機床數(shù)控技術(shù)課件-電火花線切割機床加工

機床數(shù)控技術(shù)課件—電火花線切割機床加工7.4.1引言1.特點加工定義傳統(tǒng)的切削加工一般應(yīng)具備兩個基本條件：一是刀具材料的硬度必須大于工件材料的硬度；二是刀具和工件都必須具有一定的剛度和強度以承受切削過程中不可避免的切削力。這就給切削加工帶來了兩個局限：一是不能加工硬度接近或超過刀具硬度的工件材料；二是不能加工帶有細微結(jié)構(gòu)的零件。然而，隨著工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，具有高硬度、高強度、高熔點、高脆性、高韌性等性能的新材料不斷出現(xiàn)。只有各種細微結(jié)構(gòu)與特殊工藝要求的零件也越來越多。用傳統(tǒng)的切削加工方法很難對它們進行加工。特種加工就是在這種形勢下應(yīng)運而生的。特種加工是20世紀40年代至60年代發(fā)展起來的新工藝，目前仍在不斷的革新和發(fā)展。所謂“持種加工”，是指傳統(tǒng)的機械加工方法以外的新的加工方法，泛指用電能、熱能、光能、電化學(xué)能、化學(xué)能、聲能及特殊機械能等能量達到去除或增加材料的加工方法，從而實現(xiàn)材料被去除、變形、改變性能或被鍍覆等。由于特種加工主要不是依靠機械能、切削力進行加工，因而可以用軟的工具（甚至不用工具）加工硬的工件。特種加工的方法很多，常用的電火花加工、電火花線切割加工、激光加工、電化學(xué)加工、電子束、離子束加工、超聲波加工等。2.特種加工方法的特點與傳統(tǒng)的切削加工相比，特種加工具有如下特點：（1）不用機械能，與加工對象的機械性能無關(guān)，有些加工方法，如激光加工、電火花加工、等離子弧加工、電化學(xué)加工等，是利用熱能、化學(xué)能、電化學(xué)能等，這些加工方法與工件的硬度強度等機械性能無關(guān)，故可加工各種硬、軟、脆、熱敏、耐腐蝕、高熔點、高強度、特殊性能的金屬和非金屬材料。（2）非接觸加工，不一定需要工具，有的雖使用工具，但與工件不接觸，因此，工件不承受大的作用力，工具硬度可低于工件硬度，故使剛性極低元件及彈性元件得以加工。（3）微細加工，工件表面質(zhì)量高，有些特種加工，如超聲、電化學(xué)、水噴射、磨料流等，加工余量都是微細進行，故不僅可加工尺寸微小的孔或狹縫，還能獲得高精度、極低粗糙度的加工表面。（4）不存在加工中的機械應(yīng)變或大面積的熱應(yīng)變，可獲得較低的表面粗糙度，其熱應(yīng)力、殘余應(yīng)力、冷作硬化等均比較小，尺寸穩(wěn)定性好。（5）兩種或兩種以上的不同類型的能量可相互組合形成新的復(fù)合加工，其綜合加工效果明顯，且便于推廣使用。（6）特種加工對簡化加工工藝、變革新產(chǎn)品的設(shè)計及零件結(jié)構(gòu)工藝性等產(chǎn)生積極的影響。3.特種加工的主要運用領(lǐng)域特種加工技術(shù)在國際上被稱為21世紀的技術(shù)，對新型武器裝備的研制和生產(chǎn)，起到舉足輕重的作用。隨著新型武器裝備的發(fā)展，國內(nèi)外對特種加工技術(shù)的需求日益迫切。不論飛機、導(dǎo)彈，還是其它作戰(zhàn)平臺都要求降低結(jié)構(gòu)重量，提高飛行速度，增大航程，降低燃油消耗，達到戰(zhàn)技性能高、結(jié)構(gòu)壽命長、經(jīng)濟可承受性好。為此，上述武器系統(tǒng)和作戰(zhàn)平臺都要求采用整體結(jié)構(gòu)、輕量化結(jié)構(gòu)、先進冷卻結(jié)構(gòu)等新型結(jié)構(gòu)，以及鈦合金、復(fù)合材料、粉末材料、金屬間化合物等新材料。為此，需要采用特種加工技術(shù)，以解決武器裝備制造中用常規(guī)加工方法無法實現(xiàn)的加工難題，所以特種加工技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域是：（1）加工各種高硬度、高韌性、高強度、高熔點材料、高脆性等難加工材料，如鈦合金、耐熱不銹鋼、高強鋼、復(fù)合材料、工程陶瓷、金剛石、紅寶石、硬化玻璃等。（2）加工各種復(fù)雜零件的編碼及微細結(jié)構(gòu)，如復(fù)雜零件三維型腔、型孔、群孔和窄縫、噴油嘴、噴絲頭的微小型孔等的加工。（3）低剛度零件，如薄壁零件、彈性元件等零件的加工。（4）以高能量密度束流實現(xiàn)焊接、切割、制孔、噴涂、表面改性、刻蝕和精細加工。4.特種加工方法分類特種加工按能量來源和作用原理分類，見表7-5表6-5特種加工分類能量來源和作用特種加工方法電能與熱能作用方式電火花EDM、線切割WEDM、電子束EBM、等離子PAM電能與化學(xué)能作用方式電解ECM、電鑄、電刷鍍電化學(xué)能與機械能作用方式電解磨削ECG、電解珩磨ECH聲能與機械作用能作用方式超聲波加工USM光能與熱能作用方式激光加工LBM電能與機械作用能作用方式離子束加工IM液流能與機械作用能擠壓珩磨AFH、水射流WJC7.4.2電火花線切割加工的基本原理、特點、分類及應(yīng)用1.