数控加工中心FANUC Oi系2.docx

数铣技能实训

任务书

绪论
数控设备的产生与发展
1．数控设备的产生
科学技术和社会生产的不断发展，对加工机械产品的生产设备提出了三高（高性能、高精度和高自动化）的要求。
为了解决上述问题，一种新型的数字程序控制机床应运而生，它极其有效地解决了上述一系列矛盾，为单件、小批量生产，特别是复杂型面零件提供了自动化加工手段。
2．数控设备的发展
在第一台数控机床问世至今的50年中，先后经历了电子管（1952年）、晶体管和印刷电路板（1960年）、小规模集成电路（1965年）、小型计算机（1970年）、微处理器或微型计算机（1974年）和基于PC-NC的智能数控系统（90年代后）等六代数控系统。
前三代数控系统是属于采用专用控制计算机的硬逻辑（硬线）数控系统，简称NC（Numerical Control），目前已被淘汰。
第四代数控系统采用小型计算机取代专用控制计算机，数控的许多功能由软件来实现，故这种数控系统又称为软线数控，即计算机数控系统，简称CNC（Computer Numerical Control）。1974年采用以微处理器为核心的数控系统，形成第五代微型机数控系统，简称MNC（Micro-computer Numerical Control）。以上CNC与MNC统称为计算机数控。CNC和MNC的控制原理基本上相同，目前趋向采用成本低、功能强的MNC。
现在发展了基于PC-NC的第六代数控系统，它充分利用现有PC机的软硬件资源，规范设计新一代数控。
在数控系统不断更新换代的同时，数控机床的品种得以不断地发展。
数控机床是数控设备的典型代表。数控激光与火焰切割机等数控设备也得到了广泛的应用。

安 全 事 项
课题一 安全文明生产及数控铣床日常保养
一、 安全操作基本注意事项
1） 应穿紧身工作服，袖口扎紧；高速铣削时要戴防护镜；铣削铸铁件时应戴口罩；操作时，严禁戴手套。
2） 不要移动或损坏安装在机床上的警告标牌。
3） 不要在机床周围放置障碍物，工作空间应足够大。
4） 某一项工作如需要俩人或多人共同完成时，应注意相互间的协调一致。
5） 不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及NC单元。
二、 工作前的准备工作
1） 机床工作开始工作前要有预热，认真检查润滑系统工作是否正常。
2） 检查刀具表内刀具是否与程序内刀具信息一致；检查刀具的完好程度。
3） 检查程序是否正确、切削用量的选择是否合理。
4） 检查卡盘夹紧工作的状态，必须在确认工件夹紧后才能启动机床。
5） 确定机床状态及各开关位置（进给倍率开关应为0）。
6） 机床开动前，必须关好机床防护门。
三、 工作过程中的安全注意事项
1） 运行程序，观察机床动作及进给方向与程序是否相符，逐渐加大进给倍率开关。
2） 禁止用手接触刀尖和铁屑，铁屑必须要用铁钩子或毛刷来清理。
3） 禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位。
4） 禁止加工过程中量活、变速，更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床。
5） 机床运转中，操作者不得离开岗位，机床发现异常现象立即停车。
6） 经常检查轴承温度，过高时应找有关人员进行检查。
7） 在加工过程中，不允许打开机床防护门。
四、 工作完成后的注意事项
1） 清除切屑、擦拭机床，使用机床与环境保持清洁状态。
2） 注意检查或更换磨损坏了的机床导轨上的油察板。
3） 检查润滑油、冷却液的状态，及时添加或更换。
4） 依次关掉机床操作面板上的电源和总电源。
Ø 数控加工中心的维护与保养
因数控机床结构复杂，自动化程度较高，为了充分发挥机床的优越性，提高加工效率，延长机床使用寿命，数控机床的维护与保养就成为一个对于初学者来说首先要关注的问题。为了更具体地说明日常保养的周期、检查部位和要求，数控机床的日常保养如下所示，以供参考。
一、 日常维护与保养
1） 每次开机前，检查机床输入电压，应为380±10%。
2） 压缩空气压力必须为0.6Mpa，随时检查是否有漏气现象。
3） 检查X、Y、Z轴导轨面，如有铁屑等颗粒附着在上面，应及时清除；如导轨有伤痕，应用油石磨平。
4） 每次安装刀具前，必须检查拉钉是否牢固地安装在刀柄上。
5） 每次开机前，要检查导轨及滚珠丝杠润滑情况，导轨及滚珠丝杠必须得到充分润滑后方可运行机床。如果机床长时间没有运行，应启动自动润滑泵按下钮数次，使润滑油循环，渗出导轨和滚珠丝杠。
6） 机床开机后，应首先进行返回机床参考点操作，然后再低速运行10-20分钟。检查是否有不正常的声音、振动现象。
7） 每次机床运行结束后，必须全面清洁机床，特别要保持导轨操作面板清洁。此外要在主轴锥孔和刀具锥柄上涂上机械油以防生锈，但再次开机应擦去主轴锥孔和刀具锥柄上的机械油。
二、 定期维护
1) 每周检查集中润滑站油箱油位。应高于一半，如油位不达标，应及时补充规定牌号的润滑油至油箱容量的80%。
2) 每周检查主轴齿轮油位，应恒定为观察窗的一半。
3) 每周检查冷却箱液位，应达到冷却箱的容量的3/4以上。
4) 每月清洗冷却液过滤网一次。
5) 每半年检查X、Y、Z轴导轨面的刮油片，如有损坏，应立即更换。
6) 每半年更换冷却液一次。
7) 每半年清洗集中润滑站过滤器一次。
8) 每半年调整X、Y、Z轴导轨镶条斜楔一次。
9) 每三年更换主轴箱齿轮油一次。
10) 每三年更换主轴轴承，轴向轴承的润滑油脂。

