數(shù)控加工編程與操作任務(wù)一

加工中心認(rèn)識(shí)與操作機(jī)械工業(yè)出版社出版時(shí)間：2024年1月書(shū)號(hào)ISBN978-7-111-73818-3國(guó)家在線精品課程網(wǎng)址/cms/courseDetails/index.htm?classId=c361cb06feabf7d6a2a54883d333d3b8配套教材與資源一、任務(wù)導(dǎo)入（一）任務(wù)描述根據(jù)已給零件加工程序，要求輸入到加工中心中，完成數(shù)控機(jī)床相關(guān)操作和零件加工。

圖3-1蓋板（二）知識(shí)目標(biāo)1.了解加工中心的結(jié)構(gòu)、組成與分類；2.熟悉加工中心控制面板各按鍵功能與使用；3.了解加工中心的維護(hù)與保養(yǎng)的基本內(nèi)容。一、任務(wù)導(dǎo)入一、任務(wù)導(dǎo)入（三）能力目標(biāo)1.熟悉加工中心各種功能操作方法與步驟；2.熟悉加工中心使用基準(zhǔn)刀的對(duì)刀操作；3.會(huì)處理編程與操作過(guò)程中出現(xiàn)的故障與報(bào)警。（四）思政目標(biāo)1.能規(guī)范操作、文明使用及安全加工，按6S管理要求形成良好職業(yè)素養(yǎng)與道德。二、實(shí)訓(xùn)知識(shí)準(zhǔn)備（一）加工中心的分類1．按功能特征分可分為鏜銑、鉆削、復(fù)合加工中心。2．按工作臺(tái)的數(shù)量和功能分有單工作臺(tái)加工中心、雙工作臺(tái)加工中心，和多工作臺(tái)加工中心。3．按主軸種類分可分為單軸、雙軸、三軸及可換主軸箱加工中心。4．按自動(dòng)換刀裝置分類

可分為轉(zhuǎn)塔頭加工中心、刀庫(kù)+主軸換刀加工中心、刀庫(kù)+機(jī)械手+主軸換刀加工中心、刀庫(kù)+機(jī)械手+雙主軸轉(zhuǎn)塔頭加工中心。臥式數(shù)控車(chē)床

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二、實(shí)訓(xùn)知識(shí)準(zhǔn)備（一）加工中心的分類5．按主軸在空間所處的狀態(tài)分可為立式加工中心和臥式加工中心，加工中心的主軸在空間處于垂直狀態(tài)的稱為立式加工中心，主軸在空間處于水平狀態(tài)的稱為臥式加工中心,如圖3-2所示。主軸可作垂直和水平轉(zhuǎn)換的，稱為立臥式加工中心或五面加工中心，也稱復(fù)合加工中心。臥式數(shù)控車(chē)床

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圖3-2臥式加工中心圖3-3立式加工中心二、實(shí)訓(xùn)知識(shí)準(zhǔn)備（一）加工中心的分類6．按加工中心運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)數(shù)和同時(shí)控制的坐標(biāo)數(shù)分有三軸二聯(lián)動(dòng)、三軸三聯(lián)動(dòng)、四軸三聯(lián)動(dòng)、五軸四聯(lián)動(dòng)、六軸五聯(lián)動(dòng)等。三軸、四軸是指加工中心具有的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)數(shù)，聯(lián)動(dòng)是指控制系統(tǒng)可以同時(shí)控制運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)刀具相對(duì)工件的位置和速度控制。7．按加工精度分有普通加工中心和高精度加工中心。普通加工中心，分辨率為1μm，最大進(jìn)給速度15m／min～25m／min，定位精度lOμm左右。高精度加工中心、分辨率為0.1μm，最大進(jìn)給速度為15～100m／min，定位精度為2μm左右。介于2μm～lOμm之間的，以±5μm較多，可稱精密級(jí)。臥式數(shù)控車(chē)床

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二、實(shí)訓(xùn)知識(shí)準(zhǔn)備（二）加工中心的結(jié)構(gòu)組成主要由以下幾大部分組成（圖3-4）。1．基礎(chǔ)部件2．主軸部件3．?dāng)?shù)控系統(tǒng)4．自動(dòng)換刀系統(tǒng)5．輔助裝置臥式數(shù)控車(chē)床

