第10章 典型數(shù)控機床ppt課件

1、 第第10章章 典型數(shù)控機床典型數(shù)控機床 由于各院校的數(shù)控機床型號不一，由于各院校的數(shù)控機床型號不一，系統(tǒng)不同，故應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用的數(shù)系統(tǒng)不同，故應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用的數(shù)控機床進(jìn)行教學(xué)。這里只對西門子控機床進(jìn)行教學(xué)。這里只對西門子802D系統(tǒng)進(jìn)行簡單的介紹。系統(tǒng)進(jìn)行簡單的介紹。 10.1. SINUMERIK 802D 鍵符定鍵符定義義:10.2. 外部機床控制面板10.3 SINUMERIK 802D系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介1. 屏幕劃分屏幕劃分 如圖如圖10-1所所示，系統(tǒng)屏幕示，系統(tǒng)屏幕可以劃分為以可以劃分為以下三個區(qū)域：下三個區(qū)域： 狀態(tài)區(qū)狀態(tài)區(qū) 應(yīng)用區(qū)應(yīng)用區(qū) 說明及軟說明及軟鍵區(qū)鍵區(qū)圖圖10-1 S

2、INUMERIK 802D系統(tǒng)界面系統(tǒng)界面狀態(tài)區(qū)顯示：狀態(tài)區(qū)顯示： 說明及軟鍵區(qū)：說明及軟鍵區(qū)：操作區(qū)域：操作區(qū)域： 10.4 直角坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系 坐標(biāo)系：機床中使用順時針方向的直角坐標(biāo)系。坐標(biāo)系：機床中使用順時針方向的直角坐標(biāo)系。 機床中的運動是指刀具和工件之間的相對運動。機床中的運動是指刀具和工件之間的相對運動。圖圖10-2 直角坐標(biāo)系中坐標(biāo)方向的規(guī)定直角坐標(biāo)系中坐標(biāo)方向的規(guī)定 機床坐標(biāo)系機床坐標(biāo)系(MCS)： 機床中坐標(biāo)系如何建立取決于機床的類型，它可機床中坐標(biāo)系如何建立取決于機床的類型，它可以旋轉(zhuǎn)到不同的位置。以旋轉(zhuǎn)到不同的位置。圖圖10-3 銑床中機床坐標(biāo)系銑床中機床坐標(biāo)系/坐標(biāo)軸

3、坐標(biāo)軸機床坐標(biāo)系的原點定在機機床坐標(biāo)系的原點定在機床零點，它也是所有坐標(biāo)床零點，它也是所有坐標(biāo)軸的零點位置。該點僅作軸的零點位置。該點僅作為參考點，由機床生產(chǎn)廠為參考點，由機床生產(chǎn)廠家確定。家確定。 工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系(WCS)： 用于工件編程時對工件的幾何位置進(jìn)行描述。工件用于工件編程時對工件的幾何位置進(jìn)行描述。工件零點可以由編程人員自由選取，編程員無需了解機床零點可以由編程人員自由選取，編程員無需了解機床上的實際運行，也就是說不管是工件運動還是刀具運上的實際運行，也就是說不管是工件運動還是刀具運動，方向始終以工件不動而刀具運動來定義。動，方向始終以工件不動而刀具運動來定義。圖圖10- 4

4、 工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系相對坐標(biāo)系：相對坐標(biāo)系：除了機床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系之外，該系統(tǒng)還除了機床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系之外，該系統(tǒng)還提供一套相對坐標(biāo)系。使用此坐標(biāo)系可以自由設(shè)提供一套相對坐標(biāo)系。使用此坐標(biāo)系可以自由設(shè)定參考點，并且對工件坐標(biāo)系沒有影響。屏幕上定參考點，并且對工件坐標(biāo)系沒有影響。屏幕上所顯示的軸運動均相對于這些參考點而言。所顯示的軸運動均相對于這些參考點而言。 工件裝夾：工件裝夾： 加工工件時工件必須夾緊在機床上。固定工件，保加工工件時工件必須夾緊在機床上。固定工件，保證工件坐標(biāo)系坐標(biāo)軸平行于機床坐標(biāo)系坐標(biāo)軸，由此證工件坐標(biāo)系坐標(biāo)軸平行于機床坐標(biāo)系坐標(biāo)軸，由此在坐標(biāo)軸上產(chǎn)生機床零點與工

