数控加工中心操作指导书.docx

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数控加工中心操作指导书

数控加工中心实训指导书

工学院

2009年3月

加工中心安全操作规程

（1）操作人员必须经过数控加工知识培训和操作安全教育，且需要在指导老师指导下进行操作；数控机床操作人员必须熟悉所使用机床的操作、编程方法，同时应具备相应金属切削加工知识和机械加工工艺知识。

（2）开机前，检查各润滑点状况，待稳压器电压稳定后，打开主电源开关。

（3）检查电压、气压、油压是否正常。

（4）机床通电后，检查各开关、按键是否正常、灵活，机床有无异常现象。

（5）在确认主轴处于安全区域后，执行回零操作。

各坐标轴手动回零时，如果回零前某轴已在零点或接近零点，必须先将该轴移动离零点一段距离后，再进行手动回零操作。

（6）手动进给和手动连续进给操作时，必须检查各种开关所选择的位置是否正确，认准操作正负方向，然后再进行操作。

（7）程序输入后，应认真核对，保证无误；其中包括对代码、指令、地址、数值、正负号、小数点及语法的检查。

（8）正确测量和计算工作坐标系，将工件坐标值输入到偏置页面，并对坐标轴、坐标值、正负号和小数点进行认真核对。

（9）刀具补偿值（刀长和刀具半径）输入偏置页面后要对刀补号、补偿值、正负号、小数点进行认真核对。

（10）操作者自编程序应进行模拟调试；计算机编程应进行切削仿真，并掌握编程设置。

在必要情况下，应进行空运行试切，密切关注刀具切入和切出过程，及时做出判断和调整。

（11）在不装工件的情况下，空运行一次程序，看程序能否顺利执行，刀具长度选取和夹具安装是否合理，有无超程现象。

（12）检查各刀杆前后部位的形状和尺寸是否符合加工工艺要求，是否碰撞工件和夹具。

（13）不管是首件试切，还是多工件重复加工，第一件都必须对照图纸、工艺和刀具参数，进行逐把刀、逐段程序的试切。

（14）逐段试切时，快速倍率开关必须调到最低档，并密切注意移动量的坐标值是否与程序相符。

（15）试切进刀时，在刀具运行至工件表面30~50mm处，必须在进给保持下，验证Z轴剩余坐标值及X、Y轴坐标值与编程要否一致。

（16）机床运行过程中操作者须密切注意系统状况，不得擅自离开控制台。

（17）关机前，移动机床各轴到中间位置或安全区域，按下急停按钮，关主电源开关，关稳压电源、气源等。

（18）在下课前应清理现场，擦净机床，关闭电源，并填好日志。

（19）严禁带电插拔通讯接口，严禁擅自修改机床设置参数。

（20）发生不能自行处理的设备故障应及时报告主管领导或指导教师，故障处理应在确保设备安全的前提下进行。

第1章EV810立式加工中心的使用

加工中心的加工围广，柔性、加工精度和加工效率高，近年来在品种、性能、功能方面有很大的发展，已逐渐成为制造业中的主要设备。

不同厂家生产的加工中心在编程和操作方法上小异，具体应用时应参考所使用机床的编程手册和操作手册。

下面以EV810型加工中心为例介绍加工中心的基本操作。

第一节EV810型加工中心简介

1.机床的主要参数

EV810型加工中心是三轴控制机床，可控制X、Y、Z三轴联动进行直线插补、圆弧插补。

该机床配备有自动换刀装置，刀库容量为10把刀具。

可自动连续地进行钻、铣、镗、攻丝加工和轮廓的粗、精加工。

该机床选配FANUC0iMate-Mc数控系统。

主要规格参数：

（1）工作台面积405×1370mm2

（2）工作台纵向行程650mm

（3）工作台横向行程450mm

（4）主轴箱垂直行程500mm

（5）转速围60~6000r/min

（6）主轴锥孔BT40

（7）进给速度（X,Y,Z）5~8000mm/min

（8）快速移动速度（X,Y,Z）10000mm/min

（9）主电机功率5.5/7.5KW

（10）斗笠式刀库容量10把

（11）刀具最大重量6Kg

