华中数控铣床一周实训教案.docx

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华中数控铣床一周实训教案

华中数控铣床实训教案

实训目的：

1、掌握数控机床安全规程；

2、掌握HNC-21/22M数控系统铣床工件坐标系的设定方法；

3、了解HNC-21/22M数控系统铣床程序调试步骤方法；

4、初步了解HNC-21/22M数控系统铣床程序的编辑方法；

5、了解HNC-21/22M数控系统铣床操作面板各个按键的含义、功能以及相对应的操作；

6、了解HNC-21/22M数控系统铣床刀具补偿值的设定方法；

7、掌握数控铣床的各种工作方式以及其对应的相关操作。

实训要求：

1、熟知数控铣床操作面板上各个按键的含义；

2、能够熟练地通过数控铣床操作面板的按键控制机床的运动；

3、要求能够熟知数控铣床的几种基本工作方式以及对应的操作；

4、掌握在数控铣床上简单零件编辑程序的方法；

5、熟练的调试程序、检查程序的正确性。

实训设备

HNC-21/22M数控系统铣床2台

第一课铣床面板与基本操作

一、数控机床安全规程

1、实训人员应穿好工作服、安全鞋，长发女生要戴好工作帽。

注意：

不允许戴手套操作机床。

2、不要移动或损坏安装在机床上的各种牌示。

3、操作人员要经机床管理人员同意方可操作机床。

4、开机之前，应先检查机床的电压、气压、油压是否符合正常的工作状态。

机床工作台是否处在超极限状态。

5、需要两人或多人操作共同完成的事项，应注意相互协调一致。

6、机床的电器设备是由专门人员负责，其他人员不能擅自乱动。

7、保持数控机床周围的环境整洁。

8、下班前应清扫机床，关断总电源，关好门窗。

二、数控铣床操作面板简介

1、机床操作面板

（1）工作方式选择键

对操作机床的动作进行分类，包括自动、单段、手动、增量、手摇、回零几种工作方式。

（2）和程序相关的执行按键

控制程序的启动、停止、执行等内容，包括：

“循环启动”、“进给保持”、“空运行”等功能按键。

（3）和机床动作相关的按键

控制机床的各种运动，包括：

“冷却液开/停”、“换刀允许”、“主轴正转”、“主轴停止”等相关按键。

（4）倍率修调按键

控制机床相关运动的运动速度，包括：

“主轴修调”、“快速修调”、“进给修调”和倍率选择键等。

2、系统控制面板

（1）显示屏

数控系统人机对话的界面，显示一系列的数字文字符号以及向用户反应机床的即时状态，当前工作区域、工作方式、工作状态、坐标、程序、参数等信息。

（2）功能按键

用来选择显示屏中对应的功能区域，不同菜单层对应的功能不同。

（3）MDI键盘

参数设置和程序编辑的操作录入键盘，包括字母键、数字键、编辑键和光标移动键等。

三、基本操作

1、开机

按下急停→合上电柜空气开关→复位（右旋急停）→回参考点

2、回参考点（回零）

回参考点→＋X/+Y/＋Z（先回Z，后回X、Y）

3、关机

按下急停→关闭电柜空气开关

4、坐标轴的移动

a）、手动连续

手动→按住+X/+Y/+Z/-X/-Y/-Z（连续进给）

b）、手摇

增量→手摇脉冲发生器选择所需移动轴→选择手摇倍率×1×10×100×1000→手轮

5、主轴动作：

手动/手摇→主轴正转/主轴停止/主轴反转

注意：

主轴正反转切换时，应先停止，以保护机床。

6、机床锁住与进给保持：

机床锁住在手动或者说非自动加工状态时，将机床M、S、T、F功能锁定

进给保持在自动加工状态时，进给动作暂停。

7、超程解除

机械超程：

刀具到达机床移动空间的极限位置时出现。

此时，超程解除键的指示灯亮。

一直按住超程解除键→手动或者手摇→沿着超程反方向移动坐标轴

软超程：

沿着超程反方向移动坐标轴

注意：

超程解除时，一定要先判断超程的方向，然后必须沿着超程的反方向移动坐标轴，否则可能损坏机床。

8、刀具松紧

在手动方式下，通过按压“换刀允许”按键，使得允许刀具松/紧操作有效（指示灯亮）

抓住刀柄，然后按一下主轴外壳上的“刀具松/紧”红色按键。

再按一下又为夹紧刀具，如此循环.

