數(shù)控銑床的操作與編程_

1、第3章數(shù)控銑床的操作與編程 3.1 數(shù)控銑床及其組成數(shù)控銑床及其組成 3.2 對(duì)刀調(diào)整及坐標(biāo)系設(shè)定對(duì)刀調(diào)整及坐標(biāo)系設(shè)定 3.3 基本功能指令與程序調(diào)試基本功能指令與程序調(diào)試 3.4 刀具補(bǔ)償及程序調(diào)試刀具補(bǔ)償及程序調(diào)試 3.5 綜合銑削加工技術(shù)綜合銑削加工技術(shù) 思考與練習(xí)題思考與練習(xí)題 3.1.1 數(shù)控銑床的類型及基本組成數(shù)控銑床的類型及基本組成 3.1 數(shù)控銑床及其組成數(shù)控銑床及其組成1數(shù)控銑床的類型數(shù)控銑床的類型 (1) 數(shù)控仿形銑床。通過數(shù)控裝置將靠模移動(dòng)量數(shù)字化后，可得到高的加工精度，可進(jìn)行較高速度的仿形加工。進(jìn)給速度僅受刀具和材料的影響。 (2) 數(shù)控?fù)u臂銑床。搖臂銑床采用數(shù)控裝置可

2、提高效率和加工精度，可以加工手動(dòng)銑床難以加工的零件。 (3) 數(shù)控萬能工具銑床。采用數(shù)控裝置的萬能工具銑床有手動(dòng)指令簡(jiǎn)易數(shù)控型、直線點(diǎn)位系統(tǒng)數(shù)控型和曲線軌跡系統(tǒng)數(shù)控型。操作方便，便于調(diào)試和維修。當(dāng)然，這類機(jī)床基本都具有鉆、鏜加工的能力。 (4) 數(shù)控龍門銑床。工作臺(tái)寬度在630 mm以上的數(shù)控銑床，多采用龍門式布局。其功能向加工中心靠近，用于大工件、大平面的加工。 此外，若按照主軸放置方式可有臥式數(shù)控銑床和立式數(shù)控銑床之分。 對(duì)立式數(shù)控銑床而言，若按Z軸方向運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)形式又可有工作臺(tái)升降式和刀具升降式(固定工作臺(tái))。立式升降臺(tái)數(shù)控銑床由于受工作臺(tái)本身重量的影響，使得采用不能自鎖的滾珠絲杠導(dǎo)軌有

3、一定的技術(shù)難度，故一般多用于垂直工作行程較大的場(chǎng)合。 當(dāng)垂直工作行程較小時(shí)，則常用刀具升降的固定工作臺(tái)式數(shù)控銑床，刀具主軸在小范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其剛性較容易保證。 若按數(shù)控裝置控制的軸數(shù)，可有兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)和三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)之分。 若有特定要求，還可考慮加進(jìn)一個(gè)回轉(zhuǎn)的A坐標(biāo)或C坐標(biāo)，即增加一個(gè)數(shù)控分度頭或數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。這時(shí)機(jī)床應(yīng)相應(yīng)地配制成四坐標(biāo)控制系統(tǒng)。 2數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)組成數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)組成 圖3-1所示是XK5032型立式數(shù)控銑床的外形結(jié)構(gòu)圖。和傳統(tǒng)的銑床一樣，機(jī)床的主要部件有床身、銑頭、主軸、縱向工作臺(tái)(X軸)、橫向床鞍(Y軸)、可調(diào)升降臺(tái)(手動(dòng))、液壓與氣動(dòng)控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等。 作為數(shù)控機(jī)床

4、的特征部件有X、Y、Z(刀具)各進(jìn)給軸驅(qū)動(dòng)用伺服電機(jī)、行程限位及保護(hù)開關(guān)、數(shù)控操作面板及其控制臺(tái)。伺服電機(jī)內(nèi)裝有脈沖編碼器，位置及速度反饋信息均由此取得，構(gòu)成半閉環(huán)控制系統(tǒng)。Z底座強(qiáng)電柜變壓器箱縱向工作臺(tái)床身立柱Z軸伺服電機(jī)數(shù)控操作面板YX縱向進(jìn)給伺服電機(jī)橫向溜板工作臺(tái)支承(可手動(dòng)升降)機(jī)械操作面板橫向進(jìn)給伺服電機(jī)行程限位開關(guān)床身立柱縱向工作臺(tái)強(qiáng)電柜變壓器箱底座工作臺(tái)支承(可手動(dòng)升降)行程限位開關(guān)橫向進(jìn)給伺服電機(jī)橫向溜板縱向進(jìn)給伺服電機(jī)機(jī)械操作面板數(shù)控操作面板Z軸伺服電機(jī)ZXY圖3-1 XK5032型數(shù)控銑床 XK5032型數(shù)控銑床是配有高精度、高性能、帶有CNC控制軟件系統(tǒng)的三坐標(biāo)數(shù)控銑床(

5、可選配FANUC 3MA/ 10M/ 11M/ 12M等多種CNC系統(tǒng))，并可加第四軸。 機(jī)床具有直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)空間直線插補(bǔ)功能，還有刀具補(bǔ)償、固定循環(huán)和用戶宏程序等功能；能完成90%以上的基本銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋及自動(dòng)工作循環(huán)等工作，可用于加工各種形狀復(fù)雜的凸輪、樣板和模具零件。 ZJK75321型數(shù)控鉆銑床是華中數(shù)控研制生產(chǎn)的一種經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床，機(jī)床構(gòu)成如圖3-2所示。 主要由個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC機(jī))、控制接口柜、機(jī)械操作面板、冷卻供液系統(tǒng)和機(jī)床本體等部分組成。 各進(jìn)給軸用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，是典型的開環(huán)控制機(jī)床，采用通用PC機(jī)和華中數(shù)控公司開發(fā)的HCNCM控制軟件直接聯(lián)機(jī)控制，

6、功能基本和XK5032數(shù)控銑床類同。圖3-2 ZJK75321型數(shù)控鉆銑床Z底座強(qiáng)電柜變壓器箱縱向工作臺(tái)床身立柱Z軸伺服電機(jī)數(shù)控操作面板YX縱向進(jìn)給伺服電機(jī)橫向溜板工作臺(tái)支承(可手動(dòng)升降)機(jī)械操作面板橫向進(jìn)給伺服電機(jī)行程限位開關(guān)床身立柱縱向工作臺(tái)強(qiáng)電柜變壓器箱底座工作臺(tái)支承(可手動(dòng)升降)行程限位開關(guān)橫向進(jìn)給伺服電機(jī)橫向溜板縱向進(jìn)給伺服電機(jī)機(jī)械操作面板數(shù)控操作面板Z軸伺服電機(jī)ZXY3.1.2 數(shù)控銑床的傳動(dòng)及速度控制數(shù)控銑床的傳動(dòng)及速度控制 當(dāng)換上(96.52 mm /(127 mm的帶輪時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為804500 r/min(高速擋)，當(dāng)換上(71.12 mm/ (162.56 mm的帶輪時(shí)，

7、主軸轉(zhuǎn)速為452600 r/min(低速擋)。每擋內(nèi)的轉(zhuǎn)速選擇可由程序中的S指令給定，也可由手動(dòng)操作執(zhí)行。 圖3-3所示為XK5032型數(shù)控銑床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。該機(jī)床主傳動(dòng)采用專用的無級(jí)調(diào)速主電動(dòng)機(jī)，由皮帶輪將運(yùn)動(dòng)傳至主軸。主軸轉(zhuǎn)速分為高低兩擋，通過更換帶輪的方法來實(shí)現(xiàn)換擋。圖3-3 XK5032型數(shù)控銑的傳動(dòng)系統(tǒng)圖 工作臺(tái)的縱向(X軸)和橫向(Y軸)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、主軸套筒的垂直(Z軸)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，都是由各自的交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，分別通過同步齒形帶傳給滾珠絲杠，實(shí)現(xiàn)進(jìn)給。 各軸的進(jìn)給速度范圍是52500 mm/min，各軸的快進(jìn)速度為5000 mm/min。當(dāng)然，實(shí)際移動(dòng)速度還受操作面板上速度修調(diào)開關(guān)的

