系统加工中心的基本操作

1．开机、关机操作

1）开机步骤

（1）合上电源总开关和气站开关。

（2）机床气压达到额定压力后，打开机床配电柜上的电源开关，转动旋钮至ON位置。

（3）按操作面板上的“开机”按钮接通CNC电源，系统进入自检状态。

（4）自检结束后，显示器上将显示如图4－13（a）所示的报警显示界面。如果“机床报警”指示灯显示正常，显示器上无报警信息出现，说明机床一切准备就绪，此时可以进行机床返回参考点等操作。当显示界面出现如图4－13（b）所示的报警信息，可释放“紧急停止”按钮，再按“复位”按钮，取消报警信息，系统复位。

图4－13 报警信息显示界面

2）关机步骤

（1）移动各轴至各行程大致中间位置。

（2）按下“紧急停止”按钮。

（3）按“关机”按钮，关闭CNC电源。

（4）关闭机床电源开关，转动旋钮至OFF位置。

（5）关闭机床和气站总电源。

2．返回参考点操作

机床返回参考点就是各轴按机床设定方向运动至极限位置，该极限位置称为机床原点，也就是机床坐标系原点。一般开机或连续加工多件后应进行返回参考点操作，以建立各轴运动的原始位置基准或消除连续加工批量零件而造成的累积误差，同时也使各轴的软限位起作用。