（12）相邻刀位的最大刀具直径（满刀）100mm

（13）刀具最大长度250mm

（14）机床需气源0.5~0.6MPa

（15）加工工件最大重量700Kg

2.加工中心的组成

同类型的加工中心与数控铣床的布局相似，主要在刀库的结构和位置上有区别。

在数控立式铣床的基础上增加刀库和换刀机构即构成立式加工中心。

加工中心一般由数控系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成。

包括床身、主轴箱、工作台、操作面板、主轴、电气箱、切削液箱、斗笠式刀库等。

本机床为移动刀库，刀库与主轴配合换刀。

刀库中刀具的存放方向与主轴装刀方向一致。

换刀时，主轴和刀库移动到换刀位置，由主轴直接放回和取走刀具。

第二节FANUC0iMate-Mc数控说明

EV810型加工中心采用FANUC0iMate-Mc数控系统。

1.FANUC数控指令格式

数控程序是若干个程序段的集合。

每个程序段独占一行。

每个程序段由若干个字组成，每个字由地址和跟随其后的数字组成。

地址是一个英文字母。

一个程序段中各个字的位置没有限制，但是，长期以来以下排列方式已经成为大家都认可的方式：

N-

G-

X-Y-Z-

···

F-

S-

T-

M-

行号

准备功能

位置代码

进给速度

主轴转速

刀具号

辅助功能

行结束

（1）行号

Nxxxx程序的行号，可以不要，在编辑时有行号会方便些。

行号可以不连续。

行号最大为9999，超过后从再从1开始。

（2）准备功能

地址“G”和数字组成的字表示准备功能，也称为G功能。

G功能根据其功能分为若干个组，在同一条程序段中，如果出现多个同组的G功能，那么最后一个有效。

G功能分为模态与非模态两类。

一个模态G功能被指令后，直到同组的另一个G功能被指令才无效。

而非模态的G功能仅在其被指令的程序段中有效。

（3）辅助功能

地址“M”和两位数字组成的字表示辅助功能，也称为M功能。

（4）主轴转速

地址S后跟数字；单位：

转/分钟。

（5）进给功能

地址F后跟数字；单位：

毫米/分钟

（6）尺寸字地址

X，Y，Z，I，J，K，R．

2.G指令格式（常用部分）

代码

分组

意义

格式

※G00

快速进给、定位

G00X_Y_Z_

※G01

直线插补

G01X_Y_Z_

G02

圆弧插补插补CW（顺时针）

XY平面的圆弧：

G03

圆弧插补插补CCW

G04

暂停

G04[P/X]单位秒，增量状态单位毫秒，无参数状态表示停止

※G15

取消极坐标指令

G15取消极坐标方式

G16

极坐标指令

GxxGyyG16开始极坐标指令

G00IP_极坐标指令

Gxx：

极坐标指令的平面选择（G17,G18,G19）

Gyy：

G90指定工件坐标系的零点为极坐标的原点；G91指定当前位置作为极坐标的原点

※G17

XY平面

选择XY平面；

选择XZ平面；

选择YZ平面。

※G18

ZX平面

※G19

YZ平面

G20

英制输入

G21

米制输入

G27

指定参考点

G27X_Y_Z_

G28

回归参考点

G28X_Y_Z_

G29

由参考点回归

G29X_Y_Z_

G30

返回第2,3，4参考点

G30P×X_Y_Z_

G39

拐角偏置圆弧插补

※G40

刀具半径补偿取消

G40

G41

左半径补偿

G42

右半径补偿

G43

刀具长度补偿+

G44

刀具长度补偿－

※G49

刀具长度补偿取消

G49

※G50

取消缩放

G50缩放取消

G51

比例缩放

G51X_Y_Z_P_：

缩放开始

X_Y_Z_：

比例缩放中心坐标的绝对值指令

P_：

缩放比例

G51X_Y_Z_I_J_K_：

缩放开始

X_Y_Z_：