8、影響。 床鞍的縱、橫向?qū)к壝婢捎昧速N塑面，提高了導(dǎo)軌的耐磨性，消除了低速爬行現(xiàn)象。 ZJK75321型數(shù)控鉆銑床的主傳動(dòng)是由主電機(jī)經(jīng)三級(jí)齒輪傳動(dòng)傳遞到主軸，采用傳統(tǒng)的齒輪箱及其機(jī)械式的換擋變速方式，換擋變速應(yīng)在機(jī)床停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)靠手工進(jìn)行。主軸轉(zhuǎn)速范圍為851600 r/min，共有6級(jí)變化，見表3-1?？赏ㄟ^改變主軸箱正面的高低擋(H、L)及各擋級(jí)數(shù)(1、2、3級(jí))來實(shí)現(xiàn)。表3-1 ZJK7532-1型數(shù)控鉆銑床的主軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn) 速/(r/min) 頻 率 H1 H2 H3 L1 L2 L3 50 Hz 1600 900 530 250 140 85 60 Hz 1900 1060 630 300

9、 170 100 X、Y、Z各進(jìn)給軸均由步進(jìn)電機(jī)直接帶動(dòng)絲桿完成各個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。Z軸運(yùn)動(dòng)是整個(gè)銑頭(包括主電機(jī)及主傳動(dòng)系統(tǒng))一起進(jìn)行的。 ZJK75321型數(shù)控鉆銑床的主要技術(shù)參數(shù)為：工作臺(tái)工作面積 240480 mm2 工作臺(tái)縱向最大行程(X軸) 400 mm 工作臺(tái)橫向最大行程(Y軸) 220 mm 銑頭升降臺(tái)最大行程(Z軸) 480 mm 主軸孔錐度 莫氏3號(hào) 最大鉆孔直徑 32 mm 最大平銑刀直徑 50 mm 最大立銑刀直徑 28 mm 主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) 6主軸轉(zhuǎn)速范圍 851600 r/min各軸最大快移速度 1500 mm/min最小設(shè)定單位 0.001 mm編程尺寸范圍 (99

10、 999.999 mm聯(lián)動(dòng)軸數(shù) 3插補(bǔ)功能 直線(空間)、圓弧(平面)參考點(diǎn)功能 有3.1.3 操作面板及其基本控制功能操作面板及其基本控制功能指示報(bào)警強(qiáng)電驅(qū)動(dòng)數(shù)控超程 X軸 Y軸YYX快移機(jī)床鎖住主軸正轉(zhuǎn) 主軸停 主軸反轉(zhuǎn)超程解除循環(huán)啟動(dòng)進(jìn)給保持MST鎖住急停電源開關(guān)Z軸回參考點(diǎn)聯(lián)機(jī)攻絲ZXZ自 動(dòng)工作方式單 段點(diǎn) 動(dòng)步 進(jìn)回 參 考 點(diǎn)手 動(dòng) 攻 絲10增量倍率、進(jìn)給修調(diào)1401003050801100010100Z軸鎖住冷卻開關(guān)圖3-4 ZJK75321型數(shù)控鉆銑床的機(jī)械操作面板 通過各操作開關(guān)可實(shí)現(xiàn)以下控制功能： (1) 電源開關(guān)。合上機(jī)床電柜總電源開關(guān)后，必須用鑰匙打開此開關(guān)，數(shù)控系

11、統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電源、主電機(jī)電源才能接通。 (2) 急停按鈕。機(jī)床操作過程中，出現(xiàn)緊急情況時(shí)，按下此按鈕，進(jìn)給及主軸運(yùn)行立即停止，CNC進(jìn)入急停狀態(tài)。緊急情況解除后，順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)按鈕可以退出急停狀態(tài)。 (3) 工作方式選擇開關(guān)。此開關(guān)可用于對(duì)機(jī)床操作選擇處于自動(dòng)、單段、點(diǎn)動(dòng)、步進(jìn)(增量)和回參考點(diǎn)五種方式。 (4) 增量倍率與進(jìn)給修調(diào)開關(guān)。MDI方式及自動(dòng)運(yùn)行方式下可通過此開關(guān)設(shè)定進(jìn)給速度修調(diào)倍率(共有10、30、50、80、100、140六擋)。 ()若程序指令為F200，倍率開關(guān)處于30擋，則實(shí)際進(jìn)給速度為20030( = 60 mm/min。 步進(jìn)方式下，可通過此開關(guān)設(shè)定增量進(jìn)給倍率(共有1、

12、10、100、100四擋)。若此開關(guān)處于100擋，則每次按壓軸移動(dòng)方向按鈕一次，拖板在相應(yīng)的方向移動(dòng)0.1 mm(即100個(gè)設(shè)定單位)。 (5) 軸移動(dòng)方向按鈕(+X、X、+Y、Y、+Z、Z )。在手動(dòng)或步進(jìn)方式下，按下此六個(gè)按鈕之一，各軸將分別在相應(yīng)的方向上產(chǎn)生位移，手動(dòng)方式時(shí)拖板作連續(xù)位移直到松開為止，其實(shí)際移動(dòng)速度等于系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定的快移速度乘進(jìn)給速度修調(diào)倍率。 在步進(jìn)方式下，每按下后再釋放某按鈕一次，該拖板即在對(duì)應(yīng)方向上產(chǎn)生一固定的位移，其位移量等于軸的最小設(shè)定單位乘增量倍率。(系統(tǒng)最小設(shè)定單位為0.001 mm) (6) 快移按鈕。在手動(dòng)方式下，若同時(shí)按快移按鈕和某個(gè)軸移動(dòng)方向按鈕，則

13、在對(duì)應(yīng)軸方向上，將無視進(jìn)給速度修調(diào)倍率的設(shè)定，以系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定的快移速度產(chǎn)生位移。 (7) 循環(huán)啟動(dòng)。在自動(dòng)加工功能菜單下，當(dāng)選擇并調(diào)入需要運(yùn)行的加工程序后，再置工作方式開關(guān)于“自動(dòng)”方式，然后按下此按鈕(按鈕燈亮)，即開始自動(dòng)執(zhí)行程序指令。機(jī)床進(jìn)給軸將以程序指令的速度移動(dòng)。 (8) 進(jìn)給保持。在自動(dòng)運(yùn)行過程中，按下此按鈕(按鈕燈亮)，機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸減速停止，程序執(zhí)行暫停，但加工狀態(tài)數(shù)據(jù)將保持，若再按下“循環(huán)啟動(dòng)”按鈕，則系統(tǒng)將繼續(xù)運(yùn)行。注意，若暫停期間按過主軸停轉(zhuǎn)的話，繼續(xù)運(yùn)行前，必須先啟動(dòng)主軸；否則，將有引發(fā)事故的可能。 (9) 機(jī)床鎖住。在自動(dòng)運(yùn)行開始前，將此鈕按下，再按“循環(huán)啟動(dòng)”執(zhí)行程序，

14、則送往機(jī)械側(cè)的控制信息將被截?cái)?，機(jī)械部分不動(dòng)。數(shù)控裝置內(nèi)部在照常進(jìn)行控制運(yùn)算，同時(shí)CRT顯示信息也在變化。這一功能主要用于校驗(yàn)程序，檢查語法錯(cuò)誤。注： 即使是G28、G29指令，機(jī)床也不運(yùn)動(dòng)。 機(jī)床輔助功能指令依然有效。 在自動(dòng)運(yùn)行過程中，再按下此按鈕，機(jī)床鎖住無效。 在鎖住運(yùn)行過程中，欲彈起此按鈕以解除機(jī)床鎖住亦無效。 (10) MST鎖住。在自動(dòng)運(yùn)行之前，按下此鈕，則程序中的所有M、S、T指令均無效。 (11) Z軸鎖住。在自動(dòng)運(yùn)行開始前，按下此按鈕后，再循環(huán)啟動(dòng)，則往Z軸去的控制信息被截?cái)?，Z軸不動(dòng)，但數(shù)控運(yùn)算和CRT顯示照常。 (12) 超程解除按鈕。當(dāng)某進(jìn)給軸沿某一方向持續(xù)移動(dòng)而碰到

