资源简介

数控铣削（加工中心）技术训练理实一体课教案
项目二 数控铣床（加工中心）的操作
任务 任务三 操作数控铣床（加工中心）
授课时间 年 月 日 授课班级
教学方法 讲授、讨论、提示启发、归纳总结法 授课时数 课时
教学用具 多媒体 教学资源 多媒体课件、教材
课前准备 1.实训设备、实习任务书、评分标准及多媒体课件的准备；2.学生工位分配。
教学目标 知识目标： 掌握数控系统操作的方法。 技能目标： 会对数控铣床（加工中心）进行基本操作。
教学重点 数控铣床（加工中心）的操作方法
教学难点 熟练操作数控铣床（加工中心）
教学过程 1.开机与关机2.回参考点操作3.手动操作4.程序的输入与编辑5.MDI操作6.主轴的操作7.刀具的安装8.对刀操作及参数设置9.程序的校验与自动加工
实施环节 教学内容 导学方法
组织教学 1.检查学生出勤情况并做好记录。2.调整学生的注意力，为上课作准备。 互动交流
复习提问 结合PPT图片说出数控系统操作面板各部分功能。 提问导思
导入 数控铣床（加工中心）的操作是学习数控编程的基础，华中数控铣床的操作一般由数控系统操作和机床操作两部分组成，本项目将主要对数控铣床的安全操作与日常保养、数控系统的操作方法和机床操作的方法进行介绍。 启发学习积极性
讲授新课 一、开机与关机1.开机准备 ① 检查机床状态是否正常； ② 开启空气压缩机； ③ 检查电压、气压和油压是否符合要求； ④ 检查“急停”按钮是否按下，如果急停按钮处于“松开”状态，则按下“急停”按钮； ⑤ 检查润滑系统是否正常； ⑥ 注意遵守《数控铣床安全操作规程》的规定。2.机床开机操作 ① 打开机床总电源； ② 将电气箱侧面的电源开关旋至“ON”，启动 CNC 的电源，开始装载 CNC 系 统，该操作需要等待十几秒； ③ 顺时针旋转急停按钮，弹出按钮解除急停状态，完成机床开机操作。 3.关机操作 ① 按照《数控铣床安全操作规程》进行机床日常保养； ② 将工作台移动到各个坐标轴的中间位置； ③ 关闭主轴、切削液及所有驱动元件； ④ 按下急停开关； ⑤ 将电气箱侧面的电源开关旋至“OFF”，关闭 CNC 的电源； ⑥关闭机床总电源； ⑦ 关闭空气压缩机。为了正确合理的使用数控铣床（加工中心），保证机床正常运转，必须制定比较完善的数控铣床（加工中心）安全操作规程，通常包括以下内容。 ① 机床通电后，检查各开关、按键、按钮是否正常、灵活，机床有无异常现象； ② 检查电压、气压、油压是否正常（手动润滑的部位先要进行手动润滑）； ③ 检查各坐标轴是否回参考点，极限开关是否可靠；若某轴在回参考点前已经在参考点的位置，应先将轴沿着负方向移动一定距离后，再手动回参考点；④ 机床开机后应空转五分钟以上，使机床达到热平衡状态； ⑤ 装夹工件时应定位可靠，夹紧牢固，检查所用的螺钉、压板是否妨碍刀具的运动，以及零件毛坯是否有误； ⑥ 数控刀具选择正确，夹紧牢固，刀具应根据程序需要，依次装入刀具库； ⑦ 首件加工应采用单段程序切削，并随时注意调节进给倍率控制进给速度； ⑧ 试切削和加工过程中，刃磨刀具、更换刀具后，一定要重新对刀； ⑨ 加工结束后应清理机床并加防锈油； ⑩ 停机时应将各坐标轴停在中间位置。二、回参考点操作1.操作步骤 首先，标注机床操作面板上的“回参考点”键，此时该按钮左上方的指示灯变亮，系统进入回参考点模式。 然后，依次选择“+Z ”“+Y ”和“+X ”轴，机床沿着各个坐标轴的正方向移动，实现机床的回零操作，回零操作完成后，各坐标轴按钮左上方的指示灯变亮。 2.注意事项 ① 回参考点时，为了确保机床在回参考点时不与工件或夹具发生碰撞，一般应先使机床“+Z”轴回参考点，在使其他轴回参考点。 ② 检查机床各坐标轴当前位置，是否已经靠近参考点，如果与参考点的距离小于50 mm，参考点就无法完成回归，则需要采用“手动”方式将机床向着远离参考点的方向移动一段距离。三、手动操作 华中数控铣床的机床手动操作包括点动进给、增量进给和手摇进给。 1.点动进给 ① 选择“手动”按键（指示灯亮），系统处于点动运行方式。