第2章FANUC 0-TD系統(tǒng)數(shù)控車床

1、 圖2.1 CAK6150P數(shù)控車床外觀布局圖 數(shù)控系統(tǒng)具有的主要性能見(jiàn)表2.1 機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2.2 機(jī)床用電機(jī)見(jiàn)表2.3 2FANUC 0-T數(shù)控系統(tǒng)的主要功能 (1) 兩軸聯(lián)動(dòng)： 聯(lián)動(dòng)軸數(shù)是指數(shù)控系統(tǒng)按加工要求控制同時(shí)運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸數(shù)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)X、Z兩軸聯(lián)動(dòng)。 (2) 插補(bǔ)功能：指數(shù)控機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)的線型能力。機(jī)床的插補(bǔ)功能越強(qiáng)說(shuō)明能夠加工的輪廓種類越多。 該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)直線、圓弧插補(bǔ)功能。 (3) 進(jìn)給功能：可實(shí)現(xiàn)m/min快速進(jìn)給、切削進(jìn)給、手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給、點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給、進(jìn)給倍率修調(diào)、自動(dòng)加減速等功能。 (4) 刀具功能：可實(shí)現(xiàn)刀具的自動(dòng)選擇和換刀。 (5) 刀具補(bǔ)償：可實(shí)現(xiàn)刀具在X、

2、Z軸方向的尺寸、刀尖半徑、刀位等補(bǔ)償。 (6) 機(jī)械誤差補(bǔ)償：可自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)械傳動(dòng)部件因間隙產(chǎn)生的誤差。 (7) 程序管理功能：可實(shí)現(xiàn)對(duì)加工程序的檢索、編制、修改、插入、刪除、更名、在線編輯及程序的存儲(chǔ)等功能。 (8) 圖形顯示功能：利用監(jiān)視器(CRT)可監(jiān)視加工程序段、坐標(biāo)位置、加工時(shí)間等。 (9) 操作功能：可進(jìn)行單程序段的執(zhí)行、試運(yùn)行、機(jī)床閉鎖、暫停和急停等功能。 (10) 自診斷報(bào)警功能：可對(duì)其軟、硬件故障進(jìn)行自我診斷的能力，用于監(jiān)視整個(gè)加工過(guò)程是否正常，并及時(shí)報(bào)警。 (11) 通信功能：該系統(tǒng)配有RS-232C接口，為進(jìn)行高速傳輸設(shè)有緩沖區(qū)。 注：表示基本功能 表示選擇功能 機(jī)床操作面

3、板如圖2.2所示，主要由數(shù)控系統(tǒng)面板及機(jī)床操作鍵盤組成。 1數(shù)控系統(tǒng)面板；2進(jìn)給速度倍率開(kāi)關(guān)；3機(jī)床操作鍵盤；4手搖脈沖發(fā)生器；5數(shù)控系統(tǒng) 電源啟動(dòng)按鈕；6數(shù)控系統(tǒng)電源停止按鈕；7急停按鈕；8循環(huán)啟動(dòng)按鈕；9進(jìn)給暫停按鈕 10沖液?jiǎn)?dòng)按鈕；11沖液關(guān)閉按鈕 圖 2.2 數(shù)控操作面板 系統(tǒng)操作面板如圖2.3所示。 圖2.3 系統(tǒng)操作面板 表 2.4 圖 2.4 數(shù)字輸入 例如，由MDI輸入X123。 選擇MDI方式，按 PRGRM鍵，顯示出ADRS，然 后才能輸入地址。 按鍵，輸入X，之后顯示 NUM，便能輸入數(shù)值。 依次按、后數(shù)值123被 輸入。 按INPUT鍵，、中輸入的 數(shù)據(jù)X123被輸入

4、，之后又顯示 ADRS。 控制面板如圖2.5所示。操作鍵盤功能見(jiàn)表2.5. 圖2.5 機(jī)床控制面板 控制面板如圖2.5所示。操作鍵盤功能見(jiàn)表2.5. 圖2.5 操作鍵盤功能表1 控制面板如圖2.5所示。操作鍵盤功能見(jiàn)表2.5. 圖2.5 操作鍵盤功能表2 控制面板如圖2.5所示。操作鍵盤功能見(jiàn)表2.5. 圖2.5 操作鍵盤功能表3 控制面板如圖2.5所示。操作鍵盤功能見(jiàn)表2.5. 圖2.5 操作鍵盤功能表4 1.機(jī)床坐標(biāo)軸 為簡(jiǎn)化編程和保證程序的通用性，對(duì)數(shù) 控機(jī)床的坐標(biāo)軸和方向命名制訂了統(tǒng)一的 標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定直線進(jìn)給坐標(biāo)軸用X、Y、Z表示， 常稱基本坐標(biāo)軸。X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān) 系用右手定則

5、決定，如圖2.6所示，圖中大 姆指的指向?yàn)閄軸的正方向，食指指向?yàn)閅 軸的正方向，中指指向?yàn)閆軸的正方向。旋 轉(zhuǎn)軸A(B、C)繞直線軸X(Y、Z)旋轉(zhuǎn)，其正 方向用右手法則確定，握住拳頭，大拇指 指向X(Y、Z)軸的正方向，則其余四指指向 為A(B、C)的正方向。 圖2.6 右手定則 2.機(jī)床坐標(biāo)系 機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo) 系，機(jī)床坐標(biāo)系的方位是參考機(jī)床上 的一些基準(zhǔn)面確定的。機(jī)床上有一些 固定的基準(zhǔn)線，如主軸軸線、固定的 基準(zhǔn)面(工作臺(tái)面、主軸端面、工作臺(tái) 側(cè)面、導(dǎo)軌面等)。不同的機(jī)床有不同 的坐標(biāo)系，如圖2.7所示為車床坐標(biāo)系。 Xa Za 圖2.7 車床坐標(biāo)系 3機(jī)床原點(diǎn) 機(jī)床原點(diǎn)