课题二 认识FANUC Oi 系统机床及系统面板

知识点
l 了解数控机床的基本结构组成与分类。
l 了解数控机床的工作原理。
l 了解数控面板各功能键作用。
技能点
l 能通过面板按键操作控制数控机床。
l 掌握数控系统的基本功能。

一、任务描述
了解数控机床的各组成结构，认识数控机床的系统面板，是学习数控机床操作的必要条件，本课题将围绕这些问题进行介绍。
二、任务分析
了解数控机床、数控系统、操作面板各功能按键等方面知识，是数控机床操作的首要任务。
三、相关知识
数控设备的工作原理、组成与特点
(1) 数控设备的工作原理
图1-1是数控设备的一般工作原理图。

(2)数控设备的组成与功能
数控设备的基本结构框图如图1-2所示。主要由输入输出装置、计算机数控装置、伺服系统和受控设备等四部分组成。

(3)数控设备的特点
数控设备是一种高效能自动化加工设备。与普通设备相比，数控设备具有如下特点。
（1）适应性强；（2）精度高，质量稳定；（3）生产率高；（4）能完成复杂型面的加工；（5）减轻劳动强度，改善劳动条件；（6）有利于生产管理。
2、数控设备的分类
数控机床通常从以下不同角度进行分类。
(1)．按工艺用途分类
目前，数控机床的品种规格已达500多种，按其工艺用途可以划分为以下四大类：
1）金属切削类 它又可分为两类：
①普通数控机床
②数控加工中心
2）金属成形类 指采用挤、压、冲、拉等成形工艺的数控机床，常用的有数控弯管机、数控压力机、数控冲剪机、数控折弯机、数控旋压机等。
3）特种加工类 主要有数控电火花线切割机、数控电火花成形机、数控激光与火焰切割机等。
4）测量、绘图类 主要有数控绘图机、数控坐标测量机、数控对刀仪等。
(2)．按控制运动的方式分类
1）点位控制数控机床
2）点位直线控制数控机床
3）轮廓控制数控机床
(3) 按伺服系统的控制方式分类
1）开环数控机床
开环控制的数控机床一般适用于中、小型经济型数控机床。
2）半闭环控制数控机床，这类控制可以获得比开环系统更高的精度，调试比较方便，因而得到广泛应用。
3）闭环控制数控机床，
闭环控制数控机床一般适用于精度要求高的数控机床，如数控精密镗铣床。
(4) 按所用数控系统的档次分类
按所用数控系统的档次通常把数控机床分为低、中、高档三类。
以上中、高档数控机床一般称为全功能数控或标准型数控。
2、按机床主轴的布置形式及机床的布局特点分类
数控铣床可分为数控立式铣床、数控卧式铣床和数控龙门铣床等。
1）．数控立式铣床

