数控车床实训指导书南充职业技术学院模具数控加工技术精品课程.docx
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数控车床实训指导书南充职业技术学院模具数控加工技术精品课程
数控车床实训指导书
适用于模具专业
南充职业技术学院机电系
一、实训的目的地位与作用
模具数控加工技术实训是学习《模具数控加工技术》课程非常重要的实践环节。
它能使学生获得数控编程的方法、调试程序能力和现有数控机床的基本操作技能，从而为今后从事数控加工及相关技术工作打下坚实基础。
二、实训基本要求
1、在实训过程中，严格遵守校纪校规，严格执行各项安全生产的规程。
2、能将所学习的数控编程基础的理论知识和实际应用结合起来，进一步巩固和掌握所学习的理论知识，掌握数控车床基本操作技能。
3、掌握FANUC系统数控车床的编程与机床调试初步能力。
4、能进行FANUC数控车床的基本操作。
5、实习报告的书写
实训报告是实训内容的提炼与总结，表达方式是用文字、图形、加工程序，附上必要数据与表格。
要求：
文字清晰、工整、语句通顺、图形与加工程序准确、心得体会深刻。
三、实训方式
学生分组到学院数控技术实训基地，由指导教师现场直接指导。
四、实训纪律与安全
学生在实训过程中应严格遵循数控实训操作规程及相关规定。
五、实习场地与主要设备
1、实习场地：
东校区数控加工中心；
2、主要设备：
数控CAK6140机床等。
六、实习环节
1、实习动员：
由实习指导教师、班主任，讲解实习目的、要求、安全、纪律等（时间：
实习前一天）。
2、分组实习：
每个实习班级分成5个小组，每组轮流进行数控车床、数控铣床、加工中心、电火花线切割、电火花成形加工操作。
七、基本技能操作实训
实训一、数控车床安规教育与维护保养
（一）、实训目标
1、熟悉安全文明生产规定。
2、熟悉并掌握数控车床安全操作规程。
3、职业道德教育。
（二）、实训技能要点
1、安全生产文明规定。
2、数控车床安全操作规程。
3、职业道德守则。
（三）、实训步骤
1、准备工作
1）、进入实训室前学生须阅读实训指导书。
2）、在实训前三天由班长将分组方法和名单交给指导教师。
3）、学生需准备实训记录本和相关教材等资料。
4）、着装应符合实习规范：
禁止穿拖鞋、凉鞋、短裤、背心进入实训室；不许敞开胸前扣子，不许留过肩长披发。
2、安全文明生产规定
1）、严格遵守工作纪律，不迟到、不早退，学习中不打闹，坚守岗位。
2）、认真执行岗位责任制，严格遵守操作规程，不做与本职无关的事。
3）、非本岗操作者、维护使用人员，未经批准不得进入实训区域。
4）、严格执行交接班制度，交接班记录完整。
5）、离开之前必须清理机床，切断电源，关好门窗等。
6）、严格实行定期维护和保养制度，保证机床安全运行。
7）、机床等一旦发生事故，应该立即采取措施防止事故扩大并尽量保护现场。
3、数控车床安全操作规程
1）实训操作守则
（1）、凡参加数控车床实训的人员必须遵守本规程。
（2）、操作机床前，必须束紧工作服，女生必须佩带安全帽，严禁戴手套操作机床。
（3）、操作者必须按照设备性能正确使用设备，且单人操作为宜，未经老师同意不得擅自使用机床。
（4）、不许携带软盘上机，不许在计算机上进行其他工作。
（5）、禁止在实训室内吸烟，不许乱扔废弃物。
（6）、不许擅自拔动各种电源插头。
（7）、不得随意删除机床内的程序，且不能随意调出程序进行自动加工。
（8）、开机后必须先试机（使用空运转来确认机床运转的正确性）。
（9）、经常检查各坐标轴是否在原点位置。
（10）、零件加工前应由指导教师仔细检查机床、程序的正常运行与否。
（11）、加工时应关闭防护门，严禁触摸工件和刀具。
2）操作前的安全
（1）零件加工前,一定要先检查机床的正常运行与否,可以通过试车的办法来进行检查。
