加工中心演示實驗指導(dǎo)書

加工中心演示實驗指導(dǎo)書一、實驗?zāi)康?．熟悉加工中心的安全操作規(guī)程。2．熟悉加工中心的工作原理和結(jié)構(gòu)。3．掌握加工中心的常規(guī)操作方法，重點學(xué)習(xí)加工中心回零操作、自動換刀操作、手動對刀操作、工件坐標(biāo)系設(shè)定、程序輸入與編輯、自動加工等操作。 二、實驗儀器和設(shè)備1．XH714D加工中心1臺2．FANUC0i-MD數(shù)控系統(tǒng)3.氣泵三、準(zhǔn)備材料和工具銑刀、圓柱蠟（毛坯）、夾具（臺虎鉗）、毛刷、扳手、游標(biāo)卡尺四、加工中心安全操作規(guī)程1.未經(jīng)指導(dǎo)老師同意不得私自開機(jī)。2.工作時要穿好工作服、女生操作機(jī)床必須戴好帽子，衣服袖口穿戴整齊。不允許戴手套操作機(jī)床，一臺機(jī)床只能一個人操作。3.請勿更改CNC系統(tǒng)參數(shù)或進(jìn)行任何參數(shù)設(shè)定。4.在進(jìn)行數(shù)控加工中心機(jī)床操作前，應(yīng)檢查電壓、氣壓、冷卻、油量、潤滑是否正常，油泵、油管、刀具、工裝夾具等是否完好，安全保護(hù)裝置是否可靠有效。5.開機(jī)時，首先打開總電源，然后按下CNC電源中的開啟按鈕，把急停按鈕順時針旋轉(zhuǎn)，按下銑床復(fù)位按鈕，使處于待命狀態(tài)。6.機(jī)床啟動后，先進(jìn)行機(jī)械回零操作，確認(rèn)機(jī)械、刀具、夾具、工件、數(shù)控參數(shù)無誤，方能開始正常工作。7.回參考點前，必須檢查各軸向位置，并保證全部在參考點負(fù)向50mm以上，回零時先Z向，后X、Y向操作。8.認(rèn)真查驗程序編制、參數(shù)設(shè)置、動作排序、刀具干涉、工件裝夾、開關(guān)保護(hù)等環(huán)節(jié)是否完全無誤，以免自動加工時造成事故，損壞刀具及相關(guān)部件。9.要保證預(yù)設(shè)的每把加工刀具類型及編號與刀庫中的一一對應(yīng)。每把刀具都要確保進(jìn)行了正確的對刀操作及刀徑、刀長設(shè)置。10.在手動操作時，必須時刻注意，在進(jìn)行X、Y方向移動前，必須使Z軸處于抬刀位置。移動過程中，不能只看CRT屏幕中坐標(biāo)位置的變化，而要觀察刀具的移動。11.在換刀中，若發(fā)現(xiàn)刀庫即將進(jìn)入主軸，而其位置不在準(zhǔn)停位置，可迅速按“復(fù)位”鍵或“急?！卑粹o。停止刀庫試運行，刀庫返回。12.在換刀中，若發(fā)現(xiàn)刀庫已進(jìn)入主軸，絕對不允許按“復(fù)位”鍵或“急?！卑粹o，不能斷電，否則將損壞刀庫和機(jī)床主軸。可以按“進(jìn)給保持”鍵暫停運行，觀察刀庫運行情況。13.加工中心出現(xiàn)報警時，要根據(jù)報警號查找原因，及時解除報警，不可關(guān)機(jī)了事，否則開機(jī)后仍處于報警狀態(tài)。14.加工過程中，關(guān)上機(jī)床防護(hù)門，謹(jǐn)防意外發(fā)生。若出現(xiàn)意外，應(yīng)及時按下急停鍵或迅速斷電，保護(hù)現(xiàn)場并及時上報。15.清理切屑時應(yīng)用氣槍或停下主軸后用毛刷清除，不能用其它方式清理切屑。16.工作完畢后各軸向要移至中間位置，按開機(jī)相反順序關(guān)閉電源；應(yīng)將機(jī)床導(dǎo)軌、工作臺擦拭干凈，清理切屑并做好機(jī)床的潤滑工作。