图1-6数控立式铣床 图1-7数控卧式铣床 图1-8 数控龙门铣床
如图1-6所示。
2）．数控卧式铣床
如图1-7所示。
3）．数控龙门铣床
对于大尺寸的数控铣床，一般采用对称的双立柱结构，保证机床的整体刚性和强度，即数控龙门铣床，有工作台移动和龙门架移动两种形式。它适用于加工飞机整体结构件零件、大型箱体零件和大型模具等，如图1-8所示。
3、按数控系统的功能分类
数控铣床可为经济型数控铣床、全功能数控铣床和高速铣削数控铣床等。
1）．经济型数控铣床
2）．全功能数控铣床
采用半闭环控制或闭环控制，数控系统功能丰富，一般可以实现4坐标以上联动，加工适应性强，应用最广泛。
3）．高速铣削数控铣床
高速铣削是数控加工的一个发展方向，技术已经比较成熟，已逐渐得到广泛的应用。
各种机床的实物图
名称
实物
名称
实物
数控插齿机

数控电火花线切割机床

数控滚齿机

数控电火花成型机

名称
实物
名称
实物
数控刀具磨床

数控火焰切割机

数控镗床

数控激光加工机

数控折弯机

三坐标测量仪

数控全自动弯管机

数控对刀仪

数控旋压机

数控绘图仪

4、数控铣床的主要功能
不同档次的数控铣床的功能有较大的差别，但都应具备以下主要功能。
1）．铣削加工
数控铣床一般应具有三坐标以上联动功能，能够进行直线插补和圆弧插补，自动控制旋转的铣刀相对于工件运动进行铣削加工，如图1-9所示。坐标联动轴数越多，对工件的装夹要求就越低，加工工艺范围越大。
2）．孔及螺纹加工
可以采用定尺寸孔加工刀具进行钻、扩、铰、锪、镗削等加工，也可以采用铣刀铣削不同尺寸的孔，如图所示。

图1-9 图1-10

3）．刀具补偿功能
一般包括刀具半径补偿功能和刀具长度补偿功能。
4）．公制、英制单位转换
可以根据图纸的标注选择公制单位（mm）和英制单位（inch）进行程序编制，以适应不同企业的具体情况。
5）．绝对坐标和增量坐标编程
程序中的坐标数据可以采用绝对坐标或增量坐标，使数据计算或程序的编写更方便。
6）．进给速度、主轴转速调整
数控铣床控制面板上一般设有进给速度、主轴转速的倍率开关，用来在程序执行中根据加工状态和程序设定值随时调整实际进给速度和主轴实际转速，以达到最佳的切削效果。一般进给速度调整范围在0%~150%之间，主轴转速调整范围在50%~120%之间。
7）．固定循环
固定循环是固化为G指令的子程序，并通过各种参数适应不同的加工要求，主要用于实现一些具有典型性的需要多次重复的加工动作，如各种孔、内外螺纹、沟槽等的加工。使用固定循环可以有效地简化程序的编制。但不同的数控系统对固定循环的定义有较大的差异，在使用的时候应注意区别。
8）．工件坐标系设定
9）．数据输入输出及DNC功能
10）．子程序
11）．数据采集功能
12）．自诊断功能
5、主要加工对象
数控铣床主要用于加工各种材料如黑色金属、有色金属及非金属的平面轮廓零件、空间曲面零件和孔加工。
1）．平面轮廓零件
2）．空间曲面零件
3）．孔
4）．螺纹
内、外螺纹，圆柱螺纹，圆锥螺纹等都可以在数控铣床上加工。

数控铣床CRT/MDI面板上各键功用
键
名 称
功 用 说 明

地址/数字
输入键
按下这些键，输入字母、数字和运算符号等

上档键
按下此键，在地址输入栏出现上标符号（显示器倒数第三行），由原来的〉__变为〉^，此时再按下“地址/数字输入键”，则可输入其右下角的字母、符号等

段结束符键
在编程时用于输入每个程序段的结束符“；”