6、也稱為機(jī)械原點(diǎn)，是機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)，它的位置是在車床X、Z軸正向的 最大極限處。 4加工坐標(biāo)系 加工坐標(biāo)系也稱工作坐標(biāo)系，是編程人員在編程和加工時(shí)使用的坐標(biāo)系，是程序的 參考坐標(biāo)系。其位置以機(jī)床坐標(biāo)系為參考點(diǎn)，在FANUC 0-TD系統(tǒng)車床中可以設(shè)定6 個(gè)工作坐標(biāo)系。加工坐標(biāo)系的原點(diǎn)稱為工作原點(diǎn)或程序零點(diǎn)可設(shè)在工件上便于編程 的某一固定點(diǎn)上。編程時(shí)的刀具軌跡坐標(biāo)點(diǎn)是按工件輪廓在工作坐標(biāo)系中的坐標(biāo)確 定。加工時(shí)工件隨夾具安裝在機(jī)床上，這時(shí)測(cè)量工作原點(diǎn)(程序零點(diǎn))與機(jī)床原點(diǎn)的 距離，稱為工作原點(diǎn)偏置，如圖2.7所示Xa、Za(帶負(fù)號(hào))。該偏置值需預(yù)存在數(shù)控系 統(tǒng)的存儲(chǔ)器中，加工時(shí)，工作原點(diǎn)偏置便能

7、自動(dòng)地加到工作坐標(biāo)系上，使數(shù)控系統(tǒng) 可按機(jī)床坐標(biāo)系確定加工時(shí)的絕對(duì)坐標(biāo)值。因此，編程人員可以不考慮工件在機(jī)床 上的實(shí)際安裝位置和安裝精度，而利用數(shù)控系統(tǒng)的原點(diǎn)偏置功能，通過(guò)工作原點(diǎn)偏 置值，補(bǔ)償工件在工作臺(tái)上的安裝位置誤差。 2.2.1 系統(tǒng)的啟閉及注意事項(xiàng) 2.2.2 數(shù)控系統(tǒng)操作 2.2.3 機(jī)床操作 2.2.4 車削加工裝夾方法 2.2.5 自動(dòng)加工 2.2.6工件坐標(biāo)系的建立、對(duì)刀及刀具 補(bǔ)償 2.2.7 程序校驗(yàn) 2.2.1 系統(tǒng)的啟閉及注意事項(xiàng) 1系統(tǒng)的啟閉 本機(jī)床采用三相四線制交流電源供電，送電操作步驟如下。 (1) 將電源開(kāi)關(guān)鑰匙插入鎖內(nèi)后，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，然后合通電源總開(kāi)

8、關(guān)，數(shù) 秒鐘后工作照明燈亮。 (2) 將系統(tǒng)操作面板上的NC啟動(dòng)按鈕按一下，數(shù)秒鐘后CRT顯示器亮，并顯示有關(guān)位 置和指令信息，機(jī)床控制面板上的指示燈全亮，大約5秒鐘后刀號(hào)和擋位顯示器開(kāi)始 交替顯示，其他鍵指示燈轉(zhuǎn)為正常顯示，數(shù)控系統(tǒng)上電后就可以進(jìn)行操作。 (3) 無(wú)論何種情況，只要按下NC斷電按鈕，數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)立刻下電關(guān)閉。 2系統(tǒng)啟閉注意事項(xiàng) (1) 機(jī)床通電后，檢查各開(kāi)關(guān)、按鈕、按鍵是否正常，機(jī)床有無(wú)異?，F(xiàn)象。 (2) 檢查電壓、油壓、氣壓是否正常，有手動(dòng)潤(rùn)滑部位先要進(jìn)行手動(dòng)潤(rùn)滑。 (3) 各坐標(biāo)軸手動(dòng)回零時(shí)，若某軸在回零前已處在零點(diǎn)位置(或距離零點(diǎn)很近)，必須 先將該軸移動(dòng)到距離原點(diǎn)1

9、00mm以外的位置，再進(jìn)行回零操作。 (4) 為了使機(jī)床達(dá)到熱平衡，必須使機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)15min以上。 2.2.2 數(shù)控系統(tǒng)操作 如圖2.8所示為6種操作方式選擇鍵，用于選擇機(jī)床的6種操作方式。任何情況下， 僅能選擇一種操作方式，被選擇的操作方式的指示燈會(huì)亮起。 1程序的輸入、編輯與 修改 按下編輯狀態(tài)鍵1，指示 燈亮，編輯狀態(tài)具有輸入、 修改、刪除、查詢、調(diào)用 工件加工程序的功能。 圖2.8 6種操作方式選擇鍵 1編輯狀態(tài)；2手動(dòng)數(shù)據(jù)方式；3自動(dòng)運(yùn)行方式； 4手動(dòng)方式；5脈沖方式；6回參考點(diǎn)方式 2.2.2 數(shù)控系統(tǒng)操作 圖2.9 新程序畫面 (1) 建立新程序 按一下編輯狀態(tài)鍵，指示燈亮。

10、按PROGRM鍵，顯示如圖2.9所示畫面。 輸入地址O。 輸入新的程序號(hào)0006，按INSERT鍵。 根據(jù)提示即可由鍵盤輸入程序內(nèi)容。 2.2.2 數(shù)控系統(tǒng)操作 (2) 檢索已有的程序 按一下編輯狀態(tài)鍵 ，指示燈亮。 按PROGRM按鈕，顯示如圖2.10所 示的畫面。 輸入地址O。 輸入已有的程序號(hào)。 按“”光標(biāo)移動(dòng)鍵后，在CRT畫面 的右上方即可顯示已檢索到的程序 號(hào)。 在EDIT方式下，按翻頁(yè)鍵“”可逐 頁(yè)顯示程序全部?jī)?nèi)容，并可以進(jìn)行 修改；連續(xù)按PROGRM可顯示所有 已存入存儲(chǔ)器的程序。 圖2.10 程序畫面 2.2.2 數(shù)控系統(tǒng)操作 (3) 刪除程序 刪除存儲(chǔ)器中的程序： 選擇編輯狀

