1数控铣床基本操作.docx
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1数控铣床基本操作
模块一数控铣床基本操作
授课时间
2016.9.19-10.21
授课班级
1527
授课时数
24节
授课形式
讲练
授课地点
多媒体教室
授课方法
讨论法、演示法、小组合作自主学习法、任务驱动法、理实一体
授课章节
名称
模块一数控铣床基本操作
学习资源
（1）选用教材及学习单元：
《数控铣床编程与操作项目教程》模块一
（2）信息化资源：
斯沃数控仿真软件、学生电脑、多媒体
学情分析
学生是中职二年级数控班数控技术及应用专业学生，必须掌握一定的数控编程知识及加工技巧，以备适应将来机械装备岗位需要。
所以我们老师应该从学生实际出发，给学生创造一个与实际生产相近的模拟工作环境，让学生通过小组自主合作学习，将所学知识理解消化，提高职业素养，为以后走入企业打下良好的基础。
教学目的
知识技能目标：
1、了解数控铣床基础知识
2、掌握数控铣床面板功能
3、正确操作机床、程序输入输出
4、掌握对刀方法正确对刀
5、学会使用斯沃仿真软件
德育目标：
1、培养学生自学能力
2、举一反三的能力
3、小组协作能力
教学重点
1、数控铣床面板功能
2、数控机床手动操作与程序录入
3、数控仿真软件的使用
教学难点
1、数控铣床的对刀
2、斯沃仿真软件的应用
教学后记
教学内容
教学
环节
教学活动过程
意图
资源使用
教学内容
学生活动
教师活动
课前准备
播放数控机床视频
思考并回答问题
教师提问
为本节课做准备
多媒体
引入新课
基础知识学习
学生学习
讲述
留给学生思考空间
授课内容讲解
【课题一】：
数控铣床基础知识
一、数控铣床
数控铣床是用计算机数字化信号控制的铣床。
它把加工过程中所需的各种操作（如主轴变速、进刀与退刀、开车与停车、选择刀具、供给切削液等）和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码表示,通过控制介质或数控面板等将数字信息送入专用或通用的计算机,由计算机对输入的信息进行处理与运算,发出各种指令来控制机床的伺服系统或其它执行机构,使机床自动加工出所需要的工件。
二、数控铣床组成
数控铣床一般由机床主机、控制部分、驱动部分、刀库及自动换刀装置、辅助部分
三、数控铣床的应用场合
数控铣床比一般机床具备许多优点,但是这些优点都是以一定条件为前提的。
数控机床的应用范围在不断扩大,但它并不能完全代替其它类型的机床,也还不能以最经济的方式解决机械加工中的所有问题。
【课题二】：
FANUC-OiMC数控铣床面板功能
FANUC-OiMC数控系统面板由系统操作面板（包括液晶显示器（LCD），MDI编辑面板），机床控制面板组成。
（一）系统操作面板
系统操作面板包括液晶显示器（LCD），MDI（MANUALDATAINPUT）编辑面板两部分。
液晶显示器位于整个系统操作面板的左上方。
液晶显示器用于显示各种画面,画面之间可以通过6个软件和6个功能键进行切换。
通过画面的显示，操作者可以了解当前机床运行的状态。
显示屏的下方有一排按键，一共6个，这一排按键就是上面提到的软件。
在软件的上方，显示屏上与软件所对应的文字就是就是该软件在当前显示页面上所具有的功能。
因此在不同显示的页面上，软件所对应屏幕上的文字不同，从而软件在不同页面上有不同的功用。
，
MDI编辑面板位于整个系统操作面板的右上方，主要用于对机床系统中数据的输入和输出并可控制屏幕所能显示的画面（上面所提到的六个功能键就在操作面板上），比如：
通过该面板可以向机床输入所要运行的程序，并可以通过该面板修改系统中的数据和参数等。