15、行程硬限位保護(hù)開關(guān)時(shí)，系統(tǒng)即處于超程報(bào)警保護(hù)狀態(tài)，此時(shí)若要退出此保護(hù)狀態(tài)，必須置方式開關(guān)于“手動(dòng)”方式，在按住此按鈕的同時(shí)，再按壓該軸的反方向移動(dòng)按鍵，向相反的方向移動(dòng)方可。 (13) 冷卻開關(guān)。按下此按鈕，供液電機(jī)啟動(dòng)，打開冷卻液，再按此鈕，供液停止。 (14) 主軸正轉(zhuǎn)。按下此按鈕，主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)，同時(shí)鈕內(nèi)指示燈點(diǎn)亮。 (15) 主軸停轉(zhuǎn)。按下此按鈕，主軸電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)停止，同時(shí)鈕內(nèi)指示燈點(diǎn)亮。 (16) 主軸反轉(zhuǎn)。按下此按鈕，主軸電機(jī)反轉(zhuǎn)，同時(shí)鈕內(nèi)指示燈點(diǎn)亮。 此外，在面板左上方，還有一些指示燈指示系統(tǒng)的各種狀態(tài)。例如，電源有無的指示，是否聯(lián)機(jī)的指示，報(bào)警狀態(tài)的指示和回參考點(diǎn)的指示等。3.1.4

16、 控制軟件界面與菜單結(jié)構(gòu)控制軟件界面與菜單結(jié)構(gòu)圖3-5 控制軟件環(huán)境界面 (1) 加工方式。顯示系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行方式。隨著機(jī)械操作面板上的工作方式選擇開關(guān)的切換而改變。加工方式有自動(dòng)、校驗(yàn)、手動(dòng)、步進(jìn)、急停和手動(dòng)回參考點(diǎn)等。 (2) 加工程序。顯示自動(dòng)加工時(shí)，當(dāng)前正在執(zhí)行的程序行內(nèi)容并隨程序的運(yùn)行而更新。 (3) 正文及圖形顯示窗口(主畫面)。根據(jù)系統(tǒng)所處的顯示狀態(tài)而有所不同。在編輯程序時(shí)，主要用于顯示程序內(nèi)容。在自動(dòng)加工或校驗(yàn)時(shí)，可按F9功能鍵切換顯示狀態(tài)，如顯示程序(正文)、指令坐標(biāo)(大字符)和監(jiān)控圖形等。 (4) 命令行。主要用于MDI命令行形式時(shí)手動(dòng)輸入一行程序指令的顯示區(qū)。此外，也用作

17、一些參數(shù)數(shù)據(jù)輸入設(shè)定時(shí)的緩沖顯示以及系統(tǒng)報(bào)警信息等的顯示。 (5) 菜單區(qū)。菜單區(qū)顯示各菜單功能選項(xiàng)，并提示相應(yīng)的操作用功能鍵。 (6) 運(yùn)行程序索引。顯示當(dāng)前自動(dòng)運(yùn)行的程序號(hào)和程序行號(hào)。N后的數(shù)據(jù)，只有在程序中使用書寫了程序行號(hào)N指令時(shí)才會(huì)改變?yōu)橄鄳?yīng)的顯示；否則，固定顯示為N0000。 (7) 坐標(biāo)數(shù)據(jù)顯示。用于顯示X、Y、Z的坐標(biāo)值及當(dāng)前的進(jìn)給速度F值。坐標(biāo)值內(nèi)容可根據(jù)需要選定為：指令位置/實(shí)際位置/剩余進(jìn)給/跟蹤誤差/負(fù)載電流和機(jī)床坐標(biāo)/工件坐標(biāo)/相對(duì)坐標(biāo)。 (8) 輔助機(jī)能。顯示程序運(yùn)行過程中當(dāng)前M、S、T指令的模態(tài)值。 控制軟件的各個(gè)功能基本上是通過切換菜單，選擇相應(yīng)的功能按鍵(F1

18、F10)而啟動(dòng)執(zhí)行的。 系統(tǒng)按功能特點(diǎn)將主菜單分為基本功能和擴(kuò)展功能兩部分，整個(gè)系統(tǒng)菜單結(jié)構(gòu)見附錄C。 整個(gè)系統(tǒng)菜單層次的切換和返回都是按功能鍵F10。功能鍵F9對(duì)應(yīng)的顯示方式設(shè)定功能無論在那層菜單中都有，即任何時(shí)候都可按需要修改設(shè)定顯示方式。3.2 對(duì)刀調(diào)整及坐標(biāo)系設(shè)定3.2.1 數(shù)控銑床的位置調(diào)整數(shù)控銑床的位置調(diào)整 1手動(dòng)回參考點(diǎn)手動(dòng)回參考點(diǎn) 參考點(diǎn)是用于確定機(jī)床坐標(biāo)系的參照點(diǎn)，也是用于對(duì)各機(jī)械位置進(jìn)行精度校準(zhǔn)的點(diǎn)。當(dāng)機(jī)床因意外斷電、緊急制動(dòng)等原因停機(jī)而重啟動(dòng)時(shí)，嚴(yán)格地講應(yīng)該是每次開機(jī)啟動(dòng)后，都應(yīng)該先對(duì)機(jī)床各軸進(jìn)行手動(dòng)回參考點(diǎn)的操作，重新進(jìn)行一次位置校準(zhǔn)。手動(dòng)回參考點(diǎn)的操作步驟如下： (1

19、) 確保機(jī)床通電且與PC電腦聯(lián)機(jī)完成，將機(jī)床操作面板上的工作方式開關(guān)置于手動(dòng)回參考點(diǎn)的位置上。 (2) 分別按壓+X、+Y、+Z軸移動(dòng)方向按鈕一下，則系統(tǒng)即控制機(jī)床自動(dòng)往參考點(diǎn)位置處快速移動(dòng)，當(dāng)快到達(dá)參考點(diǎn)附近時(shí)，各軸自動(dòng)減速，再慢慢趨近直至到達(dá)參考點(diǎn)后停下。 (3) 到達(dá)參考點(diǎn)后，機(jī)床面板上回參考點(diǎn)指示燈點(diǎn)亮。此時(shí)，顯示屏上顯示參考點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(0，0，0)。 本機(jī)床參考點(diǎn)與機(jī)床各軸行程極限點(diǎn)(機(jī)床原點(diǎn))是接近重合的，參考點(diǎn)就在行程極限點(diǎn)內(nèi)側(cè)附近。如果在回參考點(diǎn)之前，機(jī)器已經(jīng)在參考點(diǎn)位置之外，則必須先手動(dòng)移至內(nèi)側(cè)后，再進(jìn)行回參考點(diǎn)的操作；否則，就會(huì)引發(fā)超程報(bào)警。 當(dāng)工作方式開關(guān)不

20、在回參考點(diǎn)位置上時(shí)，各軸往參考點(diǎn)附近移動(dòng)時(shí)將不會(huì)自動(dòng)減速，到達(dá)時(shí)就可能滑出參考點(diǎn)或行程極限的邊界之外，并引發(fā)超程報(bào)警。 2手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給和增量進(jìn)給手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給和增量進(jìn)給 將開關(guān)撥到“點(diǎn)動(dòng)”位置后，按壓軸移動(dòng)方向按鈕(+X、X、等)之一，各軸將分別在相應(yīng)的方向上產(chǎn)生連續(xù)位移，直到松開手為止。 若要調(diào)節(jié)移動(dòng)速度，可旋動(dòng)進(jìn)給速度修調(diào)倍率開關(guān)，則實(shí)際移動(dòng)速度等于系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定的快移速度乘進(jìn)給速度修調(diào)倍率。 若同時(shí)按快移按鈕和某個(gè)軸移動(dòng)方向按鈕，則在對(duì)應(yīng)軸方向上，將無視進(jìn)給速度修調(diào)倍率的設(shè)定，以系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定的快移速度產(chǎn)生連續(xù)位移。 將開關(guān)撥到“步進(jìn)”位置，將增量倍率選擇開關(guān)設(shè)定于(1、10、100、1000

21、)四擋之一的位置。每次按壓/松開軸移動(dòng)方向按鈕一次，拖板將在相應(yīng)的軸方向上產(chǎn)生指定數(shù)量單位的位移。通過調(diào)整改變?cè)隽窟M(jìn)給倍率值，可得到所期望的精確位移。 當(dāng)需要用手動(dòng)方法產(chǎn)生較大范圍的精確移動(dòng)時(shí)，可先采用手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給(點(diǎn)動(dòng))的方法移近目標(biāo)后，再改用增量進(jìn)給的方法精確調(diào)整到指定目標(biāo)處。點(diǎn)動(dòng)和步進(jìn)既可用于空程移動(dòng)，也可進(jìn)行銑削加工。 3MDI操作操作 MDI是指命令行形式的程序執(zhí)行方法，它可以從計(jì)算機(jī)鍵盤接受一行程序指令，并能立即執(zhí)行。采用MDI操作可進(jìn)行局部范圍的修整加工以及快速精確的位置調(diào)整。MDI操作的步驟如下： (1) 在基本功能主菜單下，按F4功能鍵切換到MDI子菜單下。 (2) 再按F6