位置显示键*
在CRT上显示加工中心当前的工件、相对或综合坐标位置

程序键*
在EDIT方式，显示在内存中的信息和所有程序名称，进入程序输入、编辑状态
在MDI方式，显示和输入MDI数据，进行简单的程序操作

补偿量等参数
设定与显示键*
刀具长度、半径补偿量的设置，工件坐标系G54～G59、G54.1P1～P48和变量等参数的设定与显示

系统参数键*
系统参数等设置按此键进入

报警显示键*
按此键显示报警内容、报警号

图像显示键*
可显示当前运行程序的走刀轨迹线形图

插入键
在编程时用于插入输入的字（地址、数字）

替换键
在编程时用于替换输入的字（地址、数字）

回退键
按下此键，可回退清除输入到地址输入栏“〉”后的字符

删除键
在编程时用于删除已输入的字及删除在内存中的程序

输入键
除程序编辑方式外，输入参数值等必须按下此键才能输入到NC内。另外，与外部设备通讯时，按下此键，才能启动输入设备，开始输入数据或程序到NC内

复位键
按下此键，复位CNC系统。包括取消报警、中途退出自动操作运行等

页面变换键
用于CRT屏幕选择不同的页面。：返回上一级页面，：进入下一级页面

光标移动键
用于CRT页面上、下、左、右移动光标（系统光亮显示）

帮助键
可以获得必要的帮助

屏幕软键
屏幕软键根据CRT页面最后一行所提供的信息，进入相应的功能页面
 ：菜单返回键。返回上一级菜单
 ：菜单扩展键。进入下一级菜单
同时按任何一个功能键（表1-1中打*者）按钮和“CAN”，页面的显示就会消失，这时系统内部照样工作。之后再按其中任一个功能键，页面会再一次显示。长时间接通电源而不必使用CRT时（如加工零件时间较长、采用DNC由计算机边传输边加工而不需要页面显示），请预先清除页面，以防止页面质量下降。

课题三 数控铣床/加工中心基本操作
知识点
l 掌握数控机床坐标系的基本概念。
l 掌握数控机床指令代码意义
l 掌握控制面板上的各按键的功能。
技能点
l 能通过面板按键操作控制数控机床。
l 正确使用控制面板上的各个功能键。
l 能通过面板按键操作FANUC 0i 系统加工中心的各种运动。