② 选择“+Z ”或“-Z ”“+Y ”或“-Y ”和“+X ”或“-X ”键，机床将产生向正方向或负方向的连续移动，松开按键各轴即减速停止。 ③ 同时按多个方向轴的按键，可以同时实现多坐标轴的连续移动。 ④ 在点动进给时，若同时按“快进”键，则产生相应轴的正方向或负方向快速移动。⑤ 在点动进给时，进给速度为系统参数“最高快速移动速度”的三分之一乘以进给修调选择的进给倍率。 ⑥ 在快速移动时，速度为系统参数“最高快速移动速度”乘以快速修调选择的快速倍率。2.增量进给 关闭手轮的“坐标轴选择”旋钮，使之处于“OFF”档，选择操作面板上的“增量”按键（指示灯亮），系统处于增量进给方式，此时每按一次“+Z ”或“-Z ”“+Y ”或“-Y ”和“+X ”或“-X ”按键，机床将向正方向或负方向移动一个增量值。 进给的增量值由“×1”“×10”“×100”和“×1000”四个增量倍率按钮控制，分别对应增量值为 0.001 mm、0.01 mm、0.1 mm 和 1 mm。 3.手摇进给 选择操作面板上的“增量”键（指示灯亮），系统处于增量进给方式，旋转手轮的“坐标轴选择”旋钮，使之处于“X ”“Y ”或“Z”档时，旋转手摇脉冲发生器，可以控制机床沿着各坐标轴的正方向或负方向移动一个增量值。进给的增量值由“×1”“×10”和“×100”三个档控制，分别对应的增量值为 0.001 mm、0.01 mm 和0.1 mm。 四、程序的输入与编辑1.新建程序① 按“F10”键使系统切换到主菜单；② 在主菜单中选择“程序（F1）”按键，使系统切换到程序菜单；③ 在程序菜单中依次选择“程序编辑（F2）”→“新建程序（F3）”，此时系统处于等待输入新建程序的文件名状态；④ 输入一个文件名，如 O0001，按“Enter”键后系统新建一个空文件。 2.选择磁盘程序① 选择“F10”按键使系统切换到主菜单；② 在主菜单中选择“程序（F1）”键， 使系统切换到程序菜单；③ 在程序菜单中选择“程序选择（F1）”键， 系统显示当前的存储器， 使用光标键可以在“电子盘”“DNC”和“软驱”中进行切换；④ 选择程序后，按“Enter” 键，程序被调入到编辑缓冲区，通过“显示切换 （F9）”按键，可以将程序显示在液晶显示器的界面上。3.程序的编辑选择了一个需要编辑的程序后，并切换到程序显示模式，可根据需要对程序进行 插入、删除等编辑操作。（1）插入字符将光标移到所需位置，按控制面板上的 MDI 键盘，可将所需的字符插在光标所在位置。（2）删除字符在光标停留处，选择“BS”键，可删除光标前的一个字符；选择“Del ”键，可删除光标后的一个字符。4.程序的保存编辑好的程序需要进行保存或另存操作，以便再次调用。数控程序作了修改后，选择功能键“保存程序”按键，系统提示输入新的文件名，直接按“Enter”按键，将以原有的文件名保存文件；如果输入一个新的文件名，则另存为一个文件。5.程序的删除① 选择“F10”键使系统切换到主菜单；② 在主菜单中选择“程序（F1）”键，使系统切换到程序菜单；③ 使用光标键选择待要删除的程序文件名，选择“Del ”键，可删除当前选择的程序。五、MDI操作运行 MDI 方式首先应使数控系统处于“自动”或“单段”模式，然后在功能键中 按“F10”键，使系统回到主菜单，在主菜单中按“MDI（F3）”键，系统进入 MDI 运行方式，如图 2-7 所示。在此状态中可以用 MDI 键盘输入一个程序段，按“Enter”键，程序段被输入到相应的区域中，按“循环启动”按键，则系统执行此条程序段。1.MDI指令段的输入MDI 输入的最小单位是一个有效的命令字， 因此，输入一个 MDI 指令段的方法有两种。例如，输入“M03 S400”MDI 运行指令段。（1）一次输入一个指令先输入“M03”按“Enter”键， 再输入“S400”然后按“Enter”键。如图 2-8 所示显示窗口内关键字“M”和“S”的值分别变为“03”和“400”。图2-7 MDI运行界面图2-8 程序输入（2）一次输入多个指令直接输入“M03 S400”并按“Enter”键，如图 2-9 所示。