數(shù)控編程與加工項目教程-周曉宏課件項目16 FANUC系統(tǒng)加工中心操作

項目16FANUC系統(tǒng)加工中心操作學(xué)習(xí)目標：1.了解加工中心的操作面板。2.掌握加工中心的操作方法。要應(yīng)用如圖15-1所示的加工中心加工出如圖15-2所示的零件，首先必須了解加工中心面板的構(gòu)成，掌握加工中心的對刀方法和維護方法。在本項目中我們將以VDF-850加工中心為例，介紹加工中心的操作方法。

任務(wù)一

認識機床操作面板VDF-850加工中心配置了FANUC0i-MB系統(tǒng)，其操作面板如圖16-1所示。圖16-1VDF-850立式加工中心操作面板

一、CRT/MDI面板上各鍵的功能

CRT/MDI面板上各鍵的功能見表16-1。二、機床操作面板上各鍵的功能1.操作方式選擇按鍵開關(guān)的功用操作方式選擇開關(guān)的功用見表16-2。2.操作面板上各鍵功用說明

下面只敘述與刀庫相關(guān)的鍵的作用,其他鍵的功用參見本書項目九。(1)<刀庫前進>按鈕

刀庫前進開關(guān)。按下此按鈕，刀庫向前移動。

(2)<刀庫后退>按鈕

刀庫后退開關(guān)。按下此按鈕，刀庫向后移動。

(3)<刀庫正轉(zhuǎn)>按鈕

刀庫正轉(zhuǎn)開關(guān)。按下此按鈕(上面的指示燈亮)，ATC刀庫依順時針方向轉(zhuǎn)動；指示燈不亮，ATC刀庫不動作。(4)<刀庫反轉(zhuǎn)>按鈕

刀庫反轉(zhuǎn)開關(guān)。按下此按鈕(上面的指示燈亮)，ATC刀庫依逆時針方向轉(zhuǎn)動；指示燈不亮，ATC刀庫不動作。

任務(wù)二開機“回參考點”參見本書項目九。任務(wù)三

手動操作參見本書項目九。

任務(wù)四

對刀一、對刀操作對刀的操作方法和數(shù)控銑床一致，請參考本書項目九的任務(wù)五。二、工件坐標系原點Z0的設(shè)定、刀具長度補償量的設(shè)置1.工件坐標系原點Z0的設(shè)定在編程時，工件坐標系原點Z0一般取在工件的上表面。但在加工中心設(shè)置時，工件坐標系原點Z0的設(shè)定一般采用以下兩種方法：（1）工件坐標系原點Z0設(shè)定在工件的上表面。