線切割的基本原理電火花線切割加工(WireCutEDM，簡稱WEDM)是在電火花加工基礎(chǔ)上于20世紀50年代末最早在前蘇聯(lián)發(fā)展起來的一種工藝形式，是用線狀電極(鉬絲或銅絲)靠火花放電對工件進行切割，故稱為電火花線切割，有時簡稱線切割。電火花線切割加工的基本原理如圖7-55所示，利用移動的細金屬導(dǎo)線(銅絲或鉬絲)作電極，對工件進行脈沖火花放電、切割成形。被截割的工件作為工件電極，電極絲作為工具電極。電極絲接脈沖電源的負極，工件接脈沖電源的正極。當來一個電脈沖時，在電極絲和工件之間可能產(chǎn)少一次火花放電，在放電通道中心溫度瞬時可高達5000℃以上，高溫使工件局部金屬熔化，甚至有少量氣化，高溫也使電極絲和工件之間的工件液部分產(chǎn)生氣化，這些氣化后的工件液和金屬蒸氣瞬間迅速熱膨脹，并具有爆炸的特性。靠這種熱膨脹和局部微爆炸，拋出熔化和氣化了的金屬材料而實現(xiàn)對工件材料進行電蝕切割加工。圖6-53電火花切割加工原理2.線切割的主要特點（1）不需要制造特定形狀的電極，采用簡單的電極絲作工具電極即可對工件進行加工，。主要切割各種高硬度、高強度、高韌性和高脆性的導(dǎo)電材料，如淬火鋼、硬質(zhì)合金等。（2）由于電極絲比較細，可以加工微細異型孔、窄縫合復(fù)雜形狀的工件。（3）能加工各種沖模、凸輪、樣板等外形復(fù)雜的精密零件，尺寸精度可達0.02~0.01mm，表面粗糙度Ra值可達1.6μm還可切割帶斜度的模具或工件。（4）自動化程度高，柔性大，且操作方便。（5）切割縫隙小，切割時只對工件材料進行“套料”加工，故切割余料可以再利用。（6）熱變形小。3.線切割機床分類根據(jù)電極絲的運行方向和速度，電火花線切割機床通常分為兩大類:一類是往復(fù)高速走絲(或稱快走絲)電火花線切割機床(WEDM-HS)，一般走絲速度為8～l0m/s，這是我國生產(chǎn)和使用的主要機種，也是我國獨創(chuàng)的電火花線切割加工模式;另一類是單向低速走絲(或稱慢走絲)電火花線切割機床(WEDM-LS)，一般走絲速度低于0.2m/s，這是國外生產(chǎn)和使用的主要機種。7.4.3高速走絲線切割機床的組成部分DK7725高速走絲微機控制線切割機床由機床本體、脈沖電源、微機控制裝置、工作液循環(huán)系統(tǒng)等部分組成，如圖6-54所示。1.儲絲筒;2.走絲溜板;3.絲架;4.上工作臺;5.下工作臺;6.床身;7.脈沖電源及微機控制柜圖6-54DK7725高速走絲線切割機床結(jié)構(gòu)見圖機床本體機床本體由床身、運絲機構(gòu)、工作臺和絲架等組成。(1)床身用于支承和連接工作臺、運絲機構(gòu)等部件，內(nèi)部安放機床電器和工作液循環(huán)系統(tǒng)。(2)運絲機構(gòu)電動機通過聯(lián)軸節(jié)帶動儲絲筒交替作正、反向轉(zhuǎn)動，鉬絲整齊地排列在儲絲筒上，并經(jīng)過絲架導(dǎo)輪作往復(fù)高速移動(線速度為9m/s左右)。(3)工作臺用于安裝并帶動工件在水平面內(nèi)作X，Y兩個方向的移動。工作臺分上下兩層，分別與X、Y向絲杠相連，由兩個步進電機分別驅(qū)動。步進電機每接收到計算機發(fā)出的一個脈沖信號，其輸出軸就旋轉(zhuǎn)一步距角，再通過一對變速齒輪帶動絲杠轉(zhuǎn)動，從而使工作臺在相應(yīng)的方向上移動0.001mm。工作臺的有效行程為250mm×320mm。(4)絲架絲架的主要功用是在電極絲按給定線速度運動時，對電極絲起支承作用，并使電極絲工作部分與工作臺平面保持一定的幾何角度。2)脈沖電源脈沖電源又稱高頻電源，其作用是把普通的50Hz交流電轉(zhuǎn)換成高頻率的單向脈沖電壓。加工時，電極絲接脈沖電源負極，工件接正極。3)微機控制裝置微機控制裝置的主要功用是軌跡控制和加工控制。電火花線切割機床的軌跡控制系統(tǒng)曾經(jīng)歷過靠模仿形控制、光電仿形控制，現(xiàn)已普遍采用數(shù)字程序控制，并已發(fā)展到微型計算機直接控制階段。加工控制包括進給控制，短路回退，間隙補償，圖形縮放，旋轉(zhuǎn)和平移，適應(yīng)控制，自動找中心，信息顯示，自診斷功能等。其控制精度為土0.001mm，加工精度為土0.01mm。4)工件液循環(huán)系統(tǒng)由工作液、工作液箱、工作液泵和循環(huán)導(dǎo)管組成。工作液起絕緣、排屑、冷卻的作用。每次脈沖放電后。工件與電極絲(銅絲)之間必須迅速恢復(fù)絕緣狀態(tài)，否則脈沖放電就會轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定持續(xù)的電弧放電，影響加上質(zhì)量。在加工過程中，工作液可把加工過程中產(chǎn)生的金屬顆粒迅速從電極之間沖走，使加工順利進行，工作液還可冷卻受熱的電極絲和工件，防止工件變形。