9、数控程序运行控制开关

循环启动：

模式选择旋钮在“自动”、“单段”和“MDI”位置时按下

有效，其余位置时按下无效。

进给保持：

在数控程序运行中，按下此按钮暂停程序运行。

10、空运行

按下此键,CNC处于空运行状态，各轴以G00的速度运动。

11、冷却启停

在手动方式下，按一下冷却开/停冷却液开，默认值为冷却液关，再按一下又为冷却液关，如此循环。

四、注意事项

1、开关机前应按下“急停”。

2、开机后应回参考点。

3、下班时，应将机床复位并打扫干净。

五、当日考核

针对当天实训内容进行考核，采用抽查方式。

第二课华中数控铣床程序编辑、校验

一、数控机床安全规程

1、实训人员应穿好工作服、安全鞋，长发女生要戴好工作帽。

注意：

不允许戴手套操作机床。

2、不要移动或损坏安装在机床上的各种牌示。

3、操作人员要经机床管理人员同意方可操作机床。

4、开机之前，应先检查机床的电压、气压、油压是否符合正常的工作状态。

机床工作台是否处在超极限状态。

5、需要两人或多人操作共同完成的事项，应注意相互协调一致。

6、机床的电器设备是由专门人员负责，其他人员不能擅自乱动。

7、保持数控机床周围的环境整洁。

8、下班前应清扫机床，关断总电源，关好门窗。

二、程序的基本格式

文件名：

Oxxxx（“x”为字母或者数字）

％1234（1～55000）

N010G54G90；选择工件坐标系

N020G00X0Y0Z100；起刀点

N030M03S600；主轴转动，转速600

N040M08；开启切削液

………………（实质性的加工程序）

N100M98Pxxx（子程序调用）

N200M05（主轴停）

N210M30（程序结束）

％xxx（子程序号）

………………（子程序主体）

M99（子程序结束并返回）

注意：

1）、程序中的“；”、“（）”为注释符。

2）、在切削运动程序段（如：

G01、G02、G03）后应写上“F”值，一般F取50～60。

三、程序的新建、输入、保存

“主菜单”→编辑程序F2→新建程序F3→输入文件名（如：

O1234）→ENTER→进入编辑区编辑程序→保存程序F4→ENTER

四、程序的校验

自动/单段→选择程序F1→用方向键选择所需程序→ENTER→机床锁住→程序校验F5→循环启动

注意：

1）、校验时，系统可能提示X、Y、Z轴未对刀，此时应先对刀，建立工件坐标系后再校验。

2）、选择自动为自动校验，单段为单段校验。

3）、校验的过程中，可以按菜单显示切换F9进行显示状态的转换。

但图像模拟时，图像不进行多次刷新。

4）、校验前一定要确认加工方式为“校验”状态。

五、从指定行执行

自动→程序F1→选择程序F1→用方向键选择程序文件名→ENTER→运行控制F2→

→指定行运行F8→

→F2→输入指定的行号（如：

28）→ENTER→循环启动

六、常见报错信息

1．程序格式错

2．某轴需重新对刀

3．参数错误

4．圆弧数据错

5．循环未指定

七、实例

学生可以自行编制程序，也可采用以下图例

零件图：

程序：

O0603

％0603

N01G54G90G49G40G80;

N02G0Z100;

N03X0Y0;

N04M03S500F30;

N05M07;