MDI编辑面板由下面各键组成：
地址/数字键（共24个）、功能键（6个）、光标移动键（4个）、翻页键（2个）、换挡键（1个）、取消键（1个）、输入键（1个）、编辑键（3个）、帮助键（1个）、复位键（1个）。
各键的详细资料如下：
1.数据键（24个）
面板上的表示
功能说明：
地址/数字键由字母、数字及其他符号组成。
我们所要运行的程序中的指令代码（如G00或M01等）、字母（X/Y/Z等）、数字（10、5等）等都在地址/数字键上找的到。
在地址/数字按键上找到与程序中字母和数字相对应的按键，再配合其他按键（如INSET插入键）的使用就可以把我们想要输入的某一程序输入进去。
地址/数据键每个按键通常有两个不同字符组成，通过按下换挡键（SHIFT）可以输入同一按键上的不同字符。
2.功能键（6）
所谓的功能键就是画面显示键，一共有六个按键，在机床开启后按下六个键中的任何一个按键，机床将显示出与其相应的画面。
六个功能键的详细功用如下：
（1）.位置显示键
POSITION
位置显示键
功能说明：
显示刀具当前坐标的画面。
在画面中通常显示出三类坐标值：
绝对坐标值，相对坐标值，机床坐标值。
绝对坐标值是在绝对坐标系中显示的值，绝对坐标系是对刀时所设定的那个坐标系（也叫工件坐标系），该坐标值表示当前刀具相对于对刀原点的位置。
相对坐标值表示相对于绝对坐表系中一点（该点是我们在工件坐标系中设定的原点）的相对位置。
机床坐标值在机床坐标系中显示的值，机床坐标系的原点就时所谓的参考点，返回参考点就是返回机床坐标系的原点。
通过多次按位置显示键可以将其中一个坐标系显示转换为当前的主要显示。
另外在刀具加工工件过程中可以从位置显示画面中看到待走刀量，待走刀量就是刀具当前位置与执行完该段程序时位置间的距离。
（2）.程序显示键
PROGRAM
程序显示键
功能说明：
程序显示键用来显示加工程序的按键，重复多次按下程序键可以显示不同的程序画面：
输入程序画面、修改程序画面、搜索程序画面等。
输入程序画面：
在此画面下可以将要输入的加工程序输入刀数控系统中。
修改成程序画面：
当需要修改系统里已有的加工程序时，可多次按下程序键，将画面切换到修改程序画面，在此画面下可以对程序进行修改。
搜索程序画面：
在此画面下，可以找出数控系统内已有的，我们要找的加工程序。
（3）.参数设定/显示键
OFFSET/SETTING
参数设定/显示键
功能说明：
该按键通常用来显示参数或重新设定参数的画面。
按下该按键，通过与软件的配合使用可以显示出偏置、设定等画面。
偏置：
按下参数设定/显示键，再按下与屏幕下侧出现的文字“偏置”所对应的软件，就可以显示出偏置画面。
通过该画面可以修改刀具半径补偿，刀具长度补偿、刀具磨损值。
设定画面：
按下参数设定/显示键，再按下对应的设定软件，就出现工件坐标系的设定画面。
在该画面下可以设定工件坐标系。
（4）.系统参数显示键
SYSTEM
系统显示键
功能说明；按下此键，并配合软件的使用可以显示出系统不同的参数画面。
在系统参数画面下，可以查看当前所显示的画面参数，并可以对其中的一些参数进行修改。
（5）.报警信息显示键
MESSAGE
报警信息显示键
功能说明：
当对机床操作不当时，机床会出现报警。
报警表现出的现象是操作面板上按键的指示灯不断地同时闪烁，机床的右前上方的红灯亮，显示屏上出现报警提示。
当按下复位键消除报警后，按下报警信息显示键，再根据软件上方文字的提示进行操作，可以显示出相应的报警信息画面，通过画面可以看出之前的操作出现报警的原因。
（7）.图形显示键
GRAPH
图形显示键
功能说明：
