操作与程序输入与编辑

时间：2023-10-04 百科知识版权反馈

【摘要】：数控操作面板主要用于控制机床的运动和选择机床运行状态，由模式选择旋钮、数控程序运行控制开关等多个部分组成，如图2-1-13所示。数控装置允许电网电压在额定值的±10%范围内波动，如果超过此范围就会造成数控系统不能正常工作，甚至引起数控系统内某些元器件损坏。为此，需要经常监视数控装置的电网电压。按数控程序启动键，运行程序。

一、任务导入

(一) 任务描述

学习数控机床的开机操作过程，了解数控机床手动键盘输入的基本方法，输入下面的程序:

%0012

N1 G90 G54 G00 X0 Y0;

N2 G43 Z100T01 H01;

N3 M03 S1000;

N4 G00 X-30 Y-25 Z1;

N5 G01 Y25 Z-2 F50;

N6 X30 F100;

N7 Y-25;

N8 X-30;

N9G00 Z100;

N10 X0 Y0 G49;

N11 M05;

N12 M30;

(二) 知识目标

机床开机、MDI操作与EDIT程序输入和编辑。

(三) 能力目标

(1) 熟悉机床的操作面板;

(2) 掌握数控机床开机、回参考点操作，手动操作;

(3) 掌握数控机床MDI操作和对刀;

(4) 掌握数控程序的输入和编辑。

二、知识准备

数控铣床控制面板大致相同，图2-1-1和图2-1-2所示为数控实训中心现有的两种，本项目主要以图2-1-1讲解，遇到两者不同处，特别说明。

图2-1-1 FANUC-0i M系统控制面板

(一) 数控铣床的种类、组成、特点及应用

数控铣床是用计算机数字化信号控制的铣床。它把加工过程中所需的各种操作 (如主轴变速、进刀与退刀、主轴启动与停止、选择刀具及供给冷却液等) 和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码表示，通过控制介质或数控面板等数字信息送入专用或通用的计算机，由计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行结构，使机床自动加工出所需要的工件。

图2-1-2 华中-21M系统控制界面

数控铣床的种类如图2-1-3～图2-1-7所示。

图2-1-3 立式数控铣床

图2-1-4 卧式数控铣床

图2-1-5 立式加工中心

图2-1-6 卧式加工中心

图2-1-7 龙门式加工中心

1. 数控铣床的组成

卧式加工中心的组成如图2-1-8所示，数控机床操作控制面板如图2-1-9所示。

图2-1-8 卧式加工中心的组成

1—主轴单元; 2—滚珠丝杠副; 3—机床操纵台; 4—回转工作台; 5—刀库; 6—机械手

图2-1-9 数控机床操作控制面板

数控铣床一般由机床主体、控制部分、驱动部分及辅助部分组成。

1) 机床主体

机床主体包括床身、床鞍、工作台、立柱、主轴箱和进给系统等。

2) 控制部分

它是数控机床的核心，由各种数控系统完成对数控机床的控制。

3) 驱动部分

驱动部分是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴电动机和进给伺服电动机，如图2-1-10和图2-1-11所示。

图2-1-10 主轴变频电动机

图2-1-11 数控铣床传动系统的机械结构

1—机床基础件; 2—导轨; 3—轴承支架; 4—主轴; 5—气缸;6—滚珠丝杠螺母副; 7—光栅尺

2. 数控铣床的特点

(1) 能完成复杂型面的零件。

(2) 具有高度柔性。

(3) 生产效率和加工精度高。

(4) 自动化程度高，工人劳动强度低。

(5) 生产准备周期短。

(6) 经济效益高。

(7) 有利于现代化的生产管理。

3. 数控铣床的应用范围

(1) 多品种、小批量生产的零件。

(2) 结构比较复杂的零件。

(3) 需要频繁改型的零件。

(4) 价值昂贵、不允许报废的关键零件。

(5) 设计制造周期短的急需零件。

(6) 批量较大、精度要求较高的零件。

(二) FANUC 0i—Mate MB系统数控铣床面板功能

1. 数控面板

数控面板是数控系统的控制面板，各种数控系统的数控面板是不相同的，但大多数是有共性或相似的，其主要由显示器、手动数据输入 (Manua1Data Input，简称MDI) 键盘组成，又称为MDI面板。