比例缩放中心坐标值的绝对值指令

I_J_K_：

X，Y，Z各轴对应的缩放比例

G52

设定局部坐标系

G52IP_：

设定局部坐标系

G52IP0：

取消局部坐标系

IP：

局部坐标系原点

G53

机床坐标系选择

G53X_Y_Z_

※G54

选择工作坐标系1

GXX

G54.1

选择附加工件坐标系

G55

选择工作坐标系2

G56

选择工作坐标系3

G57

选择工作坐标系4

G58

选择工作坐标系5

G59

选择工作坐标系6

G65

宏程序调用

G66

宏程序模态调用

※G67

宏程序模态调用取消

G68

坐标系旋转

（G17/G18/G19）G68a_b_R_：

坐标系开始旋转

G17/G18/G19：

平面选择，在其上包含旋转的形状

a_b_：

与指令坐标平面相应的X，Y，Z中的两个轴的绝对指令，在G68后面指定旋转中心

R_：

角度位移，正值表示逆时针旋转。

根据指令的G代码（G90或G91）确定绝对值或增量值

最小输入增量单位：

0.001deg

有效数据围：

-360.000到360.000

※G69

取消坐标轴旋转

G69：

坐标轴旋转取消指令

G73

深孔钻削固定循环

G73X_Y_Z_R_Q_F_

G74

左螺纹攻螺纹固定循环

G74X_Y_Z_R_P_F_

G76

精镗固定循环

G76X_Y_Z_R_Q_F_

G80

固定循环取消

G81

钻削固定循环、钻中心孔

G81X_Y_Z_R_F_

G82

钻孔循环或反镗循环

G82X_Y_Z_R_P_F_

G83

排屑钻孔循环

G83X_Y_Z_R_Q_F_

G84

攻丝循环

G84X_Y_Z_R_F_

G85

镗孔循环

G85X_Y_Z_R_F_

G86

镗孔循环

G86X_Y_Z_R_P_F_

G87

背镗循环

G87X_Y_Z_R_P_F_

G88

镗孔循环

G88X_Y_Z_R_P_F_

G89

镗孔循环

G89X_Y_Z_R_P_F_

※G90

绝对值编程

GXX

※G91

增量值编程

G92

设定工件坐标系或最大主轴速度箝制

G92X_Y_Z_

G92.1

工件坐标系预置

※G94

每分钟进给

G95

每转进给

G96

恒表面速度控制

※G97

恒表面速度控制取消

※G98

返回固定循环初始点

GXX

G99

返回固定循环R点

在G指令前有※者为模态代码。

3.M代码

代码

意义

格式

M00

程序暂停

M01

程序选择性停止

M02

结束程序运行

M03

主轴正转

M04

主轴反转

M05

主轴停止转动

M06

换刀指令

M06T--

M08

冷却液开启

M09

冷却液关闭

M11

单步换刀

用于换刀突然中断

M13

主轴正转开冷却液

M14

主轴反转开冷却液

M21

X轴镜像

M22

Y轴镜像

M23

X轴镜像取消

M24

Y轴镜像取消

M29

刚性攻丝指令

M30

程序结束返回程序头

M98

调用子程序

M98Pxxnnnn调用程序号为Onnnn的程序xx次。

M99

子程序结束

子程序格式：

Onnnn

…

M99

M198

在外部输入/输出中调用文件的子程序

第三节EV810型加工中心面板

1.EV810型加工中心的LCD/MDI面板

如图所示。

上半区域为控制系统操作区，下半区域为机床操作区。

手持单

元选择

冷却

开

限位

解除

手动绝

对输入

Z轴

锁住

辅助功

能锁住

灯

检查

灯

检查

2.数控系统面板

显示屏主要用来显示相关坐标位置、程序、图形、参数、诊断、报警等信息；字母键和数字键主要进行手动数据输入，进行程序、参数以及机床指令的输入；功能键进行机床功能操作的选择。