N06G41X-25Y-35D01;

N07G1Z-1;

N08Y19;

N09G3X-19Y25R6;

N10G1X20;

N11X25Y20;

N12Y-19;

N13G3X19Y-25R6;

N14G1X-19;

N15G2X-25Y-19R6;

N16G3X-45R10;

N17G0Z100;

N18G40X0Y0;

N19M30;

八、基本编程指令

1、绝对值G90与增量值编程G91

格式：

G90/G91

2、快速定位G00

格式：

G00X_Y_Z_

3、线性进给G01

格式：

G01X_Y_Z_F_

4、圆弧进给G02/G03

格式：

G02/G03X_Y_R_（I_J_）F_

5、刀具补偿功能指令

刀具半径补偿G40，G41，G42

格式：

G40/G41/G42G0/G1X_Y_Z_D_

说明：

G40：

取消刀具半径补偿；

G41：

左刀补（在刀具前进方向左侧补偿）；

G42：

右刀补（在刀具前进方向右侧补偿）；

X,Y,Z：

G00/G01的参数，即刀补建立或取消的终点（注：

投影到补偿平面上的刀具轨迹受到补偿）；

D：

G41/G42参数，即刀补号码（D00~D99），它代表刀补表中对应的半径补偿值。

G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。

注意：

（1）刀具半径补偿平面的切换必须在补偿取消方式下进行；

（2）刀具半径补偿的建立与取消只能用G00/G01指令，不得是G02/G03。

例：

考虑刀具半径补偿，编制图所示零件的加工程序：

要求建立如图所示的工件坐标系，按箭头所指示的路径进行加工，设加工开始时刀具距离工件上表面50mm，切削深度为10mm。

%1008

G92X−10Y−10Z50

G90G17

G42G00X4Y10D01

Z2M03S900

G01Z-10F800

X30

G03X40Y20I0J10

G02X30Y30I0J10

G01X10Y20

Y5

G00Z50M05

G40X−10Y−10M02

注意：

（1）加工前应先用手动方式对刀，将刀具移动到相对于编程原点（−10，−10，50）的对刀点处；在系统“刀具表”中设定01号刀的半径值。

（2）图中带箭头的实线为编程轮廓，不带箭头的虚线为刀具中心的实际路线。

九、当日考核

针对当天实训内容进行考核，采用抽查方式。

第三课对刀、建立工件坐标系

一、数控机床安全规程

1、实训人员应穿好工作服、安全鞋，长发女生要戴好工作帽。

注意：

不允许戴手套操作机床。

2、不要移动或损坏安装在机床上的各种牌示。

3、操作人员要经机床管理人员同意方可操作机床。

4、开机之前，应先检查机床的电压、气压、油压是否符合正常的工作状态。

机床工作台是否处在超极限状态。

5、需要两人或多人操作共同完成的事项，应注意相互协调一致。

6、机床的电器设备是由专门人员负责，其他人员不能擅自乱动。

7、保持数控机床周围的环境整洁。

8、下班前应清扫机床，关断总电源，关好门窗

二、机床坐标系

１、机床坐标系的确定

（1）机床相对运动的规定

　　在机床上，我们始终认为工件静止，而刀具是运动的。

这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。

（2）机床坐标系的规定

标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定。

在数控机床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的位移和运动的方向，这就需要通过坐标系来实现，这个坐标系被称之为机床坐标系。

例如铣床上，有机床的纵向运动、横向运动以及垂向运动，如图3.1所示。

在数控加工中就应该用机床坐标系来描述。

图3.1　立式数控铣床

　标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定：

图3.2　直角坐标系

1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90°。

则大拇指代表X坐标，食指代表Y坐标，中指代表Z坐标。

2）大拇指的指向为X坐标的正方向，食指的指向为Y坐标的正方向，中指的指向为Z坐标的正方向。

3）围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示，根据右手螺旋定则，大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向，则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向,见图3.2。

