系统数控机床的基本操作

1．开机、关机与返回参考点操作

1）开机

（1）开机前的准备工作

在开机前，应做好以下检查工作。

①检查机床的防护门、电箱门等是否关闭；

②检查润滑装置上油标的液面位置是否足够；

③检查切屑液是否充足；

④检查切屑槽内的切削是否已清理干净。

（2）开机步骤

①先合上墙壁开关，接通供给电源；

②再合上机床侧总电源开关；

③按下机床NC开关（绿色ON键）；

④旋转“急停”开关，将其松开。

2）关机

（1）关机前的准备工作

①检查控制面板上“循环启动”的指示灯LED是否熄灭，循环启动应在停止状态；

②车床所有的可移动部件都应处于停止状态；

③把回转刀架移至远离卡盘的安全位置。

（2）关机步骤

①先按下机床NC开关（红色OFF键）；

③关闭机床电源开关；

④关闭墙壁开关，断开供给电源。

3）返回参考点（回零）

（1）按下“返回参考点”（或“回零”）按钮。

（2）分别选择“＋X”、“＋Z”按，直至X轴和Z轴返回参考点的指示灯亮。

即使机床已进行回零操作，如出现下面几种情况，则仍须重新进行回零操作。

①机床关机后又马上重新接通电源；

②机床解除急停状态后；

③机床超行程解除后；

④数控车床在“机床锁住”状态下进行程序的空运行操作后。

2．手动控制与MDI操作

1）JOG（手动）方式

（1）在功能面板上选择手动JOG方式。分别选择相应的坐标轴和方向，持续按住“坐标轴方向”键不放，坐标轴就会按照设定数据中规定的速度持续运动。刀架的移动速度可以通过“进给速度修调开关”旋钮进行调节。

（2）同时按住“坐标轴方向”按键和“快速运行”按键，可使刀架沿该轴快速运动。

2）增量进给方式

在增量（INC）方式下，每按一下机床操作面板上的坐标轴和方向选择开关，机床就在所选坐标轴的选定方向上移动一步。机床移动的最小距离是最小输入增量，每一步可以是最小输入增量的10倍、100倍、1000倍。当没有手摇脉冲发生器时，增量方式有效。具体操作步骤如下：

（1）按下“增量”键，系统处于增量进给运行方式。

（2）选择增量值，共4个挡位：×1、×10、×100、×1000，单位为μm。如选择×100，表示每按一次“坐标轴方向”键，刀架移动0．1mm。

（3）按下“坐标轴方向”键，坐标轴以选择的步骤进行增量运行。

（4）按“手动”键，就可以去除增量方式，选择其他功能键也可以去除。

3）手轮方式

选择功能键中的手摇脉冲键，可实现手轮操作，选择要移动的坐标轴，顺时针或逆时针摇动手轮，刀架即可在坐标轴上沿正向或负向进行移动，选择×1、×10、×100、×1000可改变刀架移动速度。具休操作步骤如下：

（1）选择“HPC”手摇脉冲功能。

（2）选择增量值挡位，控制移动速度。

（3）选择要移动的坐标轴。

（4）顺时针或逆时针转动手轮，可实现手轮操作。

4）主轴操作

完成主轴设置后，在手动、手摇、增量方式下，按“正转”键，主轴即正转；按“停止”键，主轴即停止；按“反转”键，主轴即反转。按主轴增加或主轴减少按键可改变主轴转速。

5）冷却液操作

在手动方式下，按“冷却液开”键，则冷却液开；按“冷却液关”键，则冷却液关。

6）手动换刀

在手动方式下，按机床操作面板上的“手动换刀”键即可实现换刀。

7）MDI操作

MDI方式又称为手动数据输入，可以利用MDI面板上的键在程序显示画面编制最多10行程序段，然后执行。该方式常用于换刀指令、主轴旋转指令等短小指令的执行。

操作步骤如下：

（1）按“机床手动数据输入”键，它是方式选择开关之一。

（2）在MDI面板上按“程序显示页面”功能键选择程序画面，出现如图2－3所示的画面。

图2－3 MDI画面

（3）编制要执行的程序。

（4）按“循环启动”键开始执行。

3．程序输入与校验操作

程序在数控系统中有两种模式可以输入，分别是编辑模式（EDIT）和手动数据输入模式（MDl）。这两种模式一种为加工程序的输入，另一种为调试机床时使用，但两种模式下的输入方法是相同的。下面主要介绍加工程序的输入方法（EDIT）。

采用FANUC系统时，程序输入方法分为前台编辑和后台编辑两种。前台编辑是指系统在输入状态时不进行任何其他的工作（如零件的加工，手动方式下的机床运动等），只进行程序的输入。后台编辑与前台编辑相反，操作者在机床进行自动循环加工的同时可以利用键盘和CRT屏幕进行零件程序的编辑。在进行输入时，这两种方式输入程序的方法相同。