（2）在操作机床前,一定要仔细检查输入的数据,以免引起误操作。
（3）确保指定的进给速度与操作所要的进给速度相适应。
当使用刀具补偿时,要仔细检查补偿方向与补偿量。
（4）CNC与PMC参数都是机床厂家设置的,通常不要修改,如果必须修改,一定要对参数有全面的了解。
（5）机床通电后,CNC装置尚未出现位置显示或报警画面时,不要碰MDI面板上的任何键,因为有些键专门用于维护和特殊操作,在开机的同时按下这些键,机床可能会丢失数据。
3）机床操作过程中的安全操作
（1）手动操作:
当手动操作机床时,要确定刀具和工件的当前位置并保证正确指定了运动轴方向和进给速度。
（2）手动返回参考点:
机床通电后,务必先执行返回参考点。
（3）手摇脉冲发生器进给:
在手摇脉冲发生器进给时,一定要选择正确的进给倍率,过大的进给倍率容易产生刀具或机床的损坏,尤其是对丝杆的损坏。
（4）工作坐标系:
手动干预、机床锁住或镜像操作都可能移动工件坐标系,用程序控制机床前,就必须先确认工件坐标系。
（5）空运行:
通常,使用机床空运行来确认机床运行的正确性。
在空运行期间，机床以空运行的进给速度运行，这与程序输入的进给速度不一样，且空运行的进给速度要比编程的进给速度快得多。
（6）自动运行：
机床在自动执行程序时，操作人员不得离开岗位，要密切注意机床、刀具等的工作状况，根据实际情况调整加工时候的相关参数。
一旦发现意外情况，应立即停止机床。
4）与编程相关的安全操作
（1）坐标系的设定：
如果没有设置正确的坐标系，尽管指令是正确的，但机床也不可能按想像的动作运动。
（2）米/英制的转换：
在编程过程中，一定要注意单位的转换，使用的单位制式要与机床当前使用的单位制式相同。
（3）刀具补偿功能：
在补偿功能模式下，发生基于机床坐标系的运动指令或参考点返回命令，补偿就会暂时取消，这可能导致机床不可预想的运动。
5）关机时的注意
（1）确认工件已加工完毕。
（2）确认机床的全部运动均已完成。
（3）检查工作台面是否远离行程开关。
（4）检查刀具是否已取下、主轴锥孔内是否已清洁并涂上油脂。
（5）检查工作台面是否已清洁。
（6）关机要注意顺序。
4、职业道德守则
（1）遵守国家法律、法规和有关规定。
（2）具有高度的责任心，爱岗敬业，团结合作。
（3）严格执行相关标准、工作程序与规范、工艺文件和安全操作规程。
（4）积极学习新知识新技能，勇于开拓创新。
（5）爱护设备及辅助工具。
（6）着装整洁，符合规定，保持工作环境清洁有序，文明生产。
（四）、注意事项
1、树立安全文明生产意识，遵守安全操作规程，防止安全事故的发生。
2、按各自的编号分组，不得擅自调换。
3、离开之前，各小组负责人应认真填写设备管理登记薄。
4、加工后的工件未经老师同意不得带出实训室；每次工作完毕后应将机床清扫干净，经老师认可后方可离开。
5、机床出现故障应及时报告指导老师并尽量保护现场；否则，造成不良后果，追究当事人的责任，并做相应处理。
6、若没有按要求操作机床，造成人身伤害和设备损坏，追究当事人应负的责任，并做相应处理。
实训二、数控车床操作面板实训
一、实训目标
1、熟悉数控车床操作说明书。
2、掌握数控车床操作面板上各键功能及用途。
二、实训技能要点
1、按照操作规程启动及停止机床。
2、正确、熟练使用操作面板上的常用功能键。
三、实训设备
FANUC-0i系统数控车床及其它辅助工、用具。
四、实训步骤
1、FANUC-0i系统操作面板介绍
任何数控机床的操作面板都是由显示、MDI、机械操作面板三个部分组成。
（１）机械操作面板
机械操作面板是对数控机床机械运动进行控制各操作的面板。
其各功能键的功能由下表说明。
图1FANUC0i系统数控车床标准面板
表1机械操作面板各功能键功能和操作说明
