加工中心的操作步骤.docx

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加工中心的操作步骤

加工中心的操作步骤（总9页）

6.在数控加工仿真系统中加工训练零件一的操作步骤

具体操作过程如下：

点击“开始→程序→数控加工仿真系统”，选择“数控加工仿真系统”，在弹出的登录用户对话框中，选择快速登录，进入数控加工仿真系统。

1.选择机床

点击菜单“机床/选择机床…”，出现选择机床对话框，在选择机床对话框中控制系统选择FANUC和FANUC0I，机床类型选择立式加工中心，型号是JOHNFORDVMC－850，并按确定按钮，机床选择结束。

2.机床操作初始化选择机床后，机床处于锁定状态，需要进行机床初始化操作，即解除锁定状态。

在仿真系统中，不同型号的机床，其机床的初始化操作也不相同。

对于仿真系统乔福加工中心VMC850来说，具体操作步骤是：

按下数控系统的电源按钮，然后再按下急停按钮，最后按下系统启动按钮。

3.机床回零

机床回零操作是建立机床坐标系的过程。

回零操作是实际机床在打开机床电源后，首先要作的操作。

即在X轴、Y轴、Z轴通过与限位开关的接触，机床找到这三个方向的极限值后，将机床坐标系的值清零，建立机床坐标系的零点。

由于控制系统的延迟特性，如果机床主轴的实际位置，即X轴、Y轴、Z轴的位置距离机床零点太近，为了避免主轴与限位开关发生碰撞，一般数控机床都规定在进行机床回零操作前，机床主轴的X轴、Y轴、Z轴的位置距离机床零点必须大于100mm。

仿真系统的具体操作是：

1）查看是否满足回零条件

用鼠标按下【POS】，接着按下CRT中【综合】下面对应的软键按钮，注意CRT中【机械坐标】坐标系下的X、Y和Z的值，要求这三个值的绝对值不能小于“”。

2）回零操作

用鼠标将【模式选择】旋钮指向【参考点】。

转动旋钮的方法是：

鼠标停留在旋钮上，按鼠标左键，旋钮左转，按鼠标右键，旋钮右转。

Z轴回零：

按下【+Z】按钮。

X轴回零：

按下【-X】按钮。

Y轴回零：

按下【+Y】按钮。

上述操作是手动回零的操作过程，除此之外，FANUC0I系统还支持自动回零操作，即用鼠标将【模式选择】旋钮指向【参考点】后，直接按下【循环启动】按钮即可，机床将首先将Z轴回零，然后将X轴和Y轴依次回零。

4.确定零件毛坯尺寸，选择夹具并完成零件装夹1）定义毛坯尺寸点击菜单“零件/定义毛坯…”或按下毛坯定义按钮，出现定义毛坯对话框，将毛坯形状改为圆柱形，定义毛坯直径为60mm，定义毛坯高度为50mm完成后，按下【确定】按钮。

2）选择装夹方式点击菜单“零件/安装夹具…”或按下夹具按钮，出现安装夹具对话框，选择要安装的零件“毛坯1”，为了便于观察切削加工，选择安装毛坯的夹具为“工艺板”，完成后，按下【确定】按钮。

3）放置夹具和毛坯点击菜单“零件/放置零件…”或按下放置零件按钮，在放置零件对话框，选取名称为“毛坯1”的零件。

完成后，按下【安装零件】按钮。

4）移动工作台上的零件定义好的毛坯和夹具，出现在机床工作台面上，并出现控制零件移动的面板，这四个方向的按钮，可以移动工作台面上的零件和夹具，如果零件位置没有问题，点击面板上的退出按钮，关闭该面板，毛坯放置完成。