图2-1-12 FANUC0i—Mate MB数控系统操作面板

1) 字母和数字键

数字/字母键，用于输入数据到输入区域，系统自动判别取字母还是数字。字母和数字键通过“SHIFT”(上档) 键切换输入。

2) 编辑键

(1) “ALTER”替换键: 用输入的数据替换光标所在的数据。

(2) “DELETE”删除键: 删除光标所在的数据，删除一个程序字 (段) 或删除全部程序。

(3) “INSERT”插入键: 把输入区之中的数据插入到当前光标之后的位置。

(4) “CAN”取消键: 消除输入区内的数据。

(5) “EOB”回车换行键: 结束一行程序的输入并且换行。

(6) “SHIFT”上档键。

3) 页面切换键

(1) “PROG”: 程序显示与编辑页面。

(2) “POS”: 位置显示页面。位置显示有三种方式，用“PAGE”按钮选择。

(3) “OFFSET SET”: 参数输入页面。按第一次进入坐标系设置页面，按第二次进入刀具补偿参数页面。进入不同的页面后，用“PAGE”按钮切换。

(4) “SYSTEM”: 系统参数页面。

(5) “MESGE”: 信息页面，如“报警”信息。

(6) “CUSTOM GRAPH”: 图形参数设置页面。

(7) “HELP”: 系统帮助页面。

2. 机床操作面板

数控操作面板主要用于控制机床的运动和选择机床运行状态，由模式选择旋钮、数控程序运行控制开关等多个部分组成，如图2-1-13所示。

图2-1-13 数控机床操作面板

“EDIT”键(编辑键):用于直接通过操作面板输入数控程序和编辑程序。

“MDI”键(手动数据输入键):用于直接通过操作面板输入数控程序和编辑程序。

文件传输键: 通过RS232接口把数控系统与电脑相连并传输文件。

“REF”键(回参考点键):通过手动回机床参考点。

“JOG”键(手动模式键):通过手动连续移动各轴。

切削液开关键: 按下此键，切削液开; 再按下此键，则切削液关。

“INC”键(增量进给键):手动脉冲方式进给。

“HNDL”键(手轮进给键):按此键切换手摇轮移动各坐标轴。

“SINGL”键(单段执行键):自动加工模式和MDI模式中，单段运行。

程序段跳键:在自动模式下按此键，跳过程序段的开头带有“/”程序。

程序停键:自动模式下，遇到M00指令程序停止。

程序锁开关键:按下此键，机床各轴被锁住。

空行程键:按下此键，各轴以固定的速度运动。

机床主轴手动控制开关:手动模式按下此键，主轴正转。

机床主轴手动控制开关:手动模式按下此键，主轴停止。

循环(数控)停止键:数控程序运行中，按下此键停止程序运行。

循环启动键:模式选择旋钮在“AUTO”和“MDI”位置按下此键自动加工程序，其余时间按下无效。

X轴方向手动进给键。

Y轴方向手动进给键。

Z轴方向手动进给键。

正方向进给键。

快速进给键:手动方式下，同时按住此键和一个坐标轴点动方向键，坐标轴以快速进给速度移动。

负方向移动。

选择手动移动时，每一脉冲当量的距离，“×1”为0.001mm。

选择手动移动时，每一脉冲当量的距离，“×10”为0.01mm。

选择手动移动时，每一脉冲当量的距离，“×100”为0.1mm。

选择手动移动时，每一脉冲当量的距离，“×1000”为1.0mm。

进给速度 (F) 调节旋钮: 调节进给速度，为0%～120%。

主轴速度调节旋钮: 调节主轴速度，为50%～120%。

紧急停止按钮: 按下此旋钮，可使机床和数控系统紧急停止，旋钮释放后可重新执行回参考点的操作。

(三) 安全操作规程

1. 数控铣床

为了正确合理地使用数控铣床，保证机床正常运转，必须制定比较完善的数控铣床操作规程，通常包括以下内容:

