數(shù)控編程與加工項(xiàng)目教程-周曉宏課件項(xiàng)目16 FANUC系統(tǒng)加工中心操作

項(xiàng)目16FANUC系統(tǒng)加工中心操作學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解加工中心的操作面板。2.掌握加工中心的操作方法。要應(yīng)用如圖15-1所示的加工中心加工出如圖15-2所示的零件，首先必須了解加工中心面板的構(gòu)成，掌握加工中心的對(duì)刀方法和維護(hù)方法。在本項(xiàng)目中我們將以VDF-850加工中心為例，介紹加工中心的操作方法。

任務(wù)一

認(rèn)識(shí)機(jī)床操作面板VDF-850加工中心配置了FANUC0i-MB系統(tǒng)，其操作面板如圖16-1所示。圖16-1VDF-850立式加工中心操作面板

一、CRT/MDI面板上各鍵的功能

CRT/MDI面板上各鍵的功能見(jiàn)表16-1。二、機(jī)床操作面板上各鍵的功能1.操作方式選擇按鍵開(kāi)關(guān)的功用操作方式選擇開(kāi)關(guān)的功用見(jiàn)表16-2。2.操作面板上各鍵功用說(shuō)明

下面只敘述與刀庫(kù)相關(guān)的鍵的作用,其他鍵的功用參見(jiàn)本書(shū)項(xiàng)目九。(1)<刀庫(kù)前進(jìn)>按鈕

刀庫(kù)前進(jìn)開(kāi)關(guān)。按下此按鈕，刀庫(kù)向前移動(dòng)。

(2)<刀庫(kù)后退>按鈕

刀庫(kù)后退開(kāi)關(guān)。按下此按鈕，刀庫(kù)向后移動(dòng)。

(3)<刀庫(kù)正轉(zhuǎn)>按鈕

刀庫(kù)正轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)。按下此按鈕(上面的指示燈亮)，ATC刀庫(kù)依順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)；指示燈不亮，ATC刀庫(kù)不動(dòng)作。(4)<刀庫(kù)反轉(zhuǎn)>按鈕

刀庫(kù)反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)。按下此按鈕(上面的指示燈亮)，ATC刀庫(kù)依逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)；指示燈不亮，ATC刀庫(kù)不動(dòng)作。

任務(wù)二開(kāi)機(jī)“回參考點(diǎn)”參見(jiàn)本書(shū)項(xiàng)目九。任務(wù)三

手動(dòng)操作參見(jiàn)本書(shū)項(xiàng)目九。

任務(wù)四

對(duì)刀一、對(duì)刀操作對(duì)刀的操作方法和數(shù)控銑床一致，請(qǐng)參考本書(shū)項(xiàng)目九的任務(wù)五。二、工件坐標(biāo)系原點(diǎn)Z0的設(shè)定、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償量的設(shè)置1.工件坐標(biāo)系原點(diǎn)Z0的設(shè)定在編程時(shí)，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)Z0一般取在工件的上表面。但在加工中心設(shè)置時(shí)，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)Z0的設(shè)定一般采用以下兩種方法：（1）工件坐標(biāo)系原點(diǎn)Z0設(shè)定在工件的上表面。