由于机床门的阻挡，观察零件有些不方便，可以点击菜单“机床/开门”，打开机床门。

为了将零件固定在工作台上，可以点击菜单“零件/安装压板”,在弹出的选择压板对话框中，选择横向压板,然后选择确定按钮关闭选择压板对话框。

5.确定工作原点，建立用户坐标系（G54）

选择零件中心为编程原点，水平向右的方向为X的正向，垂直纸面向上的方向为Z的正向，工件的上表面定为Z0。

下面选择基准工具，确定X、Y的用户坐标系。

点击菜单“机床/基准工具…”或按下基准工具按钮，在基准工具对话框中，选取右边的基准工具。

完成后，按下确定按钮。

基准工具出现在机床主轴上。

使用基准工具可以帮助建立用户坐标系，方便编制程序。

这两种基准工具是实际工作中应用比较多的基准工具，二者的区别在于，精度和价格。

第一个是刚性样柱，价格低。

使用时，主轴静止，与零件不接触，利用塞尺来测量塞尺与零件之间的间隙，从而确定X轴和Y轴的基准。

因为测量塞尺与零件的间隙，有赖于操作者的经验来判断，所以精度比较低，通常精度在～之间，如果操作者有较高的操作技能，精度可到达～。

刚性样柱在小规模的模具企业使用较广。

第二个是弹性样柱（寻边器），价格中等。

使用时，主轴转速在400r/min～600r/min之间，当样柱与零件接触时，由于离心力的缘故，轻微接触，就会产生明显的偏心迹象，使用方便。

精度在～之间，如果操作者有较高的操作技能，精度可到达～。

弹性样柱的使用区域广泛。

注意，这两种基准工具，都只能确定X轴和Y轴的基准，而不能确定Z轴基准。

Z轴基准的确定，需要配合实际使用的刀具才行。

下面将讲解弹性样柱确定零件X轴、Y轴和Z基准的步骤：

（1）让主轴旋转，转速500r/min。

用鼠标将【模式选择】旋钮指向【MDI】，按下系统面板中的【PRGRM】按钮。

按照顺序，按下系统面板中的相应按钮，输入命令：

S500M3完成后，按下程序【循环启动】按钮。

（2）让弹性圆柱与零件毛坯快速接近。

用鼠标将【模式选择】旋钮指向【快速机动】，选择快速移动的轴向，直到弹性样柱接近零件为止。

（3）确定X轴的基准。

点击菜单“视图/复位”或按下复位按钮，放大视角。

弹性样柱接近零件后，为保证操作安全，必须使用手轮，点击【显示手轮】按钮，出现手轮面板，调节手轮控制轴向为X向，调节移动速度倍率，转动手轮，转动方法是：

鼠标停留在手轮上，按鼠标左键，手轮左转，按鼠标右键，手轮右转。

转动手轮，让弹性样柱从零件右边逐渐接近零件，此时，样柱上下两个部分是分开的，向负方向，按下鼠标左键，逆时针转动手轮，弹性样柱逐渐接近零件，在这过程中，需要调节移动速度倍率，从X100→X10→X1，减小当样柱上下两个部分，合为一体时，此时机床【机械坐标】X＝。

继续往负方向，转动手轮，样柱上下两个部分将突然分开，，此时机床【机械坐标】X＝。

记下X右＝。

注意：

不同的零件或位置不同，此值也不同。

切记此时不要移动Y轴，只能移动X轴和Z轴。

首先移动Z轴，将弹性样柱抬高到零件上方的安全高度，然后再移动X轴，将弹性样柱移动到零件的左边，调节手轮移动速度倍率，从X100→X10→X1，让弹性样柱从零件左边逐渐接近零件，此时，样柱上下两个部分是分开的。

向正方向，转动手轮，当样柱上下两个部分，合为一体时，，此时机床【机械坐标】X＝。

继续往正方向，转动手轮，样柱上下两个部分将突然分开，，此时机床【机械坐标】X＝。

记下X左＝。

零件中心X轴的机床【机械坐标】值

X中＝（X左＋X右）÷2＝（+）÷2＝300

（4）确定Y轴的基准

点击菜单“视图/复位”并“放大视角”，至合适大小。

使用手轮，移动Z向，将主轴提高到安全位置，然后，移动X轴，将主轴移动到X轴的机械坐标值为X中（即300）的位置，然后再移动Y轴，到零件的右侧（靠近操作者的方向）。