按下该键，根据软件上方文字的提示，配合软件使用可以显示刀具轨迹等画面。
3.换挡键
SHIFT
换挡键
功能说明：
对同一按键上的不同字符进行切换输入。
比如：
数据键的每个按键上都有两个字符，通过按下换挡键可以对两字符分别输入。
这里换挡键的功能和电脑键盘上换挡键的功能一样。
4.取消键
CANCEL
取消键
功能说明：
取消键用来删除已输入到缓冲器上的最后一个字符，这与后面要介绍的删除键功能不同。
5.输入键
INPUT
输入键
6.编辑键（3）
编辑键一共三个按键：
替换键、插入键、删除键。
ALTER
替换键
INSERT
插入键
DELETE
删除键
功能说明：
编辑键在修改、输入、删除加工程序时使用。
通过和光标移动键配合使用，替换键可以替换将已输入到程序中的指令代码替换成要输入的指令代码等。
插入键可以在已输入的程序中间加入新的程序，也可以用来向系统中输入新的程序。
删除键用来删除已输入的程序，这与前面提到的取消键的功能不同，取消键用来取消缓冲器中最后一个字符，该字符还没输入到系统中去。
7.帮助键
HELP
帮助键
功能说明：
按下该键后，根据操作面板上的显示和软件上方文字的显示，配合相应的软件使用，可以获得帮助的信息。
8.复位键
RESET
复位键
功能说明：
当一个加工程序运行完后，按下复位键后可以再次运行新的加工程序。
当机床出现报警时，按下复位键一般都可以消除报警。
9.翻页键
PAGEUP
PAGEDOWN
翻页键
功能说明：
有些画面太大，或内容较多，在屏幕上一次显示不完，要通过多个画面才能显示完。
这时可用翻页键来查看不同的画面的数据。
翻页键有两个按键，分别用来翻看上一个显示画面和下一个显示画面。
10.光标移动键
光标移动键
功能说明：
在设定工件坐标系，修改系统参数时，可通过光标移动键来移动显示屏上的光标（屏幕上的一个亮点）在显示屏上的位置，从而可以改动光标当前所在位置上的参数和数据。
光标移动键共有4个按键：
上移动、下移动、左移动、右移动。
光标移动键与翻页键的区别：
光标移动键只移动光标在当前显示屏上的位置，翻页键用来查看没有显示到的画面的信息。
【课题三】：
数控铣床手动操作与试切削
（二）系统控制面板
系统控制面板位于显示屏的下方：
序号
符号表示
名称
功能说明
1
自动运行方式
在编辑方式下输入程序或从系统中调出程序后，按下此键就可在自动运行方式下运行程序
2
编辑方式
按下此键输入的程序可以保存，并且可以对已有的程序进行查看和修改。
3
手动数据输入
按下此键，可输入加工程序，但程序运行完后不会在系统内保存。
4
DNC运行方式
5
手动返回参考点原点
机床启动后，可按下此键，在配合各轴的使用，就可让机床返回参考点。
6
手动运行键
按下此键，可与控制面板上的各轴按键配合使用，能在控制面板上对轴进行控制。
7
手动增量运行
8
手轮方式
在控制面板上按下此键和手持单元件按键，就可对刀具的位置进行调整。
9
手动绝对输入
10
辅助功能锁住
按下此键后，程序中的辅助功能就不会被机床执行了。
11
Z轴锁住
按下此键，在程序运行过程中，Z轴就不会上下移动了。
12
单段执行
按下此键后，按一次循环启动键，程序就被执行一个程序段。
13
跳选程序段
按下此键后，程序中程序段开头有“/”的就被跳过不执行。
14
M01选择停此
按下此键，在程序中遇到M01代码时，就会自动停此程序。
15
手轮示教方式
16
手轮倍率
控制面板上有4个手轮按键：
0.001、0.01、0.1、1，分别为在原有的进给速率上的倍数，但第四个按键被禁用。
17
面板轴选择
控制面板上有6个按键，但只有3轴按键个有效：
X、Y、Z轴，在按下手动运行键或手动返回参考点键时，可在分别按下X、Y、Z键进行刀具位置的手动控制。