按钮
名称
功能说明
自动
自动
此按钮被按下后，系统进入自动加工模式。
编辑
编辑
此按钮被按下后，系统进入程序编辑状态，用于直接通过操作面板输入数控程序和编辑程序。
MDI
MDI
此按钮被按下后，系统进入MDI模式，手动输入并执行指令。
单段
单段
此按钮按下后，运行程序时每次执行一条数控指令。
跳步
跳步
此按钮被按下后，数控程序中的注释符号“/”有效。
选择停止
选择停止
当此按钮按下后,“M01”代码有效。
机械锁住
机械锁住
锁定机床各轴不移动。
空运行
空运行
机床进入空运行状态。
进给保持
进给保持
程序运行暂停，在程序运行过程中，按下此按钮运行暂停。
按“循环启动”恢复运行。
循环启动
循环启动
程序运行开始；系统处于“自动运行”或“MDI”位置时按下有效，其余模式下使用无效。
回零
回零
机床处于回零模式；机床必须首先执行回零操作，然后才可以运行。
手动
手动
机床处于手动模式，可以手动连续移动、启停主轴
手摇
手摇
机床处于手轮控制模式。
X轴选择按钮
在手动状态下，按下该按钮则移动机床X轴。
Z轴选择按钮
在手动状态下，按下该按钮则移动机床Z轴。
正方向移动按钮
手动状态下，点击该按钮系统将向所选轴正向移动。
在回零状态时，点击该按钮将所选轴回零。
负方向移动按钮
手动状态下，点击该按钮系统将向所选轴负向移动。
快速按钮
按下该按钮，机床处于手动快速状态。
主轴倍率选择旋钮
将光标移至此旋钮上后,通过旋转该按钮来调节主轴旋转倍率。
进给倍率
调节主轴运行时的进给速度倍率。
急停按钮
按下急停按钮，使机床移动立即停止，并且所有的输出如主轴的转动等都会关闭。
主轴控制按钮
主轴控制按钮
从左至右分别为：
正转、停止、反转。
手摇脉冲发生器
手摇方式移动X轴和Z轴。
手轮轴选择旋钮
手轮模式下，将光标移至此旋钮上后，通过旋转来选择进给轴。
手轮进给倍率旋钮
手轮模式下将光标移至此旋钮上后，通过旋转来调节手轮步长。
X1、X10、X100、X1000分别代表移动量为0.001mm、0.01mm、0.1mm、1mm。
启动
启动控制系统
关闭
关闭控制系统
（2）MDI面板
1）数字/地址键：
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取数字。
字母和数字键通过SHIFT键切换输入。
2）编辑键
按钮
键名称
功能
ALTER
替换键
用输入的数据替换光标所在的数据
DELET
删除键
删除光标所在的数据；或者删除程序
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
CAN
取消键
消除输入区内的数据
EOB；
换行键
结束一行程序的输入且换行
SHIFT
上档键
对数字和字母进行切换输入
（3）功能键
按钮
键名称
功能
POS
位置显示页面键
显示坐标值
OFFSET
参数输入页面键
显示MDI参数，加工参数的设置
SYSTEM
系统参数页面键
显示系统参数
MESSGE
报警信息页面键
显示报警信息等
CUSTOM
图形参数设置页面键
显示图形及相关参数
HELP
系统帮助页面键
显示系统基本操作等内容
RESET
复位键
消除报警、对系统初始化和程序光标复位等
PROG
程序页面切换键
显示程序内容
PAGE↑
翻页键
向上翻页
PAGE↓
向下翻页
↑
光标移动键
向上移动光标
↓
向下移动光标
INPUT
数据输入键
把输入区内的数据输入到参数页面
（4）CRT显示器
显示各功能键的功能内容和相关数据信息。
2、FANUC-0i系统数控车床的基本操作
（１）电源开操作
1）检查CNC和机床外观是否正常。
2）接通机床电器柜电源，打开“电源开”
开关。
3）检查CRT画面的显示资料。
4）如果CRT画面显示“EMGALM”报警画面，可松开“急停”