11、態(tài) 。 按PROGRM按鈕。 輸入地址O。 輸入已有的程序號(hào)。 按DELET鍵，即可刪除程序號(hào)所指 的程序。 刪除全部程序： 選擇編輯狀態(tài) 。 按PROGRM按鈕。 輸入地址O。 輸入-9999。 按DELETE鍵，即可刪除全部程序。 2.2.2 數(shù)控系統(tǒng)操作 2加工坐標(biāo)系原點(diǎn)輸入 如圖2.3所示，按一下MENU/OFSET鍵，再按顯示器下方的work軟鍵，進(jìn)入坐標(biāo) 系設(shè)定畫面。一般經(jīng)過(guò)對(duì)刀后要進(jìn)入該畫面，將把要設(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)的點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo) 系的坐標(biāo)值(X，Z)輸入G54G59六個(gè)加工坐標(biāo)系之一即可。如有一點(diǎn)A在機(jī)床坐標(biāo) 系中的坐標(biāo)值為(0，-236.856)，建立G55加工坐標(biāo)系，操作如下。

12、(1)按MENU/OFSET鍵，再按顯示器下方的work軟鍵，進(jìn)入坐標(biāo)系設(shè)定畫面。 (2)按光標(biāo)移動(dòng)鍵“”或“”，將光標(biāo)移到G55。 (3)依次按X0INPUT鍵，輸入X0。 (4)依次按Z-236.856INPUT鍵，輸入Z-236.856。 這樣即可建立加工坐標(biāo)系G55。 2.2.2 數(shù)控系統(tǒng)操作 3刀具補(bǔ)償值輸入 如圖2.3所示，按一下MENU/OFSET鍵，再按顯示器下方的wear軟鍵，進(jìn)入 補(bǔ)償值設(shè)定畫面。一般經(jīng)過(guò)對(duì)刀后要進(jìn)入該畫面，將刀具形狀補(bǔ)償值X、Z輸入。 如T0202二號(hào)刀的形狀補(bǔ)償值X、Z分別為-13.560、10.211，操作如下。 (1)按MENU/OFSET鍵，再按顯

13、示器下方的wear軟鍵，顯示G01、 G07、畫面。 (2)按光標(biāo)移動(dòng)鍵“”或“”，將光標(biāo)移到G02。 (3)依次按X-13.560INPUT鍵，輸入X-13.560。 (4)依次按Z10.211INPUT鍵，輸入Z10.211。 這樣即可建立02號(hào)刀的形狀補(bǔ)償值。 2.2.3 機(jī)床操作 按一下手動(dòng)操作方式鍵4，指示燈亮，機(jī)床進(jìn)入手動(dòng)操 作方式。在這種方式下，工件程序不能自動(dòng)運(yùn)行，但可以實(shí)現(xiàn) 機(jī)床所有手動(dòng)操作功能。各功能操作步驟如下。 1X、Z軸點(diǎn)動(dòng)及點(diǎn)動(dòng)速率選擇 (1) 按著“”鍵，刀架向X軸負(fù)方向移動(dòng)，抬手則停止移 動(dòng)。 (2) 按著“”鍵，刀架向X軸正方向移動(dòng)，抬手則停止移 動(dòng)。 (3)

14、 按著“”鍵，刀架向Z軸負(fù)方向移動(dòng)，抬手則停止移 動(dòng)。 (4) 按著“”鍵，刀架向Z軸正方向移動(dòng)，抬手則停止移 動(dòng)。 刀架的移動(dòng)速率由進(jìn)給倍率開(kāi)關(guān)的位置決定：10%對(duì)應(yīng) 最低速2mm/min； 150%對(duì)應(yīng)最高速率1260mm/min。 2快速點(diǎn)動(dòng)及快速倍率選擇 (1) 按下某一方向X(或Z)軸的點(diǎn)動(dòng)鍵，同時(shí)按下 手動(dòng)快速鍵時(shí)，刀架快 速移動(dòng)。放開(kāi)快速選 擇鍵，指示燈滅，刀架移動(dòng)恢復(fù)成點(diǎn)動(dòng)速度。 (2)快速倍率有4種選擇1%、25%、50%、 100%，用1%、25%、50%、100%四個(gè)鍵選定。 按下其中任意一個(gè)，則指示燈亮，該鍵上的百分?jǐn)?shù) 就是當(dāng)前的快速倍率。 (3)快速倍率對(duì)程序快速指令

15、(G00、G27、G28、 G30、固定循環(huán)的快移段)同樣有效，對(duì)手動(dòng)返回參 考點(diǎn)的快移行程也有效。 3主軸變速 CAK6150P數(shù)控車床主軸變速有“3擋機(jī)械手 柄4級(jí)自動(dòng)變速=12種有機(jī)轉(zhuǎn)速”。 (1)在主軸不轉(zhuǎn)動(dòng)的條件下，扳動(dòng)床頭機(jī)械手 柄可以選擇高、中、低3種擋位，如 圖2.11所示。 圖2.11 卡盤頂尖裝夾 (2)在手動(dòng)方式用主軸升速鍵35或降速鍵36(見(jiàn)表2.5)，可在本擋范圍內(nèi)升高或降低主軸轉(zhuǎn) 速級(jí)數(shù)。 (3)在自動(dòng)方式或MDI方式下用M41、M42、M43、M44指令直接指定主軸級(jí)數(shù)。 允許在主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下手動(dòng)或自動(dòng)變化主軸的級(jí)數(shù)，數(shù)碼顯示器的左位數(shù)顯示當(dāng)前主軸的速度 級(jí)數(shù)。