18
RESTART
程序再启动
该键用于从程序的某一程序段上进行启动。
19
手持单元
同时按下此键和手轮方式键，可用手轮对刀具的位置进行控制。
20
机床锁住
按下此键，在自动运行方式下，各轴不移动，只在屏幕上显示坐标的变化。
21
机床空运行
自动方式下按下此键，各轴以快速运行来运行程序，此键用来在不加工工件的情况下对刀具轨迹进行检查。
22
冷却液
按下此按键，当指示灯亮时，表示冷却泵启动，当指示灯暗时表示冷却泵关闭。
也可在程序中编辑代码M07、M08来开、关冷却泵。
23
手动润滑
按着此键不动，可以启动润滑泵对机床轴承、导轨进行润滑。
24
限位解除
当机床出现超程报警时，按下此键再按复位键，就可解除超程报警。
25
螺旋排屑
在机床里有左右两排屑道，将加工工件的废屑排入链板上，然后由链板排出机床
26
链板排屑
控制面板上有链板排屑正、反转两按键，分别链板的正、反转，将从螺旋排屑下来的铁屑排出机床。
27
手动进给方向
在手动运行方式或手动返回参考点下，与各轴按键的配合使用可控制各轴的运动方向。
共有两按键，分别控制各轴的正、反运动。
28
循环启动
在自动运功行方式和MDI方式下用来启动当前的程序。
29
进给保持
按下此键可停止程序的运行，按下循环启动后，程序继续运行。
30
灯检查
共两个，同时按下后，当控制面板上按键的指示灯亮了之后，说明各按键正常，若有指示灯没亮，说明此按键已坏。
31
主轴正转
在启动主轴后，可对主轴的转向进行控制。
但在自动运行方式和开机后没有启动主轴的情况下不能对主轴的转向进行控制。
32
快速键
配合手动进给方向键使用，使主轴快速移动。
（三）手持单元脉冲发生器
当控制面板上手轮方式、手持单元按键同时按下后，可通过手持脉冲发生器对刀具进行位置控制。
脉冲冲发生器上有各轴选择旋转键、进给倍率旋转键、一个摇动手轮。
各轴选择旋转键：
可以选择X、Y、Z中的任意轴。
进给倍率旋转键：
可以选择轴在X、Y、Z方向上的移动速率。
摇动手轮：
轴的移动快慢与其转快慢有关。
【课题四】：
数控铣床程序的输入与编辑
（一）程序的录入：
操作步骤：
¤第一步“方式选择”选择”EDIT”方式。
¤第二步按下“PROG”键。
¤第三步按下地址键“O”，输入程序号。
¤第四步按下“INSERT”键。
¤第五步输入程序，每个程序段尾按“EOB”键，程序段自动录入。
（二）、程序的编辑
¤首先“方式选择”选择”EDIT”方式。
按下“PROG”键。
选择要进行编辑的程序。
检索一个将要修改的字。
执行替换、插入、删除字等操作。
1、字的检索
¤字的检索可以通过简单的在文本中移动光标（扫描程序）、字检索或者是地址检索实现。
移动光标检索操作步骤：
¤第一步按下光标键“→”。
光标在画面上向前一个字一个字的移动，光标显示在所选的字上。
¤第二步按下光标键“←”。
光标在画面上往回一个字一个字的移动，光标显示在所选的字上。
¤第三步续按下光标键“→”或“←”对字进行连续扫描。
¤第四步当按下光标“↓”时，检索下一个程序段的第一个字。
¤第五步当按下光标“↑”时，检索上一程序段的第一个字。
¤第六步持续按下光标键↓或↑会连续的将光标移动到各程序段的开头。
¤第七步按下翻页键“page”显示下一页，并检索该页中的第一个字。
¤第八步按下翻页键“page”显示前一页，并检索该页中的第一个字。
¤第九步持续按下“翻页键”会连续显示各页面。
字检索的步骤（例如检索S12）：
¤第一步键入地址“S”。
键入“12”。
¤第二步按下“[检索↓]”键开始检索过程。
检索完成后，光标停留在“S12”上。
检索一个地址的操作步骤（例如检索M03）：