然后，再移动Z轴，将弹性样柱下移到合适的位置。

使用手轮，让弹性样柱逐渐接近零件，此时，样柱上下两个部分是分开的。

向正方向，转动手轮，注意调节移动速度倍率，从X100→X10→X1，当样柱上下两个部分，合为一体时，，此时机床坐标系【MACHINE】坐标系Y＝－。

继续往正方向，转动手轮，样柱上下两个部分将突然分开，，此时MACHINE坐标系Y＝－。

记下Y右＝－。

注意：

此时X轴的机械坐标应该保持为300。

不要移动X轴，只移动Y轴和Z轴。

首先移动Z轴，将弹性样柱抬高到零件上方的安全高度，然后再移动Y轴，将弹性样柱移动到零件的左边（远离操作者的方向），调节手轮移动速度倍率，从X100→X10→X1，让弹性样柱从零件左边逐渐接近零件，此时，样柱上下两个部分是分开的。

向正方向，转动手轮，当样柱上下两个部分，合为一体时，此时机床【机械坐标】Y＝－。

继续往负方向，转动手轮，样柱上下两个部分将突然分开，，此时机床【机械坐标】Y＝－。

记下Y左＝－。

零件中心Y轴的机床【机械坐标】值

Y中＝（Y左＋Y右）÷2＝（－－）÷2＝－

到这里，零件中心的X轴和Y轴的机床【机械坐标】值都已经知道了，是（300,－185），这个值将放到用户坐标系中。

上述操作完成后，将弹性样柱，抬高到零件上方，安全的高度。

按下【RESET】，停止主轴转动。

然后将手轮隐藏，将基准工具拆除。

由于Z轴基准的确定，需要配合实际使用的刀具才行。

下面讲解用户坐标系的建立。

（5）建立用户坐标系（G54）。

用鼠标按下【OFFSET?

SETTING】，接着按下CRT中【坐标系】下面对应的软键按钮，进入用户坐标系，由于通常是使用G54用户坐标系，所以移动光标，将零件中心的X轴和Y轴的机床【机械坐标】值，输入到G54坐标系中。