（1）按键说明

编号

名称

功能说明

复位键

按这个键可以使CNC复位或者取消报警等。

帮助键

当对MDI键的操作不明白时，按这个键可以获得帮助。

软键

根据不同的画面，软键有不同的功能。

软键功能显示在屏幕的底端。

地址和数字键

EOB键

按这些键可以输入字母，数字或者其它字符。

EOB为程序段结束符，结束一行程序的输入并换行

换挡键

在有些键上有两个字符。

按“SHIFT”键输入键面右下角的字符

输入键

将输入缓冲区的数据输入参数页面或者输入一个外部的数控程序。

这个键与软键中的[INPUT]键是等效的。

取消键

取消键，用于删除最后一个进入输入缓存区的字符或符号。

程序编辑键

、、

（当编辑程序时按这些键）

：

替换键，用输入的数据代光标所在的数据。

：

插入键，把缓冲区的数据插入到光标之后。

：

删除键，删除光标所在的数据，或者删除一个程序或者删除全部数控程序。

功能键

按这些键用于切换各种功能显示画面

光标移动键

将光标向右移动。

将光标向左移动。

将光标向下移动。

将光标向上移动。

翻页键

将屏幕显示的页面往后翻页。

将屏幕显示的页面往前翻页。

（2）功能键和软键

功能键用来选择将要显示的屏幕画面。

按功能键之后再按与屏幕文字相对的软键，就可以选择与所选功能相关的屏幕画面。

①功能键

功能键用来选择将要显示的屏幕的种类。

：

按此键以显示位置页面。

：

按此键以显示程序页面。

：

按此键以显示补正/设置页面。

包括坐标系、刀具补偿和参数设置页面。

：

按此键以显示系统页面。

可进行CNC系统参数和诊断参数设定，通常禁止修改。

：

按此键以显示信息页面。

：

按此键以显示用户宏页面或显示图形页面。

②软键：

要显示一个更详细的屏幕，可以在按功能键后按软键。

最左侧带有向左箭头的软键为菜单返回键，最右侧带有向右箭头的软键为菜单继续键。

3.输入缓冲区

当按地址或数字键时，与该键相应的字符输入缓冲区。

缓冲区的容显示在CRT屏幕的底部。

为了标明这是键盘输入的数据，在该字符前面会显示一个符号“>”。

在输入数据的末尾显示一个符号“_”标明下一个输入字符的位置。

为了输入同一个键上右下方的字符，首先按键，然后按需要输入的键就可以了。

缓冲区中一次最多可以输入32个字符。

按键可取消缓冲区最后输入的字符或者符号。

4.机床操作面板

机床操作面板主要进行机床调整、机床运动控制、机床动作控制等。

一般有急停、操作方式选择、轴向选择、切削进给速度调整、快速移动速度调整、主轴的启停、程序调试功能及其它M、S、T功能等。

按键

功能

按键

功能

自动运行方式

编辑方式

MDI方式

（手动数据输入）

DNC运行方式

手动返回参考点方式

JOG方式

（手动）

手动增量方式

手轮方式

单段执行

程序段跳过

M01选择停止

手轮示教方式

程序再启动

机床锁住

机床空运行

循环启动键

进给保持键

M00程序停止

当X轴返回参考点时，X原点灯亮

当Y轴返回参考点时，Y原点灯亮

当Z轴返回参考点时，Z原点灯亮

X轴选择键

Y键轴选择

Z键轴选择

手动进给正方向

快速键

手动进给负方向

手动主轴正转键

手动主轴停键

手动主轴反转键

单步倍率

手动绝对输入

刀具的移动距离是否加到原有坐标上

辅助功能锁住

Z轴锁住

手轮方式选择

冷却液开

限位解除

攻丝回退

灯检查

同时按两个

急停键换刀时要慎重，一般不要用于中断换刀，会使刀具处于非正常位置

进给速度（F）调节旋钮。

为0时没有进给运动

调节主轴速度旋钮