¤第一步键入地址“M”。
¤第二步按下“[检索↓]”键。
在检索完成后，光标停留在“M03上”。
2、字的插入
插入一个字的步骤：
¤第一步检索或扫描插入位置前的字。
¤第二步键入将要插入的地址字。
¤第三步键入数据。
¤第四步按下“INSERT”键。
3、字的替换
字的替换步骤
¤第一步检索或扫描将要替换的字。
¤第二步输入将要插入的地址字。
¤第三步输入数据。
¤第四步按下“ALTER”键。
4、字的删除
删除一个字的步骤:
¤第一步检索或扫描将要删除的字。
¤第二步按下“DELETE”键。
（三）、程序的删除
1、程序号检索方法：
¤第一步选择“EDIT”
¤第二步按下“PROG”键显示程序画面。
¤第三步输入地址“O”。
¤第四步输入要检索的程序号。
¤第五步按下“[O检索]”。
¤第六步检索结束后，检索到的程序号显示在画面的右上角。
2、删除一个程序段的步骤：
¤第一步检索或扫描将要删除的程序段地址“N”。
¤第二步按“EOB”键。
¤第三步按“DELETE”键。
3、删除多个程序段的步骤：
¤第一步检索或扫描将要删除的第一个程序段的第一个字。
¤第二步键入地址“N”。
¤第三步键入将要删除的最后一个程序段的顺序号。
¤第四步按下“DELETE”键。
4、删除一个程序的步骤
¤第一步选择“EDIT”方式。
¤第二步按下“PROG”键，显示程序画面。
¤第三步键入地址“O”。
¤第四步键入要删除的程序号。
¤第五步按下“DELETE”键。
输入的程序号的程序被删除。
5、删除所有程序的步骤
¤第一步选择“EDIT”方式。
¤第二步按下“PROG“键，显示程序画面。
¤第三步键入地址“O”。
¤第四步键入“—9999”。
¤第五步按下“DELETE”键，所有的程序都被删除。
【课题五】：
数控铣床MDI（MDA）操作及对刀
一、刀具安装与拆卸
1．装刀步骤：
¤第一步方式选择旋钮，选择手轮或JOG方式。
¤第二步将装好刀具的刀柄放入主轴下端的锥孔内，对齐刀柄。
¤第三步按“刀具拉紧”键。
2．卸刀步骤：
¤第一步手抓刀柄。
¤第二步按“刀具松开”键。
（二）．对刀
¤对刀：
使编程原点与加工原点重合，需要进行坐标系设定。
¤G54坐标系设定操作：
当程序坐标用G54设定时，需要在机床内保证G54的机械坐标（即G54原点机械坐标）与编原点重合。
1、程序原点在工件左上角上表面时坐标设定步骤：
¤第一步“方式选择”选择手轮方式。
¤第二步调整“快进/手轮倍率”
¤第三步“主轴进给保持打开”
¤第四步旋转手轮分别移动工作台和主轴。
对Z轴：
“轴向选择”：
选Z轴，使刀具与工件上表面接触,记下Z轴机械坐标值（例如Z-149.989）；
对Y轴：
“轴向选择”：
选Y轴，旋转手轮，使刀具与工件Y原点所在侧面接触,记下主轴机械坐标值（例如Y252.483）；
对X轴：
“轴向选择”：
选X轴，旋转手轮，使刀具与工件X原点所在侧面接触,记下主轴机械坐标值（例如X-518.696）。
¤第五步按下“OFFSET”键，再按“坐标系”对应软键，把光标移到“（01）G54”，输入X坐标加半径值、Y坐标减去刀具半径后的数值（如图1－3工件坐标系设定）
图1－3工件坐标系设定
回零后按“POS”键，“机械坐标”显示（如图1－4机械坐标）
图1－4机械坐标
或者按下“OFFSET”键，再按“坐标系”，把光标移“番号00（EXT）”对应的坐标，X输入刀具半径正值、Y上到输入刀具半径负值。
（如图1－5坐标偏移）此时在G54坐标系下，当刀具回零时，刀具中心与编程原点重和，而G54原点不与编程原点。
采用如下方法判断加或减掉半径值：