16、嚴(yán)禁在主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，搬動(dòng)變速機(jī)械手柄變擋。操作時(shí)，主軸最小起停間隔不得少于30秒。 4主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止、點(diǎn)動(dòng) (1)按照主軸的變速組合圖表，用機(jī)床主軸箱變速手柄和操作版面上的主軸升速或降速鍵 選定主軸變速擋位和級(jí)數(shù)。 (2)按下主軸正轉(zhuǎn)鍵，指示燈亮，主軸正轉(zhuǎn)。 (3)按下主軸反轉(zhuǎn)鍵，指示燈亮，主軸反轉(zhuǎn)。 (4)按下主軸停止鍵，主軸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)指示燈都滅，主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 (5)按下主軸點(diǎn)動(dòng)鍵，主軸旋轉(zhuǎn)，抬手則主軸停轉(zhuǎn)。 每當(dāng)主軸執(zhí)行停止轉(zhuǎn)動(dòng)操作的同時(shí)都伴有主軸剎車，主軸靠電磁剎車制動(dòng)器吸合強(qiáng)迫主軸迅速停 止。在自動(dòng)或MDI方式下，執(zhí)行主軸正轉(zhuǎn)指令(M03)后主軸正轉(zhuǎn)，主軸正轉(zhuǎn)指示燈同手動(dòng)操作一樣

17、 點(diǎn)亮；執(zhí)行主軸反轉(zhuǎn)指令(M04)后主軸反轉(zhuǎn)，主軸反轉(zhuǎn)指示燈同手動(dòng)操作一樣點(diǎn)亮；執(zhí)行了主軸停 止指令(M05)后主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)指示燈全滅。 注意，不許在空擋位置啟動(dòng)主軸，啟動(dòng)主軸前務(wù)必關(guān)好防護(hù)門，在未裝卡工件的情況下不許高速 啟動(dòng)主軸。 5冷卻液開(kāi)閉 (1)按下冷卻液開(kāi)閉鍵，鍵指示燈亮，冷卻液泵通電工作。打開(kāi)冷 卻液閥門，冷卻液噴出。若再按一下此鍵，鍵指示燈滅，冷卻液泵斷 電，冷卻液關(guān)閉。 (2)在自動(dòng)或MDI方式下，如果執(zhí)行了冷卻液開(kāi)指令M08，該鍵的指 示燈也亮。執(zhí)行了冷卻液管制令M09，或再按一下該鍵，則該鍵的指示 燈滅，冷卻液關(guān)閉。 6手動(dòng)選刀 (1)按下手動(dòng)選刀鍵，刀架自動(dòng)

18、松開(kāi)，然后逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)位，并且 通過(guò)刀架上的無(wú)觸電開(kāi)關(guān)搜尋所需求的刀位。釋放選刀鍵后，刀架自 動(dòng)反靠，然后鎖緊在鄰近的低號(hào)位上。數(shù)碼顯示器的右位數(shù)顯示當(dāng)前 的刀位號(hào)。 (2)輕點(diǎn)選刀鍵，可以實(shí)現(xiàn)按一次選一個(gè)刀位。 (3)按住選刀鍵，直到刀架轉(zhuǎn)過(guò)所要的刀位后再釋放，就可以一次 選到任意刀位。 2.2.4 車削加工裝夾方法 1用三爪自定心卡盤裝夾 三爪自定心卡盤(液壓或手動(dòng))的3個(gè)卡爪同步運(yùn)動(dòng)，能自動(dòng)定心， 一般不需找正。其特點(diǎn)是裝夾方便，操作簡(jiǎn)單，但夾緊力小，適 于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。如果裝夾面已經(jīng)完成精加工， 則可在裝夾時(shí)在工件表面包一層銅皮，以免夾傷工件表面。也可 使用軟卡爪夾持工件

19、，軟卡爪弧面根據(jù)工件隨機(jī)配置，能獲得理 想的夾持精度。如果裝夾軸類零件，還可使用尾座頂尖作為支承， 以增加工藝系統(tǒng)剛性。加工細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，或加工帶孔軸類零件時(shí)， 為減少變形，可采用液壓自動(dòng)定心中心架或給刀架。 2用雙頂尖裝夾 對(duì)長(zhǎng)度尺寸較大，加工工序較多的軸類零件，可采用兩頂尖裝夾。 它操作簡(jiǎn)單，無(wú)須找正，裝夾精度高。 3用卡盤和頂尖裝夾 雙頂尖裝夾工藝系統(tǒng)剛性差，所以，車削質(zhì)量較大工件時(shí)常采用卡盤 和頂尖裝夾。這種方法比較安全，能承受較大的軸向力，剛性好，如 圖2.12所示。 圖2.12 卡盤頂尖裝夾 4用四爪單動(dòng)卡盤裝夾 四爪單動(dòng)卡盤的4個(gè)卡爪是各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的，可以調(diào)整工件夾持 部位在主軸上的

20、位置，使工件加工面的回轉(zhuǎn)中心與車床主軸的回轉(zhuǎn) 中心重合。四爪單動(dòng)卡盤找正比較費(fèi)時(shí)，一般用于單件生產(chǎn)，但夾 緊力較大，適用于大型或形狀不規(guī)則的工件裝夾，可裝成正爪或反 爪。 5其他夾具 除以上幾種常見(jiàn)的夾具外，還有一些自動(dòng)夾緊夾具。 (1)自動(dòng)夾緊撥動(dòng)卡盤 結(jié)構(gòu)如圖2.13所示，適用于軸類零件夾緊。當(dāng)尾座頂尖頂動(dòng)工件1時(shí)， 卡盤內(nèi)的頂尖2、套筒3(杠桿機(jī)構(gòu)支架)隨工件一起向左運(yùn)動(dòng)，杠桿 左端觸頭則沿錐環(huán)7的斜面繞著支撐銷軸做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將工件夾緊。 1工件；2頂尖；3套筒；4杠桿；5支撐銷；6彈簧；7錐環(huán) 圖2.13 自動(dòng)夾緊撥動(dòng)卡盤 (2)撥齒頂尖 結(jié)構(gòu)如圖2.14所示，適用于軸類零件夾緊。殼