打掃加工中心實驗室，保持實驗室干凈整齊。五、加工中心工作特點及原理加工中心,簡稱cnc，是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的使用于加工復(fù)雜形狀工件的高效率自動化機(jī)床。加工中心又叫電腦鑼。加工中心備有刀庫，具有自動換刀功能，是對工件一次裝夾后進(jìn)行多工序加工的數(shù)控機(jī)床。加工中心是高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，工件裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同工序自動選擇、更換刀具、自動對刀、自動改變主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量等，可連續(xù)完成鉆、鏜、銑、鉸、攻絲等多種工序，因而大大減少了工件裝夾時間、測量和機(jī)床調(diào)整等輔助工序時間，對加工形狀比較復(fù)雜，精度要求較高，品種更換頻繁的零件具有良好的經(jīng)濟(jì)效果。圖1加工中心原理圖六、加工中心結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)參數(shù)XH740D立式加工中心整體結(jié)構(gòu)如圖2所示：圖2XH740D立式加工中心（1）基礎(chǔ)部件由床身、立柱和工作臺等大件組成，它們是加工中心結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ)部件。這些大件有鑄鐵件，也有焊接的鋼結(jié)構(gòu)件，它們要承受加工中心的靜載荷以及在加工時的切削負(fù)載，因此必須具備更高的靜動剛度，也是加工中心中質(zhì)量和體積最大的部件。（2）主軸部件由主軸箱、主袖電動機(jī)、主軸和主軸軸承等零件組成。主軸的啟動、停止等動作和轉(zhuǎn)速均由數(shù)控系統(tǒng)控制，并通過裝在主軸上的刀具進(jìn)行切削。機(jī)床主軸動力來自裝在主軸箱上的交流主軸電機(jī)，電機(jī)軸上裝有帶輪，通過同步齒形帶傳至主軸上的帶輪，從而使主軸獲得動力。主軸箱升降，工作臺縱向移動，滑座橫向移動，分別通過各坐標(biāo)軸的交流伺服電機(jī)和聯(lián)軸節(jié)帶動滾珠絲杠，獲得各自的運動。主軸部件是切削加工的功率輸出部件，是加工中心的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)的好壞，對加工中心的性能有很大的影響。（3）數(shù)控系統(tǒng)（FANUC0imateM）由CNC裝置、可編程序控制器、伺眼驅(qū)動裝置以及電動機(jī)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中心．（4）自動換刀裝置（ATC）加工中心與一般數(shù)控機(jī)床的顯著區(qū)別是具有對零件進(jìn)行多工序加工的能力，有一套自動換刀裝置。刀庫的移動由氣缸提供，而刀庫的轉(zhuǎn)動則由安裝在刀庫上的電機(jī)提供動力，并達(dá)到分度的目的。