对好刀后，根据右手定则来判断，为了保证刀具中心与编程原点重和，当刀具需正向移动相应的输入半径正值；刀具需负向移动相应的输入半径负值。
图1－5坐标偏移
回零后按POS键，“机械坐标”显示（如图1－6全部坐标）
图1－6全部坐标
1、程序原点在工件对称中心时坐标设定步骤（分中对刀）：
¤第一步装夹工件。
¤第二步对“Z”向，在工件上面放置好“Z向设定仪（50mm）”，主轴停转并逐渐靠近“Z向设定仪”上表面，刀具接触设定仪后注意观察表针转动，使表针指向“0”位。
¤第三步按下“OFFSET”键，再按“坐标系”对应软键，把光标移到“（01）G54Z”，输入Z50。
¤第四步提刀，移动工作台与主轴，使刀具接触工件一侧。
¤第五步按“POS”键，显示“相对坐标”，输入“X”按“起源”软键。
¤第六步移动工作台与主轴，使刀具接触工件另一侧，记住X轴坐标值。
¤第七步按下“OFFSET”键，再按“坐标系”对应软键。
¤第八步把光标移到“（01）G54X”，输入“X”后，键入X/2值，按“测量”软键。
¤第九步提刀，移动工作台与主轴，使刀具接触工件一侧。
¤第十步按“POS”键，显示“相对坐标”，输入“Y”按“起源”软键。
¤第十一步移动工作台与主轴，使刀具接触工件另一侧，记住Y轴坐标值。
¤第十二步按下“OFFSET”键，再按“坐标系”对应软键。
¤第十三步把光标移到“（01）G54Y”，输入“Y”后，键入Y/2值，按“测量”软键。
（三）刀具直接补偿的设定
操作步骤：
¤第一步按“OFFSETSETTING”键若干次，出现如图1－7所示画面；
图1－7刀具直接补偿的设定
¤第二步按“光标移动”键，将光标移至需要设定刀补的相应位置；
¤第三步输入补偿量；
¤第四步按“INPUT”键。
（四）刀具测量补偿的设定
¤第一步“方式选择”旋至“手轮”或“JOG”方式；
¤第二步安装基准刀具；
¤第三步Z向对刀；
¤第四步按“POS”键若干次，直至出现如图1－8所示画面；
图1－8相对坐标
¤第五步按地址键“Z”，按起源，将Z轴的相对坐标值复位为“0”；
¤第六步按“OFFSETSETTING”键，出现如图1－9所示画面。
图1－9工具补正
¤第七步按屏幕下方右侧“画面转换软件”出现如图1－10所示画面；
图1－10补正输入
¤第八步安装要测量的刀具，手动操作移动对刀，使其于基准刀同一对刀点位置接触。
两把刀的长度差显示在屏幕画面的相对坐标系中；
¤第九步按“光标移动”键，将光标移至需要设定刀补的相应位置；
¤第十步按地址键“Z”；
¤第十一步按“[C.输入]”对应的软件，Z轴的相对坐标被输入，并被显示为刀具长度偏置补偿。
技能实训项目：
对刀：
工件原点在工件中心上表面，加工用3把刀具直径分别为：
ø6、ø12、ø30立铣刀，现选择ø6刀具为基准刀，对刀并设定刀补。
操作步骤：
¤第一步安装ø6立铣刀（基准刀）；
¤第二步刀具接触工件一侧；
¤第三步按“POS”键若干次，直至画面显示“现在位置（相对坐标）”
¤第四步输入“X”，按“起源”，X坐标显示为“0”；
¤第五步Z向移动刀具至安全高度；
¤第六步刀具接触工件另一侧；
¤第七步Z向移动刀至安全高度，记下X坐标值，移动工作台至X/2坐标值处
¤第八步输入该点机械坐标值为G54原点X值；
¤第九步同样方式在Y轴方向对刀，输入Y轴G54原点值；
¤第十步Z向移动刀具至安全高度；
¤第十一步使刀具接触工件上表面；
¤第十二步按“POS”键，直至画面显示“现在位置（相对坐标）
¤第十三步输入“Z”，按“起源”，Z坐标显示为“0”；
¤第十四步输入该点机械坐标值为G54原点Z值；
¤第十五
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