操作方法如下：

1）在进行程序输入时，首先要选择机床的程序参数保护锁为解除保护状态，否则会产生禁止写入报警提示。

2）按“编辑状态”键，此时机床会保持进入编辑状态前的一切动作，不会再产生其他新动作。

3）按“页面切换”键，切换到程序显示页面。

4）建立程序名，程序名（即程序号）由地址“O”和四位数字构成。建立方法如下：

（1）按“地址”键O。

（2）按数字键“0～9”中要选择的程序号，程序号中前面的“0”可省略（如O 0001可以省略为O1）。

（3）按“插入”键，新程序建立完成。在建立程序号时，要注意与在系统存储器中已经保存过的程序号不能重名，否则会出现NO：073号报警（程序号已使用）。

5）输入程序的方法与程序号建立的方法基本相同。

例如：输入G01X50．Z30．F100；

操作步骤如下：

（1）按“回车换行”键，输入换行符“；”进行换行。

（2）利用MDI键盘输入相应地址与数字，当输入字母为不常用字母时（如“Q”），须按下“上挡”键，再按“地址”键，在屏幕上就会显示“Q”字母。然后按“插入“键，一段程序输入完毕。

（3）按照先前的步骤将下一句程序输入完毕。重复该步骤，直至全部程序输入完毕。

需要使用系统后台编辑功能，其操作方法如下：

在非编辑状态的其他状态下按“程序页面显示”键，再按“操作选择”软键，在屏幕显示如图2－4所示画面中选择“BG－EDT”所对应的软键，即进入后台编辑状态，程序输入方法与前台编辑相同。

图2－4 后台编辑显示画面

6）程序的编辑

程序的编辑包括字的插入、修改、删除和替换，还包括整个程序的删除和自动插入顺序号等。程序编辑扩展功能可以复制、移动和合并程序。

（1）检索操作

①选择“编辑状态”键或“自动状态”键。

②按“程序页面显示”键。

③输入要检索的程序号，如O1234；或者输入要检索的顺序号，如N30；或者输入要检索的地址和数字，如X100．。

④按“检索”软键或按“光标下移”键完成检索操作。

（2）插入操作

①检索要插入字的位置，注意要将光标移动至插入位置前面字的位置上，例如现在需要往N10与Z50．0之间插入X50．，就要将光标移动到N10上。

②输入要插入的字，如X50．。

③按“插入”键，完成字的插入操作。

（3）修改、替换操作

①检索要修改、替换的字的位置，注意修改、替换的字是光标所在位置上的字。

②输入要修改、替换的字，例如要将程序段中的X50．修改、替换为X－50．，就输入X－50．。

③按“替换”键，完成字的修改、替换操作。

（4）删除操作

①检索要删除字的位置，注意删除的字是光标所在位置上的字。例如要删除程序段中的Z50．，就将光标移动到Z50．位置上。

②按“删除”键，完成字的删除操作。

7）程序的校验

在输入数控程序后，在数控车床上可以通过对程序进行校验操作（图形模拟功能），检查刀具运动轨迹的正确性。图形模拟显示的图形可以放大或缩小，但在显示刀具轨迹前必须设定画面坐标和绘图参数，下面具体介绍图形模拟的步骤：

（1）按“图形显示页面”键，显示如图2－5所示绘图参数画面。

图2－5 图形模拟参数画面

（2）用光标键将光标移动到所需设定的参数处。

（3）输入数据，然后按“输入”键。

（4）重复第（2）和第（3）步直到设定完成所有需要设定的参数。

（5）按下软键“GRAPH”。

（6）启动自动或单段运行，机床开始移动并在画面上绘出刀具的运动轨迹，图形可整体或局部放大。

4．对刀操作

对刀是数控车削加工前的一项重要工作，它关系到被加工零件的加工精度，因此它也是加工成败的关键因素之一。在加工程序执行时，应调整每把刀具用于编程的刀位点（例如：尖形车刀刀尖、槽刀刀尖等），使其尽量重合于刀具上的某一理想基准点，这一过程称为对刀。对刀操作的目的是通过确定刀具起始点，建立工件坐标系及设置刀偏量（刀具偏置量或位置补偿量）。对刀的方法按所用数控机床的类型不同也有所区别，一般可分为机内对刀和机外对刀两大类。机内对刀较多地用于车削类数控机床，根据其对刀原理，它又可分为两种：试切法对刀和测量法对刀（对刀仪对刀）。

由于试切法对刀不需要任何辅助设备，所以被广泛地应用于经济型数控车床中。其基本原理是通过每一把刀具对同一个工件的试切削，分别测量出其切削部分的直径和轴向尺寸，来计算出各刀具刀尖在X轴和Z轴的相对尺寸，从而确定各刀具的刀补量。