22、鍵進(jìn)入MDI運(yùn)行方式，屏幕顯示如圖3-6所示畫面。畫面的正文顯示區(qū)顯示的是系統(tǒng)當(dāng)前的模態(tài)數(shù)據(jù)。命令行出現(xiàn)光標(biāo)，等待鍵入MDI程序指令。 圖3-6 MDI操作屏幕畫頁面 (3) 可用鍵盤在光標(biāo)處輸入整段程序(如G90 G01 X10.0 Y10.0 Z10.0 F100)，也可一個(gè)功能字一個(gè)功能字地輸入，輸完后按回車鍵，則各功能字?jǐn)?shù)據(jù)存入相應(yīng)的地址，且顯示在正文區(qū)對(duì)應(yīng)位置處。 若系統(tǒng)當(dāng)前的模態(tài)與欲輸入的指令模態(tài)相同，則可不輸入。在按回車鍵之前發(fā)現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)有誤，可用退格鍵、編輯鍵修改。若按回車后發(fā)現(xiàn)某功能字?jǐn)?shù)據(jù)有誤，則可重新輸入該功能字的正確數(shù)據(jù)并回車進(jìn)行更新。若需要清除所輸入的全部MDI功能數(shù)據(jù)

23、，可按功能鍵F1。 (4) 全部指令數(shù)據(jù)輸入完畢后，將操作面板上的工作方式開關(guān)置于“自動(dòng)”擋；然后，按壓操作面板上的“循環(huán)啟動(dòng)”按鈕，即可開始執(zhí)行MDI程序功能。若MDI程序運(yùn)行中途需要停止運(yùn)行，可按功能鍵F1。 如果在進(jìn)行MDI運(yùn)行時(shí)，已經(jīng)有程序正在自動(dòng)運(yùn)行，則系統(tǒng)會(huì)提示不能實(shí)施MDI運(yùn)行。 當(dāng)一個(gè)MDI程序運(yùn)行完成后，系統(tǒng)將自動(dòng)清除剛執(zhí)行的功能數(shù)據(jù)，等待輸入下一個(gè)運(yùn)行程序段。3.2.2 鉆銑用刀具及對(duì)刀鉆銑用刀具及對(duì)刀 1鉆銑用刀具鉆銑用刀具:按切削工藝可分為三種： (1) 鉆削刀具。鉆削刀具分小孔鉆頭、短孔鉆頭(深徑比5)、深孔鉆頭(深徑比6，可高達(dá)100以上)和槍鉆、絲錐、鉸刀等。 (

24、2) 鏜削刀具。鏜削工具分鏜孔刀(粗鏜、精鏜)和鏜止口刀等。 (3) 銑削刀具。銑削工具分面銑刀、立銑刀和三面刃銑刀等。 若按安裝連接型式可分為套裝式(帶孔刀體需要通過芯軸來安裝)、整體式(刀體和刀桿為一體)和機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀片(采用標(biāo)準(zhǔn)刀桿體)等。 除具有和主軸錐孔同樣錐度刀桿的整體式刀具可與主軸直接安裝外，大部分鉆銑用刀具都需要通過標(biāo)準(zhǔn)刀柄夾持轉(zhuǎn)接后與主軸錐孔聯(lián)接。 如圖3-7所示，刀具系統(tǒng)通常由拉釘、刀柄和鉆銑刀具等組成。圖3-7 鉆銑常用刀具構(gòu)成機(jī)用鉸刀鉆頭立銑刀傾斜型鏜刀桿鏜刀桿直角型接柄鏜桿楔型鏜刀桿彈簧夾頭刀柄立銑刀柄直柄工具接柄套式立銑刀具組合拉釘?shù)侗ソz夾頭絲錐攻絲夾頭刀柄組合

25、鉆夾頭刀柄莫氏孔刀柄帶扁尾彈簧夾頭刀柄帶 扁 尾莫氏孔刀柄拉釘?shù)侗ソz夾頭絲錐攻絲夾頭刀柄組合套式立銑刀具組合鉆夾頭刀柄接柄鏜桿楔型鏜刀桿直角型鏜刀桿傾斜型鏜刀桿鉆頭立銑刀機(jī)用鉸刀中軸線立 銑 刀 柄直柄工具接柄 2對(duì)刀對(duì)刀 數(shù)控銑床的對(duì)刀內(nèi)容包括基準(zhǔn)刀具的對(duì)刀和各個(gè)刀具相對(duì)偏差的測(cè)定兩部分。 對(duì)刀時(shí)，先從某零件加工所用到的眾多刀具中選取一把作為基準(zhǔn)刀具，進(jìn)行對(duì)刀操作；再分別測(cè)出其他各個(gè)刀具與基準(zhǔn)刀具刀位點(diǎn)的位置偏差值，如長(zhǎng)度、直徑等。 這樣就不必對(duì)每把刀具都去做對(duì)刀操作。 如果某零件的加工，僅需一把刀具就可以的話，則只要對(duì)該刀具進(jìn)行對(duì)刀操作即可。 如果所要換的刀具是加工暫停時(shí)臨時(shí)手工換上的，

26、則該刀具的對(duì)刀也只需要測(cè)定出其與基準(zhǔn)刀具刀位點(diǎn)的相對(duì)偏差，再將偏差值存入刀具數(shù)據(jù)庫。 有關(guān)多把刀具偏差設(shè)定及意義，將在刀具補(bǔ)償內(nèi)容中說明，下面僅對(duì)基準(zhǔn)刀具的對(duì)刀操作進(jìn)行說明。 當(dāng)工件以及基準(zhǔn)刀具(或?qū)Φ豆ぞ?都安裝好后，可按下述步驟進(jìn)行對(duì)刀操作。 先將方式開關(guān)置于“回參考點(diǎn)”位置，分別按+X、+Y、+Z方向按鍵令機(jī)床進(jìn)行回參考點(diǎn)操作，此時(shí)屏幕將顯示對(duì)刀參照點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。若機(jī)床原點(diǎn)與參考點(diǎn)重合，則坐標(biāo)顯示為(0，0，0)。 1) 以毛坯孔或外形的對(duì)稱中心為對(duì)刀位置點(diǎn) 以定心錐軸找小孔中心。如圖3-8所示，根據(jù)孔徑大小選用相應(yīng)的定心錐軸，手動(dòng)操作使錐軸逐漸靠近基準(zhǔn)孔的中心，手壓移動(dòng)Z軸，

27、使其能在孔中上下輕松移動(dòng)，記下此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系中的X、Y坐標(biāo)值，即為所找孔中心的位置。圖3-8 定心錐軸找孔中心 定心錐軸 圖3-9 百分表找孔中心表頭工件主軸百分表磁性表座 用百分表找孔中心。 如圖3-9所示，用磁性表座將百分表粘在機(jī)床主軸端面上，手動(dòng)或低速旋轉(zhuǎn)主軸。然后，手動(dòng)操作使旋轉(zhuǎn)的表頭依X、Y、Z的順序逐漸靠近被測(cè)表面，用步進(jìn)移動(dòng)方式，逐步降低步進(jìn)增量倍率，調(diào)整移動(dòng)X、Y位置，使得表頭旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，其指針的跳動(dòng)量在允許的對(duì)刀誤差內(nèi)(如0.02 mm)，記下此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系中的X、Y坐標(biāo)值，即為所找孔中心的位置。 用尋邊器找毛坯對(duì)稱中心。將電子尋邊器和普通刀具一樣裝夾在主軸上，其柄部和觸頭之