一、任务描述
加工中心的操作有很多方式，在课题一中介绍了各按键的功能。那么，如何实现机床的自动加工呢？这就要求操作者首先熟练掌握机床的基本操作。
二、任务分析
本课题主要介绍FANUC 0i 加工中心控制面板上各按键的功能及操作方法，通过学习，掌握加工中心的基本操作。
三、相关知识
加工中心在编程时，对加工中心自动运行的各个动作，如主轴的转、停；刀具的自动换刀；切削的进给速度；切削液的开、关等，都要以指令的形式予以给定。我们把这类指令称为功能指令，它有准备功能G指令、辅助功能M指令以及F、S、T、H、D指令等几种。
1.准备功能G指令
准备功能G指令有模态和非模态两种指令。非模态G指令只在指令它的程序段中有效；模态G指令一直有效，直到被同一组的其它G指令所替代。
FANUC 0i－MB加工中心的准备功能G指令见表3－2。
表3－2 FANUC 0i－MB系统准备功能G指令
G指令
组号
功 能
G指令
组号
功 能
G00*
01
定位
G50.1*
22
可编程镜像取消
G01（*）
直线插补
G51.1
可编程镜像有效
G02
顺时针圆弧插补/螺旋线插补
G52
00
局部坐标系设定
G03
逆时针圆弧插补/螺旋线插补
G53
选择机床坐标系
G04
00
停刀，准确停止
G54*
14
选择工件坐标系1
G05.1
AI先行控制
G54.1
选择附加工件坐标系（P1～P48）
G07.1（G107）
圆柱插补
G55
选择工件坐标系2
G08
先行控制
G56
选择工件坐标系3
G09
准确停止
G57
选择工件坐标系4
G10
可编程数据输入
G58
选择工件坐标系5
G11
可编程数据输入方式取消
G59
选择工件坐标系6
G15*
17
极坐标指令取消
G60
00/01
单方向定位
G16
极坐标指令
G61
15
准确停止方式
G17*
02
选择XPYP平面
XP:X轴或其平行轴
YP:Y轴或其平行轴
ZP:Z轴或其平行轴
G62
自动拐角倍率
G18（*）
选择ZPXP平面
G63
攻丝方式
G19（*）
选择YPZP平面
G64*
切削方式
G20
06
英吋输入
G65
00
宏程序调用
G21
毫米输入
G66
12
宏程序模态调用
G22*
04
存储行程检测功能有效
G67*
宏程序调用取消
G23
存储行程检测功能无效
G68
16
坐标旋转/三维坐标转换
G25*
24
主轴速度波动监测功能无效
G69*
坐标旋转取消/三维坐标转换取消
G26
主轴速度波动监测功能有效
G73
09
排屑钻孔循环
G27
00
返回参考点检测
G74
左旋攻丝循环
G28
返回参考点
G76
精镗循环
G29
从参考点返回
G80*
固定循环取消/外部操作功能取消
G30
返回第2，3，4参考点
G81
钻孔循环、锪镗循环或外部操作功能
G31
跳跃功能
G82
钻孔循环或反镗循环
G33
01
螺纹切削
G83
排屑钻孔循环
G37
00
自动刀具长度测量
G84
攻丝循环
G39
拐角偏置圆弧插补
G85
镗孔循环
G40*
07
刀具半径补偿取消/三维补偿取消
G86
镗孔循环
G41
左侧刀具半径补偿/三维补偿
G87
背镗循环
G42
右侧刀具半径补偿
G88
镗孔循环
G40.1（G150）*
19
法线方向控制取消方式
G89
镗孔循环
G41.1（G151）
法线方向控制左侧接通
G90*
03
绝对值编程
G42.1（G152）
法线方向控制右侧接通
G91（*）
增量值编程
G43
08
正向刀具长度补偿
G92
00
设定工件坐标系或最大主轴速度箝制
G44
负向刀具长度补偿
G92.1
工件坐标系预置
G45
00
刀具偏置量增加
G94*
05
每分进给
G46
刀具偏置量减少
G95
每转进给
G47
2倍刀具偏置量
G96
13
恒表面速度控制
G48
1/2刀具偏置量
G97*
恒表面速度控制取消
G49*
08
刀具长度补偿取消
G98*
10
固定循环返回到初始点
G50*
11
比例缩放取消
G99
固定循环返回到R点
G51
比例缩放有效
编程时，前面的0可省略，如G00、G01可简写为G0、G1。
注：①带*号的G指令表示接通电源时，即为该G指令的状态。G00、G01；G17、G18、G19；G90、G91由参数设定选择。
②00组G指令中，除了G10和G11以外其它的都是非模态G指令。
③一旦指令了G指令表中没有的G指令，显示报警。（NO.010）
④不同组的G指令在同一个程序段中可以指令多个，但如果在同一个程序段中指令了两个或两个以上同一组的G指令时，则只有最后一个G指令有效。
⑤在固定循环中，如果指令了01组的G指令，则固定循环将被自动取消，变为G80的状态。但是，01组的G指令不受固定循环G指令的影响。
⑥G指令按组号显示。
2.辅助功能M指令
M指令主要用于机床操作时的工艺性指令，如主轴的启停、切削液的开关等。它分为前指令和后指令两类。前指令是指该指令在程序段中首先被执行（不管该指令是否写在程序段的前或后），然后执行其它指令；后指令则相反。具体的M指令参见表3－3。
表3－3 FANUC 0i－MB系统辅助功能M指令
指令
功 能
指令执行类别
指令
功 能
指令执行类别
M00
程序停止
后指令
M30
程序结束并返回
后指令
M01
程序选择停止
M63
排屑起动
单独程序段
M02
程序结束
M64
排屑停止
M03
主轴正转
前指令
M80
刀库前进
M04
正转反转
M81
刀库后退
M05
主轴停止
后指令
M82
刀具松开
M06
刀具自动交换
前指令
M83
刀具夹紧
M08
切削液开（有些厂家设置为M07）
M85
刀库旋转
M09
切削液关
后指令
M98
调用子程序
后指令
M19
主轴定向
单独程序段
M99
调用子程序结束并返回
M29
刚性攻丝
编程时，前面的0可省略，如M00、M01可简写为M0、M1。
（1）M00指令 M00实际是一个暂停指令。当执行有M00指令的程序段后，程序停止执行（进给停止，但主轴仍然旋转）。它与单段程序执行后停止相同，模态信息全部被保存，按下“循环启动”按钮，可使加工中心继续运转。利用该指令的暂停功能，可以用来检测加工工件的尺寸，但在执行上述操作时,在M00程序段前必须加一个M05的程序段，使主轴停转。
（2）M01指令 M01指令的作用和M00相似，但它必须是在预先按下操作面板上的“程序选择停止”按钮的情况下，当执行完编有M01指令的程序段的其它指令后，才会停止执行程序。如果不按下“程序选择停止”按钮，M01指令无效，程序继续执行。
（3）M02与M30 M02只将控制部分复位到初始状态，表示程序结束；M30除将机床及控制系统复位到初始状态外，还自动返回到程序开头位置，为加工下一个工件作好准备。
在一个程序段中只能指令一个M指令，如果在一个程序段中同时指令了两个或两个以上的M指令时，则只有最后一个M指令有效，其余的M指令无效。
3.其它指令
（1）进给速度指令——F
进给速度指令用字母F及其后面的若干位数字来表示，单位为mm/min（G94有效）或mm/r（G95有效）。例如在G94有效时，F150表示进给速度为150mm/min。一旦用F指令了进给速度就一直有效，直到指令新的F指令。
（2）主轴转速指令——S
主轴转速指令用字母S及其后面的若干位数字来表示，单位为r/min。例如，S300表示主轴转速为300r/min。
（3）刀具指令——T
它由字母T及其后面的三位数字表示，表示刀具号。如T001（编程时前面的0可省略，简写为T1）。
（4）刀具长度补偿值和刀具半径补偿值指令——H和D
它由字母H和D及其后面的三位数字表示，该三位数字为存放刀具补偿量的存储器地址字（番号）。刀具补偿存储器页面见图3－4，如H003（编程时前面的0可省略，简写为H3），则调用的长度偏置值为－298.561mm；D003（编程时前面的0可省略，简写为D3），则调用的半径补偿量为7mm。