5.手轮面板

按键

功能

坐标轴：

OFF、X、Y、Z、4本机床4没用

单步进给量：

×1、×10、×100单位为μm

手轮顺时针转，机床往正方向移动；手轮逆时针转，机床往负方向移动

当单步进给量选择较大时，不要手轮转动太快

第四节开关机

加工中心要求有配气装置，首先应给加工中心供气，启动计算机，进行开机前检查，然后按如下步骤开机：

①机床后面的电源总开关ON；

②操作面板PowerON；

③急停按钮向右旋转弹起，当CRT显示坐标画面时，开机成功。

在机床通电后，CNC单元尚未出现位置显示或报警画面之前，不要碰MDI面板上的任何键。

MDI面板上的有些键专门用于维护和特殊操作。

按这其中的任何键，可能使CNC装置处于非正常状态。

在这种状态下启动机床，有可能引起机床的误动作。

关机步骤：

①将各轴移到中间位置；

②按急停按钮；

③再按操作面板PowerOFF；

④最后关掉电源总开关。

第五节手动操作

1.回参考点

在下列几种情况必须回参考点：

✧每次开机后；

✧超程解出以后；

✧按急停按钮后；

✧机械锁定解出后。

先按“POS”坐标位置显示键，在[综合坐标[页面中查看各轴是否有足够的回零距离（回零距离应大于40mm）。

如果回零距离不够，可用“手动”或“手轮移动”方式移动相应的轴到足够的距离。

为了安全，一般先回Z轴，再回X轴或Y轴。

回参考点步骤：

①按返回参考点键；

②选择较小的快速进给倍率（25%）；

③按“Z”键，再按“+”键，当Z轴指示灯闪烁，Z轴即返回了参考点；

④依上述方法，依此按“X”键、“+”键、“Y”键、“+”键，X、Y轴返回参考点。

2.手动连续进给（JOG）

刀具沿着所选轴的所选方向连续移动。

操作前检查各种旋钮所选择的位置是否正确，确定正确的坐标方向，然后再进行操作。

①按“手动连续”按键，系统处于连续点动运行方式；

②调整进给速度的倍率旋钮；

③按进给轴和方向选择按键，选择将要使刀具沿其移动的轴及其方向。

释放按键移动停止。

如：

按“X”键（指示灯亮），再按住“+”键或“-”键，X轴产生正向或负向连续移动；松开“+”键或“-”键，X轴减速停止；

④按方向选择按键的同时，按“快速移动”键，刀具会以快移速度移动。

3.增量进给

刀具移动的最小距离是最小的输入增量，每一步可以是最小输入增量的1,10,100或1000倍。

增量进给的操作方法：

①按“增量进给”键，系统处于增量移动方式；

②通过按“单步倍率”键选择每一步将要移动的距离；

③按进给轴键和方向选择按键，选择将要使刀具沿其移动的轴及其方向。

每按一次方向键，刀具移动一步；

④若按方向键的同时，按“快速移动”键，刀具会以快移速度移动。

4.手轮进给

刀具可以通过旋转手摇脉冲发生器微量移动。

当按操作面板上的“手轮控制”时，利用手轮选择移动轴和手轮旋转一个刻度时刀具移动的距离。

手轮的操作方法：

①按“手轮”键，系统处于手轮移动方式；

②按“手持单元选择”键后，可用手轮选择轴和单步倍率；

③旋转选择轴旋钮，选择刀具要移动的轴；

④通过手轮旋钮选择刀具移动距离的放大倍数。

旋转手轮一个刻度时刀具移动的距离等于最小输入增量乘以放大倍数（选择手轮旋转一个刻度时刀具移动的距离）；

⑤根据坐标轴的移动方向决定手轮的旋转方向。

手轮顺时针转，刀具相对工件向坐标轴正方向移动；手轮逆时针转，往负方向移动。

5.手动装/缷刀具

手动安装刀具时，选择“手动”模式，左手握紧刀柄，将刀柄的缺口对准端面键，右手按Z轴上的换刀按钮，压缩空气从主轴吹出以清洁主轴的刀柄，按住此按钮，直到刀柄锥面与主轴锥孔完全贴合，松开按钮，刀具被自动位紧。