21、體1通過(guò) 標(biāo)準(zhǔn)變徑套或直接與車床主軸錐孔相連。殼體內(nèi)有用 于坯件定心的頂尖2，撥齒套5通過(guò)螺釘4與殼體相連， 止退環(huán)3可防止螺釘松動(dòng)，靠撥齒套端面齒傳遞扭矩。 圖2.14 撥齒頂尖 1殼體；2頂尖；3止退環(huán)；4螺釘；5撥齒套 圖2.15 液壓動(dòng)力卡盤 1盤體；2拉桿；3滑體；4卡爪滑座；5T型滑座；6卡爪 (3)液壓動(dòng)力卡盤 結(jié)構(gòu)如圖2.15所示，適于盤類、軸類零件夾緊?；w3與3個(gè)可在盤體上T 型槽內(nèi)做徑向移動(dòng)的卡爪滑座4以斜楔連接，活塞左右移動(dòng)時(shí)，拉桿2通過(guò) 主軸通孔拉動(dòng)主軸前端卡盤上的滑體3上下滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)夾緊或松開(kāi)。 (4)快速可調(diào)卡盤 結(jié)構(gòu)如圖2.16所示，用專用扳手將螺桿3旋轉(zhuǎn)90，

22、 即可單獨(dú)調(diào)整卡爪5相對(duì)基體卡座6的位置或更換， 而不需要對(duì)卡爪進(jìn)行車削。調(diào)整結(jié)束后，反向旋 動(dòng)螺桿3，使其上的螺紋與卡爪上的螺紋嚙合，同 時(shí)，被彈簧壓著的鋼球4進(jìn)入螺桿3的小槽中，實(shí) 現(xiàn)定位。 圖2.16 快速可調(diào)卡盤 1殼體；2滑體；3螺桿；4鋼球；5卡爪；6基體卡座 2.2.5 自動(dòng)加工 自動(dòng)操作方式是按照程序的指令控制機(jī)床連續(xù)自動(dòng)加工的操 作方式。自動(dòng)加工執(zhí)行的是已裝入數(shù)控系統(tǒng)存儲(chǔ)器內(nèi)的加工程序。 循環(huán)啟動(dòng)前必須用正確的對(duì)刀方法準(zhǔn)確地測(cè)定出各個(gè)刀的刀補(bǔ)值 并置入到程序制定的刀具補(bǔ)償單元；循環(huán)啟動(dòng)前必須將刀架準(zhǔn)確 地移動(dòng)到工件程序中所制定的起始點(diǎn)位置；循環(huán)啟動(dòng)前如果正確 執(zhí)行過(guò)返回參考點(diǎn)

23、操作(參考點(diǎn)燈不閃爍)，建議操作者把加工起 始點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)記錄下來(lái)，這一點(diǎn)對(duì)于應(yīng)付突然斷電、刀片破損 等事故，迅速恢復(fù)加工將大有幫助。 1. 自動(dòng)加工的基本操作步驟 (1)選擇要執(zhí)行的程序。 (2)選擇自動(dòng)操作方式。 (3)按一下循環(huán)啟動(dòng)鍵，鍵指示燈亮，自動(dòng)加工循環(huán)開(kāi)始。 (4)程序執(zhí)行完畢，循環(huán)啟動(dòng)鍵指示燈滅，加工循環(huán)結(jié)束， 程序返回到開(kāi)頭，準(zhǔn)備下一次執(zhí)行。 2. 程序在下列情況下自動(dòng)運(yùn)行將被終止 (1)執(zhí)行了M30指令。 (2)CNC鍵盤上的復(fù)位鍵被按下。 (3)急停按鈕被按下。 (4)超程限位開(kāi)關(guān)被壓。 (5)程序錯(cuò)誤報(bào)警。 (6)伺服報(bào)警。 3. 程序自動(dòng)運(yùn)行在下列情況下會(huì)被暫停 (1

24、)進(jìn)給暫停鍵被按下，進(jìn)給暫停鍵指示燈亮。只要再按下循環(huán)啟 動(dòng)鍵，程序就會(huì)恢復(fù)自動(dòng)運(yùn)行。 (2)操作方式脫離了自動(dòng)操作方式，此時(shí)只要重按自動(dòng)操作方式鍵， 使機(jī)床返回自動(dòng)操作方式，然后按循環(huán)啟動(dòng)鍵，程序即可恢復(fù)自動(dòng)運(yùn)行。 (3)程序執(zhí)行了M00指令，重按循環(huán)啟動(dòng)鍵，程序即可恢復(fù)自動(dòng)運(yùn)行。 (4)單程序段開(kāi)關(guān)按下，再按循環(huán)啟動(dòng)鍵，程序即可繼續(xù)運(yùn)行。每 執(zhí)行完一段程序，就得再按一次循環(huán)啟動(dòng)鍵。 4. 單程序段執(zhí)行 按一下“單段執(zhí)行”，指示燈亮，程序運(yùn)行時(shí)，每執(zhí)行完一個(gè)程 序段，機(jī)床即處于暫停狀態(tài)。若要繼續(xù)執(zhí)行，再按一次“循環(huán)啟 動(dòng)”按鈕，即可執(zhí)行下一段。 5. 程序段任選跳步操作 (1)按一下任選程序