（3）运动方向的规定

增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向，如图3.3所示为数控铣床上三个运动的正方向。

图3.3　机床运动的方向

三、工件坐标系设置

设置（F5）—>坐标系设定（F2）—>在命令行输入各个坐标轴的坐标数据—>Enter

注：

先利用手动操作通过对刀的方式确定确定工件坐标系的原点，然后输入各个坐标轴的坐标数据确定工件坐标系。

四、

刀具补偿值的设定

刀具补偿（F4）—>刀补表（F2）—>通过光标上下左右键选择所需要的修改选项—>Enter—>填入修改数值—>Enter

注意：

刀具的组号、寿命和位置不要随意改动。

五、坐标系的校验

首先将Z轴抬到一定安全高度，然后在MDI方式下，输入：

G54G00X0Y0→ENTER→循环启动。

如果运行后刀具不是停留在所希望的地方，说明坐标系建错。

六、当日考核

针对当天实训内容进行考核，采用抽查方式。

第四课简单零件的加工

一、数控机床安全规程

1、实训人员应穿好工作服、安全鞋，长发女生要戴好工作帽。

注意：

不允许戴手套操作机床。

2、不要移动或损坏安装在机床上的各种牌示。

3、操作人员要经机床管理人员同意方可操作机床。

4、开机之前，应先检查机床的电压、气压、油压是否符合正常的工作状态。

机床工作台是否处在超极限状态。

5、需要两人或多人操作共同完成的事项，应注意相互协调一致。

6、机床的电器设备是由专门人员负责，其他人员不能擅自乱动。

7、保持数控机床周围的环境整洁。

8、下班前应清扫机床，关断总电源，关好门窗

二、简单零件加工（只加工外轮廓）

零件图：

程序：

O01

%0001

N12G90G54G0X60.9Y0.S3800M03

N14Z100.M07

N16Z3.

N18G01Z-2.F200

N20G17G02I-60.9J0.F500

N22G01X54.9

N24G02X-43.234Y-33.835I-54.9J0.

N26G03X-35.Y-36.1I8.234J13.835

N28G01X30.

N30G03X46.1Y-20.I0.J16.1

N32G01Y20.

N34G03X30.Y36.1I-16.1J0.

N36G01X25.

N38G02X21.1Y40.I0.J3.9

N40G01Y50.683

N42G02X54.9Y0.I-21.1J-50.683

N44G01X46.1Y-12.339

N46Y-20.

N48G02X30.Y-36.1I-16.1J0.

N50G01X29.155

N52X24.876Y-42.1

N54G02X-24.876I-24.876J42.1

N56G01X24.876

N58X24.566Y-36.1

N60X30.

N62G03X46.1Y-20.I0.J16.1

N64G01Y20.

N66G03X30.Y36.1I-16.1J0.

N68G01X25.

N70G02X21.1Y40.I0.J3.9

N72G01Y51.1

N74X20.07

N76X-20.07

N78G02X20.07I20.07J-51.1

N80G01X-21.1

N82Y40.

N84G02X-25.Y36.1I-3.9J0.

N86G01X-35.

N88G03X-51.1Y20.I0.J-16.1

N90G01Y-20.

N92G03Y-20.07I16.1J0.

N94G02Y20.07I51.1J20.07

N96G03Y20.I16.1J-0.07

N98G01Y-20.

N100G03Y-20.07I16.1J0.

N102G02Y-20.I16.1J0.07

N104G01Y20.

N106G02X-35.Y36.1I16.1J0.

N108G01X-27.283

N110X-25.

N112G03X-21.1Y40.I0.J3.9

N114G01Y50.683

N116Y40.

N118G02X-25.Y36.1I-3.9J0.

N120G01X-35.

N122G03X-43.234Y33.835I0.J-16.1

N124G02X-21.1Y50.683I43.234J-33.835

N126G01Y40.

