数控铣床及加工中心仿真加工及其操作

时间：2023-11-03 百科知识版权反馈

【摘要】：机床空运行开关:在自动模式下，按下“空运行”开关，CNC处于空运行状态，程序中编制的进给率被忽略，坐标轴以最大快移速度移动。空运行时不作实际切削，目的在确定切削路径及程序正确性。可自定义各种刀具的直径及刀杆长度，选择“确定”即可添加到刀具管理库中。修改工艺装夹方式，改为工艺板装夹，如图5-27所示。

5.3.1 FANUC 0i M数控铣床及加工中心仿真系统的面板介绍

1. FANUC 0i M数控机床面板

机床操作面板位于窗口的右下侧，如图5-18所示，主要用于控制机床运行状态，由模式选择按钮、运行控制开关等多个部分组成，每一部分的详细说明如下。

图5-18 FANUC 0i M(铣床)机床面板

1) 程序编辑开关

EDIT:程序编辑模式，用于直接通过操作面板输入数控程序和编辑程序。

MDI:手动数据、程序输入。

2) 程序运行控制开关

AUTO:程序自动加工模式。

程序运行开始:模式选择按钮在“AUTO”和“MDI”位置时按下有效，其余时间按下无效。

循环停止:在程序运行中，按下此按钮可停止程序运行。

可选择暂停:程序运行中，M00停止。

单步:每按一次程序启动，执行一条程序指令。

程序段跳过:自动模式下，按下此键，跳过程序段开头带有“/”的程序。

程序编辑锁定开关:置于“”位置，可编辑或修改程序。

程序重启动:由于刀具破损等原因自动停止后，程序可以从指定的程序段重新启动。

程序停止:在自动模式下，遇有M00程序停止。

手动示教。

3) 机床主轴运动控制

REF:回参考点。

JOG:手动模式，手动连续移动机床。

手动主轴正转。

手动主轴停止。

手动主轴反转。

在手动进给模式下，各轴快速移动开关。

INC:增量进给。

增量进给模式下，进给倍率选择按钮。每一步的距离:×1为0.001 mm，×10为0.01mm，×100为0.1mm，×1000为1mm。

HND:手轮模式移动机床。

机床空运行开关:在自动模式下，按下“空运行”开关，CNC处于空运行状态，程序中编制的进给率被忽略，坐标轴以最大快移速度移动。空运行时不作实际切削，目的在确定切削路径及程序正确性。

机床锁定开关:在自动运行开始前，按下“机床锁定”开关，再按“循环启动”开关，系统继续执行程序，显示屏上的坐标轴位置信息变化，但不输出伺服轴的移动指令，因此机床停止不动，用于校验程序。

紧急停止按钮:机床运行时，在危险或紧急情况下按下“急停”按钮，CNC进入急停状态，进给及主轴运动立即停止工作。

4) 其他

主轴转速(S)倍率调节按钮:调节主轴转速，调节范围为0～120%。

进给率(F)调节按钮:调节进给速度，调节范围为0～120%。

冷却液开关:按下此键，冷却液开;再按一下，冷却液关。

在刀库中选刀:按下此键，在刀库中选刀，在手动模式下，更换加工刀具。

DNC:用RS232电缆线接PC机和数控机床，选择程序传输加工。

2. FANUC 0i M数控系统面板

系统操作键盘在视窗的右上角，其左侧为显示屏，右侧为编程面板，如图5-19所示。

各按键的功能如下。

1) 数字/字母键

:用于输入数据到输入区域，系统自动判别是取字母还是数字。字母和数字键通过“SHIFT”键切换输入，例如，M-I，8-B。

2) 程序编辑键

替换键:用输入的数据替换光标所在的数据。

图5-19 FANUC 0i M数控系统CRT-MDI面板

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程序。

插入键:把输入区内的数据插入到当前光标之后的位置。

取消键:消除输入区内的数据。

上挡键。

3) 页面切换键

程序显示与编辑页面。

位置显示页面:位置显示有三种方式，用PAGE按钮选择。

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。

系统参数页面。

信息页面:如“报警”。

图形参数设置页面。

系统帮助页面。

复位键。

向上翻页。

向下翻页。

4) 其他

向上移动光标。

向下移动光标。

向左移动光标。

向右移动光标。

输入键:把输入区内的数据输入到参数页面。

5.3.2 FANUC 0i M数控铣床及加工中心仿真系统的基本操作

1. 复位

系统上电进入软件操作界面时，系统的工作方式为“急停”，为控制系统运行，需点击操作台右边的“急停”按钮，使系统复位。

2. 回参考点

(1)置模式按钮在位置上。

(2)选择、、按钮，即回参考点，此时机床面板上显示“X0.000，Y0.000， Z0.000”。

3. 选择刀具

在操作工具条内选择刀具库管理，点击打开对话框，如图5-20所示。

图5-20 铣床刀库管理

将刀具添加到刀架上:

(1) 在刀具数据库里选择所需要的刀具，如001刀;

(2) 按住鼠标左键拉到机床刀库上;

(3) 添加到刀架上，点击“确定”。

刀具添加:

(1)选择刀库管理对话框左下方的按钮，如图5-21所示;