25、段跳過(guò)鍵，鍵指示燈亮，程序段跳過(guò)功 能有效。再按一下鍵16，鍵指示燈滅，程序段跳過(guò)功能無(wú)效。 (2)在自動(dòng)操作方式下，在程序段跳過(guò)功能有效期間，凡是 在程序段號(hào)N前冠以“/”符號(hào)的程序段，全都跳過(guò)不予執(zhí)行；在 程序段跳過(guò)功能無(wú)效期間，所用程序段全部照常執(zhí)行。 功能用途：在程序中編寫若干特殊的程序段(如試切、測(cè)量、對(duì) 刀等)時(shí)，將這些程序段號(hào)N的前面全部冠以“/”符號(hào)，使用此 程序段跳過(guò)功能就可以控制機(jī)床操作有選擇地執(zhí)行這些程序段。 6. 數(shù)控車床操作流程 數(shù)控車床總的操作流程如圖2.17所示。 圖2.17 數(shù)控車床的操作流程 2.2.6 工件坐標(biāo)系的建立、對(duì)刀及刀具補(bǔ)償 1手搖脈沖進(jìn)給方式 見(jiàn)

26、表2.5，按一下手搖脈沖鍵5，鍵指示燈亮，機(jī)床處于手搖進(jìn)給操作方 式，操作者可以搖動(dòng)手搖輪(手搖脈沖發(fā)生器)，使刀架前后、左右運(yùn)動(dòng)。 其速度快慢可由G00速度倍率鍵7、8、9隨意調(diào)節(jié)，非常適合于近距離對(duì) 刀等操作。操作步驟如下。 (1)按一下手搖脈沖鍵。 (2)選擇脈沖倍率，手搖脈沖倍率有多種，應(yīng)根據(jù)快慢、精度要求 任選其一。被選的倍率指示燈亮，這樣手搖輪每刻度當(dāng)量值就得以確定， 不能放在零位。 (3)選擇手搖進(jìn)給軸。按一下X、Z軸選擇鍵11、12。 (4)順時(shí)針?lè)较颉?”或逆時(shí)針?lè)较颉?”搖動(dòng)手搖輪，刀架即可沿 相應(yīng)軸的方向 移動(dòng)。 在手搖進(jìn)給方式下，也可以執(zhí)行手動(dòng)主軸變速、手動(dòng)主軸起停、手

27、動(dòng)冷 卻液開(kāi)閉、手動(dòng)選刀等操作。 2手動(dòng)返回參考點(diǎn)建立坐標(biāo)系 見(jiàn)表2.5，按一下返回參考點(diǎn)方式鍵6，鍵指示燈亮，機(jī)床處于手動(dòng)返回 參考點(diǎn)操作方式。操作者可以通過(guò)按鍵23、20或22，分別將X軸和Z軸返 回參考點(diǎn)。各軸都返回參考點(diǎn)后，以參考點(diǎn)為原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)系建立， 機(jī)床的軟超程保護(hù)功能和螺距補(bǔ)償功能開(kāi)始有效。具體操作步驟如下。 (1)首先檢查刀架當(dāng)前位置是否在返回參考點(diǎn)減速擋塊之前。如果不是，應(yīng)首先轉(zhuǎn)到手 動(dòng)操作方式，將刀架移動(dòng)到減速擋塊之前一段距離。 (2)按一下返回參考點(diǎn)鍵6，進(jìn)入返回參考點(diǎn)方式。 (3)按著鍵23、20不要抬手，直到X軸移動(dòng)進(jìn)入減速后方可釋放。再過(guò)一段時(shí)間，機(jī)床操 作鍵盤

28、上的X參考點(diǎn)指示燈37亮，X軸停止運(yùn)動(dòng)，X軸返回參考點(diǎn)操作完成。 (4)按著鍵23、22不要抬手，直到Z軸移動(dòng)進(jìn)入減速后方可釋放該鍵。再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間， 機(jī)床操作鍵盤上的Z參考點(diǎn)燈亮，Z軸停止運(yùn)動(dòng)，Z軸返回參考點(diǎn)操作完成。 (5)各軸都返回參考點(diǎn)后，以參考點(diǎn)為原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)系建立。 只要數(shù)控系統(tǒng)斷電重新啟動(dòng)后，就必須執(zhí)行返回參考點(diǎn)操作。如果斷電重新啟動(dòng)后未返回參考點(diǎn)， 則參考點(diǎn)指示燈不停地閃爍，提醒操作者注意。返回參考點(diǎn)操作還可以通過(guò)自動(dòng)、MDI方式，用 G指令來(lái)完成。 3手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式 見(jiàn)表2.5，按一下手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式鍵2，指示燈亮， 機(jī)床處于手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入操作方式。操作者可以通過(guò) 系統(tǒng)鍵盤

29、輸入一段程序，按循環(huán)啟動(dòng)鍵13，即可實(shí) 現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行。如在此方式下，進(jìn)行直線插補(bǔ)G01 W- 100. F60，操作步驟如下。 (1)按一下手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式鍵2，進(jìn)入操作 界面。 (2)如圖2.3所示，通過(guò)系統(tǒng)鍵盤輸入G01 W- 100. F60。 (3)按循環(huán)啟動(dòng)鍵13，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)直線插補(bǔ)。 4工件坐標(biāo)系的建立 為了便于描述刀尖的運(yùn)動(dòng)位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，必須在 裝夾到機(jī)床的工件上建立一個(gè)工件坐標(biāo)系，工件坐 標(biāo)系原點(diǎn)通常設(shè)在卡盤或工件端面中心。如圖2.18 所示坐標(biāo)系，原點(diǎn)設(shè)在工件端面中心，S點(diǎn)是加工 起點(diǎn)，G50設(shè)定的X、Z坐標(biāo)值就是S點(diǎn)在工件坐標(biāo)系 中的坐標(biāo)值。建立工件坐標(biāo)系的方法有如下3種。