線切割數(shù)控編程數(shù)控線切割機床的控制系統(tǒng)是根據(jù)人的“命令”控制機床進行加工的。所以必須先要進行線切割加丁的圖形繪制，用線切割控制系統(tǒng)所能接受的“語言”編好“命令”，輸入控制系統(tǒng)(控制器)。這種“命令”就是線切割程序，編寫這種“命令”的工作叫做編程。數(shù)控編程可分為人工編程和自動編程兩類。人工編程通常是根據(jù)圖樣把圖形分解成直線段和圓弧段，并且把每段的起點、終點，中心線的交點、切點的坐標一一定出，按這些直線的起點、終點，圓弧的中心、半徑、起點、終點坐標進行編程。當零件的形狀復(fù)雜或具有非圓曲線時，人工編程的工作量大，容易出錯。目前生產(chǎn)的線切割加工機床都有計算機自動編程功能，即可以將線切割加工的軌跡圖形自動生成機床能夠識別的程序。高速走絲線切割機床一般采用3B(個別擴充為4B或5B)格式，而低速走絲線切割機床通常采用國際上通用的ISO(國際標準化組織)或EIA(美國電子工業(yè)協(xié)會)格式。為了便于國際交流和標準化，特種加工學(xué)會和特種加工行業(yè)協(xié)會建議我國生產(chǎn)的線切割控制系統(tǒng)逐步采用ISO代碼。手工線切割手工編程（1）線切割3B代碼編程目前國內(nèi)外線切割機床都已采用數(shù)控操作。我國生產(chǎn)的往復(fù)走絲線切割機床的數(shù)控程序有些采用3B代碼編程。常見的圖形都是由直線和圓弧組成的，任何復(fù)雜的圖形，只要分解為直線和圓弧就可依次分別編程。編程時需用的參數(shù)有五個：切割的起點或終點坐標x,y值；切割時的計數(shù)長度J(切割長度在x軸或y軸上的投影長度)；計數(shù)方向G；切割軌跡的類型，稱為加工指令Z。我國數(shù)控快走絲線切割機床采用統(tǒng)一的五指令3B程序格式，為：BXBYBＪＧＺ分隔符X坐標值分隔符Y坐標值分隔符計數(shù)長度計數(shù)方向加工指令其中：B—分隔符，用它來區(qū)分、隔離x,y和J等數(shù)碼，B后的數(shù)字如為0，則此0可以不寫。x,y—直線的終點或圓弧起點的坐標值，編程時均取絕對值，以μm為單位，最多為6位數(shù)。J—計數(shù)長度，亦以μm為單位，最多為6位數(shù)。G—計數(shù)方向，分GX或GY，即可以按x方向或y方向計數(shù)，工作臺在該方向每走1μm即計數(shù)累減1，當累減到計數(shù)長度J=0時，這段程序即加工完畢。Z—加工指令，分為直線L與圓弧R兩大類。直線又按走向和終點所在象限而分為L1、L2、L3、L4四種;圓弧又按第一步進入的象限及走向的順、逆圓而分為SR1、SR2、SR3、SR4及NR1、NR2、NR3、NR4八種，如圖６－５６所示。圖6-54直線和圓弧的加工指令（2）ISO代碼編程ISO編程方式是一種通用的編程方法,這種編程方法與數(shù)控銑編程有點類似,使用標準的G指令、M指令等代碼。它適用于大部分高速走絲線切割機床和低速走絲線切割機床。其控制功能更為強大，使用更為廣泛，將是以后線切割機床的發(fā)展方向。常用ISO編程代碼2.自動編程為了簡化編程工作，利用計算機進行自動編程是必然趨勢。自動編程使用專用的數(shù)控語言及各種輸入手段，向計算機輸入必要的形狀和尺寸數(shù)據(jù)，利用專門的應(yīng)用軟件即可求得各交、切點坐標及編寫數(shù)控加工程序所需的數(shù)據(jù)，編寫出數(shù)控加工程序傳輸給線切割機床進行加工。7.5柔性制造技術(shù)簡介2008年代以來，在工業(yè)化家中，柔性制造系統(tǒng)作為邁向工廠自動化的第一步，已獲得了實際的應(yīng)用。它的應(yīng)用，圓滿地解決了機械制造高自動化和高柔性之間的矛盾。

7.5.1柔性自動化的興起

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，類社會對產(chǎn)品的功能與質(zhì)量的要求越來越高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短，產(chǎn)品的復(fù)雜程度也隨之增高，傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)方式受到了挑戰(zhàn)。種挑戰(zhàn)不僅對中小企業(yè)形成了威脅，而且也困擾著國有大中型企業(yè)。因為，在大批量生產(chǎn)方式中，柔性和生產(chǎn)率相互矛盾的。眾所周知，只有品種單一、批量大、設(shè)備專用、工藝穩(wěn)定、效率高，才能構(gòu)成規(guī)模經(jīng)濟效益；反之，多品種、小批量生產(chǎn)，設(shè)備的專用性低，在加工形式相似的情況下，頻繁的調(diào)整工夾具，工藝穩(wěn)定難度增大，生產(chǎn)效率勢必受到影響。為了同時提高制造工業(yè)的柔性和生產(chǎn)效率，使之在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，降低產(chǎn)品成本，是終使中小批量生產(chǎn)能與大批量生產(chǎn)抗衡，柔性自動化系統(tǒng)便應(yīng)運而生。