28、間有一個(gè)固定的電位差，當(dāng)觸頭與金屬工件接觸時(shí)，即通過床身形成回路電流，尋邊器上的指示燈就被點(diǎn)亮；逐步降低步進(jìn)增量，使觸頭與工件表面處于極限接觸(進(jìn)一步即點(diǎn)亮，退一步則熄滅)，即認(rèn)為定位到工件表面的位置處。 如圖3-10所示，先后定位到工件正對(duì)的兩側(cè)表面，記下對(duì)應(yīng)的X1、X2、Y1、Y2坐標(biāo)值，則對(duì)稱中心在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)應(yīng)是(X1+X2)/2，(Y1+Y2)/2)。 圖3-10 尋邊器找對(duì)稱中心X1X2Y2Y12Y Y212X X21X1X2Y2Y12Y Y212X X212) 以毛坯相互垂直的基準(zhǔn)邊線的交點(diǎn)為對(duì)刀位置點(diǎn)工件原點(diǎn)WXYYWXMXWYZ機(jī)床原點(diǎn)MXXa機(jī)床原點(diǎn)MyybabXbb

29、ya+D/2yZZabXa+D/2XXbW工件原點(diǎn)YXaXWYYbYaZ機(jī)床原點(diǎn)M機(jī)床原點(diǎn)M工件原點(diǎn)WXYYWXMXWYZ機(jī)床原點(diǎn)MXXa機(jī)床原點(diǎn)MyybabXbbya+D/2yZZabXa+D/2工件原點(diǎn)WXYYWXMXWYZ機(jī)床原點(diǎn)MXXa機(jī)床原點(diǎn)MyybabXbbya+D/2yZZabXa+D/2ZaMZbYbXWYYaXa2D2DXb圖3-11 對(duì)刀操作時(shí)的坐標(biāo)位置關(guān)系 按X、Y軸移動(dòng)方向鍵，使刀具圓周刃口接觸工件的左(或右)側(cè)面，記下此時(shí)刀具在機(jī)床坐標(biāo)系中的X坐標(biāo)xa。然后按X軸移動(dòng)方向鍵使刀具離開工件左(或右)側(cè)面。 用同樣的方法調(diào)整移動(dòng)到刀具圓周刃口接觸工件的前(或后)側(cè)面，記下

30、此時(shí)的Y坐標(biāo)ya；最后，讓刀具離開工件的前(或后)側(cè)面，并將刀具回升到遠(yuǎn)離工件的位置。 如果已知刀具或?qū)み吰鞯闹睆綖镈，則基準(zhǔn)邊線交點(diǎn)處的坐標(biāo)應(yīng)為 2D,2Daayx 3) 刀具Z向?qū)Φ?當(dāng)對(duì)刀工具中心(即主軸中心)在X、Y方向上的對(duì)刀完成后，可取下對(duì)刀工具，換上基準(zhǔn)刀具，進(jìn)行Z向?qū)Φ恫僮鳌?Z向?qū)Φ饵c(diǎn)通常都是以工件的上下表面為基準(zhǔn)的，這可利用Z向設(shè)定器進(jìn)行精確對(duì)刀，其原理與尋邊器相同。如圖3-12所示，若以工件上表面為Z=0的工件零點(diǎn)，則當(dāng)?shù)毒呦卤砻媾cZ向設(shè)定器接觸致指示燈亮?xí)r，刀具在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)應(yīng)為Z=100，即可使用G92Z100.0來聲明。圖3-12 Z向?qū)Φ对O(shè)定G92Z100.

31、0Z=0指示燈坯件坯件指示燈G92Z100Z0 如圖3-11所示，假定編程原點(diǎn)(或工件原點(diǎn))預(yù)設(shè)定在距對(duì)刀用的基準(zhǔn)表面距離分別為xb，yb，zb的位置處。),2D,2D(aaazyx 若將刀具刀位點(diǎn)置于對(duì)刀基準(zhǔn)面的交匯處，則此時(shí)刀具刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(xb，yb，zb)。 如前所述，它在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)應(yīng)為。此時(shí)，若用MDI執(zhí)行G92 ，即可建立起所需的工件坐標(biāo)系。 此外，也可先將刀具移到某一位置處，記下此時(shí)屏幕上顯示的該位置在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值； 然后，換算出此位置處刀具刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)； 再將所算出的X、Y、Z坐標(biāo)值填入程序中G92指令內(nèi)；在保持當(dāng)前刀具位置不移動(dòng)的

32、情況下去運(yùn)行程序，同樣可達(dá)到對(duì)刀的目的。 在實(shí)際操作中，當(dāng)需要用多把刀具加工同一工件時(shí)，常常是在不裝刀具的情況下進(jìn)行對(duì)刀的。 這時(shí)，常以刀座底面中心為基準(zhǔn)刀具的刀位點(diǎn)先進(jìn)行對(duì)刀；然后，分別測(cè)出各刀具實(shí)際刀位點(diǎn)相對(duì)于刀座底面中心的位置偏差，填入刀具數(shù)據(jù)庫即可；執(zhí)行程序時(shí)由刀具補(bǔ)償指令功能來實(shí)現(xiàn)各刀具位置的自動(dòng)調(diào)整。3.2.3 機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)定機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)定 1參考點(diǎn)與機(jī)床坐標(biāo)系參考點(diǎn)與機(jī)床坐標(biāo)系 有關(guān)數(shù)控銑床坐標(biāo)軸方向的確定已在第1章進(jìn)行過說明，本節(jié)僅就ZJK75321型數(shù)控鉆銑床稍作說明。 該銑床是一立式銑床，XY平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)是由工作臺(tái)拖板移動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，Z軸方向則是由刀具主軸上下移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)

33、的。 當(dāng)按壓+X軸方向鍵時(shí)，產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)是工作臺(tái)拖板向左移動(dòng)； 按壓+Y軸方向鍵時(shí)，所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)是工作臺(tái)拖板向前移動(dòng)，亦相當(dāng)于是刀具相對(duì)工作臺(tái)(工件)向后移動(dòng)。 按壓+Z軸方向鍵時(shí)，產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)就是刀具主軸向上移動(dòng)(遠(yuǎn)離工作臺(tái)面)。各軸行程極限由擋鐵及其行程開關(guān)位置確定。 大多數(shù)數(shù)控銑床都將參考點(diǎn)設(shè)定在各軸正向行程極限處。但參考點(diǎn)位置的設(shè)定并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各廠家可根據(jù)需要將其設(shè)定在某一固定位置。 比如，XK5040A型數(shù)控銑床的參考點(diǎn)就設(shè)在各軸向行程中間的位置上；ZJK75321型數(shù)控鉆銑床的Y、Z軸向參考點(diǎn)均設(shè)在對(duì)應(yīng)軸的正向行程極限處；而X軸向參考點(diǎn)的位置則有的設(shè)在正向行程極限處，有的卻設(shè)在負(fù)

34、向行程極限處。 參考點(diǎn)的位置在出廠時(shí)就應(yīng)已調(diào)整并固定好，用戶不得隨意改動(dòng)；否則，加工運(yùn)行精度將無法保證。 當(dāng)經(jīng)過手動(dòng)回參考點(diǎn)后，屏幕即顯示此時(shí)機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)(0，0，0)，即該銑床的參考點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)重合。(當(dāng)然在實(shí)際機(jī)床中，也有的參考點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)并不重合，此類機(jī)床在參考點(diǎn)處的機(jī)床坐標(biāo)顯示就不是0。) 對(duì)參考點(diǎn)為正向行程極限的機(jī)床而言，工作區(qū)內(nèi)的刀位點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)均為負(fù)值；對(duì)參考點(diǎn)為負(fù)向行程極限的軸來說，正常工作區(qū)內(nèi)的點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中該軸對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)均為正值。 2工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系 機(jī)床的工件坐標(biāo)系各坐標(biāo)軸的方向和機(jī)床坐標(biāo)系一致，工件坐標(biāo)系可通過執(zhí)行程序指令G92 X.Y.Z.來建立或用G

35、54G59指令來預(yù)置。 1) 用G92指令建立工件坐標(biāo)系 格式：G92 X.Y.Z. G92指令的意義就是聲明當(dāng)前刀具刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，以此作參照來確立工件原點(diǎn)的位置。 若已將各軸移到工作區(qū)內(nèi)某位置，其屏幕顯示當(dāng)前刀具在機(jī)床坐標(biāo)系中坐標(biāo)為(x1,y1，z1)。 此時(shí)，如果用MDI操作方式執(zhí)行程序指令G92 X0 Y0 Z0，就會(huì)在系統(tǒng)內(nèi)部建立工件坐標(biāo)系，屏幕上將顯示出工件原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(x1，y1，z1)， 按F9鍵顯示方式坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系，將正文區(qū)切換到顯示工件坐標(biāo)系，則顯示當(dāng)前刀具在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(0，0，0)； 如果執(zhí)行程序指令G92 Xx2 Yy2 Zz2，