(2) 输入刀具号、刀具名称，根据加工的需要选择端铣刀、球头刀、圆角刀、钻头、镗刀等。可自定义各种刀具的直径及刀杆长度，选择“确定”即可添加到刀具管理库中。

4. 毛坯的设置

在操作工具条内选择按钮，点击打开“设置毛坯”，如图5-22所示。

定义毛坯的类型、长、宽、高及材料，点击“确定”。

图5-21 铣床刀具添加

图5-22 铣床工件的设置

5. 程序输入

1) 通过操作面板手工输入NC程序

(1)置模式按钮在EDIT上。

(2)按键，再按进入程序页面。

(3) 再输入程序名称(输入的程序名不可以与已有程序名重复)。

(4)按键，然后按键，开始程序输入。

2) 从计算机输入一个程序

NC程序可编写并存放在计算机的一个新的文本文件中，把文本文件的.txt后缀名改为.nc或.cnc。

(1)选择EDIT模式，按键切换到程序页面。

(2)新建程序名“O××××”，按键进入编程页面。

(3)按键打开计算机目录下的文本文件，程序显示在当前屏幕上。

6. 程序的编辑

(1)置模式按钮于EDIT上。

(2)选择。

(3)输入被编辑的NC程序名，如“O1234”，按键即可编辑。

(4) 移动光标。

方法一:按PAGE，选择或翻页;按CURSOR，选择或移动光标。

方法二:用搜索一个指定的代码的方法移动光标。

7. 删除一个程序

(1)选择模式在EDIT上。

(2)按键输入字母“O”，输入要删除的程序的号码。

(3)按键，程序被删除。

8. 试运行程序

试运行程序时，机床和刀具不切削零件，仅运行程序。

(1)选择模式于上。

(2)选择一个程序如“O0001”后，按调出程序。

(3)按程序启动按钮。

5.3.3 数控铣床对刀操作

1. Z轴对刀

Z轴:移动刀具，使刀具与工件上表面相切，如图5-23所示，按，点击后移动光标至G54～G59坐标系中的一处;如图5-24所示，输入刀具当前的刀位点在所要建立的工件坐标系中的Z坐标轴，点击后，此时即找到工件坐标系Z轴的零点位置。

图5-23 刀具与工件上表面相切

图5-24 工件坐标系设定

例如:设置工件坐标系Z轴的零点位置在工件上表面的上方5mm时，输入Z5→点击即可。

设置工件坐标系Z轴零点位置在工件上表面的下方5mm时，输入Z-5，点击即可。

设置工件坐标系Z轴零点位置在工件上表面时，输入Z0，点击即可。

2. X轴对刀

X轴:移动刀具，使刀具在X轴方向与工件相切，如图5-25所示，按，点击后移动光标至G54～G59坐标系中的一处，输入刀具当前的刀位点在所要建立的工件坐标系中的X坐标轴(需要根据刀具半径、毛坯大小进行计算)，点击后，此时即找到工件坐标系X轴的零点位置。

图5-25 刀具在X轴方向与工件相切

3. Y轴对刀

Y轴的对刀方式同X轴。

5.3.4 数控铣床及加工中心仿真加工实例

1. 数控铣床仿真加工步骤

(1) 分析工件，编制工艺，并选择刀具，在草稿纸上编辑好程序。

(2) 打开仿真软件中的FANUC 0i铣床系统。

①回零(回参考点)。

REF:回参考点，按，X轴回零，按，Y轴回零，按，Z轴回零，回参考点完毕。

②选择工件毛坯及装夹方式。

③选择添加刀具。

④对刀。按照前面讲到的对刀方法进行对刀。

⑤程序输入。

将模式置于EDIT上，按键，按，输入新建程序名“O1234”，按，按，将编辑好的程序输入，每输完一段程序按，按键换行后再继续输入。

⑥加工零件。

选择自动模式，按程序启动按钮，程序自动运行直到完毕。

⑦测量工件。

⑧工件模拟加工完成。

2. 数控铣床及加工中心仿真加工实例

下面以第3章3.5节“铣床综合编程实例”来说明，在斯沃仿真软件中仿真加工的步骤。

(1) 进入仿真软件中的FANUC 0i M铣床系统。

(2) 铣床复位、回零操作。

(3) 选择工件毛坯，毛坯尺寸为70mm×70mm×18mm板材，如图5-26所示。修改工艺装夹方式，改为工艺板装夹，如图5-27所示。

图5-26 选择毛坯

图5-27 装夹方式

(4) 选择添加刀具，采用φ12mm的平底立铣刀，定义为T01，将刀具添加到主轴上。

(5) 对刀。

①X轴对刀:选择视图工具栏中的按钮，隐藏机床外壳，只剩下刀具和工件，方便对刀→切换到手动方式，借助“视图”菜单中的动态旋转、放大、动态平移等工具，使刀具移动到可切削零件右端面的大致位置→主轴正转→采用增量方式，通过调节倍率，使铣刀碰工件右端面(如图5-28所示)，点击后移动光标至G54，如图5-29所示，输入刀具当前的刀位点在所要建立的工件坐标系中的X轴坐标值，经过计算为工件长的一半35，再加上刀具半径6，即为41，输入X41，选择，X轴对刀完毕。