（5）XH714D加工中心主要技術(shù)參數(shù)加工中心式樣立柱式工作臺尺寸400mm×800mm工作臺T型槽寬×槽數(shù)18mm×3工作臺T型槽距離125mm工作臺左右行程（X軸）630mm工作臺左右行程（Y軸）400mm工作臺左右行程（Z軸）500mm主軸錐孔ISONO40主軸轉(zhuǎn)速60~8000r/min主軸端面與工作臺面距離125~625mm快速移動速度(X、Y)20000mm/min快速移動速度(Z)15000mm/min刀具型式MAS403工作臺容許負(fù)載600公斤定位精度±0.012/300mm重復(fù)定位精度±0.006氣源500~1000（300L/min）約5~10大氣壓刀庫容量：12把七、XH740D立式加工中心MDI鍵盤及控制面板簡介XH740D立式加工中心MDI鍵盤及控制面板（1）MDI鍵盤各個鍵的主要功能見表1所示：表1MDI鍵盤各個鍵的功能MDI軟鍵功能軟鍵實現(xiàn)左側(cè)CRT中顯示內(nèi)容的向上翻頁；軟鍵實現(xiàn)左側(cè)CRT顯示內(nèi)容的向下翻頁。軟鍵實現(xiàn)光標(biāo)的向上移動；軟鍵實現(xiàn)光標(biāo)的向下移動；軟鍵實現(xiàn)光標(biāo)的向左移動；軟鍵實現(xiàn)光標(biāo)的向右移動。實現(xiàn)字符的輸入，點擊鍵后再點擊字符鍵，將輸入右下角的字符。例如：點擊將在CRT的光標(biāo)所處位置輸入“O”字符，點擊軟鍵后再點擊將在光標(biāo)所處位置處輸入P字符；軟鍵中的“EOB”將輸入“；”號表示換行結(jié)束。實現(xiàn)字符的輸入，例如：點擊軟鍵將在光標(biāo)所在位置輸入“5”字符，點擊軟鍵后再點擊將在光標(biāo)所在位置處輸入“]”。在CRT中顯示坐標(biāo)值。CRT將進(jìn)入程序編輯和顯示界面。CRT將進(jìn)入?yún)?shù)補(bǔ)償顯示界面。顯示系統(tǒng)畫面。顯示信息畫面。在自動運行狀態(tài)下將數(shù)控顯示切換至軌跡模式。輸入字符切換鍵。刪除單個字符。將數(shù)據(jù)域中的數(shù)據(jù)輸入到指定的區(qū)域。字符替換。將輸入域中的內(nèi)容輸入到指定區(qū)域。刪除一段字符。本軟件不支持。機(jī)床復(fù)位。（2）機(jī)床操作面板操作鍵的主要功能見表2所示.表2機(jī)床操作面板操作鍵的主要功能類型按鈕/名稱功能說明模式選擇自動按此按鈕后，系統(tǒng)進(jìn)入自動加工模式。編輯按此按鈕后，系統(tǒng)進(jìn)入程序編輯模式。MDI按此按鈕后，系統(tǒng)進(jìn)入MDI模式，手動輸入并執(zhí)行指令。DNC按此按鈕后，系統(tǒng)進(jìn)入DNC模式，可進(jìn)行輸入輸出數(shù)控程序?；卦c模式按此按鈕后，系統(tǒng)進(jìn)入回原點模式。JOG按此按鈕后，系統(tǒng)進(jìn)入手動模式。增量按此按鈕后，系統(tǒng)進(jìn)入增量模式手輪按此按鈕后，系統(tǒng)進(jìn)入手輪模式。電源開接通電源。電源關(guān)關(guān)閉電源。急停按鈕按下急停按鈕，使機(jī)床移動立即停止，并且所有的輸出如主軸的轉(zhuǎn)動等都會關(guān)閉。主軸倍率按此旋鈕，可以調(diào)節(jié)主軸倍率。進(jìn)給倍率按此旋鈕，可以調(diào)節(jié)進(jìn)給倍率。軸向選擇將光標(biāo)移至此旋鈕上后，通過點擊鼠標(biāo)的左鍵或右鍵來選擇移動軸。手輪將光標(biāo)移至此旋鈕上后，通過點擊鼠標(biāo)的左鍵或右鍵來轉(zhuǎn)動手輪。循環(huán)啟動程序運行開始；系統(tǒng)處于“自動運行”或“MDI”位置時按下有效，其余模式下使用無效。循環(huán)保持程序運行暫停，在程序運行過程中，按下此按鈕運行暫停。