N128G02X-25.Y36.1I-3.9J0.

N130G01X-27.29

N132X-35.

N134G03X-51.1Y20.I0.J-16.1

N136G01Y-20.

N138G03X-35.Y-36.1I16.1J0.

N140G01X30.

N142G03X46.1Y-20.I0.J16.1

N144G01Y20.

N146G03X30.Y36.1I-16.1J0.

N148G01X25.

N150G02X21.1Y40.I0.J3.9

N152G01Y51.1

N154X-21.1

N156Y40.

N158G02X-25.Y36.1I-3.9J0.

N160G01X-35.

N162G03X-51.1Y20.I0.J-16.1

N164G01Y-20.

N166G0Z20.

N168X60.9Y0.

N170Z1.

N172G01Z-4.F200

N174G02I-60.9J0.F500

N176G01X54.9

N178G02X-43.234Y-33.835I-54.9J0.

N180G03X-35.Y-36.1I8.234J13.835

N182G01X30.

N184G03X46.1Y-20.I0.J16.1

N186G01Y20.

N188G03X30.Y36.1I-16.1J0.

N190G01X25.

N192G02X21.1Y40.I0.J3.9

N194G01Y50.683

N196G02X54.9Y0.I-21.1J-50.683

N198G01X46.1Y-12.339

N200Y-20.

N202G02X30.Y-36.1I-16.1J0.

N204G01X29.155

N206X24.876Y-42.1

N208G02X-24.876I-24.876J42.1

N210G01X24.876

N212X24.566Y-36.1

N214X30.

N216G03X46.1Y-20.I0.J16.1

N218G01Y20.

N220G03X30.Y36.1I-16.1J0.

N222G01X25.

N224G02X21.1Y40.I0.J3.9

N226G01Y51.1

N228X20.07

N230X-20.07

N232G02X20.07I20.07J-51.1

N234G01X-21.1

N236Y40.

N238G02X-25.Y36.1I-3.9J0.

N240G01X-35.

N242G03X-51.1Y20.I0.J-16.1

N244G01Y-20.

N246G03Y-20.07I16.1J0.

N248G02Y20.07I51.1J20.07

N250G03Y20.I16.1J-0.07

N252G01Y-20.

N254G03Y-20.07I16.1J0.

N256G02Y-20.I16.1J0.07

N258G01Y20.

N260G02X-35.Y36.1I16.1J0.

N262G01X-27.283

N264X-25.

N266G03X-21.1Y40.I0.J3.9

N268G01Y50.683

N270Y40.

N272G02X-25.Y36.1I-3.9J0.

N274G01X-35.

N276G03X-43.234Y33.835I0.J-16.1

N278G02X-21.1Y50.683I43.234J-33.835

N280G01Y40.

N282G02X-25.Y36.1I-3.9J0.

N284G01X-27.29

N286X-35.

N288G03X-51.1Y20.I0.J-16.1

N290G01Y-20.

N292G03X-35.Y-36.1I16.1J0.

N294G01X30.

N296G03X46.1Y-20.I0.J16.1

N298G01Y20.

N300G03X30.Y36.1I-16.1J0.

N302G01X25.

N304G02X21.1Y40.I0.J3.9

N306G01Y51.1

N308X-21.1

N310Y40.

N312G02X-25.Y36.1I-3.9J0.

N314G01X-35.

N316G03X-51.1Y20.I0.J-16.1

N318G01Y-20.

N320G0Z20.

N322X60.9Y0.

N324Z-1.

N326G01Z-6.F200

N328G02I-60.9J0.F500

N330G01X54.9

N332G02X-43.234Y-33.835I-54.9J0.

N334G03X-35.Y-36.1I8.234J13.835

N336G01X30.

N338G03X46.1Y-20.I0.J16.1

N340G01Y20.

N342G03X30.Y36.1I-16.1J0.

N344G01X25.

N346G02X21.1Y40.I0.J3.9

N348