ12S750 M03;13GOI X80.F100.;14GOO Z100.M05;15G28 G91 ZO M09;16G49;17T02

26、;18M06;19GOO G90 G54 X-35.Y35.;20S500 M03;21G43 Z100.H02 ;22Z-3.5 M08 ;23G01 G41 D02 Y26.5 F70.;24XO25G02 J-26.5 ;26G01 X17.5 ;27YO28G02 X15.108 Y-8.831 R17.5;29G03 X14.519 Y-13.507 R6.;30G02 X4.438 Y-19.328 R6.;31G03 X0.094 Y-17.5 R6.;32G02 X-15.202 Y-8.669 R17.5;33G03 X 18.957 Y-5.820 R6.;34G02 X-

27、18.957 Y5.820 R6.;35G03 X 15.202 Y8、669 R6.;36G02 XO.094 Y17.5 R17.5;37G03 X4.438 Y19.328 R6.;38G02 X14.519 Y13.507 R6.;39G03 X15.108 Y8.831 R6.;40G02 X17.5 YO R17.5 ;41G01 Y 35.;42G40 X50.Y-50.;43G01 Z10.;44G00 X-35 Y35.;45MOO46S750 M03 ;47G01 Z-4.F50.;48G01 G41 D02 Y23.5 F70.;49XO50G02 J-23.5 ;51G

28、01 X17.5 ;52YO53G02 X15.108 Y-8.831 R17.5;54G03 X14.519 Y-13.507 R6.;55G02 X4.438 Y-19.328 R6.;56G03 XO.094 Y 17.5 R6.;57G02 X-15.202 Y-8.669 R17.5;58G03 X18.957 Y-5.820 R6.;59G02 X-18.957 Y5.820 R6.;60G03 X-15.202 Y8.669 R6.;61G02 XO.094 Y17.5 R17.5;62G03 X4.438 Y19.328 R6.;63G02 X14.519 Y13.507 R6.;64G03 X15.108 Y8.831 R6.;65G02 X17.5 YO R17.5 ;66G01 Y-35.;67G40 X50.Y-50.;68G00 Z100.M05;69G28 G91 ZO M09;70G49;71T03;72M06;73GOO G90 G54 XO YO74S1000 M03;75G43 Z100.H03 M08 ;76G99 G81 Z-5.R5.F50.;77X-1 7.5 YO ;78X8.75 Y15