操作步骤如下：

（1）检查各轴是否在各行程大致中间位置。若移动轴在极限位置或接近极限位置，应以“手动方式”或“手轮连续”方式移动轴到大致中间位置，再做返回参考点操作。

（2）旋转操作方式选择旋钮至“零点返回”方式。

（3）选择“Z”按钮，按“＋”按钮，Z轴返回参考点。

（4）选择“Y”按钮，按“＋”按钮，Y轴返回参考点。

（5）选择“X”按钮，按“＋”按钮，X轴返回参考点。

当“X”、“Y”、“Z”按钮原点指示灯亮，表示返回参考点结束。按“位置显示”按钮，可以看到综合坐标显示页面中的机床坐标X、Y、Z都为0，如图4－14所示。

图4－14 综合坐标显示页面

（6）返回参考点后，应及时移动各轴远离返回参考点位置，防止长时间压住行程开关而影响其寿命。

3．手动操作

1）手动方式下的坐标轴移动操作

（1）旋转操作方式选择旋钮至“手动方式”。

（2）选择“X”、“Y”、“Z”（移动轴），指示灯亮表示有效。

（3）按“＋”或“－”（方向）按钮，实现坐标轴的移动。快速移动时同时按下“～”（快速移动）按钮。

2）手轮控制下的坐标轴移动操作

（1）旋转操作方式选择旋钮至“手轮连续”，此时手持盒有效。

（2）选择移动坐标轴（X、Y、Z）和移动速度倍率（×1、×10、×100）。

（3）旋转手摇脉冲发生器，转动一格发出一个脉冲。手轮顺时针旋转坐标轴正方向移动，逆时针旋转坐标轴反方向移动。

3）主轴手动操作

机床开机后，需要按以下方式启动主轴的转动。

（1）旋转操作方式选择开关至“手动输入”。

（2）按程序显示按钮，进入如图4－15所示的界面。

图4－15 MDI方式显示界面

（3）在MDI键盘上输入S600M3和程序段结束符“；”，按插入按钮输入指令。此时，在界面上显示“O0000S600M3；”。

（4）按循环启动按钮，主轴正转。

（5）在MDI方式下，主轴停转可以通过输入M05指令、再按循环启动按钮进行，也可以直接按复位按钮来实现。

当机床开机后已执行主轴转动，可以按以下步骤直接启动主轴旋转。

（1）旋转操作方式选择旋钮至“手动方式”或“手轮连续”。

（2）按主轴正转按钮，主轴正转；按主轴反转按钮，主轴反转；按主轴停止按钮，主轴停止转动；按主轴定向按钮，主轴旋转到一定角度。

4）手动切削液开关操作

（1）旋转操作方式选择旋钮至“手动方式”或“手轮连续”。

（2）按切削液控制按钮（上面指示灯亮）切削液开；再次按下切削液控制按钮（上面指示灯熄）切削液关。

5）手动排屑操作

（1）旋转操作方式选择旋钮至“手动方式”或“手轮连续”。

（2）按冲屑控制按钮（上面指示灯亮），冷却液将铁屑冲到铁屑过滤箱里；再次按下冲屑控制按钮（上面指示灯熄），冷却液关。

4．程序的管理

1）建立新程序

先按下编辑键进入编辑方式，然后进入程序界面，输入程序名按下插入键即可。（程序名必须是唯一的）

2）调用程序

先进入编辑方式，接着按下“列表＋”软键进入程序目录，然后输入所要选择的程序名，最后按下方向键即可。

3）修改程序

调出程序后，通过方向键把光标移动到要修改的地方，利用删除键删除程序，然后输入新的程序按下插入键即可。

4）删除程序

进入编辑方式，输入所要删除的程序名，按下删除键即可。

5．换刀

1）换刀程序

换刀程序有两种方式：一种是在编辑方式下输入程序进行换刀。另一种是在MDI方式下输入程序（例如：N10T02M06；），然后按下循环启动键即可完成换刀。

2）换刀动作

加工中心的换刀动作如下：①刀库转到换刀坐标处；②主轴准停；③刀库前进（抓旧刀）；④主轴松刀；⑤Z轴向上移动（让出刀库旋转尺寸）；⑥刀库旋转（选刀）；⑦Z轴向下移动（移动至换刀位置）；⑧主轴紧刀（抓新刀）；⑨刀库后退（换刀结束）。

6．对刀

对刀的目的就是确定工件坐标系（G54～G59）与机床坐标系之间的空间位置关系，并将对刀数据输入到相应的参数设置中。其对刀准确性将直接影响零件的加工精度。对刀的方法主要可采用试切法对刀、寻边器对刀、机内对刀仪对刀、自动对刀等。前面项目三已经介绍FANUC系统X、Y方向的对刀操作方法，下面主要介绍Z向对刀操作。

1）Z向试切对刀操作

（1）安装刀具，启动主轴正转。

（2）选择“手动点动”方式。转动“方式选择”旋钮至（手动点动）挡。按下POS键，显示位置。

（3）将刀具沿Z方向靠近工件。将轴选择旋钮调至“Z”挡，按下“－”向按钮，移动铣刀接近工件上表面大约10mm左右，如图4－16（a）所示。

（4）选择“手轮方式”试切工件。转动“方式选择”旋钮至（手轮方式）挡，旋转手轮“轴选择”旋钮至“Z”挡，使用“手轮方式”缓慢沿Z方向靠近工件上表面。直到铣刀刀刃轻微接触到工件表面，听到刀刃与工件的摩擦声但没有切屑时立即停止，如图4－16（b）所示。

（5）Z方向坐标清零。按下POS键，按下软键“相对”，输入“Z”，按下软键“归零”，将Z位置相对坐标Z值清零。

（6）进入“工件坐标系”设定界面。按下“偏置／参数设置”按钮，进入“偏置设置”界面，按下软键“工件系”，进入“工件坐标系”设定界面。将光标移至G54坐标Z参数设定位置。

（7）设定Z方向的零点位置。在G54坐标Z参数设定位置输入“Z0”，然后按下软键“测量”，机床会自动将当前位置设定为当前工件坐标系G54的Z方向的零点位置，如图4－17所示。

图4－16 Z方向试切法对刀示意图

图4－17 G54 Z坐标测量

2）Z轴设定器对刀操作

Z轴设定器主要有表量式（图4－18）和光电式（图4－19）两种。这里以表量式Z轴设定器（50mm）为例介绍使用Z轴设定器对刀的方法。

图4－18 表量式Z轴设定器

图4－19 光电式Z轴设定器

注意：如所对刀具有多个刀片（如面铣刀），需对每个刀片进行监测，找到最低位置的刀片，并以此作为该刀具的对刀基准。

对刀一：单把刀具对刀。单把刀具对刀操作步骤：

（1）安装刀具。将刀具夹持在机床主轴上。

（2）安置Z轴设定器。将Z轴设定器放置在工件上表面。

（3）移动刀具接触测量表面。“手动点动方式”将刀具移至Z轴设定器正上方，再改用“手轮方式”使刀具接触测量表面。

（4）控制刀具下压测量面。减小手轮倍率，控制刀具下压测量面，仔细观察表盘指针位置，待指针指向0刻度时停止，此时，刀具底部与工件表面的距离为50mm。

（5）设定Z方向的零点位置。按前面所介绍步骤，进入“工件坐标系”界面，输入“Z50．”，然后，按下软键“测量”，将工件表面位置设置为“Z0”位置。

对刀二：多把刀具对刀。在加工中心上对多把刀具进行对刀操作时，采用以一把刀具作为基准刀，并以它测量调整工件的Z向偏置值，其他刀具与基准刀具的长度差作为其刀具长度补偿值的方法。如图4－20所示，分别对T01、T02、T03、T04号刀具进行对刀操作，选T02号刀为基准刀。