5、件零點的坐標(biāo)值偏移量，在坐標(biāo)軸上產(chǎn)生機床零點與工件零點的坐標(biāo)值偏移量，該值作為可設(shè)定的零點偏移量輸入到給定的數(shù)據(jù)區(qū)。該值作為可設(shè)定的零點偏移量輸入到給定的數(shù)據(jù)區(qū)。當(dāng)當(dāng)NC程序運行時，此值就可以用一個編程的指令程序運行時，此值就可以用一個編程的指令(比比如如G54)來選擇。來選擇。圖圖10-5 工件在機床上工件在機床上 當(dāng)前工件坐標(biāo)系：當(dāng)前工件坐標(biāo)系： 編程時編程員可以通過編程時編程員可以通過 TRANS 指令設(shè)定一個相指令設(shè)定一個相對于工件坐標(biāo)系的零點偏置，由此產(chǎn)生所謂的對于工件坐標(biāo)系的零點偏置，由此產(chǎn)生所謂的“當(dāng)當(dāng)前工件坐標(biāo)系前工件坐標(biāo)系”。圖圖10-6 工件坐標(biāo)系與當(dāng)前工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系

6、與當(dāng)前工件坐標(biāo)系10.5 開機和回參考點開機和回參考點闡明：在給系統(tǒng)和機床通電以后，必須參照機床闡明：在給系統(tǒng)和機床通電以后，必須參照機床的操作說明，由于的操作說明，由于“開機和回參考點這一功能與機開機和回參考點這一功能與機床的關(guān)系很大。機床控制面板不同，則操作有可能不床的關(guān)系很大。機床控制面板不同，則操作有可能不完全一樣。完全一樣。標(biāo)準(zhǔn)機床控制面板標(biāo)準(zhǔn)機床控制面板802DMCP 的操作步驟：的操作步驟：第一步：接通第一步：接通CNC和機床電源。系統(tǒng)啟動以后進(jìn)和機床電源。系統(tǒng)啟動以后進(jìn)入入“加工操作區(qū)加工操作區(qū)JOG運行方式。出現(xiàn)運行方式。出現(xiàn)“回參考點回參考點窗口如圖窗口如圖10-7所示。所

7、示。圖圖10-7 JOG方式回參考點狀態(tài)圖方式回參考點狀態(tài)圖 第二步：按機床控制面板上的回參考點鍵第二步：按機床控制面板上的回參考點鍵 ，啟動啟動“回參考點功能?；貐⒖键c功能。 在在“回參考點窗口中回參考點窗口中(圖圖10-7)顯示了該坐標(biāo)軸是否顯示了該坐標(biāo)軸是否必須進(jìn)行回參考點操作。必須進(jìn)行回參考點操作。 顯示該坐標(biāo)軸未回參考點，故必須進(jìn)行回參考顯示該坐標(biāo)軸未回參考點，故必須進(jìn)行回參考點操作。點操作。 顯示該坐標(biāo)軸已經(jīng)到達(dá)參考點。顯示該坐標(biāo)軸已經(jīng)到達(dá)參考點。 第三步：按機床控制面板上的坐標(biāo)軸方向鍵第三步：按機床控制面板上的坐標(biāo)軸方向鍵 給每個坐標(biāo)軸逐一回參考點。給每個坐標(biāo)軸逐一回參考點。 各

8、軸回參考點完成后，可通過選擇另一種運行方式各軸回參考點完成后，可通過選擇另一種運行方式(如如MDA、AUTO或或JOG)結(jié)束該功能。結(jié)束該功能。 留意：留意： （1）“回參考點只有在回參考點只有在JOG方式下才可以進(jìn)行。方式下才可以進(jìn)行。 （2如果選擇了錯誤的回參考點方向，則不會產(chǎn)如果選擇了錯誤的回參考點方向，則不會產(chǎn)生運動。生運動。 10.6 手動控制運行手動控制運行 手動控制運行指手動控制運行指JOG方式和方式和MDA方式。方式。 1. JOG運行方式運行方式 JOG(點動點動)方式包括三種：方式包括三種：JOG(點動點動)運行運行方式、增量運行方式和手輪運行方式三種。方式、增量運行方式和