注意，G54坐标系的Z值应该保持为零。

6.选择并安装刀具

根据机床数据表，需要安装5把刀。

操作步骤如下：

点击菜单“机床/选择刀具…”或按下选择刀具按钮，出现选择刀具对话框。

（1）选择刀具号码“序号1”。

（2）在【所需刀具直径】对话框中输入：

“12”，按下【确定】按钮或回车。

（3）刀具库将按输入的刀具直径，过滤刀具，找到所需要的刀具后，用鼠标选取，完成Φ12端铣刀的选择（4）重复步骤

（1）～（3），选择完成NC机床数据表中所列出的刀具。

完成后，按下确定按钮，所选刀具出现在刀库中。

7.刀具参数的登录

由于每一把刀的长度各不相同，所以需要登录刀具参数，步骤如下：

1.输入一段小程序，将T1Φ12端铣刀换到主轴上。

用鼠标将【模式选择】旋钮指向【编辑】，按下系统面板中的【PROG】按钮。

按照命令的顺序，按下系统面板中的相应按钮，输入命令：

程序输入完成后，按下按钮，让程序回到程序头，程序录入就完成了。

用鼠标将【模式选择】旋钮指向【自动加工】，CRT屏幕应该显示的结果如图4-27所示，接着按下程序【循环启动】按钮。

仿真机床自动将1号刀具换到主轴上，换刀完成后，主轴自动移动到工件上方。

（2）确定1号刀具的长度补偿值（H1）。

点击菜单“视图/前视图”或按下前视图按钮。

点击菜单“塞尺检查/100mm量块”，此时，机床显示，分为两个部分，并出现塞尺检查信息提示框。

用鼠标点击系统面板上，再点击CRT屏幕下方的【综合】软键，显示机床坐标系。

用鼠标将【模式选择】旋钮指向【手轮】，点击手轮图标，显示出手轮，调节轴向移动为Z轴，用鼠标左键，点击手轮，让刀具从零件上方逐渐接近零件。

在这过程中，要注意调节移动倍率，由大到小，即X100→X10→X1。

塞尺检查信息提示框此时显示的是：

刀具与零件之间的Z向距离。

当出现“塞尺检查的结果：

合适”时，

说明刀具与量块之间的距离为Z量块＝100。

此时，机床坐标系【MACHINE】中的的Z1＝－。

如图4-30所示，关闭塞尺检查对话框，点击菜单“塞尺检查/收回塞尺”。

如果机床是数控铣床，只用一把刀加工零件，则刀具长度补偿值中H1的值是：

H1＝Z1－Z量块＝－－＝－现在所使用的机床是加工中心，有几把铣刀，则需要将前面的过程重复几次。

（3）输入一段小程序，将T2Φ8端铣刀换到主轴上。

重复如图4-25所示的过程，进入编辑程序模式。

如图4-31所示，编辑O2程序，用鼠标点击两次系统面板中的下箭头，让光标移动到T1上，输入命令：

T2，然后，用鼠标按下ALTER键，将T1替换成T2，然后按下RESET键，让程序回到程序头，程序就修改完成了。

重复上面的过程，执行O2程序。

仿真机床自动将2号刀具换到主轴上，换刀完成后，主轴自动移动到工件上方。

（4）确定2号刀具的长度补偿值（H2）。

重复上面的过程，完成T2刀具的测量。

此时，机床坐标系【MACHINE】中的的Z2＝－。

刀具长度补偿值中H2的值是：

H2＝Z2－Z量块＝－－＝－

（5）按照T2对刀的过程，得到3号刀具的长度补偿H3＝－。

（6）按照T2对刀的过程，得到4号刀具的长度补偿H4＝－。

（7）按照T2对刀的过程，得到5号刀具的长度补偿H5＝－。

（8）登录刀具补偿值。

将每一把刀具的H登录到刀具长度补偿中。

用鼠标按下【OFFSETSETTING】按钮，CRT界面中是刀具补偿画面，在形状（H）项目下，依次将前面测量得到的H1～H5输入到屏幕中。

输入方法请参考前面图4-23中G54坐标系值的输入。

长度补偿值将在程序中，用G43Hxx命令的方式调用这些补偿值，如果程序中没有G43命令，则这些长度补偿值无效。

程序中，需要用到D1，D2，这两个刀具半径编程值，按照顺序输入到形状（D）项目下，在程序中，用G41Dxx命令的方式调用这些补偿值，如果程序中，没有G41命令，这些半径补偿值无效。

注意，这种对刀方式，必须保持G54中的Z值为0。

8.录入程序录入程序有三种方式：

（1）短小程序的录入（程序长度小于10K）：

具体方法请参考前面图4-26，对刀程序的录入，这里就不赘述了。

（2）中等长度的程序的录入（程序长度在5K～250K之间）：

中等长度的程序通常是使用传输软件，通过计算机与机床连接的通信端口，将程序直接传输到机床的内存中，方便快捷，这也是实际机床操作中，普遍采用的程序录入方式。

数控仿真软件可以仿真这种传输方式，并且传输的程序长度最大支持到4M。

操作步骤如下：

步骤一，用鼠标将【模式选择】旋钮指向【编辑】，按下系统面板中的【PROG】按钮。

然后，按下CRT界面中的【操作】下面的软键，CRT界面中的软键切换成其他功能，可以看到【READ】,在系统面板上输入程序在机床中的名字“O1”，再按下CRT界面中的软键【READ】,CRT界面中的软键切换成其他功能,按下CRT界面中的软键【EXEC】,出现“标头SKP”的提示。

步骤二，选择菜单“机床/DNC传送...”或按下DNC传送按钮，在弹出的打开文件对话框中，利用下拉菜单找到要传输的程序文件的路径，选择要传输的文件,按下【打开】按钮，程序被传输到仿真系统中。