30、 圖2.18 工件坐標(biāo)系建立 (1)通過(guò)對(duì)刀使用G50建立工件坐標(biāo)系 采用試切法，用G50、Xm、Zn建立工件坐標(biāo)系，步驟如下。 機(jī)床回參考點(diǎn)。 安裝工件。 試切端面，沿X軸方向退刀，保持Z軸不動(dòng)，將顯示器上的相對(duì)坐標(biāo)W清零。 試切外圓，沿Z軸方向退刀，保持X軸不動(dòng)，將顯示器上的相對(duì)坐標(biāo)U清零，并測(cè)量切后處 棒料的直徑D。 移動(dòng)刀架到起刀點(diǎn)S，若顯示器上顯示的相對(duì)坐標(biāo)U為m-D、W為n，表明刀架已到起刀點(diǎn)。 執(zhí)行程序段后，即可在工件端面工件建立工件坐標(biāo)系，刀架不動(dòng)，顯示器顯示當(dāng)前坐標(biāo)值 m、n。 (2)通過(guò)對(duì)刀采用零點(diǎn)偏置G54G59建立工件坐標(biāo)系 機(jī)床回參考點(diǎn)。 安裝工件。 試切端面，沿X軸

31、方向退刀，保持Z軸不動(dòng)，將相對(duì)坐標(biāo)W清零。 試切外圓，沿Z軸方向退刀，保持X軸不動(dòng)，將相對(duì)坐標(biāo)U清零，并測(cè)量試切處棒料的直徑 D。 此時(shí)顯示器上顯示的絕對(duì)坐標(biāo)為X0、Z0，將X0-D的值與Z0輸入系統(tǒng)零點(diǎn)偏置寄存器 G54G59中任何一個(gè)，如G55，即可在工件端面建立工件坐標(biāo)系G55。 使用時(shí)，不論刀具在何位置，只要在程序中寫上G55，就建立了工件坐標(biāo)系。 (3)通過(guò)對(duì)刀，使用系統(tǒng)參數(shù)建立工件坐標(biāo)系 如果在參數(shù)708、709中分別預(yù)置一個(gè)值Xr和Zr，則當(dāng)手動(dòng)或自動(dòng)返回參考 點(diǎn)后，系統(tǒng)自動(dòng)建立一個(gè)坐標(biāo)系。在該坐標(biāo)系中參考點(diǎn)R的坐標(biāo)值為(Xr， Zr)，坐標(biāo)顯示屏幕上的絕對(duì)坐標(biāo)值立即顯示成Xr和

32、Zr。 當(dāng)工件裝卡到機(jī)床上后，若要以工件上某一點(diǎn)O為原點(diǎn)建立工件坐標(biāo)系， 則通過(guò)測(cè)出O點(diǎn)到參考點(diǎn)R的X、Z距離，并將X、Z輸入?yún)?shù)708、709中，然 后重新返回參考點(diǎn)即可自動(dòng)建立工件坐標(biāo)系。操作步驟如下。 將參數(shù)708、709分別置0，返回參考點(diǎn)，絕對(duì)坐標(biāo)顯示為0。 安裝工件。 試切端面，沿X軸方向退刀，記錄Z軸絕對(duì)坐標(biāo)值Z0。 試切外圓，沿Z軸方向退刀，并記錄X軸絕對(duì)坐標(biāo)值X0，并測(cè)量試 切處棒料的直徑D。 將|X|+D、|Z|+L分別輸入?yún)?shù)708、709中。 重新返回參考點(diǎn)，絕對(duì)坐標(biāo)值分別顯示|X|+D、|Z|+L，即在卡盤 端面建立以O(shè)為原點(diǎn)的工件坐標(biāo)系。 2.2.7 程序校驗(yàn) 程序

33、校驗(yàn)是在不切削的條件下，試驗(yàn)、檢查新輸入的工件加工程序是否 正確、合理。目的不同，其操作的方式也有所區(qū)別。 1試運(yùn)行(空運(yùn)行)操作 試運(yùn)行操作，也可稱作空運(yùn)行。為了縮短調(diào)試時(shí)間，在試運(yùn)行期間進(jìn)給 速率被系統(tǒng)強(qiáng)制在最大值上。操作步驟如下。 (1)選擇自動(dòng)方式按鍵3，調(diào)出要試驗(yàn)的程序。 (2)打開(kāi)軟開(kāi)關(guān)屏幕，將空運(yùn)轉(zhuǎn)有效開(kāi)關(guān)DRYON合通。 (3)按下試運(yùn)行鍵，此時(shí)試運(yùn)行鍵上指示燈亮，表示試運(yùn)行狀態(tài)有 效。 (4)按下循環(huán)啟動(dòng)鍵，該鍵指示燈亮，試運(yùn)行操作開(kāi)始執(zhí)行。 試運(yùn)行操作時(shí)的進(jìn)給速率受快速進(jìn)給按鈕控制，見(jiàn)表2.6。 表2.6 試運(yùn)行操作時(shí)的進(jìn)給速率 2機(jī)床閉鎖 (1)按一下機(jī)床閉鎖按鍵，鍵指示

34、燈亮，機(jī)床鎖住狀態(tài)有效。再按一 次，鍵指示燈滅，機(jī)床鎖住狀態(tài)解除。 (2)在機(jī)床鎖住狀態(tài)下，手動(dòng)方式下的各軸移動(dòng)操作(點(diǎn)動(dòng)、手搖進(jìn) 給)只能使位置顯示值變化，而機(jī)床各軸不動(dòng)，但主軸、冷卻、刀架照常 工作。 (3)在機(jī)床鎖住狀態(tài)下，自動(dòng)和MDI方式寫的程序照常運(yùn)行，位置顯 示值變化，而機(jī)床各軸不動(dòng)，但主軸、冷卻、刀架照常工作。 它與試運(yùn)行操作一樣用于程序檢測(cè)。此時(shí)，即使使用了指令G27、G28、 G30，機(jī)床也不執(zhí)行返回參考點(diǎn)的動(dòng)作。 表2.7 常用準(zhǔn)備功能指令表 代碼組別功 能備注 G00 01 快速移動(dòng)定位 G01直線插補(bǔ) G02圓弧插補(bǔ)(順圓) G03圓弧插補(bǔ)(逆圓) G0400暫停 G1