36、則顯示出工件原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(x1x2，y1y2，z1z2)；如切換到工件坐標(biāo)系顯示，則顯示當(dāng)前刀具在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(x2，y2，z2)。 在整個(gè)程序運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行G92指令的結(jié)果和此一樣；再執(zhí)行G92指令時(shí)又將建立新的工件坐標(biāo)系。 如前所述，在執(zhí)行含G92指令的程序前，必須進(jìn)行對(duì)刀操作，確保由G92指令建立的工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置和編程時(shí)設(shè)定的程序原點(diǎn)的位置一致。 2) 用G54G59來預(yù)置設(shè)定工件坐標(biāo)系 在機(jī)床控制系統(tǒng)中，還可用G54G59指令在6個(gè)預(yù)定的工件坐標(biāo)系中選擇當(dāng)前工件坐標(biāo)系。 當(dāng)工件尺寸很多且相對(duì)具有多個(gè)不同的標(biāo)注基準(zhǔn)時(shí)，可將其中幾個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，通

37、過MDI方式預(yù)先輸入到系統(tǒng)中，作為G54G59的坐標(biāo)原點(diǎn)，系統(tǒng)將自動(dòng)記憶這些點(diǎn)。 一旦程序執(zhí)行到G54G59指令之一時(shí)，則該工件坐標(biāo)系原點(diǎn)即為當(dāng)前程序原點(diǎn)，后續(xù)程序段中的絕對(duì)坐標(biāo)均為相對(duì)此程序原點(diǎn)的值。例如，圖3-13所示從ABCD行走路線，可編程如下：圖3-13 工件坐標(biāo)系設(shè)定ZYWXXX5454Y機(jī)機(jī)YG543040AXY59593030G59B45152035G523535CDXY機(jī)床原點(diǎn)M工件原點(diǎn)M機(jī)床原點(diǎn)yxzzx112122yZYXW工件原點(diǎn)X2Y2Z2Y1Z1X1M機(jī)床原點(diǎn)M機(jī)床原點(diǎn)3535Y機(jī)DX機(jī)C20Y35 XX594530G59X5430A40G54Y54Y593015B

38、G52N10 G54 G00 G90 X30.0 Y40.0 快速移到G54中的A點(diǎn)N15 G59 將G59置為當(dāng)前工件坐標(biāo)系 N20 G00 X30.0 Y30.0 移到G59中的B點(diǎn)N25 G52 X45.0 Y15.0 在當(dāng)前工件坐標(biāo)系G59中，建立局部坐標(biāo)系G52N30 G00 G90 X35.0 Y20.0 移到G52中的C點(diǎn)N35 G53 X35.0 Y35.0 移到G53(機(jī)械坐標(biāo)系)中的D點(diǎn). 執(zhí)行N10程序段時(shí)，系統(tǒng)會(huì)先選定G54坐標(biāo)系作為當(dāng)前工件坐標(biāo)系；然后，再執(zhí)行G00移動(dòng)到該坐標(biāo)系中的A點(diǎn)。 執(zhí)行N15程序段時(shí)，系統(tǒng)又會(huì)選擇G59坐標(biāo)系作為當(dāng)前工件坐標(biāo)系。執(zhí)行N20時(shí)，

39、機(jī)床就會(huì)移到剛指定的G59坐標(biāo)系中的B點(diǎn)。 執(zhí)行N25時(shí)，將在當(dāng)前工件坐標(biāo)系G59中建立局部坐標(biāo)系G52，G52后所跟的坐標(biāo)值，是G52的原點(diǎn)在當(dāng)前坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。 執(zhí)行N30時(shí)，刀具將移到局部坐標(biāo)系G52中的C點(diǎn)。G53是直接按機(jī)床坐標(biāo)系編程。 執(zhí)行N35時(shí)，工具將移到機(jī)床坐標(biāo)系中的D點(diǎn)。但G53指令只對(duì)本程序段有效，后續(xù)程序段如不指定其他坐標(biāo)系的話，當(dāng)前有效坐標(biāo)系還是屬于G59中的局部坐標(biāo)系G52。 預(yù)置工件坐標(biāo)系G54G59的設(shè)定，可在MDI方式菜單中選按“坐標(biāo)系F3”，切換到工件坐標(biāo)系G54設(shè)定屏幕。 如果欲將當(dāng)前位置點(diǎn)設(shè)為G54的零點(diǎn)，可根據(jù)屏幕右上角顯示的當(dāng)前點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)

40、值數(shù)據(jù)，在MDI命令行輸入該數(shù)值后回車，則屏幕顯示如圖3-14所示。 如要預(yù)置G55G59，可使用翻頁鍵切換到相應(yīng)的頁面，再在MDI命令行輸入其原點(diǎn)坐標(biāo)即可。 工件原點(diǎn)預(yù)置好后，可按“F5重新對(duì)刀”，系統(tǒng)自動(dòng)切換到MDI操作屏，鍵入G54后按循環(huán)啟動(dòng)執(zhí)行，則當(dāng)前工件坐標(biāo)系就切換到了G54。 同樣，可以將G55、G56G59等置為當(dāng)前工件坐標(biāo)系，右下部“工件坐標(biāo)零點(diǎn)”處也將隨著顯示當(dāng)前工件原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。 一般地，G92不要和G54G59混用。 如果需要察看當(dāng)前刀具的坐標(biāo)位置數(shù)據(jù)，可隨時(shí)按F9鍵，從中選擇“坐標(biāo)系”項(xiàng)，回車后再選擇 (機(jī)床坐標(biāo)/工件坐標(biāo)/相對(duì)坐標(biāo))并回車，則在屏幕右上部

41、的坐標(biāo)數(shù)據(jù)顯示區(qū)就可看到所需的結(jié)果。 若正文區(qū)已處于大字符坐標(biāo)數(shù)據(jù)顯示方式，則其坐標(biāo)數(shù)據(jù)方式也同樣隨著改變。如果按F9鍵后選擇的是“坐標(biāo)值”項(xiàng)，則還可獲得“指令位置/實(shí)際位置/剩余進(jìn)給/跟蹤誤差/負(fù)載電流”等數(shù)據(jù)內(nèi)容顯示的選擇。圖3-14 預(yù)置工件坐標(biāo)系的設(shè)定 3圖形跟蹤顯示圖形跟蹤顯示 在實(shí)際加工和程序空運(yùn)行校驗(yàn)時(shí)，常常希望看到加工軌跡的跟蹤顯示，這也可按F9功能鍵進(jìn)行選擇。 在彈出菜單中，選擇“顯示模式”菜單項(xiàng)并回車后，可按需要選擇“三維圖形/XY平面/ZX平面/YZ平面/圖形聯(lián)合顯示”等。圖3-15所示是圖形聯(lián)合跟蹤顯示的效果。圖3-15 圖形跟蹤顯示效果3.3 基本功能指令與程序調(diào)試基

42、本功能指令與程序調(diào)試3.3.1 程序中用到的各功能字程序中用到的各功能字 1G功能功能 格式：G2，G后可跟2位數(shù)。 數(shù)控銑床中常用的G功能指令如表3-2所示。表表3-2 數(shù)控銑床的數(shù)控銑床的G功能指令功能指令代 碼 組 意 義 代 碼 組 意 義 代 碼 組 意 義 *G00 快速點(diǎn)定位 G28 回參考點(diǎn) G52 局部坐標(biāo)系設(shè)定 G01 直線插補(bǔ) G29 00 參考點(diǎn)返回 G53 00 機(jī)床坐標(biāo)系編程 G02 順圓插補(bǔ) *G40 刀徑補(bǔ)償取消 G03 逆圓插補(bǔ) G41 刀徑左補(bǔ)償 *G54G59 工件坐標(biāo)系 16 選擇 G33 01 螺紋切削 G42 09 刀徑右補(bǔ)償 G92 11 工件坐標(biāo)