键并按住“RESET”键数秒后，系统将自动复位。
5）检查散热风机等是否正常运转。
（１）电源关电源关操作顺序与电源开相反。
（２）回参考点操作：
检查操作面板上回原点指示灯是否亮
，若指示灯亮，则已进入回原点模式；若指示灯不亮，则点击“回零”按钮
，转入回原点模式。
在回原点模式下，先将X轴回原点，按住操作面板上的“X轴方向选择”按钮“+X”，此时X轴将进入回原点状态，使X轴方向移动指示灯变亮
，X轴回原点灯变亮
。
同样，再按住“Z轴方向选择”按钮
，使指示灯变亮，Z轴将进入回原点状态，使Z轴回原点灯变亮，
，此时CRT界面如图所示。
图2坐标显示
（4）手动操作
＊手轮进给操作
①选择模式按钮“手摇”。
②在机床面板上选择移动刀具的坐标轴（“X手摇”或“Z手摇”）。
③选择机床面板上的进给倍率（注：
不提倡使用“X1000”）。
④旋转手摇脉冲发生器向相应的方向移动。
＊手动功能键操作
（1）手动进给操作
①选择模式按钮“手动”。
②选择机床面板上的进给倍率（注：
不提倡使用“X1000”）。
③在机床面板上选择移动刀具的坐标轴及方向（如：
→表示向Z轴正方向移动）。
（2）手动选刀
①选择模式按钮“手动”。
②按一下“手动选刀”（注：
每次只旋转一个工位并防止刀具与机床发生干涉）。
（3）手动启动主轴
①选择模式按钮“手动”。
②按下“主轴正转”或“主轴反转”，若停止可按“主轴停止”或“RESET”键。
＊单段运行：
点击“单段”，程序运行过程中执行一个程序段进行自动暂停若继续，按“循环启动”。
＊冷却：
点击“冷却”，冷却液开启，再次点击，冷却液关闭。
＊机床锁住：
点击此键，机床各轴不移动，再次点击，机床各轴移动。
实训三、程序输入与编辑和调试实训
一、实训目标
（１）掌握数控加工程序的输入方法。
（２）掌握数控加工程序的编辑方法。
二、实训技能要点
通过操作面板编辑加工程序。
三、实训设备及工具
FANUC-Oi系统数控车床及其它辅助工、用具。
四、实训步骤
1、程序的输入和编辑操作
（1） 建立一个新程序
① 选择模式按钮“编辑”。
② 按下功能键“PROG”。
③ 输入地址符O，输入顺序号（如O0512），按下“INSERT”，再按下“EOB”，按下“INSERT”，即可完成新程序号O0512的输入。
④ 在输入域内输入相应程序内容，按下““INSERT”即可（系统将进行自动保存）。
（2）调用内存中存储的程序
① 选择模式按钮“EDIT”。
② 按下功能键“PROG”。
③ 输入地址符O，输入程序号（如O3344），按下软件区“O检索”即可完成程序O3344的调用。
（3）删除程序
① 选择模式按钮“EDIT”。
② 按下功能键“PROG”。
③ 输入地址符O，输入程序号（如O3344），按下“DELETE”键即可完成程序O3344的删除。
（如果要删除内存中的所有程序，只要输入O0，O9999后按下“DELETE”键即可；如果要删除指定范围内的程序，只要输入OXXXX，OYYYY即可）。
（4）程序段的操作
①删除程序段：
选择模式按钮“EDIT”，将光标移动到将要删除的程序段NXX处，按下“EOB”键，再按下“DELETE”键即可将当光标所在的程序段删除。
如果要删除多个程序段，将光标移动到将要删除的起始程序段（如N50）处，键入最后一个程序段号（如N100），再按下“DELETE”键即可将N50—N100内的程序段删除。
② 程序段的检索：
选择指定的程序号，输入地址N及要检索的程序段号，按下CRT下的[检索↑]或[检索↓]，即可找到所要检索的程序段。
（5）程序字的检索
① 扫描程序字：
选择所需程序，按下光标向左←或向右→移动键，光标将在屏幕上向左或向右移动一个地址字；按下光标向上↑或向下↓移动键，光标将移动到上一个或下一个程序段的开始段；按下“PAGE↑”键或“PAGE↓”键，光标将向前或向后翻页显示。