卸刀时，选择“手动”模式，应先用左手握住刀柄，再按换刀按钮（否则刀具从主轴掉下会损坏刀具、工件和夹具等），取下刀柄。

第六节自动运行操作

用程序运行CNC机床称为自动运行。

1.自动加工

在自动运行前，再做一次手动机床回零，以保证不出错误；首件试切最好单段执行，操作者不得离开，以确保无误。

自动加工操作：

①按自动键，系统进入自动运行方式；

②打开所要使用的加工程序；

按“PROR（程序）”键以显示程序屏幕→按地址键“O”→使用数字键输入程序号→按[O搜索]软键或按光标键；

③调整到显示“检视”的画面，将进给倍率调到较低位置。

④按循环启动键（指示灯亮），系统执行程序，进行自动加工。

⑤在刀具运行到接近工件表面时，必须在进给停止下，验证Z轴绝对坐标，Z轴剩余坐标值及X、Y轴坐标值与加工设置是否一致）；

2.自动运行停止

（1）进给暂停

程序执行中，按机床操作面板上的进给暂停键，可使自动运行暂时停止，主轴仍然转动，前面的模态信息全部保留，再按循环启动键，可使程序继续执行。

（2）程序停止

①按面板上的复位键，中断程序执行，再按循环启动键，程序将从头开始执行；

执行M00指令，自动运行包含有M00指令的程序段后停止。

前面的模态信息全部保留，按“循环启动”键，可使程序继续执行。

②当机床操作面板上的选择性停止键按有效后，执行含有M01指令的程序段，自动运行停止。

前面的模态信息全部保留，按“循环启动”键，可使程序继续执行。

③执行M02或M30指令后，自动运行停止，执行M30时，光标将返回程序头。

3.MDI运行

在MDI方式中，通过MDI面板，可以编制最多10行的程序并被执行。

操作方法如下：

①按MDI键，系统进入MDI运行方式；

②按面板上的程序键，再按[MDI]软键。

系统会自动显示程序号O0000，如上图所示；

③编制一个要执行的程序。

若在程序段的结尾加上M99，程序将循环执行；

④利用光标键，将光标移动到程序头（本机床光标也可以在最后）；

⑤按循环启动键（指示灯亮），程序开始运行。

当执行程序结束语句（M02或M30）或者%后，程序自动清除并且运行结束。

4.停止/中断MDI运行

（1）停止MDI运行

如果要中途停止，按进给暂停键，这时机床停止运行，并且循环启动键的指示灯灭、进给暂停指示灯亮。

再按循环启动键，就能恢复运行。

（2）中断MDI运行

按面板上的复位键，可以中断MDI运行。

5.DNC运行

通过在DNC运行方式中激活自动运行，可以读入外设上的程序进行在线加工。

程序一般用计算机通过RS232接口传送到机床，当机床的存储空间大于程序大小时，可以传输后调出执行；机床的存储空间小于程序大小时，应采用在线加工方式。

操作方法如下：

①用R232电缆连接电脑和数控机床；

②启动程序传输软件；

③打开程序文件；

④在PC上传输软件中选择“发送”；

⑤机床模式调整为“DNC”；

⑥按“PROR（程序）”键切换程序显示画面；

⑦按“循环启动”键，开始在线加工。

第七节创建和编辑程序

1.新建程序

手工输入一个新程序的方法：

①按面板上的编辑键，系统处于编辑方式；

②按面板上的程序键，显示程序画面；

③用字母和数字键，输入程序号。

例如，输入程序号“O0006”；

④按系统面板上的插入键；

⑤输入分号“；”；

⑥按系统面板上的插入键；

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