数控车床操作指导

项目四　数控车床操作指导

［项目目标］

（1）了解机床面板上每个按钮的作用。

（2）能够正确的打开和关闭数控车床。

（3）能够手动操作机床。

（4）数控程序的输入。

（5）机床自动加工。

［项目简介］

操作数控车床之前，首先要认识数控车床操作面板上的三个区域，学习每个按钮代表的含义；数控车床的开机和关机步骤，数控程序的输入和自动加工。虽然不同的数控机床有不同的操作面板，但是上面的按钮都大同小异，本项目通过介绍FANUC0i－TD数控车床，来学习数控车床的面板和基本操作。

任务一　数控车床面板介绍

［任务目标］

（1）认识数控车床操作面板上的三个区域。

（2）了解操作面板上每个按钮的含义。

［任务描述］

数控车床的操作面板是操作者和机床对话的平台，操作数控车床就要首先知道面板上每个按钮代表哪些含义，然后通过这些按钮实现机床的基本操作。本任务就是通过介绍武义机床厂生产的CAK6140数控车床来学习机床的操作面板。

［任务链接］

1．数控车床的分类

数控车床可以根据主轴方向、刀架类型、控制方式以及系统功能进行多种机型分类。不同类型的数控车床特点如表4－1所示。

表4－1　数控车床的分类

（续表）

2．数控车床的主要技术参数

主要技术参数如表4－2所示。

表4－2　以典型卧式数控车床CAK　6140／1000的主要参数

［任务实施］

FANUC0iMate－TD的操作面板由软键盘、操作按钮和显示屏三部分组成，如图4－1所示，软键盘相当于数控系统的操作键盘，它由数字、字母和功能键组成，主要功能是输入和修改数控程序和系统参数。操作按钮主要是用来控制机床状态的，如加工模式的选择、冷却液的开关、手动移动刀架等。显示屏是显示机床当前状态的界面，如当前机床的坐标值、加工程序和参数的显示，机床操作面板说明如表4－3所示。

图4－1　数控车床的操作面板

表4－3　机床操作面板说明

（续表）

（续表）

（续表）

［任务评价］

数控车床面板操作评价如表4－4所示。

表4－4　数控车床面板操作评价表

［任务思考］

（1）写出完成该任务的难度和收获。

（2）操作面板由几部分组成？每个部分的功能是什么。

任务二　机床的开关机与手动操作

［任务目标］

（1）认识数控车床开机和关机步骤。

（2）掌握MDI手动程序输入的使用。

（2）使用手动和手轮移动刀架和换刀等操作。

［任务描述］

数控车床和大多数家用电器相同，需要一定的开机和关机步骤，否则机床将无法正常使用或损坏，机床开启后可以手动移动刀架、开启主轴换刀和开关冷却液。

［任务链接］

“7S”职业规范

“7S”就是整理（seiri）、整顿（seiton）、清扫（seiso）、清洁（seiketsu）、素养（shitsuke）、安全（safety）、节约（saving）的意思。从生产管理实践的结果来看，7S管理方式不但保证了生产企业优雅的生产和办公环境、良好的工作秩序和严明的工作纪律，而且也是提高工作效率和生产质量，生产高精度产品，减少浪费、节约物料成本和时间成本的根本保证。

7S的作用：改善和提升企业形象，提高生产效率，改善零件在库周转率，减少故障，保证品质，保证企业安全生产，降低生产成本，改善员工精神面貌，使组织具有活力缩短作业周期，确保交货期。

7S的效用：做到亏损为零、不良为零、浪费为零、故障为零、事故为零、投诉为零。

［任务实施］

一、打开过程

1．开启机床电源

在机床背面，把旋钮旋到“通电（ON）”位置（见图4－2）。

2．开启系统开关

点一下绿色按钮。如图4－3所示。

图4－2　机床总开关

图4－3　系统电源开关

等待片刻，显示屏上会出现如图4－4所示的画面。

图4－4　开机画面

3．旋开“急停”按钮

打开如图4－5所示的开关即可完成。

图4－5　急停按钮

二、关机过程

（1）刀架返回参考点（见图4－6）。

图4－6　返回参考点按钮

下一步先熟悉图4－7所示的手动移动按钮。

图4－7　手动移动按钮

（2）按下“急停”按钮，点击一下红色关闭按钮（见图4－8）。

（3）关闭机床电源（见图4－9）。

图4－8　急停按钮

图4－9　机床总开关

三、手动操作

1．刀架移动

可以分为手动和手摇两种方式，具体如下。

（1）手动：点一下“手动”按钮（见图4－10）。

按住不同的按钮（见图4－11），刀架可以往不同的方向移动，松开即停止。

同时按下中间快速按钮，可以使刀架移动的速度加快，但这种快慢是可以通过图4－12的“快速倍率”按钮调节的。

图4－10　手动按钮

图4－11　手动移动按钮

图4－12　手摇／快速倍率

（2）手摇：点一下“手摇”按钮（见图4－13）。

转动手轮，也可以实现刀架的移动（见图4－14），刀架移动的速度也可以调节，通过“手摇倍率”（见图4－15）。

图4－13　手摇按钮

图4－14　手　轮

图4－15　手摇／快速倍率

2．主轴的旋转

调节旋钮如图4－16所示。

图4－16　主轴调节按钮

说明：机床刚开启时，不能通过上述按钮来开启主轴，要通过程序来启动，具体步骤如下：

（1）按一下“MDI”（见图4－17）。

图4－17　MDI按钮

（2）按一下“PROGM”（见图4－18）。

图4－18　程序按钮

（3）在软件盘上输入“S300M03”，按一下“EOB”键，再按一下“INSERT”键（见图4－19）。

（4）点一下“循环启动”（见图4－20）。

图4－19　MDI启动主轴

图4－20　循环启动按钮

3．手动换刀、冷却液的开闭、机床照明灯开闭

在手动或手轮模式下，可手动选刀，如图4－21所示，点击手动选刀一次刀架顺时针旋转90°，即一个刀位。点击“冷却”按钮时，可开启或关闭冷却液。工作灯一般有两个开关，面板上一个和灯的尾部，通常只有尾部的开关起作用。