自從1954年美國麻省理工學(xué)院第一臺數(shù)字控制銑床誕生后，70年代初柔性自動化進入了生產(chǎn)實用階段。幾十年來，從單臺數(shù)控機床的應(yīng)用逐漸發(fā)展到加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)和計算機集成制造系統(tǒng)，使柔性自動化得到了迅速發(fā)展。7.5.2柔性制造系統(tǒng)的類型與構(gòu)成

柔性制造是指在計算機支持下，能適應(yīng)加工對象變化的制造系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)有以下三種類型：

1.柔性制造單元

柔性制造單元FMC(F1exibleManufacturingCell)是多品種、小批量生產(chǎn)中加工系統(tǒng)的基本構(gòu)成單元，它是一種能獨立運行并且有機械加工、物料搬運、監(jiān)控功能的以單元作為獨立整體的加工設(shè)備。FMC的基本概念如圖6-55所示。根據(jù)物料搬運所用的設(shè)備不同，F(xiàn)MC可分為機器人型(圖6-56(a))和托盤交換裝置型(圖5-57(b))兩種。前者大多用一臺機器人對1-3臺機床工作，尤其適于軸類零件加工;后者是利用自動托盤交換裝置，以整個托盤為單位交換工件，適用于方型及箱體圖6-55FMC基本概念圖6-56FMC的類型機器人型FMC(b)托盤交換裝置型FMC圖6-57所示流程圖表示柔性制造單元的工作順序，按此順序多次重復(fù)工作，就能完成富有柔性的連續(xù)運行。圖6-58為由一臺加工中心和回轉(zhuǎn)式八位托盤庫組成的制造單元。圖6-57FMC工作順序流程圖圖6-58具有八位托盤庫的FMC2.柔性制造系統(tǒng)

1)柔性制造系統(tǒng)的組成及功能柔性制造系統(tǒng)FMS(F1exibeManufacturingSystem)是由一組數(shù)控機床(或制造單元)通過一個公用的物料輸送系統(tǒng)和中央控制系統(tǒng)相互連接而成的制造方案。FMS包括以下三部分：自動化物料輸送和存貯系統(tǒng)；多工位的數(shù)控加工系統(tǒng)；計算機控制信息系統(tǒng)。上述三部分的相互關(guān)系如圖6-59所示。FMS具有以下主要功能：①自動加工功能具有一組自動加工設(shè)備(如CNC機床等)，能以不同順序自動完成各種零件的加工，并可自動更換刀具和工件。②物料輸送和存貯功能包括從倉庫到機床、機床與機床之間、機床與存貯裝置之間自動裝卸、輸送和存貯原材料、半成品、成品及工具等。②監(jiān)測和自動診斷功能主要對加工系統(tǒng)的工作情況和物料輸送、存貯系統(tǒng)的監(jiān)視，對加工質(zhì)量檢測以及對設(shè)備故障自動診斷。④過程和生產(chǎn)控制功能對數(shù)控程序的自動存貯、檢索、處理和對有關(guān)機床的控制；對系統(tǒng)輸送、換刀和自動倉庫的控制等。FMS填補了高生產(chǎn)率低柔性剛性自動線與低生產(chǎn)率高柔性單臺數(shù)控機床這兩種生產(chǎn)手段的空白，使之兼?zhèn)溥@兩種生產(chǎn)手段的優(yōu)點，即同時具備較高的生產(chǎn)率和柔性。FMS在制造業(yè)中的地位可用圖6-61所示。從這個意義上講，F(xiàn)MS就是適合多品種、中小生產(chǎn)批量的自動線。2.柔性制造系統(tǒng)工作原理簡介圖6-62為FMS工作原理框圖。柔性制造系統(tǒng)接到上一級控制系統(tǒng)的有關(guān)生產(chǎn)計劃和技術(shù)信息后，由其信息系統(tǒng)(可編程序控制系統(tǒng))進行數(shù)據(jù)信息的處理、分配，并按所給程序?qū)ξ锪狭鬟M行控制。物料庫和夾具庫根據(jù)生產(chǎn)的品種和調(diào)度計劃信息，供給相應(yīng)品種的毛坯，選出加工需要的夾具。裝有毛坯的隨行夾具由運輸系統(tǒng)送出。工業(yè)機器人或自動裝圖6-60FMS組成框圖圖6-61FMS的地位圖6-62FMS工作原理框圖卸機按照信息系統(tǒng)的指令和工件、夾具的編碼信息，自動識別和選擇所裝卸的工件及夾具，并使之裝到相應(yīng)的機床上。機床上的加工程序識別裝置根據(jù)送來的工件及加工程序編碼，選擇加工所需要的加工程序、刀具及切削參數(shù)，對工件進行加工。加工完畢，按照信息系統(tǒng)輸給的控制信息轉(zhuǎn)換工序，并進行檢測。全部加工完成后．由裝卸及運輸系統(tǒng)送人成品庫；同時把加工的質(zhì)量、數(shù)量信息輸?shù)奖O(jiān)視和記錄裝置；隨行夾具被送回夾具庫。