（2）工件坐標(biāo)系原點(diǎn)Z0設(shè)定在機(jī)床坐標(biāo)系的Z0處(設(shè)置G54等時(shí)，Z后面為0)。

對(duì)于第一種方法，必須選擇一把刀具為基準(zhǔn)刀具(通常選擇加工Z軸方向尺寸要求比較高的刀具為基準(zhǔn)刀具)。第二種方法沒(méi)有基準(zhǔn)刀具，每把刀具通過(guò)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ蛊淙砸怨ぜ媳砻鏋榫幊虝r(shí)的工件坐標(biāo)系原點(diǎn)Z0。具體操作：①把Z軸設(shè)定器放置在工件的水平表面上，主軸上裝入已裝夾好刀具的各個(gè)刀柄刀具(見(jiàn)圖16-2)，移動(dòng)X、Y軸，使刀具盡可能處在Z軸設(shè)定器中心的上方；②移動(dòng)Z軸，用刀具(主軸禁止轉(zhuǎn)動(dòng))壓下Z軸設(shè)定器圓柱臺(tái)，使指針指到調(diào)整好的“0”位；③記錄每把刀具當(dāng)前的Z軸機(jī)床(機(jī)械)坐標(biāo)值。圖16-2工件坐標(biāo)系Z0的設(shè)定及長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置也可不使用Z軸設(shè)定器，而直接用刀具進(jìn)行操作。使刀具旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)Z軸，使刀具接近工件上表面(應(yīng)在工件今后被切除的部位)。當(dāng)?shù)毒叩度性诠ぜ砻媲谐鲆粋€(gè)圓圈或把粘在工件表面的薄紙片(浸有切削液)轉(zhuǎn)飛時(shí)，記錄每把刀具當(dāng)前的Z軸機(jī)床(機(jī)械)坐標(biāo)值。使用薄紙片時(shí)，應(yīng)把當(dāng)前的機(jī)床坐標(biāo)減去0.01~0.02mm。對(duì)于第一種方法，除基準(zhǔn)刀具外，在使用其他刀具時(shí)都必須有刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令，設(shè)置時(shí)把基準(zhǔn)刀具的Z軸機(jī)床(機(jī)械)坐標(biāo)值減去50，然后把此值設(shè)置到G54或其他工件坐標(biāo)系的設(shè)置位置。如果基準(zhǔn)刀具在切削過(guò)程中出現(xiàn)折斷，那么重新?lián)Q上刀具后仍以上面的方法進(jìn)行操作，得到新的機(jī)床坐標(biāo)Z，用此Z值去減工件坐標(biāo)系原點(diǎn)G54等設(shè)置處的機(jī)床(機(jī)械)坐標(biāo)值，并把此值設(shè)置到基準(zhǔn)刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償處，用長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)姆椒◤浹a(bǔ)其Z方向的工件坐標(biāo)。另外，所有刀具在取消長(zhǎng)度補(bǔ)償時(shí)，Z必須為正(如G49Z150)；如果Z取得較小或負(fù)的，則可能出現(xiàn)刀具與工件相撞的事故。