此时显示窗口内关键字 “M”和“S”的值分别变为“03”和“400”。输入命令时，可以在命令行看见输入的内容，在按“Enter”键之前，如果发现输入错误，可以用“MDI”键盘中的“BS”、▲键、 ▼键进行编辑，按“Enter”按键后，如果系统发现输入错误时，会提示相应的错误信息。图2-9 一次输入多个指令2.MDI指令段的运行输入完一个 MDI 指令段后，按下操作面板上的“循环启动”按钮，系统开始运 行输入的 MDI 命令。如果输入的指令信息有错误或不完整，系统会提示相应的错误信息，此时不能运行“MDI”指令。3.MDI指令段的修改运行“MDI”指令前，如果需要修改某一个输入的指令字，可以直接输入相应的指令字及数值，按“Enter”键，系统将替换现有的指令字。4.清除MDI指令输入“MDI”指令后， 按“F2”键，可以清除当前输入的所有尺寸字数据，显示窗口的 X 、Y 、Z 、I 、J 、K 、R 等字符后面的数据全部消失，此时可以重新输入数据。5.停止MDI指令系统运行“MDI”指令时， 按“F1”键可以停止“MDI”运行。六、主轴的操作1.主轴正反转按操作面板上的“主轴正转”键主轴顺时针旋转，按“主轴反转”键主轴逆时针 旋转，按“主轴停止”键主轴停止转动。在手动模式下，无法设定主轴的转速，只可以通过转速倍率修调小范围进行调整，如果调整范围较大，必须采用 MDI方式重新设定主轴的转速。2.主轴定向如果机床上有换刀装置，通常就需要主轴定向功能，这是因为换刀时，主轴上的刀具必须定位完成，否则会损坏刀具或刀爪。在手动方式下当“主轴制动”无效时， 按一下“主轴定向”键，主轴立即执行定向功能，定向完成后， 按键指示灯变亮，主轴准确定位到相应的位置。3.主轴冲动在手动方式下，当“主轴制动”无效时，按下“主轴冲动”键，主轴旋转一个角度。4.主轴制动在手动方式下，主轴处于停止状态时，按下“主轴制动”键，主轴被锁定在当前的位置。七、刀具的安装数控铣床（加工中心）上用的立铣刀和钻头大多采用弹簧夹套装夹方式安装在刀柄上的，刀柄由主柄部，弹簧夹套、夹紧螺母组成，如图 2- 10 所示。1.刀具的安装在数控铣床上安装立铣刀和钻头的安装方法如下。① 把弹簧夹套装置在夹紧螺母里；② 将刀具放进弹簧夹套里边；③ 刀具整体放到与主刀柄配合的位置上并用扳手将夹紧螺母拧紧， 使刀具夹紧。 2.刀柄的安装刀柄的安装首先应使数控系统处于“手动”或“增量”模式，按下“换刀允许” 键（“换刀允许”键右上方的指示灯变亮），此时系统处于换刀模式， 然后将安装好刀具的刀柄放入主轴孔内，按“刀具松 / 紧”键，刀具被安装到主轴孔中。八、对刀操作及参数设置1.对刀操作对刀的目的是通过刀具或对刀工具确定工件坐标系与机床坐标系之间的空间位置关系，并将对刀数据输入到相应的存储位置。它是数控加工中最重要的工作内容，其准确性将直接影响零件的加工精度。对刀分为 X 、Y 向对刀和 Z 向对刀。（1）刀位点刀具在机床上的位置是由刀位点的位置来表示的。所谓刀位点是指刀具的定位基 准点，不同的刀具，刀位点不同。对于平底铣刀、端铣刀类刀具，刀位点为它们的底面中心；对于钻头，刀位点为钻尖；对于球头铣刀，则为球心或刀具圆弧的最低点；对于车刀、镗刀类刀具，刀位点为其刀尖，如图 2- 11 所示。（2）X 、Y 向对刀① 试切对刀法。即直接采用加工刀具进行对刀，这种方法操作简单、方便，但会在零件表面留下切削刀痕，影响零件表面质量且对刀精度较低。 ① 试切法。Z 向的对刀点，通常都设在工件的上表面。采用试切法对刀时，移动 刀具至工件的上表面，启动主轴，使刀具端面刃缓慢接触工件上表面，并记下Z向机床坐标系的坐标值，此值即为工件坐标系原点在机床坐标系中的 Z 向坐标值。② Z 向对刀仪。Z 轴设定器有光电式和指针式等类型， 如图2- 14所示。通过光电指示或指针判断刀具与对刀器是否接触，对刀精度一般可达0.005mm。Z 轴设定器带有磁性表座，可以牢固地附着在工件或夹具上，其高度一般为50 mm 或100 mm。2.