當需要變更產(chǎn)品零件時，只要改變輸給信息系統(tǒng)的生產(chǎn)計劃信息、技術(shù)信息和加工程序，整個系統(tǒng)即能迅速、自動地按照新要求進行新產(chǎn)品的加工。3．柔性制造系統(tǒng)實例圖6-63所示為生產(chǎn)拖拉機零件的柔性制造系統(tǒng)平面布置圖。該系統(tǒng)由6臺加工中心和1臺測量機組成。機床呈直線排列，全線總長約73mm，采用2輛有軌電動車運送工件，有15個裝卸工位。該系統(tǒng)用于加工小型系列拖拉機的5種零件：主機架、離合器殼體、前梁和兩種差動裝置的殼體。生產(chǎn)能力可供每天裝配12臺拖拉機。該系統(tǒng)可完成的加工工序有：①平面粗加工；②精加工；②粗、精鏜；①攻絲。可以代替78臺普通機床，并節(jié)約了生產(chǎn)面積。該系統(tǒng)由三級計算機進行控制。每臺加工中心都有單獨的計算機數(shù)控(CNC)系統(tǒng)，輸送系統(tǒng)是以微處理機為基礎(chǔ)的系統(tǒng)進行控制，每臺電動車上也都裝有微處理機。這兩級控制系統(tǒng)都把數(shù)據(jù)送入中央計算機。在中央計算機中貯存有刀具軌跡和加工參數(shù)的信息。此外，還可以在裝卸工位上通過操縱臺操作中央計算機，分配混雜在一起的各種工件以及指揮生產(chǎn)。該系統(tǒng)的中央計算機還能使進入系統(tǒng)的毛坯和加工完畢的零件之間保持平衡，從而省去中間料庫。圖6-63加工拖拉機零件的柔性制造系統(tǒng)復(fù)習(xí)思考題1.數(shù)控車床由哪幾部分組成?2.機床數(shù)控系統(tǒng)可按哪幾種方式分類?3.如何理解工件坐標系和機床坐標系，相對坐標和絕對坐標?4.說出FANUC數(shù)控系統(tǒng)的M指令。5.G01、G02(G03)分別代表什么指令?6.固定循環(huán)切削指令的優(yōu)點是什么?7.為什么要對刀具的幾何磨損進行補償?8.加工中心有什么功能？9.．加工中心編程應(yīng)注意那些問題？加工中心的編程特點是什么？10．試述加工中心的編程步驟。11．如何合理地安排換刀指令？為什么加工中心換刀時必須取消刀具補償功能？12.簡述線切割加工的持點及其應(yīng)用范圍附錄：1數(shù)控銑床操作步驟：（一）、機床操作面板上主要功能鍵及MDI面板上主要功能鍵介紹（老師講解）1.CRT-MDI面板簡介加工型數(shù)控銑削系統(tǒng)FANUC0imate-TB的CRT-MDI面板由CRT顯示屏、MDI鍵盤兩部分組成,如圖所示，各組成單元功能如下。FANUC0imate-TB數(shù)控銑削系統(tǒng)CRT-MDI面板（1）CRT顯示屏它主要用來顯示各功能畫面信息，在不同的功能狀態(tài)下，它顯示的內(nèi)容也不相同。在顯示屏下方，有一排功能軟鍵，通過它們可在不同的功能畫面之間切換，顯示用戶所需要的信息。（2）MDI鍵盤如圖所示，各鍵的意義如下：地址/數(shù)字鍵：按這些鍵可輸入字母、數(shù)字以及其它字符。POS：按此鍵顯示位置畫面。PROG：按此鍵顯示程序畫面。OFFSET/SETTING：按此鍵顯示偏置/設(shè)置畫面。SYSTEM：按此鍵顯示系統(tǒng)畫面。MESSAGE：按此鍵顯示信息畫面。GRAPH：按此鍵顯示圖形畫面。CUSTOM：按此鍵顯示用戶宏畫面。光標移動鍵：用于在屏幕上移動光標。翻頁鍵（PAGEUP/DOWN）：用于將屏幕顯示內(nèi)容朝前或朝后翻一頁。換檔鍵（SHIFT）：當要輸入地址/數(shù)字鍵中右下角字符時用此鍵。取消鍵（CAN）：按此鍵可刪除已輸入到鍵的輸入緩沖器的最后一個字符。輸入鍵（INPUT）：當要把鍵入到輸入緩沖器中的數(shù)據(jù)拷貝到寄存器時，按此鍵。編輯鍵：用于程序編輯。ALTER：替換；INSERT：插入；DELETE：刪除。幫助鍵（HELP）：按此鍵用來顯示如何操作機床的信息畫面。復(fù)位鍵（RESET）：按此鍵可使CNC復(fù)位，消除報警等。（二）、機床操作面板介紹（老師講解）加工型數(shù)控銑床XK5025/4的操作面板如圖所示，各按鍵功能如下表XK5025/4數(shù)控銑床操作面板（三）、機床操作步驟（老師演示）以加工平面簡單凸輪零件為例，介紹機床的操作過程。凸輪零件凸輪零件1.開啟機床總電源——強電控制柜開——NC接通——屏幕上電后，顯示POS（位置屏幕）——解除急?！獧C床復(fù)位——系統(tǒng)復(fù)位——綜合。2.機床回零工作方式選擇“回零”，按照回零原則操作。①各軸距離機床零點位置必須大于20MM以上；②必須先坐標軸+Z回參考點，然后Y、X軸回參考點，對應(yīng)的LED亮。3.裝夾、找正工件A.粗找，B.精找4.零點偏置設(shè)置OFFSET（設(shè)置屏幕）——坐標系——選擇G54——輸入“X0”——測量——輸入“Y0”——測量——手動或手輪方式對Z軸輸入“Z坐標值”——測量。