對(duì)于第二種方法，每把刀具在使用時(shí)都必須有長(zhǎng)度補(bǔ)償指令(長(zhǎng)度補(bǔ)償值全部為負(fù))，在取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償時(shí)，Z不允許為正，必須為0或負(fù)(如G49Z-50)，否則主軸會(huì)出現(xiàn)向上超程。2．刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置對(duì)應(yīng)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)Z0的設(shè)定方法，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置同樣有兩種。針對(duì)第一種情況，我們?cè)谠O(shè)置基準(zhǔn)刀的長(zhǎng)度補(bǔ)償H值時(shí)應(yīng)為0，其他刀具只需把上面記錄的Z軸機(jī)床(機(jī)械)坐標(biāo)值去減基準(zhǔn)刀具的Z軸機(jī)床(機(jī)械)坐標(biāo)值，把減得的值(有正、有負(fù)，設(shè)置時(shí)一律帶符號(hào)輸入，調(diào)用長(zhǎng)度補(bǔ)償時(shí)一律用G43)設(shè)置到相應(yīng)刀具的H處；對(duì)于第二種情況，只需把上面記錄的Z軸機(jī)床(機(jī)械)坐標(biāo)值；都減去50，然后把計(jì)算得到的值(全部為負(fù))設(shè)置到刀具相應(yīng)的H處。如果在加工中心Z軸返回參考點(diǎn)的位置上，把Z軸的相對(duì)坐標(biāo)預(yù)定為“-50”，則在圖16-2中，當(dāng)?shù)毒吲cZ軸設(shè)定器接觸，且使指針指在“0”位時(shí)，此時(shí)的相對(duì)坐標(biāo)值跟刀具與工件上表面直接接觸時(shí)的機(jī)床(機(jī)械)坐標(biāo)值是完全相同的。所以在預(yù)定的情況下，只需記錄下相對(duì)坐標(biāo)值即可，設(shè)置H時(shí)也只需輸入此值。三、刀具半徑補(bǔ)償量及磨損量的設(shè)置由于數(shù)控系統(tǒng)具有刀具半徑自動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓δ?，因此我們?cè)诰幊虝r(shí)只需按照工件的實(shí)際輪廓尺寸編制即可。刀具半徑補(bǔ)償量設(shè)置在數(shù)控系統(tǒng)中番號(hào)與形狀(D)相對(duì)應(yīng)的位置。刀具在切削過(guò)程中，刀刃會(huì)出現(xiàn)磨損(刀具直徑變小)，最后會(huì)出現(xiàn)外輪廓尺寸偏大、內(nèi)輪廓尺寸偏小(反之，則所加工的工件已報(bào)廢)，此時(shí)可通過(guò)對(duì)刀具磨損量的設(shè)置，然后再精銑輪廓，一般就能達(dá)到所需的加工尺寸。舉例：加工如圖16-3所示零件，測(cè)量A和B兩項(xiàng)尺寸。要求尺寸、測(cè)量尺寸和磨損量設(shè)置值如表16-3所示，。如果在磨損量設(shè)置處已有數(shù)值(對(duì)操作者來(lái)說(shuō)，由于加工工件及使用刀具的不同，開(kāi)機(jī)后一般需把磨損量清零)，則需在原數(shù)值的基礎(chǔ)上進(jìn)行疊加。例：原有值為-0.07，現(xiàn)尺寸偏大0.1(單邊0.05)，則重新設(shè)置的值為：-0.07-0.05=-0.12。圖16-3磨損量設(shè)置舉例任務(wù)五