1）试切法车外圆对刀

（1）在MDI方式下，输入“M03S500”，按下“循环启动”键。

（2）运行方式调整到JOG方式，把刀具移动到工件外表面。

（3）调整系统移动速率，使其移动速度为120mm／min。

（4）手动切削工件端面，使整个端面被加工成为新的已加工表面。

（5）保持Z轴不动，刀具退出。按“参数输入页面”键进入形状补偿参数设定界面，将光标移动到相应的位置，输入“Z0”，按“测量”软键，如图2－6所示。

图2－6 刀具参数测量画面

（6）手动切削工件外圆，保持X轴不动，将刀具移动到Z轴正方向，主轴停止转动，测量工件外圆直径，按“参数输入页面”键进入形状补偿参数设定界面，将光标移动到相应位置，输入测量的外圆直径值，按“测量”软键，如图2－7所示。

图2－7 刀补参数设置画面

2）试切法镗孔对刀

镗孔对刀原理与车外圆时对刀相似，只是镗孔加工时退刀方向相反。

（1）镗孔刀与其他车刀一同使用时，也是以1号刀为标准刀，让主轴正转，用手轮将镗刀尖移至对刀点，然后将镗孔刀与其标准刀的差值U、W输入刀补中即可。

（2）镗孔刀单独使用时（建G54工件坐标系），用镗孔刀镗内孔，沿Z方向退刀后，停主轴，测量孔内径d，将相对坐标U设为0；再光端面使刀尖对准内孔与端面交点A处， （此时U为0）再将W设置为0；在G54参数设置中输入“X0”→测量，“Z0”→测量，将测量后的机械坐标值X减去内径d的新值X′输入G54的参数设置中，然后进行回零操作，即建立了G54的工件坐标系。

新参数值公式如下：

X′＝X－U－d；

Z′＝Z－W；（此时U、W为0）

具体操作步骤：

镗内孔：JOG→正转→HANDLE→POS→相对→镗内孔d→Z方向移开镗刀→停主轴→测量内孔，再输入“U0”→预定。

光端面：JOG→正转→HANDLE→POS→相对→光端面→X方向移动镗刀到内孔与端面交点A处（此时U为0）→停主轴→“W0”→预定。

按OFFSET→坐标系→光标对准G54→输入X′值，输入Z′值（G54中Z值与POS中机械坐标值Z相同），然后进行回参考点操作。

注意：对好第一把刀之后，如果还需对其他刀具，那么其步骤和上面的基本相同，区别在于第二次对刀的时候不用再进行切削，只需以第一次切削过后的已加工表面为基准进行对刀即可，也就是说以第一把刀为标准刀，然后设置好刀具补偿值，操作步骤如下：

（1）进入“相对坐标”界面，按POS键翻页使CRT界面显示相对坐标值。

（2）用标准刀具试切端面，将当前Z轴位置设为相对零点，输入“W”，再按“起源”键。

（3）用标准刀具试切外圆，将当前X轴位置设为相对零点，输入“U”，再按“起源”键。

（4）换刀；

（5）将下一把刀刀尖分别与标准刀切削的外圆柱面或端面接触，获取刀具偏置值，记录此时显示的相对值，即为该刀相对于标准刀的偏置值ΔX，ΔZ。

（6）设置刀补，单击刀补按钮，进入“刀具补偿”界面，使用翻页或光标键移动到序号02处，输入X测量的工件直径，按“测量”键，输入Z0，按“测量”键，系统自动计算补偿值。

5．自动运行操作

1）自动／连续方式

（1）自动加工流程。检查机床是否回零，若未回零，先将机床回零，导入数控程序或自行编写一段程序。按操作面板上的“自动运行”键，使其指示灯变亮。按操作面板上的“循环启动”键，程序开始执行。

（2）中断运行。数控程序在运行过程中可根据需要暂停、停止、急停和重新运行。数控程序在运行时，按“进给保持”键，程序停止运行；再按“循环启动”键，程序从暂停位置开始执行。数控程序在运行时，按下急停按键，数控程序中断运行，继续运行时，先将急停按键松开，再按“循环启动”键，余下的数控程序从中断行开始作为一个独立的程序执行。

2）自动／单段方式

检查机床是否回零。若未回零，先将机床回零，再导入数控程序或自行编写一段程序。按操作面板上的“自动运行”键，使其指示灯变亮，然后按操作面板上的“单段”键，再按操作面板上的“循环启动”键，程序开始执行。

3）运行轨迹

数控程序导入后，可以检查运行轨迹。按操作面板上的“自动运行”按键，使其指示灯变亮，转入自动加工模式，按MDI键盘上的“程序页面显示”键，再按数字／字母键，输入“O××××”，按“光标下移”键开始检索，找到后，程序会显示在CRT界面上。按“图形显示页面”键，进入检查运行轨迹模式，按操作面板上的“循环启动”键，即可观察数控程序的运行轨迹，此时也可通过“视图”菜单中的动态旋转、动态放缩、动态平移等方式对运行轨迹进行全方位的检索。