5.MDI對刀工作方式選擇“MDI”——PROG（程序屏幕）輸入：；G90G54G01X0Y0Z30F1000;(對O2002程序起刀點)——INSERT（插入）——光標移到程序頭——循環(huán)啟動（注意進給修調(diào)的選擇）。6.修改刀補OFFSET——補正——修改D（刀具半徑補償）——按INPUT（輸入）。7.調(diào)程序工作方式選擇“編輯”——PROG——DIR——輸入程序名——“0檢索”。8.校驗程序工作方式選擇“自動”——CUSTOMGRAPH——加工圖——按“鎖定”、“空運行”鍵，燈亮——循環(huán)啟動，屏幕上將繪出刀具運動軌跡。9.自動加工程序校驗后，看PROG屏幕，確定光標位于程序頭——解除“鎖定”、“空運行”鍵，燈滅——循環(huán)啟動（加工過程中合理調(diào)節(jié)進給修調(diào)）。加工過程處理：①加工暫停：按“進給保持”鍵暫停執(zhí)行程序→“手動”將系統(tǒng)工作方式切換到“手動”→按“主軸停止”可停主軸。②加工恢復(fù)：在“手動”工作方式下按“主軸正轉(zhuǎn)”鍵→將工作方式重新切換到“自動”→按“循環(huán)啟動”鍵即可恢復(fù)自動加工。③加工取消：加工過程中若想退出，可按MDI鍵盤上的“復(fù)位”（RESET）鍵退出加工。④若選取了“程序單段”，則系統(tǒng)每執(zhí)行完一個程序段就會暫停，此時必須反復(fù)按“循環(huán)啟動”鍵，才能實現(xiàn)連續(xù)加工。⑤機床運行中，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即按下急停按鈕，終止機床所有運動和操作。待故障排除后，方可重新操作機床及執(zhí)行程序；出現(xiàn)機床報警時，應(yīng)根據(jù)報警號查明原因，在教師指導(dǎo)下及時排除。10.用量具測量零件根據(jù)測量結(jié)果計算并設(shè)置精加工刀具半徑補償值。11.精加工操作從第七步做起。12.用量具檢測零件。13.加工完畢，按關(guān)機操作步驟正常關(guān)機。按下急?！狽C斷開——強電控制柜關(guān)——總電源。1、加工中心的基本操作開關(guān)機加工中心要求有配氣裝置，首先應(yīng)給加工中心供氣，啟動計算機，進行開機前檢查，然后按如下步驟開機：①機床后面的電源總開關(guān)ON；②操作面板PowerON；③急停按鈕向右旋轉(zhuǎn)彈起，當CRT顯示坐標畫面時，開機成功。在機床通電后，CNC單元尚未出現(xiàn)位置顯示或報警畫面之前，不要碰MDI面板上的任何鍵。MDI面板上的有些鍵專門用于維護和特殊操作。按這其中的任何鍵，可能使CNC裝置處于非正常狀態(tài)。在這種狀態(tài)下啟動機床，有可能引起機床的誤動作。關(guān)機步驟：①將各軸移到中間位置；②按急停按鈕；③再按操作面板PowerOFF；④最后關(guān)掉電源總開關(guān)。手動操作1.回參考點在下列幾種情況必須回參考點：每次開機后；超程解出以后；按急停按鈕后；機械鎖定解出后。先按“POS”坐標位置顯示鍵，在[綜合坐標[頁面中查看各軸是否有足夠的回零距離(回零距離應(yīng)大于40mm)。如果回零距離不夠，可用“手動”或“手輪移動”方式移動相應(yīng)的軸到足夠的距離。為了安全，一般先回Z軸，再回X軸或Y軸?；貐⒖键c步驟：①選擇較小的快速進給倍率（25%）；②按“+Z”鍵，當Z軸指示燈閃爍，按返回參考點鍵；Z軸即返回了參考點；③④依上述方法，依此按“-X”鍵、、“+Y”鍵，X、Y軸返回參考點。2.手動連續(xù)進給(JOG)刀具沿著所選軸的所選方向連續(xù)移動。操作前檢查各種所選擇的位置是否正確，確定正確的坐標方向，然后再進行操作。①旋鈕位置至“手動連續(xù)”，系統(tǒng)處于連續(xù)點動運行方式；②調(diào)整進給速度的倍率旋鈕；③按進給軸和方向選擇按鍵，選擇將要使刀具沿其移動的軸及其方向。釋放按鍵移動停止。如：，按住“+X”鍵（指示燈亮）或“-X”鍵，軸產(chǎn)生正向或負向連續(xù)移動；松開，X軸減速停止；④按方向選擇按鍵的同時，按“快速移動”鍵，刀具會以快移速度移動。3.增量進給刀具移動的最小距離是最小的輸入增量，每一步可以是最小輸入增量的1,10,100或1000倍。增量進給的操作方法：①按“增量進給”鍵，系統(tǒng)處于增量移動方式；②通過按“單步倍率”鍵選擇每一步將要移動的距離；③按進給軸鍵和方向選擇按鍵，選擇將要使刀具沿其移動的軸及其方向。每按一次方向鍵，刀具移動一步；④若按方向鍵的同時，按“快速移動”鍵，刀具會以快移速度移動。4.手輪進給刀具可以通過旋轉(zhuǎn)手搖脈沖發(fā)生器微量移動。當按操作面板上的“手輪控制”時，利用手輪選擇移動軸和手輪旋轉(zhuǎn)一個刻度時刀具移動的距離。手輪的操作方法：①旋鈕位置至“手輪”，系統(tǒng)處于手輪移動方式；②按“手持單元選擇”鍵后，可用手輪選擇軸和單步倍率；③旋轉(zhuǎn)選擇軸旋鈕，選擇刀具要移動的軸；④通過手輪旋鈕選擇刀具移動距離的放大倍數(shù)。