② 跳到程序开始段：
选择所需程序，按下“RESET”键即可。
③ 插入一个程序字：
在“EDIT”模式下，扫描到要插入位置前的字，键入要插入的地址字和数据，按下“INSERT”键即可。
④ 字的替换：
在“EDIT”模式下，扫描到将要替换的字或数据，键入要插入的地址字和数据，按下“ALTER”键即可。
⑤ 字的删除：
在“EDIT”模式下，扫描到将要删除的数据，按下“DELETE”键即可。
6输入过程中程序字的取消：
在程序字的输入过程中，如发现当前字符输入错误，则按下“CAN”键，则删除一个当前输入的字符。
2、机床仿真试运行
1、选择要运行的程序并将光标复位。
2、选择模式按钮“自动”。
3、按下“机床锁住”和“空运行”。
4、按下“循环启动”。
5、按下MDI面板上的“CUSTOM”键,操作者可以通过观察屏幕显示出的刀尖轨迹来检查加工过程。
如果有程序语法和格式错误，系统将自动报警，须修改后才可正常运行。
实训四、刀具安装、工件装夹和对刀实训
一、实训目标
1、掌握数控车床工件的裝夹方法；
2、掌握数控车床刀具安装方法；
3、掌握数控车床试切法对刀；
4、掌握刀具偏置补偿与刀具参数的输入方法。
二、实训技能要点
1、数控车床工件安裝；
2、数控车床刀具安装；
3、数控车床试切法对刀；
4、刀具偏置补偿与刀具参数的输入。
三、实训设备及工量具
（1）FANUC-Oi系统数控车床及相关数控刀具。
（2）45钢棒料、游标卡尺、千分尺等。
四、实训步骤
数控程序一般按工件坐标系编程，对刀的过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间关系的过程。
下面具体说明数控车床对刀的方法。
其中将工件右端面中心点设为工件坐标系原点。
将工件上其它点设为工件坐标系原点的方法与对刀方法类似。
1、试切法设置G54～G59
测量工件原点，直接输入工件坐标系G54~G59
（1）对机床进行回零操作。
（2）切削外径：
点击操作面板上的“手动”按钮，手动状态指示灯变亮，机床进入手动操作模式，点击控制面板上的
按钮，使X轴方向移动指示灯变亮
，点击
或
，使机床在X轴方向移动；同样使机床在Z轴方向移动。
通过手动方式将机床移到如图3所示的大致位置。
图3
点击操作面板上的主轴正转
按钮，使其指示灯变亮，主轴转动。
再点击“Z轴方向选择”按钮
，使Z轴方向指示灯变亮
，点击
，用所选刀具来试切工件外圆，如图4所示。
然后按
按钮，X方向保持不动，刀具退出。
（3）测量切削位置的直径：
点击操作面板上的主轴停止
按钮，使主轴停止转动，点击“OFSET”按钮中“设置”。
测量对应的X的值（即直径）。
（4）把光标定位在需要设定的坐标系上。
（5）光标移到X。
（6）输入直径值。
（7）切削端面：
点击操作面板上的主轴正转
按钮，使其指示灯变亮，主轴转动。
将刀具移至工件附近位置，切削工件端面。
如图5所示。
然后按
按钮，Z方向保持不动，刀具退出。
（8）点击操作面板上的“主轴停止”按钮
，使主轴停止转动。
（9）把光标定位在需要设定的坐标系上。
（10）在MDI键盘面板上按下需要设定的轴“Z”键
（11）输入工件坐标系原点的距离。
图4图5
2、测量、输入刀具偏移量
使用这个方法对刀，首先对机床进行回零操作，在程序中直接使用机床坐标系原点作为工件坐标系原点。
（1）用所选刀具试切工件外圆，保持X轴方向不动，刀具退出，点击“主轴停止”
按钮，使主轴停止转动，按“OFSET”按钮，“按“补正”软键，再按“形状”软键，进入形状补偿参数设定界面如图6，得到试切后的工件直径，记为α。
将光标移到与刀位号相对应的位置，输入Xα，按菜单软键[测量]，对应的刀具偏移量自动输入。