图4－21　辅助功能按钮

［任务评价］

数控车床开关机与手动操作评价如表4－5所示。

表4－5　数控车床开关机与手动操作评价表

［任务思考］

（1）写出完成该任务的难度和收获？

（2）简述数控车床手动和手轮操作的相同和不同点。分别适用于哪些场合？

任务三　数控程序的输入与自动加工

［任务目标］

（1）掌握数控程序的新建、调用和修改。

（2）完成对刀操作。

（3）能够正确地进行图形模拟。

（4）能够完成自动加工的操作。

［任务描述］

通过新建、调用和修改程序，了解软键盘区各个按键的位置及使用。并了解数控系统的对刀操作，数控程序的模拟与自动加工。

［任务链接］

“7S”职业规范

“7S”就是整理（seiri）、整顿（seiton）、清扫（seiso）、清洁（seiketsu）、素养（shitsuke）、安全（safety）、节约（saving）的意思。从生产管理实践的结果来看，7S管理方式不但保证了生产企业优雅的生产和办公环境、良好的工作秩序和严明的工作纪律，而且也是提高工作效率和生产质量，生产高精度产品，减少浪费，节约物料成本和时间成本的根本保证。

7S的作用：改善和提高企业形象，提高生产效率，改善零件在库周转率，减少故障，保证品质，保证企业安全生产，降低生产成本，改善员工精神面貌，使组织具有活力缩短作业周期，确保交货期。

7S的效用：做到亏损为零、不良为零、浪费为零、故障为零、事故为零、投诉为零。

［任务实施］

一、自动加工过程

1．数控程序输入

（1）点击“编辑”按钮，如图4－22所示。

（2）点击“PRGRM”按钮，如图4－23所示。

出现如下画面；如图4－24所示。

（3）点击“列表”可以查看已有的程序，如图4－25所示。

图4－22　编辑按钮

图4－23　程序按钮

图4－24　程序显示界面

图4－25　程序列表

（4）在输入程序前，先要建立一个文件名，如建立文件名为（O1234），在软件盘上输入“O1234”、点击“INSERT”按钮，如图4－26所示。

此时就可以通过软键盘输入和编辑程序了。

2．检查

查看所编写的程序是否正确，可以通过如下方式：

（1）“机床锁住”、“空运行”点亮，如图4－27所示。

图4－26　新建程序名

图4－27　机床锁住、空运行按钮

（2）点击“GRPH”软键，如图4－28所示。

图4－28　程序模拟键

（3）点击“图形”软键，如图4－29所示。

图4－29　图形参数界面

出现如下画面，如图4－30所示。

图4－30　刀具轨迹界面

（4）点击“自动”按钮，如图4－31所示。

图4－31　自动按钮

图4－32　循环启动按钮

（5）点一下“循环启动”，如图4－32所示。

完成之后，把图形与图纸对比，检查程序是否正确。

二、如何对刀

要想让机床知道所选择的编程原点，只有通过对刀来实现。

主要分为两步，即Z向和X向对刀（可以先对X向，也可以先Z向）。

具体步骤如下：

1．Z向

手动启动主轴，通过“手动”和“手摇”移动刀架，使刀具到达工件端面，如图4－33所示位置。

让刀具沿Z向切一刀（端面切厚度不要多，速度不要快，否则要崩刀）。

保持Z向不动，选择如下模式：

（1）点击“OFF／SET”软键，如图4－34所示。

（2）点击“刀偏”，如图4－35所示。

（3）点击“形状”，如图4－36所示。

选择刀具号（G001代表1号刀，G002代表2号刀，依次类推）。

图4－33　Z轴对刀示意图

图4－34　刀具补偿按钮

图4－35　刀具补偿界面

图4－36　刀具形状补偿界面

（4）通过右上角软键盘输入“Z0”然后点击“测量”Z向对刀完成，如图4－37所示。

图4－37　刀具形状补偿界面

图4－38　X轴对刀示意图

2．X向对刀

手动启动主轴，通过连续和断续移动刀架，使刀具到达工件表面，如图4－38所示位置。

让刀具沿X向切一刀（表面切的厚度不要多，速度不要快）保持X向不动，Z向退刀，停止主轴旋转，用游标卡尺测量工件外径（如φ34．5），通过右上角软键盘输入“X34．5”点击“测量”，X向对刀完成。

三、自动加工

程序正确输入之后，正确完成对刀，下一步进行自动加工。

（1）点击“自动”按钮，如图4－39所示。

（2）点一下“循环启动”，如图4－40所示。

图4－39　自动按钮

图4－40　循环启动按钮

注意：在机床自动加工时一定要关上防护门，手放在急停按钮上，机床出现任何异常声响要立即按下急停按钮。

［任务评价］

数控车床开关机与手动操作评价如表4－6所示。

表4－6　数控车床开关机与手动操作评价表

［任务思考］

（1）写出完成该任务的难度和收获。

（2）简述数控车床的主要加工步骤有哪些。