43、系設(shè)定 G04 00 暫停延時(shí) G43 刀長(zhǎng)正補(bǔ)償 G65 00 宏指令調(diào)用 G07 00 虛軸指定 G44 刀長(zhǎng)負(fù)補(bǔ)償 *G11 單段允許 *G49 10 刀長(zhǎng)補(bǔ)償取消 G73G89 06 鉆、鏜循環(huán) G12 07 單段禁止 *G50 縮放關(guān) *G90 絕對(duì)坐標(biāo)編程 *G17 XY 加工平面 G51 04 縮放開 G91 13 增量坐標(biāo)編程 G18 ZX 加工平面 G24 鏡像開 *G94 每分鐘進(jìn)給方式 G19 02 YZ 加工平面 *G25 03 鏡像關(guān) G95 14 每轉(zhuǎn)進(jìn)給方式 G20 英制單位 G68 旋轉(zhuǎn)變換 G98 回初始平面 *G21 08 公制單位 *G69 05 旋轉(zhuǎn)取消

44、 *G99 15 回參考平面 2M功能功能 格式：M2，M后可跟2位數(shù)。 銑削中常用的M功能指令和車削基本相同，請(qǐng)參閱第2章2.3.1節(jié)。 3F、S功能功能 F功能是用于控制刀具相對(duì)于工件的進(jìn)給速度。速度指令范圍為F024 000，采用直接數(shù)值指定法，可由G94、G95分別指定F的單位是mm / min還是mm / r。注意：實(shí)際進(jìn)給速度還受操作面板上進(jìn)給速度修調(diào)倍率的控制。 S功能用于控制帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)的主軸的轉(zhuǎn)速，其后可跟4位數(shù)。由于ZJK75321數(shù)控鉆銑床的主軸變速是在停機(jī)狀態(tài)下人工進(jìn)行的，因此，寫在程序中的S代碼事實(shí)上是用于保證程序完整性的，實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速并不受其控制。3.3.2 直線和

45、圓弧插補(bǔ)指令直線和圓弧插補(bǔ)指令1快速定位指令G00和直線進(jìn)給指令G01格式：G90 (G91) G00 X.Y. Z. G90 (G91) G01 X.Y. Z. F. 如圖3-16所示，空間直線移動(dòng)從A到B。圖3-16 空間直線移動(dòng)ZW原點(diǎn)XaXbYZbABZaYaYbX 絕對(duì)：G90 G00 Xxb Yyb Zzb 絕對(duì)：G90 G01 Xxb Yyb Zzb F f 如圖3-16所示，空間直線移動(dòng)從A到B。其編程計(jì)算方法如下： 增量：G91G00 X(xbxa) Y(ybya) Z(zbza) 增量：G91 G01 X(xbxa) Y(ybya) Z(zbza) Ff 說明： (1) G

46、00時(shí)X、Y、Z三軸同時(shí)以各軸的快進(jìn)速度從當(dāng)前點(diǎn)開始向目標(biāo)點(diǎn)移動(dòng)。一般各軸不能同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)，其行走路線可能為折線。 (2) G00時(shí)軸移動(dòng)速度不能由F代碼來指定，只受快速修調(diào)倍率的影響。一般地，G00代碼段只能用于工件外部的空程行走，不能用于切削行程中。 (3) G01時(shí)，刀具以F指令的進(jìn)給速度由A向B進(jìn)行切削運(yùn)動(dòng), 并且控制裝置還需要進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，合理地分配各軸的移動(dòng)速度，以保證其合成運(yùn)動(dòng)方向與直線重合。 G01時(shí)的實(shí)際進(jìn)給速度等于F指令速度與進(jìn)給速度修調(diào)倍率的乘積。 2圓弧插補(bǔ)指令圓弧插補(bǔ)指令G02、G03 前述G00、G01移動(dòng)指令既可在平面內(nèi)進(jìn)行，也可實(shí)現(xiàn)三軸聯(lián)動(dòng)，而圓弧插補(bǔ)只能在某平

47、面內(nèi)進(jìn)行，因此，若要在某平面內(nèi)進(jìn)行圓弧插補(bǔ)加工，必須用G17、G18、G19指令事先將該平面設(shè)置為當(dāng)前加工平面； 事實(shí)上，空間圓弧曲面的加工都是轉(zhuǎn)化為一段段的空間直線(或平面圓弧)而進(jìn)行的。 格式：G17G90 (G91) G02(G03) X. Y. R. (I. J.) F. 或 G18G90 (G91) G02(G03) X. Z. R. (I. K.) F. G19G90 (G91) G02(G03) Y. Z. R. (J. K.) F. 圖3-17(a)所示為XY平面內(nèi)的圓弧ABXZYYXZY301030XXYYZ(a)(b)(c)(d)r2O2CO1r1AB(Xb, Yb)(X1

48、, Y1)(X2, Y2)(Xa, Ya)XBR25AG03G02G17G18G03G02G19G03G02(Xc, Yc)R25 圖3-17(a)所示為XY平面內(nèi)的圓弧AB，編程計(jì)算方法如下：絕對(duì)增量G17G90 G02 X xb Y yb R r1 F f R 編程 G17G90 G02 X xb Y yb I(x1xa) J (y1ya) Ff G91G02 X (xbxa)Y(ybya) R r1 F f G91G02 X(xbxa)Y(ybya)I(x1xa)J(y1ya)Ff 圖3-17(a)所示為XY平面內(nèi)的圓弧BCXZYYXZY301030XXYYZ(a)(b)(c)(d)r2

49、O2CO1r1AB(Xb, Yb)(X1, Y1)(X2, Y2)(Xa, Ya)XBR25AG03G02G17G18G03G02G19G03G02(Xc, Yc)R25 圖(a)所示弧BC，如果前面已有G17平面設(shè)置指令，則編程計(jì)算方法如下： 絕對(duì)增量G90 G03 X xc Y yc R r2 F f R 編程 G90 G03 X xc Y yc I(x2xb) J (y2yb) Ff G91G03 X (xcxb)Y(ycyb) R r2 F f G91G03 X(xcxb)Y(ycyb)I(x2xb)J(y2yb)Ff 說明：說明： (1) 在G02、G03指令時(shí)，刀具相對(duì)工件以F指令

50、的進(jìn)給速度從當(dāng)前點(diǎn)向終點(diǎn)進(jìn)行插補(bǔ)加工，G02為順時(shí)針方向圓弧插補(bǔ)，G03為逆時(shí)針方向圓弧插補(bǔ)。 圓弧走向的順逆應(yīng)是從垂直于圓弧加工平面的第三軸的正方向看到的回轉(zhuǎn)方向，如圖3-17(c)所示。XZYYXZY301030XXYYZ(a)(b)(c)(d)r2O2CO1r1AB(Xb, Yb)(X1, Y1)(X2, Y2)(Xa, Ya)XBR25AG03G02G17G18G03G02G19G03G02(Xc, Yc)R25 (2) 圓弧插補(bǔ)既可用圓弧半徑R指令編程，也可用I、J、K指令編程。在同一程序段中，I、J、K、R同時(shí)指令時(shí)，R優(yōu)先，I、J、K指令無效。 當(dāng)用R指令編程時(shí)，如果加工圓弧段所

51、對(duì)的圓心角為0180，R取正值；如果圓心角為180360，R則取負(fù)值。 如圖3-17(b)所示的兩段圓弧，其半徑、端點(diǎn)、走向都相同，但所對(duì)的圓心角卻不同，在程序上則僅表現(xiàn)為R值的正負(fù)區(qū)別。 XZYYXZY301030XXYYZ(a )(b )(c )(d )r2O2CO1r1AB(Xb, Yb)(X1, Y1)(X2, Y2)(Xa, Ya)XBR 25AG03G02G17G18G03G02G19G03G02(Xc, Yc)R 25小圓弧段：大圓弧段：G90 G03 X 0 Y 25.0 R 25.0或：G91 G03 X25.0 Y 25.0 R 25.0 G90 G03 X 0 Y 25.