（2）试切工件端面，把端面在工件坐标系中Z的坐标值，记为β（此处以工件端面中心为工件坐标系原点，则β为0）。
保持Z轴方向不动，刀具退出。
进入形状补偿参数设定界面，将光标移到相应的位置，输入Zβ，按[测量]软键如图7对应的刀具偏移量自动输入。
图6图7
3、设置偏置值完成多把刀具对刀
方法一：
选择一把刀为标准刀具，采用试切法或自动设置坐标系法完成对刀，把工件坐标系原点放入G54~G59，然后通过设置偏置值完成其它刀具的对刀，下面介绍刀具偏置值的获取办法。
点击MDI键盘上
键和[相对]软键，进入相对坐标显示界面，如图8所示。
选定的标刀试切工件端面，将刀具当前的Z轴位置设为相对零点（设零前不得有Z轴位移）。
依次点击MDI键盘上的
，
，
输入“Z0”，按软键[预定]，则将Z轴当前坐标值设为相对坐标原点。
标刀试切零件外圆，将刀具当前X轴的位置设为相对零点（设零前不得有X轴的位移）：
依次点击MDI键盘上的
，
，
输入“X0”，按软键[预定]，则将X轴当前坐标值设为相对坐标原点。
此时CRT界面如图9所示。
图8图9
换刀后，移动刀具使刀尖分别与标准刀切削过的表面接触。
接触时显示的相对值，即为该刀相对于标刀的偏置值△X,△Z。
（为保证刀准确移到工件的基准点上，可采用手动脉冲进给方式）此时CRT界面如图9所示，所显示的值即为偏置值。
将偏置值输入到磨耗参数补偿表或形状参数补偿表内。
注：
MDI键盘上的
键用来切换字母键，如
键，直接按下输入的为“X”，按
键，再按
，输入的为“U”。
方法二：
分别对每一把刀测量、输入刀具偏移量。
实训五、固定循环加工实训
一、实训目的
1、掌握简单的阶梯轴类零件的加工工艺分析；
2、掌握固定循环加工指令；
3、安装工件、刀具和对刀操作；
4、零件加工、检测。
二、实训技能要点
1、正确裝夹工件和刀具；
2、正确对刀操作；
3、正确编程和调试；
4、加工和检测。
三、实训设备
FANUC-0i系统数控车床及其它辅助工、用具。
四、实训步骤
1、正确裝夹工件和刀具；
2、正确对刀操作；
3、正确编程和调试；
4、加工；
5、检测。
五、实训加工图形
1、可以参见说明书后所附图形加工；
2、也可自拟图形加工，但符合本次实训内容的要求，同时满足提供实训材料尺寸的要求。
实训六G71、G70复合循环加工实训
一、实训目的
1、掌握较复杂轴类零件的加工工艺分析；
2、掌握G71（或G72、G73）、G70复合循环加工指令；
3、安装工件、刀具和对刀操作；
4、零件加工、检测。
二、实训技能要点
1、正确裝夹工件和刀具；
2、正确对刀操作（多把刀）；
3、正确编程和调试；
4、加工和检测。
三、实训设备
FANUC-0i系统数控车床及其它辅助工、用具。
四、实训步骤
1、正确裝夹工件和刀具；
2、正确对刀操作（多把刀）；
3、正确编程和调试；
4、加工；
5、检测。
五、实训加工图形
1、可以参见说明书后所附图形加工；
2、也可自拟图形加工，但复合本次实训内容的要求，同时满足提供实训材料尺寸的要求。
实训七、螺纹加工实训
一、实训目的
1、掌握轴类带螺纹零件的加工工艺分析；
2、掌握G92螺纹循环加工指令；
3、安装工件、刀具和对刀操作；
4、零件加工、检测。
二、实训技能要点
1、正确裝夹工件和刀具；
2、正确对刀操作（多把刀）；
3、正确编程和调试；
4、加工和检测。
三、实训设备
FANUC-0i系统数控车床及其它辅助工、用具。
四、实训步骤
1、正确裝夹工件和刀具；
2、正确对刀操作（多把刀）；
3、正确编程和调试；
4、加工；
5、检测。
五、实训加工图形
1、可以参见说明书后所附
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