程序的編輯與管理參見(jiàn)本書(shū)項(xiàng)目九。任務(wù)六自動(dòng)運(yùn)行參見(jiàn)本書(shū)項(xiàng)目九。任務(wù)七加工中心的操作規(guī)程與技巧一、加工中心操作規(guī)程為了正確合理的使用加工中心，保證加工中心正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須制定比較完整的加工中心操作規(guī)程。1.工件加工前的注意事項(xiàng)（1）機(jī)床通電后，檢查各開(kāi)關(guān)、按鈕是否正常、靈活，機(jī)床有無(wú)異?，F(xiàn)象。（2）檢查電壓、油壓、氣壓是否正常，有手動(dòng)潤(rùn)滑的部位先要進(jìn)行手動(dòng)潤(rùn)滑。（3）各坐標(biāo)軸手動(dòng)回參考點(diǎn)(機(jī)床原點(diǎn))。若某軸在回參考點(diǎn)位置前已處在零點(diǎn)位置，必須先將該軸移動(dòng)到距離原點(diǎn)100mm以外的位置，再進(jìn)行手動(dòng)回參考點(diǎn)。（4）在進(jìn)行工作臺(tái)回轉(zhuǎn)交換時(shí)，臺(tái)面上、護(hù)罩上、導(dǎo)軌上不得有異物。（5）NC程序輸入完畢后，應(yīng)認(rèn)真校對(duì)，確保無(wú)誤。其中包括代碼、指令、地址、數(shù)值、正負(fù)號(hào)、小數(shù)點(diǎn)及語(yǔ)法的查對(duì)。（6）按工藝規(guī)程安裝找正好夾具。（7）正確測(cè)量和計(jì)算工件坐標(biāo)系，并對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和驗(yàn)算。（8）將工件坐標(biāo)系輸入到偏置頁(yè)面，并對(duì)坐標(biāo)、坐標(biāo)值、正負(fù)號(hào)及小數(shù)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真核對(duì)。（9）刀具補(bǔ)償值(長(zhǎng)度、半徑)輸入偏置頁(yè)面后，要對(duì)刀具補(bǔ)償號(hào)、補(bǔ)償值，、正負(fù)號(hào)、小數(shù)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真核對(duì)。2.工件加工過(guò)程中的注意事項(xiàng)(1)無(wú)論是首次加工的零件，還是周期性重復(fù)加工的零件，首先都必須按照?qǐng)D樣工藝、程序和刀具調(diào)整卡，進(jìn)行逐把刀逐段程序的試切。(2)單段試切時(shí)，快速倍率開(kāi)關(guān)必須置于較低擋。(3)每把刀首次使用時(shí)，必須先驗(yàn)證它的實(shí)際長(zhǎng)度與所給補(bǔ)償值是否相符。(4)在程序運(yùn)行中，要重點(diǎn)觀察數(shù)控系統(tǒng)上的幾種顯示。坐標(biāo)顯示：可了解目前刀具運(yùn)動(dòng)點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系及工作坐標(biāo)系中的位置，了解這一程序段的運(yùn)動(dòng)量，還剩余多少運(yùn)動(dòng)量等；寄存器和緩沖寄存器顯示：可看出正在執(zhí)行程序段各狀態(tài)指令和下一程序段的內(nèi)容。主程序和子程序：可了解正在執(zhí)行程序段的具體內(nèi)容。(5)試切進(jìn)刀時(shí)，在刀具運(yùn)行至工件表面30～50mm處，必須在進(jìn)給保持下，驗(yàn)證坐標(biāo)軸剩余坐標(biāo)值和X、Y軸坐標(biāo)值與圖樣是否一致。(6)對(duì)一些有試刀要求的刀具，采用“漸進(jìn)”的方法。例如，鏜孔，可先試鏜一小段長(zhǎng)度，檢測(cè)合格后，再鏜到整個(gè)長(zhǎng)度。使用刀具半徑補(bǔ)償功能的刀具數(shù)據(jù)，可由小到大，邊試切邊修改。(7)試切和加工中，更換刀具、輔具后，一定要重新測(cè)量刀具長(zhǎng)度并修改好刀具補(bǔ)償值和刀具補(bǔ)償號(hào)。(8)程序檢索時(shí)應(yīng)注意光標(biāo)所指位置是否合理、準(zhǔn)確，并觀察刀具與機(jī)床運(yùn)動(dòng)方向坐標(biāo)是否正確。(9)程序修改后，對(duì)修改部分一定要仔細(xì)計(jì)算和認(rèn)真核對(duì)。(10)手搖進(jìn)給和手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給操作時(shí)，必須檢查各種開(kāi)關(guān)所選擇的位置是否正確，弄清正負(fù)方向，認(rèn)準(zhǔn)按鍵，然后再進(jìn)行操作。3.工件加工完畢后的注意事項(xiàng)（1）全批工件加工完畢后，應(yīng)核對(duì)刀具號(hào)、刀具補(bǔ)償值，使程序、偏置頁(yè)面、調(diào)整卡及工序卡中的刀具號(hào)、刀具補(bǔ)償值完全一致。（2）從刀庫(kù)中卸下刀具，按調(diào)整卡或程序，清理編號(hào)入庫(kù)。磁盤(pán)與工藝、刀具調(diào)整卡成套入庫(kù)。（3）卸下夾具，某些夾具應(yīng)記錄安裝位置及方位，并做出記錄，存檔。（4）關(guān)機(jī)前必須把加工中心打掃清理干凈，并將各坐標(biāo)軸停在中間位置。二、加工中心操作技巧1.工件裝夾注意事項(xiàng)（1）機(jī)用平口虎鉗在工作臺(tái)上要固定牢固，使用時(shí)檢查機(jī)用平口虎鉗的各個(gè)螺釘、螺母是否松動(dòng)。