图3－4 刀具补偿存储器页面
（五） FAMUC 0i－MB系统程序结构
1.加工程序的组成
加工程序可分为主程序和子程序，但不论是主程序还是子程序，每一个程序都是由若干个程序段组成。程序段是由一个或若干个字（字是由表示地址的字母和数字、符号等组成，它表示控制数控机床完成一定功能的具体指令）组成，它表示数控机床为完成某一特定动作而需要的全部指令。例如：
O3001
N1 M6T1；
N2 G54 G90 G0 G43 H1 Z100；
N3 M3 S600；
…
N80 M30；
％
上面每一行称为一个程序段，N1、G54、M3、S600……都是一个字。
2.加工程序的格式
每个加工程序都有加工程序号、程序段、程序结束符等几部分组成。
（1）加工程序号
格式为：O××××
××××为加工程序号，可以从0000～9999。存入数控系统中的各零件加工程序号不能相同。
（2）程序段
格式为：
N×…× G×× X±×…× Y±×…× Z±×…× M×× T××F×…× S×…× ；
程序段号 准备功能 坐标运动尺寸 工艺性指令 结束代码
（3）程序结束符
FANUC数控系统的程序结束符为“％”。

四、任务实施
加工程序的管理和传输

（一）查看内存中的程序和打开程序
1.在标准机床操作面板上按<EDIT>。

图3－5 存储在内存中的所有程序文件名页面 图3－6 打开程序后的页面
2.连续按PROG，CRT上的页面在图3－5与图3－6之间切换（按[程式]或[DIR]同样可以切换）。在图3－5中，显示存储在内存中的所有程序文件名（按PAGE↓或PAGE↑可查看其它程序文件名）；在图3－6中显示上次加工的程序（按PAGE↓可查看其它程序段；按RESET返回）。
3.要打开某个程序，则在图3－5中输入O××××（程序名），此时图3－5最后一行转换为图3－7所示，按[O检索]或光标移动键←、→、↑、↓中的任何一个都可以打开程序，如图3－6。