参数设置（1）刀具补偿参数的设置选择功能键中的“F10”键，系统进入到主菜单，在主菜单中依次按“刀具补偿 （F4）”→“刀补表（F2）”键，系统进入到设置刀具补偿界面，如图 2- 15 所示。（2）G54～G59 坐标系参数的设置选择功能键中的“F10”键，系统进入到主菜单，在主菜单中依次按“设置（F5）”→“坐标系设定（F1）”键，系统进入到坐标系设定界面，如图2-16所示。在此界面中可通过选择软键“F1～F6”键对 G54～G59 的坐标值进行设置。在液晶显示器的下方是系统的命令行，使用 MDI 键盘将用户通过对刀得到的数值输入到此输入行中，确认无误时按“Enter”键数据将存放在系统中。例如， 输入“X-500 Y-415 Z-348”指令段。首先输入“X-500”，按“Enter”键，此时在“CRT”显示器中相应的“X”值为“-500”，在用同样的方法输入“Y-415”和“Z-348”后，完成坐标系的设置。也可以一次输入“X-500 Y-415 Z-348”，按“Enter”键后，数据将输入到相应“X、Y、Z”中， 完成坐标系的设置。九、程序的校验与自动加工1.程序的校验① 选择“自动”或“单段”模式，系统进入到自动加工状态；② 通过 MDI 键盘调入或编辑数控程序；③ 在主菜单中依次选择“程序（F1）”→“程序校验（F5）”键， 系统进入到轨迹 校验界面；④ 按“循环启动”键，即可进行程序校验，屏幕上同时绘制出刀具的运动轨迹。 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。2. 自动加工（1）自动连续加工① 选择“自动”模式，系统进入到自动加工状态；② 通过 MDI 键盘调入或编辑数控程序；③ 按“循环启动”键，即可进行自动加工。（2）单段加工① 选择“单段”模式，系统进入到单段加工状态；② 通过 MDI 键盘调入或编辑数控程序；③ 依次按“循环启动”键，系统将一行一行地按照顺序执行加工程序。（3）加工的暂停程序在运行的过程中，按下操作面板上的“进给保持”按照键，程序停止运行，再次下按“循环启动”键，程序从暂停位置开始执行。（4）加工的停止程序在运行过程中，按功能键“停止运行（F6）”键，系统提示“您是否要取消当前的运行程序”，此时按 MDI 键盘中的“Y”键则会取消执行当前程序；按“N”键则 继续执行当前程序。（5）程序的重新运行在当前加工程序终止自动运行后，希望从程序头重新开始运行时，按功能键“重 新运行（F7）”键，系统提示“是否重新开始执行”，此时按 MDI 键盘中的“Y”键则会重新执行当前程序；按“N”键则继续执行当前程序。 数控铣床（加工中心）的一般操作主要包括机床上电、回零、手动操作、程序的输入与管理、MDI 操作、参数设置、急停、复位、关机和超程解除等。讲解数控铣床的开关机要领，学生要牢记控制机床运动的前提是建立机床坐标系。数控系统上电后的第一项操作就是进行机床各坐标轴的回参考点操作，当各个坐标轴回参考点（即回零）操作后，数控机床便建立了一个机床坐标系。 手动移动机床各个坐标轴的操作由机床控制面板上的功能按键和手轮等共同完成。华中数控系统程序的输入与编辑一般分为新建一个程序、选择磁盘程序、程序的 编辑、程序的保存和程序的删除等操作。MDI操作，即手动数据输入（Manual Date Input）主轴的操作首先应使数控系统处于“手动”或“增量”模式，主轴操作包括主轴 正反转、主轴定向、主轴冲动和主轴制动等。数控铣床（加工中心）上用的立铣刀和钻头大多采用弹簧夹套装夹方式安装在刀柄上的，刀柄由主柄部，弹簧夹套、夹紧螺母组成对刀是数控加工中最重要的工作内容，其准确性将直接影响零件的加工精度。数控铣床上 X、Y 向的对刀方法一般包括试切对刀法和寻边器对刀法。数控机床在运行程序之前还需要用户设置相关的参数，它们包括刀具补偿参数和 G54～G59 坐标系参数。讲解程序的校验与自动加工
课堂小结 1.开机与关机2.回参考点操作3.手动操作4.程序的输入与编辑5.MDI操作6.主轴的操作7.刀具的安装8.对刀操作及参数设置9.程序的校验与自动加工
课后作业
教学后记

展开更多......

收起↑