如果有多个程序，重复步骤一和步骤二，就可以将所有的主程序和子程序录入的仿真机床中。

在实际机床操作中，这部分的操作同时涉及到机床和与机床连接的计算机这两个设备，步骤一的内容是在机床上操作，仿真机床的操作与实际操作一致。

步骤二的内容应该是在与机床连接的计算机操作，由于无法同时仿真机床和计算机，这里的操作步骤与实际操作不一致。

（3）超长度程序的录入（程序长度在200K～20M或更大）：

这种超长度的程序，只会出现在复杂曲面的加工中，实际工作中，这种情况比较少，实际机床操作中是采用边传输边加工的在线加工方式，目前数控仿真软件还不能仿真这种传输模式。

录入完出所有程序后，在系统面板上输入主程序的名字“O1”,然后按下下箭头按钮,将主程序设置为当前程序。

9.程序试运行（调试程序）如果是手工录入NC程序，应该仔细检查程序是否有语法错误。

但是如果程序出现逻辑错误，是无法检测出来的。

与实际机床一样，数控加工仿真系统，同样提供了刀具轨迹显示的功能，利用这个功能，可以看到程序的刀具轨迹。

显示刀具轨迹的操作步骤如下：

用鼠标将【模式选择】旋钮指向【自动】，按下系统面板中的【PROG】按钮。

再按下【CUSTOMGRAPH】按钮,机床显示区变成黑色区域，按下操作面板上的循环启动按钮，即可观察数控程序的运行轨迹，此时也可通过“视图”菜单中的动态旋转、动态放缩、动态平移等方式对三维运行轨迹进行全方位的动态观察。

检查刀具轨迹完成后，按下系统面板中的【CUSTOMGRAPH】按钮,回到机床显示状态。

如果程序的运行轨迹与设想的不同，则说明程序有误，可以返回程序编辑状态，改正程序的错误，直至运行轨迹没有错误为止。

10.自动加工

如果轨迹没有错误，下面就可以进入自动加工状态了

用鼠标将【模式选择】旋钮指向【自动】，按下操作面板上的循环启动按钮，就进入了自动加工状态。

用鼠标点击“视图/选项…”或按下【选项】快捷键，将弹出选项对话框，在这个对话框中，数控加工仿真系统提供了一个特殊的功能，即可以调整仿真速度倍率，默认是“5”此时的加工速度，与实际加工速度差不多，修改这个值为100，仿真系统将已最快速度仿真零件的加工，这样可以快速看到程序运行的结果，如果需要切削过程中，出现铁屑，可以将【铁屑开】的选项勾上，完成后，选择【确定】按钮即可。

在加工过程中，可以通过“视图”菜单中的动态旋转、动态放缩、动态平移等方式对零件加工的过程进行全方位的动态观察。

11.保存项目文件由于教学需要，也为了便于检测和重现加工过程，数控加工仿真系统提供了保存项目文件的功能，通过这个功能，可以将前面操作过程中，输入的参数包括毛坯的定义，刀具的选择，用户坐标系的设定，录入的程序等等，全部以项目文件的方式保存下来。

用鼠标点击菜单“文件/保存项目”，将弹出保存类型对话框，选择确定按钮，如果是第一次保存项目文件，将随后弹出保存文件路径对话框，输入一个文件名字，例如“练习零件一”，仿真系统将以你输入的名字，建立一个目录，并将前面操作过程中输入的参数，以多个文件的方式保存下来。

如果需要再现整个加工过程，可以重新打开刚才保存的项目文件。

用鼠标点击菜单“文件/打开项目”，在弹出的【打开文件】对话框中，找到保存项目的文件夹，进入这个文件，选取项目文件“练习零件一.mac”，点击【打开】按钮。

项目文件被重新打开后，需要进行机床操作初始化和机床回零这两个操作后，才能使用，可以重新查看毛坯的定义，所选择的刀具，用户坐标系（G54），录入的程序等内容，如果毛坯已经被加工完成，可以用鼠标点击菜单“【零件】→【拆除零件】→【放置零件】”，从而得到一个新的毛坯，然后就可以直接进入自动加工了，具体步骤请查考前面的内容。