图3－7 打开程序输入页面 图3－8 程序输入页面
（二）输入加工程序
1.按<EDIT>。
2.在图3－5页面中查看一下所输入的程序名在内存中是否已经存在，如果已经存在，则把将要输入的程序更名，输入O××××（程序名）→按INSERT→按EOB→按INSERT，程序换段（进入如图3－8所示的页面）→输入字（如G54G90G0G43H2Z200）→按EOB→按INSERT，程序换段……
3.程序输入完毕后，按RESET，使程序复位到起始位置（图3－6所示，光标在程序名处），这样就可以进行自动运行加工了。
（三）编辑程序
1.插入漏掉的字
（1）利用打开程序的方法，打开所要编辑的程序。
（2）利用光标和页面变换键，使光标移动到所需要插入位置前面的字（如：“G2 X123.685 Y198.36 F100 ；”，在该程序段中漏掉与半径有关的字。
（3）输入如R50→INSERT，该程序段就变为：“G2 X123.685 Y198.36 R50 F100 ；”
2.删除输入错误的、不需要的字
在输入加工程序过程中输入了错误的、不需要的字，必须要删除。主要有二种情况。
第一种情况：在未按INSERT前就发现错误，如图3－8页面中倒数第三行（在临时内存中）。处理方法是连续按CAN键进行回退清除。
第二种情况：在按INSERT后发现有错误（程序段已输入到系统内存中）。处理方法是把光标移动到所需删除的字处，按DELETE进行删除。
3.修改输入错误的字
在程序输入完毕后，经检查发现在程序段中有输入错误的字，则必须要修改。
（1）利用光标移动键使光标移动到所需要修改的字（如“G2 X12.869 Y198.36 R50 F100 ；”，其中在该程序段中X12.869需改为X123.869）
（2）具体修改方法为①输入正确的字，按ALTER进行替换；②先按DELETE删除错误的字，输入正确的字，按INSERT键插入。
（3）处理完毕后，按RESET键，使程序复位到起始位置。
（四）删除内存中的程序
1.删除一个程序的操作
（1）按<EDIT>→PROG，进入图3－5所示页面。
（2）输入O××××（要删除的程序名，如图3－7所示），按DELETE删除该程序。
2.删除所有程序的操作
（1）按<EDIT>→PROG，进入图3－5所示页面。
（2）输入O－9999，按DELETE，删除内存中的所有程序。
3.删除指定范围内的多个程序
（1）按<EDIT>→PROG，进入图3－5所示页面。
（2）输入“OXXXX，OYYYY”（XXXX代表将要删除程序的起始程序号，YYYY代表将要删除程序的终了程序号），按DELETE，删除No.XXXX到No.YYYY之间的程序。

课题四 对刀操作及参数设置
知识点
l 加工中心工具的实用知识。
l 对刀的方法及步骤。
技能点
l 加工中心对刀操作的步骤。
l 加工参数输入的方法。

一、任务描述
数控程序输入数控系统后，自动加工前还需要进行对刀操作。对刀操作的目的就是确定工件在数控机床中的位置，保证自动加工的准确定位。本课题主要介绍常用的对刀操作方法及常用对刀工具的使用方法。
二、任务分析
通过对本课题的学习能够进行对刀操作并确定相关工件坐标系，同时还应能对加工所需要的刀具参数进行设置。
三、相关知识
坐标系设定
在切削加工过程中，CNC将刀具移动到指定位置，而刀具位置由刀具在坐标系中的坐标值表示。在系统中有三种坐标系：（1）机床坐标系；（2）工件坐标系；（3）局部坐标系。
（一）机床坐标系
机床上的一个用作为加工基准的特定点称为机床零点，机床制造厂对每台机床设置机床零点。用机床零点作为原点设置的坐标系称为机床坐标系。加工中心在通电后，执行手动返回参考点来设置机床坐标系，机床坐标系一旦设定，就保持不变，直到电源关闭为止。
机床坐标系可用G53来选择。
编程格式：G90 G53 X__ Y__ Z__ （X、Y、Z为机床坐标值）
G54指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指定位置上。当指定G53指令时，就清除了刀具半径补偿、刀具长度补偿和刀具偏置。该指令一般在换刀时使用，只给定Z轴。
（二）工件坐标系
加工工件时使用的坐标系（编程时所确定）称为工件坐标系。工件坐标系通过对刀预先设置。在图4-1中，假如编程的原点选在工件上表面的中心处，那么通过对刀使刀具端面中心与此位置重合，然后把此位置对应的机床坐标值输入到系统中设定工件坐标系的G54等对应位置（图4-2所示）。

图4-1 设定工件坐标系
对刀操作
（一）用铣刀直接对刀
用铣刀直接对刀，就是在工件已装夹完成并在主轴上装入刀具后，通过手摇脉冲发生器操作移动工作台及主轴，使旋转的刀具与工件的前（后）、左（右）侧面及工件的上表面（图4-6中1～5这五个位置）作极微量的接触切削（产生切削或摩擦声），分别记下刀具在作极微量切削时所处的机床（机械）坐标值（或相对坐标值），对这些坐标值作一定的数值处理后就可以设定工件坐标系了。