按“循環(huán)啟動”恢復(fù)運行。單段此按鈕被按下后，運行程序時每次執(zhí)行一條數(shù)控指令。跳段此按鈕被按下后，數(shù)控程序中的注釋符號“/”有效。選擇性停止按此按鈕后，“M01”代碼有效。輔助功能鎖定按此按鈕后，所有輔助功能被鎖定?？者\行點擊該按鈕后系統(tǒng)進(jìn)入空運行狀態(tài)。機(jī)床鎖定鎖定機(jī)床，無法移動。增量/手輪倍率在增量或手輪狀態(tài)下，按此鍵可以調(diào)節(jié)步進(jìn)倍率。主軸吹氣松開主軸手動方式按下此鍵可進(jìn)行手動夾刀。主軸正轉(zhuǎn)控制主軸轉(zhuǎn)向為正向轉(zhuǎn)動。主軸反轉(zhuǎn)控制主軸轉(zhuǎn)向為反向轉(zhuǎn)動。主軸停止控制主軸停止轉(zhuǎn)動。超程解除在手動方式下，按此鍵伺服上電再按下超程軸的相反方向鍵退出極限即可解除超程。刀庫正轉(zhuǎn)刀庫正轉(zhuǎn)Z正方向按鈕手動方式下，點擊該按鈕主軸向Z軸正方向移動。Z負(fù)方向按鈕手動方式下，點擊該按鈕主軸向Z軸負(fù)方向移動。Y正方向按鈕手動方式下，點擊該按鈕主軸向Y軸正方向移動。Y負(fù)方向按鈕手動方式下，點擊該按鈕主軸向Y軸負(fù)方向移動。X正方向按鈕手動方式下，點擊該按鈕主軸將向X正方向移動。X負(fù)方向按鈕手動方式下，點擊該按鈕主軸向X軸負(fù)方向移動快速按鈕點擊該按鈕系統(tǒng)進(jìn)入手動快速按鈕。冷卻液啟動鍵氣冷啟動鍵八、機(jī)床準(zhǔn)備（1）激活機(jī)床點擊“電源開”按鈕，此時機(jī)床電源指示燈燈變亮。檢查“急?！卑粹o是否松開至狀態(tài)，若未松開，點擊“急停”按鈕，將其松開。（2）機(jī)床坐標(biāo)系數(shù)控機(jī)床采用國際通用標(biāo)準(zhǔn)的笛卡爾右手直角坐標(biāo)系。即：三個坐標(biāo)軸X、Y、Z互相垂直，各坐標(biāo)軸的方向符合右手法則。大拇指的方向為X軸正方向，食指為Y軸正方向，中指為Z軸正方向。數(shù)控機(jī)床永遠(yuǎn)假定工件靜止而刀具運動，同時規(guī)定坐標(biāo)軸的正方向總是指向增大工件與刀具之間距離的方向。Z軸：為主軸方向，向上遠(yuǎn)離工作臺方向為正方向。加工中心Z軸可首先確定。X軸：平行工件裝夾平面，并平行主切削方向。加工中心X軸水平向右為正方向。Y軸：Y軸及正方向由笛卡爾法則判定。（3）機(jī)床回參考點點擊操作面板上的“回原點模式”若指示燈變亮則已進(jìn)入回參考點模式。先將X軸回參考點，點擊操作面板上的X正方向按鈕，此時X軸回參考點完成，CRT上的X坐標(biāo)變?yōu)椤?.000”。同樣，再分別點擊Y軸，Z軸正方向按鈕，分別完成Y軸、Z軸回參考點?；貐⒖键c后，CRT界面如圖3所示。圖3（4）裝刀點擊操作面板上的按鈕，指示燈變亮，則系統(tǒng)轉(zhuǎn)入MDI運行模式。點擊MDI鍵盤上的鍵，CRT界面如圖4所示。圖4圖5利用MDI鍵盤輸入“G28Z0.00”，按鍵，將輸入域中的內(nèi)容輸?shù)街付▍^(qū)域。CRT界面如圖5所示。點擊“循環(huán)啟動”按鈕按鈕，主軸回到換刀點。利用MDI鍵盤輸入“T01M06”，按鍵，將輸入域中的內(nèi)容輸?shù)街付ㄓ?。點擊按鈕，則一號刀被裝載在主軸上。換刀裝置動作順序：主軸移動到換刀點（上位）——刀庫移動至主軸箱下方——主軸箱移動到換刀點（下位）——主軸拉刀并吹氣——刀庫移動至原始位置。