图4－20 基准刀对刀法示意图

对刀操作步骤如下：

（1）安装T02号刀具。检查系统当前调用刀具号是否是T02号基准刀，如果不是，则调至MDI方式并输入换刀指令将当前刀具更换至T02刀号；手动将T02号基准刀装上主轴。

（2）对T02号刀具进行对刀。将Z轴设定器放置在工件上表面，按照单把刀具对刀方法完成T02号刀具的对刀操作。完成T02号刀具的对刀操作后，刀具不要离开测量面，保持表盘在0刻度位置。

（3）将相对坐标Z值清零

①按下POS键，按下软键“相对”。

②输入“Z”，按下软键“归零”，将相对坐标Z值清零。

③按下“偏置／参数设置”按钮，按下软键“偏置”进入“刀具偏置”设置画面，如图4－21所示。检查画面中T02号刀的外形（H）和磨损（H）参数值是否为“0”，如不是，则将光标移至相应位置，输入“0”然后按INPUT键，将两个参数全部清零。

（4）更换T01号刀具。

（5）对T01号刀具进行对刀。

①用“手动方式”将T01号刀具移至Z轴设定器正上方，再改用“手轮方式”使刀具接触测量表面，将表盘压至0度位置。

②按下“偏置／参数设置”按钮，按下软键“偏置”，进入刀具“偏置设置”界面。

③将光标移至T01号刀外形（H）参数设置位置，输入“Z”，然后，点击界面下方软键“C．输入”，如图4－22所示，即完成T01号刀相对于T02号基准刀的长度偏置参数设置。

图4－21 刀具偏置设置画面

图4－22 T01刀长补偿设置画面

（6）对其他刀具进行对刀。通过“手动方式”将T01刀具抬高移离测量面，更换下一把刀具，重复前面对刀操作步骤，完成其余刀具的对刀操作。

7．刀具半径补偿设置

（1）任何方式下，按“偏置／参数设置”按钮，选择“偏置”软键，都可进入如图4－21所示的工件坐标系设置界面，按翻页按钮可进行其余界面的切换。

（2）按上、下光标按钮移动光标到所需设置的位置。如，设置1号刀具半径补偿（即D1或D01），则光标移动到如图4－21所示的位置。

（3）把刀具半径补偿数值输入到相应的刀具半径补偿号（外形（D））中。如，当输入数值8．0时，显示界面切换到如图4－22所示的画面，按输入按钮完成数值的输入。

8．程序轨迹模拟仿真

（1）打开或输入加工程序。

（2）选择“MEM“加工方式。

（3）按控制面板上的空运行、Z轴锁住、WST锁住和机床锁住按钮，再按图像显示按钮，选择“加工图”软键，显示如图4－23所示的界面。按“参数”软键，显示如图4－24所示的图形参数设置界面。

（4）按循环启动按钮，系统开始执行轨迹模拟仿真，其仿真速度可以通过快速修调倍率和进给修调倍率进行修凋。仿真完后，可以按“操作”软键，按“消去”软键，清除模拟仿真轨迹。

（5）模拟仿真结束后，按“返回参考点”操作步骤对机床各坐标轴进行返回参考点操作。否则，自动执行程序时，工件坐标系原点位置将会发生偏移。

图4－23 图形仿真画面

图4－24 图形参数画面

9．自动加工

设置好加工程序相应工件坐标系和刀具补偿（长度或半径）后，可以执行自动加工。

（1）打开或输入加工程序。

（2）选择“MEN”方式，把快速进给修调倍率和进给修调倍率调到较小位置，按循环启动按钮，机床自动执行程序，加工界面如图4－25所示。当机床进入平稳切削状态时，调节修调倍率到最佳位置；加工过程中若要暂停机床，可以按进给保持按钮，暂停机床。如继续运行机床，应再次按下循环启动按钮；加工过程中若按下单段运行按钮，则系统进入单段运行状态，即系统执行完一个程序段后，机床暂停（此时，“进给保持”按钮灯亮），若要继续执行下一个程序段，须重新按下循环启动按钮。

图4－25 自动加工界面