9、手輪運行方式三種。 （1JOG點動運行方式點動運行方式 操作步驟：操作步驟： 按機床控制面板上的按機床控制面板上的JOG點動鍵點動鍵 ，選擇，選擇JOG運行方式；運行方式； 按機床控制面板上的按機床控制面板上的 鍵，移動相應(yīng)的鍵，移動相應(yīng)的坐標(biāo)軸。坐標(biāo)軸。 只要相應(yīng)的方向鍵一直按著，坐標(biāo)軸就一直連續(xù)不斷只要相應(yīng)的方向鍵一直按著，坐標(biāo)軸就一直連續(xù)不斷地以地以“設(shè)定數(shù)據(jù)設(shè)定數(shù)據(jù)”（在界面中中規(guī)定的速度運行，假（在界面中中規(guī)定的速度運行，假設(shè)設(shè)“設(shè)定數(shù)據(jù)中此值為設(shè)定數(shù)據(jù)中此值為“零零”，則按照機床數(shù)據(jù)中存，則按照機床數(shù)據(jù)中存儲的值運行。儲的值運行。 需要時可以使用修調(diào)開關(guān)需要時可以使用修調(diào)開關(guān) 來調(diào)

10、節(jié)運行來調(diào)節(jié)運行速度。速度。 若同時按住相應(yīng)的坐標(biāo)軸鍵若同時按住相應(yīng)的坐標(biāo)軸鍵 和和“快快進(jìn)鍵進(jìn)鍵 ，則坐標(biāo)軸以快進(jìn)速度運行。，則坐標(biāo)軸以快進(jìn)速度運行。（2增量運行方式增量運行方式操作步驟：操作步驟： 按機床控制面板上的按機床控制面板上的“增量選擇鍵增量選擇鍵 ，選擇增量運行方式；選擇增量運行方式； 每按一次每按一次 鍵，則相應(yīng)的坐標(biāo)軸以步鍵，則相應(yīng)的坐標(biāo)軸以步進(jìn)增量運行。進(jìn)增量運行。 （3手輪運行方式手輪運行方式 操作步驟：操作步驟： 按機床控制面板上的按機床控制面板上的JOG點動）點動） 鍵，鍵，進(jìn)入進(jìn)入JOG運行方式；運行方式； 按軟鍵按軟鍵 ，顯示如圖，顯示如圖10-8所示所示,移動光

11、移動光標(biāo)選擇要移動的手輪軸，然后按動相應(yīng)的坐標(biāo)軸標(biāo)選擇要移動的手輪軸，然后按動相應(yīng)的坐標(biāo)軸軟鍵來移動坐標(biāo)軸。軟鍵來移動坐標(biāo)軸。圖圖10-8 “手輪窗口手輪窗口 10.7 參數(shù)設(shè)定參數(shù)設(shè)定(對刀對刀) 在在CNC進(jìn)行工作之前，必須在進(jìn)行工作之前，必須在NC上通過參數(shù)的上通過參數(shù)的輸入和修改對機床、刀具等進(jìn)行調(diào)整：輸入和修改對機床、刀具等進(jìn)行調(diào)整： * 輸入刀具參數(shù)及刀具補償參數(shù)輸入刀具參數(shù)及刀具補償參數(shù) * 輸入輸入/修改零點偏置修改零點偏置 * 輸入設(shè)定數(shù)據(jù)輸入設(shè)定數(shù)據(jù) 1. 輸入刀具參數(shù)及刀具補償參數(shù)輸入刀具參數(shù)及刀具補償參數(shù) 刀具參數(shù)包括刀具幾何參數(shù)、磨損量參數(shù)和刀具刀具參數(shù)包括刀具幾何參

12、數(shù)、磨損量參數(shù)和刀具型號參數(shù)。型號參數(shù)。 不同類型的刀具均有一個確定的參數(shù)數(shù)量，每個不同類型的刀具均有一個確定的參數(shù)數(shù)量，每個刀具有一個刀具號刀具有一個刀具號 (T-號號)。 操作步驟：操作步驟： 按此鍵，打開刀具補償參數(shù)窗口，顯示所按此鍵，打開刀具補償參數(shù)窗口，顯示所使用的刀具清單如圖使用的刀具清單如圖10-9所示?？梢酝ㄟ^光標(biāo)鍵所示?？梢酝ㄟ^光標(biāo)鍵和和“上一頁上一頁”、“下一頁鍵選出所要求的刀具。下一頁鍵選出所要求的刀具。圖圖10-9 刀具參數(shù)設(shè)定刀具參數(shù)設(shè)定 可通過以下步驟輸入補償參數(shù)：可通過以下步驟輸入補償參數(shù)： （1） 移動光標(biāo)定位于輸入?yún)^(qū)；移動光標(biāo)定位于輸入?yún)^(qū)； （2） 輸入數(shù)值；