刀庫注意事項：1）對于換刀動作不可進(jìn)行單段操作2）在換刀過程中不可打開安全門（5）手動操作點擊操作面板中的“手動按鈕”指示燈變亮，系統(tǒng)進(jìn)入手動操作方式；適當(dāng)?shù)狞c擊、、、及、、按鈕，可以移動機(jī)床并控制移動方向及移動距離。點擊按鈕，控制主軸的轉(zhuǎn)動和停止。注：刀具切削零件時，主軸需轉(zhuǎn)動。加工過程中刀具與零件發(fā)生非正常碰撞后（非正常碰撞包括車刀的刀柄與零件發(fā)生碰撞；銑刀與夾具發(fā)生碰撞等），系統(tǒng)彈出警告對話框，同時主軸自動停止轉(zhuǎn)動，調(diào)整到適當(dāng)位置，繼續(xù)加工時需再次點擊按鈕，使主軸重新轉(zhuǎn)動。（5）手輪方式點擊操作面板上的手輪模式按鈕，指示燈變亮，系統(tǒng)進(jìn)入手輪模式狀態(tài)即手動脈沖模式。通過旋轉(zhuǎn)按鈕，進(jìn)行軸向選擇。將軸選擇選鈕至X軸。調(diào)節(jié)手輪步長按鈕，在手輪上點擊鼠標(biāo)左鍵，機(jī)床向負(fù)方向運動；點擊鼠標(biāo)右鍵，機(jī)床向正方向運動，通過點擊鼠標(biāo)左鍵或右鍵精確移動零件。鼠標(biāo)點擊“手輪倍率”按鈕，選擇合適的手輪倍率即脈沖當(dāng)量。鼠標(biāo)對準(zhǔn)手輪，點擊左鍵或右鍵，精確控制機(jī)床的移動。點擊控制主軸的轉(zhuǎn)動和停止。（6）對刀數(shù)控程序一般按工件坐標(biāo)系編程，對刀的過程就是建立工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間關(guān)系的過程。立式加工中心將工件上表面中心點設(shè)為工件坐標(biāo)系原點。將工件上其它點設(shè)為工件坐標(biāo)系與對刀方法類似。立式加工中心在選擇刀具后，刀具被放置在刀架上。對刀時，首先要使用基準(zhǔn)工具在X，Y軸方向?qū)Φ?，再拆除基?zhǔn)工具，將所需刀具裝載在主軸上，在Z軸方向?qū)Φ?。方形料與圓形料建立工件坐標(biāo)系分別如圖6、圖7所示圖6工件坐標(biāo)系原點（方形料）圖7工件坐標(biāo)系原點（圓形料）九．?dāng)?shù)控程序代碼1）程序結(jié)構(gòu)ＮＣ程序由各個程序段組成，每個程序段執(zhí)行一個加工步驟。程序段由若干個字組成，字由地址符和數(shù)值組成，地址符必須用大寫字母，最后一個程序段包含程序結(jié)束符M02或M30。目前常用的是字地址可變程序段格式。2）數(shù)控指令數(shù)控指令包括準(zhǔn)備功能指令（G功能）、輔助功能指令（M功能）、刀具功能指令（T功能）、主軸功能指令（S功能）、進(jìn)給功能指令（F功能）。常用指令有：G00快速移動，模態(tài)例如：G00X40Y50；G01直線插補(bǔ)，模態(tài)例如：G01X40Y30Z0；G02順時針圓弧插補(bǔ)，模態(tài)例如：G02X40Y10R10；G03逆時針圓弧插補(bǔ)，模態(tài)例如：G03X40Y10I10J10；G41/G42/G40刀具半徑左補(bǔ)償/刀具半徑右補(bǔ)償/刀具半徑補(bǔ)償取消G43/G44/G49刀具長度正補(bǔ)償/刀具長度負(fù)補(bǔ)償/刀具長度補(bǔ)償取消G54～G59第一工件坐標(biāo)系～第六工件坐標(biāo)系指定G90絕對尺寸G91相對尺寸M00程序停止M02程序結(jié)束M03主軸順時針