（2）工件坐標系原點Z0設(shè)定在機床坐標系的Z0處(設(shè)置G54等時，Z后面為0)。

對于第一種方法，必須選擇一把刀具為基準刀具(通常選擇加工Z軸方向尺寸要求比較高的刀具為基準刀具)。第二種方法沒有基準刀具，每把刀具通過刀具長度補償?shù)姆椒ㄊ蛊淙砸怨ぜ媳砻鏋榫幊虝r的工件坐標系原點Z0。具體操作：①把Z軸設(shè)定器放置在工件的水平表面上，主軸上裝入已裝夾好刀具的各個刀柄刀具(見圖16-2)，移動X、Y軸，使刀具盡可能處在Z軸設(shè)定器中心的上方；②移動Z軸，用刀具(主軸禁止轉(zhuǎn)動)壓下Z軸設(shè)定器圓柱臺，使指針指到調(diào)整好的“0”位；③記錄每把刀具當(dāng)前的Z軸機床(機械)坐標值。圖16-2工件坐標系Z0的設(shè)定及長度補償?shù)脑O(shè)置也可不使用Z軸設(shè)定器，而直接用刀具進行操作。使刀具旋轉(zhuǎn)，移動Z軸，使刀具接近工件上表面(應(yīng)在工件今后被切除的部位)。當(dāng)?shù)毒叩度性诠ぜ砻媲谐鲆粋€圓圈或把粘在工件表面的薄紙片(浸有切削液)轉(zhuǎn)飛時，記錄每把刀具當(dāng)前的Z軸機床(機械)坐標值。使用薄紙片時，應(yīng)把當(dāng)前的機床坐標減去0.01~0.02mm。對于第一種方法，除基準刀具外，在使用其他刀具時都必須有刀具長度補償指令，設(shè)置時把基準刀具的Z軸機床(機械)坐標值減去50，然后把此值設(shè)置到G54或其他工件坐標系的設(shè)置位置。如果基準刀具在切削過程中出現(xiàn)折斷，那么重新?lián)Q上刀具后仍以上面的方法進行操作，得到新的機床坐標Z，用此Z值去減工件坐標系原點G54等設(shè)置處的機床(機械)坐標值，并把此值設(shè)置到基準刀具的長度補償處，用長度補償?shù)姆椒◤浹a其Z方向的工件坐標。另外，所有刀具在取消長度補償時，Z必須為正(如G49Z150)；如果Z取得較小或負的，則可能出現(xiàn)刀具與工件相撞的事故。對于第二種方法，每把刀具在使用時都必須有長度補償指令(長度補償值全部為負)，在取消刀具長度補償時，Z不允許為正，必須為0或負(如G49Z-50)，否則主軸會出現(xiàn)向上超程。2．刀具長度補償?shù)脑O(shè)置對應(yīng)工件坐標系原點Z0的設(shè)定方法，刀具長度補償?shù)脑O(shè)置同樣有兩種。針對第一種情況，我們在設(shè)置基準刀的長度補償H值時應(yīng)為0，其他刀具只需把上面記錄的Z軸機床(機械)坐標值去減基準刀具的Z軸機床(機械)坐標值，把減得的值(有正、有負，設(shè)置時一律帶符號輸入，調(diào)用長度補償時一律用G43)設(shè)置到相應(yīng)刀具的H處；對于第二種情況，只需把上面記錄的Z軸機床(機械)坐標值；都減去50，然后把計算得到的值(全部為負)設(shè)置到刀具相應(yīng)的H處。如果在加工中心Z軸返回參考點的位置上，把Z軸的相對坐標預(yù)定為“-50”，則在圖16-2中，當(dāng)?shù)毒吲cZ軸設(shè)定器接觸，且使指針指在“0”位時，此時的相對坐標值跟刀具與工件上表面直接接觸時的機床(機械)坐標值是完全相同的。所以在預(yù)定的情況下，只需記錄下相對坐標值即可，設(shè)置H時也只需輸入此值。三、刀具半徑補償量及磨損量的設(shè)置由于數(shù)控系統(tǒng)具有刀具半徑自動補償?shù)墓δ?，因此我們在編程時只需按照工件的實際輪廓尺寸編制即可。刀具半徑補償量設(shè)置在數(shù)控系統(tǒng)中番號與形狀(D)相對應(yīng)的位置。刀具在切削過程中，刀刃會出現(xiàn)磨損(刀具直徑變小)，最后會出現(xiàn)外輪廓尺寸偏大、內(nèi)輪廓尺寸偏小(反之，則所加工的工件已報廢)，此時可通過對刀具磨損量的設(shè)置，然后再精銑輪廓，一般就能達到所需的加工尺寸。舉例：加工如圖16-3所示零件，測量A和B兩項尺寸。要求尺寸、測量尺寸和磨損量設(shè)置值如表16-3所示，。如果在磨損量設(shè)置處已有數(shù)值(對操作者來說，由于加工工件及使用刀具的不同，開機后一般需把磨損量清零)，則需在原數(shù)值的基礎(chǔ)上進行疊加。例：原有值為-0.07，現(xiàn)尺寸偏大0.1(單邊0.05)，則重新設(shè)置的值為：-0.07-0.05=-0.12。圖16-3磨損量設(shè)置舉例任務(wù)五