35、816ZX平面選擇 代碼組別功 能備注 G20 05 英制輸入 G21公制輸入 G27 30 參考點(diǎn)返回檢查 G28參考點(diǎn)返回 G30第2參考點(diǎn)返回 G32 01 螺紋切削 G34變螺距螺紋切削 G40 06 刀尖半徑補(bǔ)償取消 G41刀尖半徑左補(bǔ)償 G42刀尖半徑右補(bǔ)償 G50 00 坐標(biāo)系設(shè)定/主軸限速設(shè)定 G70精加工循環(huán) G71外圓粗車循環(huán) G72端面粗車循環(huán) G73封閉切削循環(huán) G74端面深孔加工循環(huán) 代碼組別功 能備注 G75 00 外圓、內(nèi)圓切槽循環(huán) G76螺紋切削復(fù)合循環(huán) G90 01 橫向固定循環(huán)切削 G92螺紋固定循環(huán)切削 G94端面固定循環(huán)切削 G96 02 恒線速控制 G

36、97恒線速取消 G98 03 每分鐘進(jìn)給 G99每轉(zhuǎn)進(jìn)給 (3) 圓弧插補(bǔ)(G02，G03) 指令格式 在XY平面上的圓?。?G02IJ G17XYF G03R ； G02IK G18XZF G03R 在XY平面上的圓?。?G02JK G19YZF G03R 其中，G02：圓弧插補(bǔ)。順時(shí)針?lè)较?CW)。 G03：圓弧插補(bǔ)。逆時(shí)針?lè)较?CCW)。 說(shuō)明 圓弧插補(bǔ)的方向在直角坐標(biāo)系中，當(dāng)從Z軸、Y軸或X軸的正到負(fù)的方向 看平面時(shí)，決定XY平面、XZ平面或YZ平面的順時(shí)針是G02、逆時(shí)針是G03， 如圖2.19所示。 圖2.19 圓弧插補(bǔ)方向 圖2.20 G28和G29實(shí)例應(yīng)用圖 圖2.21 編程實(shí)

37、例示意圖 圖2.22 G90指令 圖2.23 G94指令 G90可實(shí)現(xiàn)外圓切削循環(huán)、錐面切削循環(huán)。程序格式： G90 X(U). Z(W). I. F . G94端面切削循環(huán)、帶錐度端面切削循環(huán)。程序格式： G94 X(U). Z(W). K. F . 圖2.25 G72指令 圖2.26 G73指令 圖2.27 G92指令 G92 X(U). Z(W). I. F . (4)螺紋切削復(fù)合循環(huán)指令G76，如圖2.28所示，該指令可以一次指 定完成圓柱、圓錐螺紋的切削加工，其中F.為螺距。程序格式： G76 X(U). Z(W). I(i)K(k)D(d) F. A. 圖2.28 G76指令 表2

38、.8 常用的輔助功能表 代 碼功 能備 注代 碼功 能備 注 M00程序無(wú)條件停止M40主軸空級(jí) M01程序條件停止M41主軸級(jí)主軸級(jí)轉(zhuǎn)速 M02程序結(jié)束M42主軸級(jí)主軸級(jí)轉(zhuǎn)速 M03主軸正轉(zhuǎn)M43主軸級(jí)主軸級(jí)轉(zhuǎn)速 M04主軸反轉(zhuǎn)M44主軸級(jí)主軸級(jí)轉(zhuǎn)速 M05主軸停止M50螺紋退尾開(kāi) M08冷卻液開(kāi)M51螺紋退尾關(guān) M09冷卻液關(guān)M98調(diào)用子程序 M30程序結(jié)束并返回程序開(kāi)頭M99返回主程序 表2.9 轉(zhuǎn)速、指令及擋位 級(jí)數(shù) 手 柄 擋 位 1234 L(抵擋)405680112 M(中擋)170236335475 H(高擋)64090013201800 數(shù)碼顯示1234 轉(zhuǎn)速指令M41M42

39、M43M44 圖2.29 常用車刀 圖2.30 例圖(實(shí)例1) 1選擇刀具編號(hào)并確定換刀點(diǎn) 根據(jù)加工要求選用3把刀具：1號(hào)為外圓左偏粗車刀，2號(hào)為外圓左偏精車刀，3 號(hào)為外圓切斷刀。在換刀點(diǎn)換刀時(shí)刀具不應(yīng)與車床、工件及夾具有干涉。本例 換刀點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)重合。 2確定加工路線 (1)粗車外圓。從右至左切削外輪廓，采用粗車循環(huán)。 (2)精車外圓。左端R4圓角48mm外圓60 mm外圓。 (3)切斷。 3選擇切削用量 選擇切削用量參數(shù)見(jiàn)表2.10。 表2.10 選擇切削用量參數(shù) 切削用量 加工工序 轉(zhuǎn)速指令進(jìn)給速度(mm/r)刀 具 粗車外圓M430.151號(hào) 精車外圓M440.12號(hào) 切斷M430.13號(hào) 圖2.31 例圖(實(shí)例2) 表2.11 選擇切削用量參數(shù) 切削用量 加工工序 轉(zhuǎn)速指令進(jìn)給速度(mm/r)刀 具 粗車外圓M430.151號(hào) 切削用量 加工工序 轉(zhuǎn)速指令進(jìn)給速度(mm/r)刀 具 精車外圓M440.12號(hào) 切斷M430.13號(hào) 4編制程序 程序 說(shuō)明 O0002； 程序號(hào) G50 X100. Z50.； M43； M03； T0100； N1； 工序(一)外圓粗切削 G00 G99 X44.0 Z1.0； G71 U2. R1.；外圓粗車循環(huán)