图4-6 用铣刀直接对刀 图4-7 用铣刀直接对刀时的刀具移动图
操作过程为（针对图4-6中1的位置）：
1.工件装夹并校正平行后夹紧。
2.在主轴上装入已装好刀具的刀柄。
3.在MDI方式下，输入M3S300，按<循环启动>，使主轴的旋转与停止能手动操作。
4.主轴停转，手持盒上选择Z轴（图1-15中选择坐标轴，倍率可以选择×100），转动手摇脉冲发生器（图1-14），使主轴上升的一定的位置（在水平面移动时不会与工件及夹具碰撞即可）；分别选择X、Y轴，移动工作台使主轴处于工件上方适当的位置（如图4-7中A）。
5.手持盒上选择X轴，移动工作台（图4-7中①），使刀具处在工件的外侧（图4-7中B）；手持盒上选择Z轴，使主轴下降（图4-7中②），刀具到达图4-7中C；手持盒上重新选择X轴，移动工作台（图4-7中③），当刀具接近工件侧面时用手转动主轴使刀具的刀刃与工件侧面相对，感觉刀刃很接近工件时，启动主轴使主轴转动，倍率选择×10或×1，此时应一格一格地转动手摇脉冲发生器，应注意观察有无切屑（一旦发现有切屑应马上停止脉冲进给）或注意听声（一般刀具与工件微量接触时会发出“嚓”、“嚓”、“嚓”…的响声，一旦听到声音应马上停止脉冲进给），即到达了图4-7中D的位置。
6.手持盒上选择Z轴（避免在后面的操作中不小心碰到脉冲发生器而出现意外）。按POS进入图2-5或图2-7所示的页面，记下此时X轴的机床坐标或把X的相对坐标清零。
7.转动手摇脉冲发生器（倍率重新选择为×100），使主轴上升（图4-7中④）；移动到一定高度后，选择X轴，作水平移动（图4-7中⑤），再停止主轴的转动。
图4-6中2、3、4三个位置的操作参考上面的方法进行。
在用刀具进行Z轴对刀时，刀具应处在今后切除部位的上方（如图4-7中A），转动手摇脉冲发生器，使主轴下降，待刀具比较接近工件表面时，启动主轴转动，倍率选小，一格一格地转动手摇脉冲发生器，当发现切屑或观察到工件表面切出一个圆圈时（也可以在刀具正下方的工件上贴一小片浸了切削液或油的薄纸片，纸片厚度可以用千分尺测量，当刀具把纸片转飞时）停止手摇脉冲发生器的进给，记下此时的Z轴机床（机械）坐标值（用薄纸片时应在此坐标值的基础上减去一个纸片厚度）；反向转动手摇脉冲发生器，待确认主轴是上升的，把倍率选大，继续主轴上升。
用铣刀直接对刀时，由于每个操作者对微量切削的感觉程度不同，所以对刀精度并不高。这种方法主要应用在要求不高或没有寻边器的场合。

图4-8 光电式寻边器对刀 图4-9 偏心式寻边器对刀
（二）用寻边器对刀
用寻边器对刀只能确定X、Y方向的机床（机械）坐标值，而Z方向只能通过刀具或刀具与Z轴设定器配合来确定。图4-8为使用光电式寻边器在1～4这四个位置确定X、Y方向的机床（机械）坐标值；在5这个位置用刀具确定Z方向的机床（机械）坐标值。图4-9为使用偏心式寻边器在1～4这四个位置确定X、Y方向的机床（机械）坐标值；在5这个位置用刀具确定Z方向的机床（机械）坐标值。
使用光电式寻边器时（主轴作50～100r/min的转动），当寻边器S球头与工件侧面的距离较小时，手摇脉冲发生器的倍率旋钮应选择×10或×1，且一个脉冲、一个脉冲地移动；到出现发光或蜂鸣时应停止移动（此时光电寻边器与工件正好接触。其移动顺序参见图4-7），且记录下当前位置的机床（机械）坐标值或相对坐标清零。在退出时应注意其移动方向，如果移动方向发生错误会损坏寻边器，导致寻边器歪斜而无法继续准确使用。一般可以先沿＋Z移动退离工件，然后再作X、Y方向移动。使用光电式寻边器对刀时，在装夹过程中就必须把工件的各个面擦干净，不能影响其导电性。

图4-10 偏心式寻边器对刀过程 图4-11 偏心式寻边器
使用偏心式寻边器的对刀过程见图4-10。图a为偏心式寻边器装入主轴没有旋转时；图b为主轴旋转时（转速为200～300r/min）寻边器的下半部分在弹簧（见图4-11）的带动下一起旋转，在没有到达准确位置时出现虚像；图c为移动到准确位置后上下重合，此时应记录下当前位置的机床（机械）