程序的編輯與管理參見本書項目九。任務(wù)六自動運行參見本書項目九。任務(wù)七加工中心的操作規(guī)程與技巧一、加工中心操作規(guī)程為了正確合理的使用加工中心，保證加工中心正常運轉(zhuǎn)，必須制定比較完整的加工中心操作規(guī)程。1.工件加工前的注意事項（1）機床通電后，檢查各開關(guān)、按鈕是否正常、靈活，機床有無異常現(xiàn)象。（2）檢查電壓、油壓、氣壓是否正常，有手動潤滑的部位先要進行手動潤滑。（3）各坐標軸手動回參考點(機床原點)。若某軸在回參考點位置前已處在零點位置，必須先將該軸移動到距離原點100mm以外的位置，再進行手動回參考點。（4）在進行工作臺回轉(zhuǎn)交換時，臺面上、護罩上、導(dǎo)軌上不得有異物。（5）NC程序輸入完畢后，應(yīng)認真校對，確保無誤。其中包括代碼、指令、地址、數(shù)值、正負號、小數(shù)點及語法的查對。（6）按工藝規(guī)程安裝找正好夾具。（7）正確測量和計算工件坐標系，并對所得結(jié)果進行驗證和驗算。（8）將工件坐標系輸入到偏置頁面，并對坐標、坐標值、正負號及小數(shù)點進行認真核對。（9）刀具補償值(長度、半徑)輸入偏置頁面后，要對刀具補償號、補償值，、正負號、小數(shù)點進行認真核對。2.工件加工過程中的注意事項(1)無論是首次加工的零件，還是周期性重復(fù)加工的零件，首先都必須按照圖樣工藝、程序和刀具調(diào)整卡，進行逐把刀逐段程序的試切。(2)單段試切時，快速倍率開關(guān)必須置于較低擋。(3)每把刀首次使用時，必須先驗證它的實際長度與所給補償值是否相符。(4)在程序運行中，要重點觀察數(shù)控系統(tǒng)上的幾種顯示。坐標顯示：可了解目前刀具運動點在機床坐標系及工作坐標系中的位置，了解這一程序段的運動量，還剩余多少運動量等；寄存器和緩沖寄存器顯示：可看出正在執(zhí)行程序段各狀態(tài)指令和下一程序段的內(nèi)容。主程序和子程序：可了解正在執(zhí)行程序段的具體內(nèi)容。(5)試切進刀時，在刀具運行至工件表面30～50mm處，必須在進給保持下，驗證坐標軸剩余坐標值和X、Y軸坐標值與圖樣是否一致。(6)對一些有試刀要求的刀具，采用“漸進”的方法。例如，鏜孔，可先試鏜一小段長度，檢測合格后，再鏜到整個長度。使用刀具半徑補償功能的刀具數(shù)據(jù)，可由小到大，邊試切邊修改。(7)試切和加工中，更換刀具、輔具后，一定要重新測量刀具長度并修改好刀具補償值和刀具補償號。(8)程序檢索時應(yīng)注意光標所指位置是否合理、準確，并觀察刀具與機床運動方向坐標是否正確。(9)程序修改后，對修改部分一定要仔細計算和認真核對。(10)手搖進給和手動連續(xù)進給操作時，必須檢查各種開關(guān)所選擇的位置是否正確，弄清正負方向，認準按鍵，然后再進行操作。3.工件加工完畢后的注意事項（1）全批工件加工完畢后，應(yīng)核對刀具號、刀具補償值，使程序、偏置頁面、調(diào)整卡及工序卡中的刀具號、刀具補償值完全一致。（2）從刀庫中卸下刀具，按調(diào)整卡或程序，清理編號入庫。磁盤與工藝、刀具調(diào)整卡成套入庫。（3）卸下夾具，某些夾具應(yīng)記錄安裝位置及方位，并做出記錄，存檔。（4）關(guān)機前必須把加工中心打掃清理干凈，并將各坐標軸停在中間位置。二、加工中心操作技巧1.工件裝夾注意事項（1）機用平口虎鉗在工作臺上要固定牢固，使用時檢查機用平口虎鉗的各個螺釘、螺母是否松動。