旋轉(zhuǎn)手輪一個刻度時刀具移動的距離等于最小輸入增量乘以放大倍數(shù)(選擇手輪旋轉(zhuǎn)一個刻度時刀具移動的距離)；⑤根據(jù)坐標軸的移動方向決定手輪的旋轉(zhuǎn)方向。手輪順時針轉(zhuǎn)，刀具相對工件向坐標軸正方向移動；手輪逆時針轉(zhuǎn)，往負方向移動。5.手動裝/缷刀具手動安裝刀具時，選擇“手動”模式，左手握緊刀柄，將刀柄的缺口對準端面鍵，右手按Z軸上的換刀按鈕，壓縮空氣從主軸吹出以清潔主軸的刀柄，按住此按鈕，直到刀柄錐面與主軸錐孔完全貼合，松開按鈕，刀具被自動位緊。卸刀時，選擇“手動”模式，應(yīng)先用左手握住刀柄，再按換刀按鈕(否則刀具從主軸內(nèi)掉下會損壞刀具、工件和夾具等)，取下刀柄。自動運行操作用程序運行CNC機床稱為自動運行。1.自動加工在自動運行前，再做一次手動機床回零，以保證不出錯誤；首件試切最好單段執(zhí)行，操作者不得離開，以確保無誤。自動加工操作：①按自動鍵，系統(tǒng)進入自動運行方式；②打開所要使用的加工程序；按“PROR(程序)”鍵以顯示程序屏幕→按地址鍵“O”→使用數(shù)字鍵輸入程序號→按[O搜索]軟鍵或按光標鍵；③調(diào)整到顯示“檢視”的畫面，將進給倍率調(diào)到較低位置。④按循環(huán)啟動鍵（指示燈亮），系統(tǒng)執(zhí)行程序，進行自動加工。⑤在刀具運行到接近工件表面時，必須在進給停止下，驗證Z軸絕對坐標，Z軸剩余坐標值及X、Y軸坐標值與加工設(shè)置是否一致)；2.自動運行停止(1)進給暫停程序執(zhí)行中，按機床操作面板上的進給暫停鍵，可使自動運行暫時停止，主軸仍然轉(zhuǎn)動，前面的模態(tài)信息全部保留，再按循環(huán)啟動鍵，可使程序繼續(xù)執(zhí)行。(2)程序停止①按面板上的復(fù)位鍵，中斷程序執(zhí)行，再按循環(huán)啟動鍵，程序?qū)念^開始執(zhí)行；執(zhí)行M00指令，自動運行包含有M00指令的程序段后停止。前面的模態(tài)信息全部保留，按“循環(huán)啟動”鍵，可使程序繼續(xù)執(zhí)行。②當機床操作面板上的選擇性停止鍵按有效后，執(zhí)行含有M01指令的程序段，自動運行停止。前面的模態(tài)信息全部保留，按“循環(huán)啟動”鍵，可使程序繼續(xù)執(zhí)行。③執(zhí)行M02或M30指令后，自動運行停止，執(zhí)行M30時，光標將返回程序頭。3.MDI運行在MDI方式中，通過MDI面板，可以編制最多10行的程序并被執(zhí)行。操作方法如下：①按MDI鍵，系統(tǒng)進入MDI運行方式；②按面板上的程序鍵，再按[MDI]軟鍵。系統(tǒng)會自動顯示程序號O0000，如上圖所示；③編制一個要執(zhí)行的程序。若在程序段的結(jié)尾加上M99，程序?qū)⒀h(huán)執(zhí)行；④利用光標鍵，將光標移動到程序頭(本機床光標也可以在最后)；⑤按循環(huán)啟動鍵（指示燈亮），程序開始運行。當執(zhí)行程序結(jié)束語句（M02或M30）或者%后，程序自動清除并且運行結(jié)束。4.停止/中斷MDI運行(1)停止MDI運行如果要中途停止，按進給暫停鍵，這時機床停止運行，并且循環(huán)啟動鍵的指示燈滅、進給暫停指示燈亮。再按循環(huán)啟動鍵，就能恢復(fù)運行。(2)中斷MDI運行按面板上的復(fù)位鍵，可以中斷MDI運行。5.DNC運行通過在DNC運行方式中激活自動運行，可以讀入外設(shè)上的程序進行在線加工。程序一般用計算機通過RS232接口傳送到機床，當機床的存儲空間大于程序大小時，可以傳輸后調(diào)出執(zhí)行；機床的存儲空間小于程序大小時，應(yīng)采用在線加工方式。操作方法如下：①用R232電纜連接電腦和數(shù)控機床；②啟動程序傳輸軟件；③打開程序文件；④在PC上傳輸軟件中選擇“發(fā)送”；⑤機床模式調(diào)整為“DNC”；⑥按“PROR(程序)”鍵切換程序顯示畫面；⑦按“循環(huán)啟動”鍵，開始在線加工。創(chuàng)建和編輯程序1.新建程序手工輸入一個新程序的方法：①按面板上的編輯鍵，系統(tǒng)處于編輯方式；②按面板上的程序鍵，顯示程序畫面；③用字母和數(shù)字鍵，輸入程序號。例如，輸入程序號“O0006”；④按系統(tǒng)面板上的插入鍵；⑤輸入分號“；”；⑥按系統(tǒng)面板上的插入鍵；⑦這時程序屏幕上顯示新建立的程序名，接下來可以輸入程序內(nèi)容。在輸入到一行程序的結(jié)尾時，按EOB鍵生成“；”，然后再按插入鍵。這樣程序會自動換行，光標出現(xiàn)在下一行的開頭。2.后臺編輯在執(zhí)行一個程序期間編輯另一個程序稱為后臺編輯。編輯方法與普通編輯相同。后臺編輯的程序完成操作后，將被存到前臺程序存儲器中。操作方法如下：①選擇“自動加工”方式或“編輯”方式；②按功能鍵“PROR(程序)”；③按軟鍵[操作]，再按軟鍵[BG-EDT]，顯示后臺編輯畫面；④在后臺編輯畫面，用通常的程序編輯方法編輯程序；⑤編輯完成之后，按軟鍵[操作]，再按軟鍵[BG-END]。