13、輸入數(shù)值； （3按輸入鍵按輸入鍵 。 留意：最多可以建立留意：最多可以建立48個刀具。個刀具。2. 建立新刀具建立新刀具操作步驟：操作步驟：(1)按鍵按鍵 ，如圖，如圖10-9所示；所示；(2)按鍵按鍵 ，如圖，如圖10-10所示；所示；(3)選擇刀具類型，按選擇刀具類型，按 鍵或鍵或 鍵鍵 ），如圖），如圖10-11所示；所示；圖圖10-10 新刀具窗口新刀具窗口 圖圖10-11 新刀具號輸入新刀具號輸入 (4) 填入相應(yīng)的刀具號。填入相應(yīng)的刀具號。(5) 按鍵按鍵 確認(rèn)輸入，在刀具清單中自動生確認(rèn)輸入，在刀具清單中自動生成數(shù)據(jù)組成數(shù)據(jù)組-零。零。 3. 確定刀具補償值對刀）確定刀具補償值對

14、刀） 功能：功能： 利用此功能可以計算刀具利用此功能可以計算刀具TXX 未知的幾何未知的幾何長度。長度。 前提條件：前提條件： 換入該刀具。在換入該刀具。在JOG方式下移動該刀方式下移動該刀具，使刀尖到達(dá)一個已知坐標(biāo)值的機床位置，這可具，使刀尖到達(dá)一個已知坐標(biāo)值的機床位置，這可能是工件上的一個已知位置能是工件上的一個已知位置(比如工件零點比如工件零點)。 過程：輸入?yún)⒖键c坐標(biāo)過程：輸入?yún)⒖键c坐標(biāo)X0，Y0或者或者Z0。 留意：銑刀要計算長度留意：銑刀要計算長度l和半徑，車刀則僅須計算和半徑，車刀則僅須計算長度長度l。利用利用F點的實際位置點的實際位置(機床坐標(biāo)機床坐標(biāo))和刀尖所在的參考和刀尖所

15、在的參考點點(已知坐標(biāo)值已知坐標(biāo)值)，系統(tǒng)可以在所預(yù)選的坐標(biāo)軸方向計，系統(tǒng)可以在所預(yù)選的坐標(biāo)軸方向計算出刀具補償值長度算出刀具補償值長度l或刀具半徑如圖或刀具半徑如圖10-12所示。所示。闡明：可以使用一個已經(jīng)計算出的零點偏置闡明：可以使用一個已經(jīng)計算出的零點偏置(比如比如G54值值)作為已知的機床坐標(biāo)。在這種情況下，可以作為已知的機床坐標(biāo)。在這種情況下，可以使刀沿運行到工件零點。如果刀沿直接位于工件零點，使刀沿運行到工件零點。如果刀沿直接位于工件零點，則偏移值則偏移值Offset為零。為零。圖圖10-12 計算鉆頭的長度補償：長度計算鉆頭的長度補償：長度l(Z軸軸) 對刀操作步驟：對刀操作步

16、驟： （1換入該刀具。在換入該刀具。在JOG方式下移動該刀具，方式下移動該刀具，使刀尖到達(dá)一個已知坐標(biāo)值的機床位置，這可能是使刀尖到達(dá)一個已知坐標(biāo)值的機床位置，這可能是工件上的一個已知位置工件上的一個已知位置(比如工件零點比如工件零點)。 （2按鍵按鍵 ，如圖，如圖10-9所示；所示； （3移動光標(biāo)到該刀具號所在行；移動光標(biāo)到該刀具號所在行； （4按軟鍵按軟鍵 ，打開刀具補償值窗口，自，打開刀具補償值窗口，自動進(jìn)入位置操作區(qū)，如圖動進(jìn)入位置操作區(qū)，如圖10-13所示；所示；圖圖10-13 選擇手動或半自動測量選擇手動或半自動測量 （5按按 軟鍵，打開補償值窗口，如圖軟鍵，打開補償值窗口，如圖10-14所示；所示；圖圖10-14 “對刀窗口對刀窗口長度測量長度測量刀具直徑測量刀具直徑測量（6在在X0，Y0或者或者Z0處登記一個刀具當(dāng)前所在處登記一個刀具當(dāng)前所在位置的數(shù)值，該值可以是當(dāng)前的機床坐標(biāo)值，也可位置的數(shù)值，該值可以是當(dāng)前的機床坐標(biāo)值，也可以是一個零點偏置值。如果使用了其它數(shù)值，則補以是一個零點偏置值。如果使用了其它數(shù)值，則補償值以此位置為準(zhǔn)。償值以此位置為準(zhǔn)。（7按軟鍵按軟鍵“設(shè)置長度或者設(shè)置長度或者“設(shè)置