（2）機用平口虎鉗的固定面要與機床的工作臺縱向平行。

（3）裝夾工件時，工件的基準面要與機用平口虎鉗的定位面貼合緊密。

（4）工件裝夾好后，用百分表檢查各個面的垂直度誤差和平行度誤差。

（5）建立工件坐標系后，檢驗工件的坐標原點。2.操作加工中心時防止機床碰撞的措施加工中心是價值昂貴的設(shè)備，在操作時一定要特別小心。如果機床發(fā)生碰撞事故，則會造成重大損失，為防止碰撞事故發(fā)生，可使以下幾個方面采取措施。（1）數(shù)控程序中的編程坐標系一定要與在機床上對刀時設(shè)定的工件坐標系一致。（2）對刀和加工之前要確認刀具和工件都已裝夾正確，并已夾緊牢固。（3）對刀之后必須進行驗證，確認對刀無誤后才能開始加工，驗證對刀的方法可通過在MDI方式下運行指令：“G54G01X0Y0Z50.0F100”(當(dāng)用G54對刀時)，然后檢查刀具是否到達了工件坐標系中的點（0，0，50）。（4）要認真測定每一把刀的長度，并在對應(yīng)長度補償寄存器中將數(shù)據(jù)設(shè)定好，每次調(diào)用某一把刀時，必須同時調(diào)用其刀具長度補償。在換另一把刀之前要用指令取消原來刀具的長度補償。（5）對無把握的程序，可先用“單步”方式試運行程序，試運行時要注意觀察屏幕上顯示的加工余量值與工件實際值之間是否相符，發(fā)現(xiàn)異常，立即停機檢查。（6）當(dāng)鎖住機床，在機床上模擬加工之后，加工之前必須注意要重新對刀。（7）要防止工藝系統(tǒng)對刀具產(chǎn)生干涉。（8）為防止退刀時刀具碰撞夾具，退刀時最好先抬高Z軸，再移動X軸和Y軸。（9）防止操作機床動作失誤，防止快速移動機床時，弄反坐標軸方向。（10）在加工中出現(xiàn)異常情況時，及時按下“急?！卑粹o。三、操作加工中心的注意事項在零件的加工過程中，操作者不應(yīng)離開機床，應(yīng)時刻注意加工中有無異常，工件質(zhì)量如何，并及時處理發(fā)生的異常情況，具體操作要點如下：1.在執(zhí)行自動運行前，要將進給的倍率調(diào)整到最小，然后再根據(jù)下刀的情況進行調(diào)整。2.根據(jù)刀片的材料，在需要時加切削液，或者采用風(fēng)冷，但不能在刀具銑削時或刀具發(fā)熱時進行冷卻，這樣容易損壞刀具。3.切削用量的選用要合理，以免加工時進給過大，從而造成進給運動卡死，機床不能運行。4.在加工過程中如果發(fā)現(xiàn)缺少油液，應(yīng)給予及時的補充，使加工順利進行。5.加工時，觀察刀具的走刀軌跡和運行程序，比較正在走刀的軌跡和運行程序是否

一致。

6.在加工過程中，嚴禁將機床的防護門打開，以免發(fā)生事故。7.在加工過程中觀察主軸的轉(zhuǎn)速及進給量的大小是否合適，若不合適可調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速倍率及進給倍率，必要時可修改程序。8.在加工過程中觀察切削液是否充足，若不充足應(yīng)檢查是管道堵塞還是切削液箱內(nèi)切削液過少，并做相應(yīng)處理。9.在加工過程中觀察切屑情況，是否有切屑纏繞。若有，應(yīng)及時停車處理，否則有可能造成事故。10.在加工過程中時刻觀察刀具及工件有無松動現(xiàn)象，若有，必須停車處理以免造成事故。11.在加工過程中觀察已加工部分的表面粗糙度以及切屑的情況和切削加工的聲響，判斷刀具是否磨鈍和破損。如是，若對工件的影響不大，可等該件加工完畢后更換或刃磨刀具；若不能保證加工精度及粗糙度，應(yīng)及時停車更換刀具，并重新對刀、設(shè)置刀具長度補償或工件坐標系原點位置，重新加工。12.在加工過程中觀察機床加工中有無異響、異常發(fā)熱、異常振動。若有，應(yīng)及時查明原因并做相應(yīng)處理。13.零件加工完畢后，對于重要的尺寸應(yīng)在工件未卸下之前進行測量，若尺寸超差，能補救的話，可采取補救措施。14.在批量生產(chǎn)中，應(yīng)對加工完畢的零件進行全部檢驗