（2）機(jī)用平口虎鉗的固定面要與機(jī)床的工作臺(tái)縱向平行。

（3）裝夾工件時(shí)，工件的基準(zhǔn)面要與機(jī)用平口虎鉗的定位面貼合緊密。

（4）工件裝夾好后，用百分表檢查各個(gè)面的垂直度誤差和平行度誤差。

（5）建立工件坐標(biāo)系后，檢驗(yàn)工件的坐標(biāo)原點(diǎn)。2.操作加工中心時(shí)防止機(jī)床碰撞的措施加工中心是價(jià)值昂貴的設(shè)備，在操作時(shí)一定要特別小心。如果機(jī)床發(fā)生碰撞事故，則會(huì)造成重大損失，為防止碰撞事故發(fā)生，可使以下幾個(gè)方面采取措施。（1）數(shù)控程序中的編程坐標(biāo)系一定要與在機(jī)床上對(duì)刀時(shí)設(shè)定的工件坐標(biāo)系一致。（2）對(duì)刀和加工之前要確認(rèn)刀具和工件都已裝夾正確，并已夾緊牢固。（3）對(duì)刀之后必須進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)對(duì)刀無(wú)誤后才能開(kāi)始加工，驗(yàn)證對(duì)刀的方法可通過(guò)在MDI方式下運(yùn)行指令：“G54G01X0Y0Z50.0F100”(當(dāng)用G54對(duì)刀時(shí))，然后檢查刀具是否到達(dá)了工件坐標(biāo)系中的點(diǎn)（0，0，50）。（4）要認(rèn)真測(cè)定每一把刀的長(zhǎng)度，并在對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度補(bǔ)償寄存器中將數(shù)據(jù)設(shè)定好，每次調(diào)用某一把刀時(shí)，必須同時(shí)調(diào)用其刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償。在換另一把刀之前要用指令取消原來(lái)刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償。（5）對(duì)無(wú)把握的程序，可先用“單步”方式試運(yùn)行程序，試運(yùn)行時(shí)要注意觀察屏幕上顯示的加工余量值與工件實(shí)際值之間是否相符，發(fā)現(xiàn)異常，立即停機(jī)檢查。（6）當(dāng)鎖住機(jī)床，在機(jī)床上模擬加工之后，加工之前必須注意要重新對(duì)刀。（7）要防止工藝系統(tǒng)對(duì)刀具產(chǎn)生干涉。（8）為防止退刀時(shí)刀具碰撞夾具，退刀時(shí)最好先抬高Z軸，再移動(dòng)X軸和Y軸。（9）防止操作機(jī)床動(dòng)作失誤，防止快速移動(dòng)機(jī)床時(shí)，弄反坐標(biāo)軸方向。（10）在加工中出現(xiàn)異常情況時(shí)，及時(shí)按下“急?！卑粹o。三、操作加工中心的注意事項(xiàng)在零件的加工過(guò)程中，操作者不應(yīng)離開(kāi)機(jī)床，應(yīng)時(shí)刻注意加工中有無(wú)異常，工件質(zhì)量如何，并及時(shí)處理發(fā)生的異常情況，具體操作要點(diǎn)如下：1.在執(zhí)行自動(dòng)運(yùn)行前，要將進(jìn)給的倍率調(diào)整到最小，然后再根據(jù)下刀的情況進(jìn)行調(diào)整。2.根據(jù)刀片的材料，在需要時(shí)加切削液，或者采用風(fēng)冷，但不能在刀具銑削時(shí)或刀具發(fā)熱時(shí)進(jìn)行冷卻，這樣容易損壞刀具。3.切削用量的選用要合理，以免加工時(shí)進(jìn)給過(guò)大，從而造成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)卡死，機(jī)床不能運(yùn)行。4.在加工過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)缺少油液，應(yīng)給予及時(shí)的補(bǔ)充，使加工順利進(jìn)行。5.加工時(shí)，觀察刀具的走刀軌跡和運(yùn)行程序，比較正在走刀的軌跡和運(yùn)行程序是否

一致。

6.在加工過(guò)程中，嚴(yán)禁將機(jī)床的防護(hù)門(mén)打開(kāi)，以免發(fā)生事故。7.在加工過(guò)程中觀察主軸的轉(zhuǎn)速及進(jìn)給量的大小是否合適，若不合適可調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速倍率及進(jìn)給倍率，必要時(shí)可修改程序。8.在加工過(guò)程中觀察切削液是否充足，若不充足應(yīng)檢查是管道堵塞還是切削液箱內(nèi)切削液過(guò)少，并做相應(yīng)處理。9.在加工過(guò)程中觀察切屑情況，是否有切屑纏繞。若有，應(yīng)及時(shí)停車(chē)處理，否則有可能造成事故。10.在加工過(guò)程中時(shí)刻觀察刀具及工件有無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象，若有，必須停車(chē)處理以免造成事故。11.在加工過(guò)程中觀察已加工部分的表面粗糙度以及切屑的情況和切削加工的聲響，判斷刀具是否磨鈍和破損。如是，若對(duì)工件的影響不大，可等該件加工完畢后更換或刃磨刀具；若不能保證加工精度及粗糙度，應(yīng)及時(shí)停車(chē)更換刀具，并重新對(duì)刀、設(shè)置刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償或工件坐標(biāo)系原點(diǎn)位置，重新加工。12.在加工過(guò)程中觀察機(jī)床加工中有無(wú)異響、異常發(fā)熱、異常振動(dòng)。若有，應(yīng)及時(shí)查明原因并做相應(yīng)處理。13.零件加工完畢后，對(duì)于重要的尺寸應(yīng)在工件未卸下之前進(jìn)行測(cè)量，若尺寸超差，能補(bǔ)救的話，可采取補(bǔ)救措施。14.在批量生產(chǎn)中，應(yīng)對(duì)加工完畢的零件進(jìn)行全部檢驗(yàn)