52、0 R25.0 或：G91 G03 X25.0 Y 25.0 R25.0 (3) X、Y、Z同時(shí)省略時(shí)，表示起、終點(diǎn)重合；若用I、J、K指令圓心，相當(dāng)于指令了360的??；若用R編程時(shí)，則表示指令為0的弧。 (4) 無論用絕對(duì)還是用相對(duì)編程方式，I、J、K都為圓心相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量，為零時(shí)可省略。(也有的機(jī)床廠家指令I(lǐng)、J、K為起點(diǎn)相對(duì)于圓心的坐標(biāo)增量。) G02 (G03) I. 整圓 G02 (G03) R. 不動(dòng) (5) 機(jī)床啟動(dòng)時(shí)默認(rèn)的加工平面是G17。如果程序中剛開始時(shí)所加工的圓弧屬于XY平面，則G17可省略，一直到有其他平面內(nèi)的圓弧加工時(shí)才指定相應(yīng)的平面設(shè)置指令；再返回到XY平

53、面內(nèi)加工圓弧時(shí)，則必須指定G17。 G17、G18、G19主要用于指定圓弧插補(bǔ)時(shí)的加工平面，并不限制G00、G01的移動(dòng)范圍。如果當(dāng)前加工平面設(shè)置為G17，同樣可以在G00、G01中指定Z軸的移動(dòng)。 此外，有的機(jī)床還可用G02、G03實(shí)現(xiàn)空間螺旋線進(jìn)給。其格式如下： G17G90 (G91) G02(G03) X. Y. R. ( I. J.) Z. F.或 G18G90 (G91) G02(G03) X. Z. R. ( I. K. ) Y. F. G19G90 (G91) G02(G03) Y. Z. R. ( J. K. ) X. F. 即在原G02、G03指令格式程序段后部，再增加一個(gè)

54、與加工平面相垂直的第三軸移動(dòng)指令，這樣在進(jìn)行圓弧進(jìn)給的同時(shí)還進(jìn)行第三軸方向的進(jìn)給，其合成軌跡就是一空間螺旋線。如圖3-17(d)所示的軌跡G91 G17 G03 X 30.0 Y 30.0 R 30.0 Z 10.0 F100其程序應(yīng)是： XZYYXZY301030XXYYZ(a )(b )(c )(d )r2O2CO1r1AB(Xb, Yb)(X1, Y1)(X2, Y2)(Xa, Ya)XBR 25AG03G02G17G18G03G02G19G03G02(Xc, Yc)R 25或 G90 G17 G03 X 0 Y 30.0 R 30.0 Z 10.0 F100 3.3.3 其他常用指令其

55、他常用指令 1G04暫停延時(shí)暫停延時(shí) 格式：G04 P.，單位ms(毫秒)。 執(zhí)行此指令時(shí)，加工進(jìn)給將暫停P后所設(shè)定的時(shí)間，然后自動(dòng)開始執(zhí)行下一程序段。 機(jī)床在執(zhí)行程序時(shí)，一般并不等到上一程序段減速到達(dá)終點(diǎn)后才開始執(zhí)行下一個(gè)程序段，因此，可能導(dǎo)致刀具在拐角處的切削不完整。如果拐角精度要求很嚴(yán)，必須暫停。例如：欲停留1.5 s時(shí)，程序段為：G04 P1500。 2段間過渡方式指令段間過渡方式指令G09、G61、G64 除用暫停指令來保證兩程序段間的準(zhǔn)確連接外，還可用段間過渡指令來實(shí)現(xiàn)。 1) 準(zhǔn)停校驗(yàn)G09 一個(gè)包含G09的程序段在終點(diǎn)進(jìn)給速度減速到0，確認(rèn)進(jìn)給電機(jī)已經(jīng)到達(dá)規(guī)定終點(diǎn)的范圍內(nèi)，然后

56、繼續(xù)進(jìn)行下個(gè)程序段。該功能可用于形成尖銳的棱角。G09是非模態(tài)指令，僅在其被規(guī)定的程序段中有效。 2) 精確停止校驗(yàn)G61 在G61后的各程序段的移動(dòng)指令都要在終點(diǎn)被減速到0，直到遇到G64指令為止。在終點(diǎn)處確定為到位狀態(tài)后繼續(xù)執(zhí)行下個(gè)程序段，這樣便可確保實(shí)際輪廓和編程輪廓相符。 3) 連續(xù)切削過渡G64 在G64之后的各程序段直到遇到G61為止，所編程的軸的移動(dòng)剛開始減速時(shí)就開始執(zhí)行下一程序段。因此，加工輪廓轉(zhuǎn)角處時(shí)就可能形成圓角過渡；進(jìn)給速度F越大，則轉(zhuǎn)角就越大。 3輸入數(shù)據(jù)單位設(shè)定輸入數(shù)據(jù)單位設(shè)定G20、G21、G22 使用G20、G21、G22可分別選擇設(shè)定數(shù)據(jù)輸入單位為英制、公制或脈

57、沖當(dāng)量。這三個(gè)G代碼必須在程序的開頭，坐標(biāo)系設(shè)定之前，用單獨(dú)的程序段來指定。如不指定，默認(rèn)為G21公制單位。 4參考點(diǎn)操作參考點(diǎn)操作G28、G29 格式：G28 X.Y. Z. 經(jīng)指令中間點(diǎn)再自動(dòng)回參考點(diǎn)。G29 X.Y. Z. 從參考點(diǎn)經(jīng)中間點(diǎn)返回指令點(diǎn)。 絕對(duì)坐標(biāo)G90編程方式時(shí)，G28指令中的XYZ坐標(biāo)是中間點(diǎn)在當(dāng)前坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。G29指令中的XYZ坐標(biāo)是從參考點(diǎn)出發(fā)將要移到的目標(biāo)點(diǎn)在當(dāng)前坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。 增量坐標(biāo)G91編程方式時(shí)，G28中指令值為中間點(diǎn)相對(duì)于當(dāng)前位置點(diǎn)的坐標(biāo)增量；G29中指令值為將要移到的目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)于前段G28中指令內(nèi)的中間點(diǎn)的坐標(biāo)增量。 G28、G29指令通常應(yīng)

58、用于換刀前后。 在換刀程序前，先執(zhí)行G28指令回參考點(diǎn)(換刀點(diǎn))；執(zhí)行換刀程序后，再用G29指令往新的目標(biāo)點(diǎn)移動(dòng)。 若各坐標(biāo)點(diǎn)位置如圖3-18(a)所示，則可編程如下：圖3-18 自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令工件原點(diǎn)W中間點(diǎn)參考點(diǎn)返回點(diǎn)WXYXY中間點(diǎn)MZ中間點(diǎn)ZZYX(X ,Y ,Z )11221ZXX333MZ2yy中間點(diǎn)返回點(diǎn)(X3, Y3, Z3)Z工件原點(diǎn)WXYX1X2Y1Z1Y2WXYZZ2Z中間點(diǎn)XY中間點(diǎn)M參考點(diǎn)M(a)(b) G90 G28 Xx2 Yy2 Zz2 回參考點(diǎn) M00 (或TxxM6) 暫停換刀 G90 G29 X x3 Y y3 Z z3 返回，到新位置點(diǎn) 或G91 G

59、28 X (x2x1) Y (y2y1) Z (z2z1) M00 (或TxxM6)G29 X (x3x2) Y (y3y2) Z (z3z2) 關(guān)于G28、G29的執(zhí)行動(dòng)作及應(yīng)用說明，在數(shù)控車床編程中已有敘述，請(qǐng)參閱2.6.4節(jié)中的相關(guān)內(nèi)容。 由于G28、G29是采用G00一樣的移動(dòng)方式，其行走軌跡常為折線，較難預(yù)計(jì)，因此在使用上經(jīng)常將XY和Z分開來用。 先用G28 Z.提刀并回Z軸參考點(diǎn)位置，然后再用G28 X.Y.回到XY方向的參考點(diǎn)，如圖3-18(b)所示。自動(dòng)編程軟件往往采用G91G28Z0； G91G28X0Y0；以當(dāng)前點(diǎn)為中間點(diǎn)的方式生成程序。3.3.4 編程實(shí)例與上機(jī)調(diào)試編程實(shí)

60、例與上機(jī)調(diào)試 1程序?qū)嵗绦驅(qū)嵗?實(shí)例1 外形輪廓的銑削。如圖3-19(a)所示零件，以中間30的孔定位加工外形輪廓，在不考慮刀具尺寸補(bǔ)償?shù)那闆r下。圖3-19 銑削加工零件圖例R15R10252 86 015075302 030251 0R101 2 02 02 04-88 01 2 01 51 010151 52 51 0201501 6 0對(duì)刀點(diǎn)wwwwXZZXXXYY80120槽 內(nèi) 轉(zhuǎn) 角 均 為R5， 對(duì) 刀 點(diǎn) 同 圖 （a）ZWY2525R1510R102860W75150303020X160R10對(duì)刀點(diǎn)15020120X10YWZ1525X1020801201015481520