(1) 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。

(2) 检查电压、气压、油压是否正常 (有手动润滑的部位先要进行手动润滑)。

(3) 检查各坐标轴是否回参考点，限位开关是否可靠; 若某轴在回参考点前已在参考点位置，则应先将该轴沿负方向移动一段距离后，再手动回参考点。

(4) 机床开机后应空运转5min以上，使机床达到热平衡状态。

(5) 装夹工件时应定位可靠，夹紧牢固，检查所用螺钉、压板是否妨碍刀具运动，以及零件毛坯是否有误。

(6) 数控刀具选择正确、夹紧牢固，刀具应该根据程序要求依次装入刀库。

(7) 首件加工应采用单段程序切削，并随时注意调节进给倍率控制进给速度。

(8) 试切削和加工过程中，刃磨、更换刀具后，一定要重新对刀。

(9) 加工结束后应清扫机床并加防锈油。

(10) 停机时应将各坐标轴停在中间位置。

2. 数控铣床日常维护及保养

1) 数控铣床日常维护及保养

(1) 保持良好的润滑状态，定期检查、清洗自动润滑系统，增加或更换油脂、油液，使丝杠、导轨等各运动部位始终保持良好的润滑状态，以减小机械磨损。

(2) 进行机械精度的检查调整，以减小各运动部件之间的装配精度。

(3) 经常清扫。周围环境对数控机床影响较大，如粉尘会被电路板上的静电吸引而产生短路现象; 油、气、水过滤器、过滤网太脏，会发生压力不够、流量不够、散热不好，造成机、电、液部分的故障等。

2) 数控系统日常维护及保养

数控系统使用一定时间以后，某些元器件或机械部件会老化、损坏。为延长元器件的寿命和零部件的磨损周期，应在以下几方面注意维护。

(1) 尽量少开数控柜和强电柜门。车间空气中一般都含有油雾、潮气和灰尘，一旦它们落在数控装置内的电路板或电子元器件上，容易引起元器件绝缘电阻下降，并导致元器件损坏。

(2) 定时清理数控装置的散热通风系统。散热通风口过滤网上灰尘积聚过多，会引起数控装置内温度过高 (一般允许超过55°)，致使数控系统工作不稳定，甚至发生过热报警。

(3) 经常监视数控装置电网电压。数控装置允许电网电压在额定值的±10%范围内波动，如果超过此范围就会造成数控系统不能正常工作，甚至引起数控系统内某些元器件损坏。为此，需要经常监视数控装置的电网电压。电网电压质量差时，应加装电源稳压器。

三、方案设计

教师讲解了各按键的功能后，由教师示范或播放视频，演示程序输入、开机、回参考点等动作，学生在仿真系统或数控机床上练习，程序名称可以是学生的学号，学生的操作结果可以以手机拍照或软件截图的方式发给老师，老师根据图片判断学生的操作是否正确。

四、任务实施 (FANUC)

(一) 开机操作 (见表2-1-1)

表2-1-1 开机操作

续表

(二) 回参考点

1. 回参考点操作步骤

(1)按回参考点键，再按X、Y、Z各轴(+)方向键，即可回参考点(最好先执行Z轴回参考点)。

(2) 在“回参考点”窗口中可观察是否已回参考点 (机械坐标系中各轴均为“0”)。

2. 操作注意事项

(1) 严格遵守数控铣床启动前的操作要求。

(2) 开机后应首先执行回参考点操作。

(3) 回参考点操作只有在REF模式下进行。

(4) X、Y、Z三坐标轴可同时回参考点 (一般应先回Z轴参考点预防发生撞刀现象)。

(5) 各坐标轴手动回参考点 (回零) 时，若某坐标轴在回参考点前已处于零位，则应将该轴沿负方向移动一段距离后，再进行回参考点操作。

(6) 回参考点后用AUTO (MEM) 自动、JOG手动或MDI手动输入等操作模式回移各轴至坐标系内，结束回参考点操作。

(7) 当数控机床断电后 (或按下紧急停止按钮)，应重新回机床参考点。

(三) MDI手动输入操作

(1)按键，使机床运行于MDI(手动数据输入)工作方式。

(2)按键。

(3) 按“MDI”软键，自动出现加工程序名“O0000”;

(4) 输入执行程序，如“S500M03;”或“M03S500;”，再按“INSERT”键，输入两个换行符号时确保程序段不在程序名同一行。

(5)按数控程序启动键，运行程序。运行结果是，机床主轴以500r/min的速度转动，旋转方向为顺时针方向。FANUC-0i MC系统，在开机后，没有执行“MDI，S800 M03”命令时，如果直接按主轴的正反转功能键是没有反应的。而华中数控系统可以在开机后直接按主轴正反转功能键，主轴能够转动，一般在不了解机床默认转速的情况下，应输入S值。