編輯程序被存到前臺程序存儲器中。3.程序的輸入/輸出(1)輸入程序(PC→CNC)①確認輸入設(shè)備準備好；②啟動程序傳輸軟件；③打開程序文件；④在PC上傳輸軟件中選擇“發(fā)送”；⑤按“編程”模式；⑥按功能鍵“PROR(程序)”，顯示程序內(nèi)容畫面或者程序目錄畫面；⑦按軟鍵[操作]；⑧按最右邊的軟鍵(菜單擴展鍵)；⑨輸入地址O后，輸入賦值給程序的程序號，如果不指定程序號，將會使用原程序號；⑩按軟鍵[讀入]和[執(zhí)行]。(2)輸出程序(CNC→PC)①確認輸出設(shè)備準備好；②按“編程”模式；③按功能鍵“PROR(程序)”，顯示程序內(nèi)容畫面或者程序目錄畫面；④按軟鍵[操作]；⑤按最右邊的軟鍵(菜單擴展鍵)；⑥輸入地址O后，輸入程序號或指定程序號范圍；⑦按軟鍵[輸出]和[執(zhí)行]。4.打開程序文件打開存儲器中程序的方法：①選“編輯”或“自動運行”方式→按“PROR(程序)”鍵,顯示程序畫面→輸入程序號→按光標下移鍵即可。或者②按系統(tǒng)顯示屏下方與[DIR]對應(yīng)的軟鍵,顯示程序名列表；③使用字母和數(shù)字鍵，輸入程序名。在輸入程序名的同時，系統(tǒng)顯示屏下方出現(xiàn)[O檢索]軟鍵；④輸完程序名后，按[O檢索]軟鍵；⑤顯示屏上顯示這個程序的程序內(nèi)容。5.編輯程序下列各項操作均是在編輯狀態(tài)下，程序被打開的情況下進行的。(1)字的檢索①按[操作]軟鍵；②按向右箭頭(菜單擴展鍵)，直到軟鍵中出現(xiàn)[檢索(SRH)↑]和[檢索(SRH)↓]軟鍵；③輸入需要檢索的字。如要檢索M03；④按[檢索]鍵。帶向下箭頭的檢索鍵為從光標所在位置開始向程序后面檢索，帶向上箭頭的檢索鍵為從光標所在位置開始向程序前面進行檢索?？梢愿鶕?jù)需要選擇一個檢索鍵；⑤光標找到目標字后，定位在該字上。(2)光標跳到程序頭當光標處于程序中間，而需要將其快速返回到程序頭，可用下列兩種方法。方法一：在“編輯”方式，當處于程序畫面時，按復(fù)位鍵，光標即可返回到程序頭。方法二：在“自動運行”或“編輯”方式，當處于程序畫面時，按地址O→輸入程序號→按軟鍵[O檢索]方法三：在“自動運行”或“編輯”方式下→按“PROR(程序)”鍵→按[操作]鍵→按[REWIND]鍵。(3)字的插入①使用光標移動鍵或檢索，將光標移到插入位置前的字；②鍵入要插入的字；③按“INSERT(插入)”鍵；(4)字的替換①使用光標移動鍵或檢索，將光標移到替換的字；②鍵入要替換的字；③按“ALTER(替換)”鍵。(5)字的刪除①使用光標移動鍵或檢索，將光標移到替換的字；②按“DELETE(刪除)”鍵。(6)刪除一個程序段①使用光標移動鍵或檢索，將光標移到要刪除的程序段地址N；②鍵入“；”；③按“DELETE(刪除)”鍵。(7)刪除多個程序段①使用光標移動鍵或檢索，將光標移到要刪除的第一個程序段的第一個字；②鍵入地址N；③鍵入將要刪除的最后一個段的順序號；④按“DELETE(刪除)”鍵。6.刪除程序①在“編輯”方式下，按“程序”鍵；②按DIR軟鍵；③顯示程序名列表；④使用字母和數(shù)字鍵，輸入欲刪除的程序名；⑤按面板上的“DELETE(刪除)”鍵，再按[執(zhí)行]鍵，該程序?qū)某绦蛎斜碇袆h除。設(shè)定和顯示數(shù)據(jù)1.多把刀具的刀具號設(shè)定加工中心的控制系統(tǒng)對刀具號的設(shè)定和對刀具的調(diào)用與刀具在刀庫中的位置號一致。當加工所需要的刀具比較多時，要在加工之前將全部刀具根據(jù)工藝設(shè)計放置到刀庫中，并給每一把刀具設(shè)定刀具號碼，然后由程序調(diào)用。自動換刀時，將交換刀具，必須先確定換刀區(qū)域中無干涉的可能。把多把刀具按程序設(shè)定的刀具號逐次裝入刀庫，其操作步驟如下：①確認刀庫中相應(yīng)的刀號位置處沒有刀具；②選擇MDI方式；③輸入要設(shè)定的第一個刀具號如T01M06；④按“循環(huán)起動”鍵；⑤在主軸上裝入01號刀具；⑥輸入T02M06；⑦按“循環(huán)起動”鍵；⑧在主軸上裝入02號刀具。其它刀具按此操作方法依次設(shè)定。2.將軸的相對坐標設(shè)置為一個指定值①按“POS(位置)”功能鍵；②按軟鍵[相對]或[綜合]；③輸入軸的地址(如X)閃亮的軸標明了指定軸；④按軟鍵[歸零]將坐標復(fù)為0；⑤將值輸入后按軟鍵[預(yù)設(shè)]，閃亮軸的相對坐標被設(shè)置為輸入的值。3.加工坐標原點的設(shè)置對刀要解決加工坐標系的設(shè)定、刀具長度補償參數(shù)設(shè)置。隨著技術(shù)的發(fā)展，對刀儀、尋邊器等的普遍應(yīng)用，對刀過程越來越方便。這里介紹最普遍的試切法對刀(假設(shè)零件的編程原點在工件上表面的幾何中心)。對刀并設(shè)置工件坐標原點的方法：①按工藝要求裝夾工件；②按編程要求，確定刀具編號并安裝刀具；③啟動主軸。若主軸啟動過，直接在“手動方式”下→按主軸正轉(zhuǎn)