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二、實(shí)訓(xùn)知識(shí)準(zhǔn)備（三）加工中心的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.機(jī)床的剛度高、抗振性好2.機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳遞精度高，速度快3.主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)齒輪箱變速系統(tǒng)，主軸功率大，調(diào)速范圍寬，并可無(wú)級(jí)調(diào)速。4.加工中心的導(dǎo)軌都采用了耐磨損材料和新結(jié)構(gòu)，能長(zhǎng)期的保持導(dǎo)軌的精度5.設(shè)置有刀庫(kù)和換刀機(jī)構(gòu)6.控制系統(tǒng)功能較全臥式數(shù)控車(chē)床

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二、實(shí)訓(xùn)知識(shí)準(zhǔn)備（四）數(shù)控系統(tǒng)操作面板、機(jī)床操作面板介紹1．FANUC-0iM數(shù)控系統(tǒng)操作面板FANUC-0iM數(shù)控系統(tǒng)的操作面板如圖所示，它由顯示器和MDI鍵盤(pán)組成。下面介紹各控制鍵及功能，如表所示。

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圖3-5數(shù)控系統(tǒng)操作面板二、實(shí)訓(xùn)知識(shí)準(zhǔn)備（四）數(shù)控系統(tǒng)操作面板、機(jī)床操作面板介紹1．FANUC-0iM數(shù)控系統(tǒng)操作面板臥式數(shù)控車(chē)床

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表3-4數(shù)控系統(tǒng)操作面板介紹二、實(shí)訓(xùn)知識(shí)準(zhǔn)備（四）數(shù)控系統(tǒng)操作面板、機(jī)床操作面板介紹1．FANUC-0iM數(shù)控系統(tǒng)操作面板臥式數(shù)控車(chē)床

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表3-4數(shù)控系統(tǒng)操作面板介紹二、實(shí)訓(xùn)知識(shí)準(zhǔn)備（四）數(shù)控系統(tǒng)操作面板、機(jī)床操作面板介紹1．FANUC-0iM數(shù)控系統(tǒng)操作面板臥式數(shù)控車(chē)床

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表3-4數(shù)控系統(tǒng)操作面板介紹二、實(shí)訓(xùn)知識(shí)準(zhǔn)備（四）數(shù)控系統(tǒng)操作面板、機(jī)床操作面板介紹2．加工中心操作面板介紹臥式數(shù)控車(chē)床

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圖3-6加工中心操作面板二、實(shí)訓(xùn)知識(shí)準(zhǔn)備（四）數(shù)控系統(tǒng)操作面板、機(jī)床操作面板介紹2．加工中心操作面板介紹加工中心操作面板按各鍵功能的不同大致分以下幾類：（1）工作方式選擇按鍵或旋鈕（2）程序運(yùn)行控制開(kāi)關(guān)（3）機(jī)床主軸手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)（4）手動(dòng)移動(dòng)機(jī)床各軸按鍵或旋鈕（5）速度修調(diào)按鍵或旋鈕（6）程序調(diào)試控制開(kāi)關(guān)及按鍵臥式數(shù)控車(chē)床

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圖3-6加工中心操作面板二、實(shí)訓(xùn)知識(shí)準(zhǔn)備（四）數(shù)控系統(tǒng)操作面板、機(jī)床操作面板介紹2．加工中心操作面板介紹（6）程序調(diào)試控制開(kāi)關(guān)及按鍵臥式數(shù)控車(chē)床

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二、實(shí)訓(xùn)知識(shí)準(zhǔn)備（四）數(shù)控系統(tǒng)操作面板、機(jī)床操作面板介紹2．加工中心操作面板介紹加工中心操作面板按各鍵功能的不同大致分以下幾類：（4）手動(dòng)移動(dòng)機(jī)床各軸按鍵或旋鈕（5）速度修調(diào)按鍵或旋鈕（6）程序調(diào)試控制開(kāi)關(guān)及按鍵（7）電源控制開(kāi)關(guān)及按鈕（8）各種狀態(tài)及報(bào)警指示燈（9）輔助控制按鍵或旋鈕臥式數(shù)控車(chē)床

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圖3-6加工中心操作面板三、方案設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)一個(gè)零件加工程序的輸入，程序調(diào)試、數(shù)控加工等任務(wù)的實(shí)施，讓初學(xué)者對(duì)加工中心的工件加工過(guò)程有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)，熟悉加工中心開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)操作、回參考點(diǎn)操作、手動(dòng)移動(dòng)刀架操作、程序新建、輸入、編輯操作、工件與刀具裝夾操作、刀庫(kù)操作、對(duì)刀操作、程序調(diào)試、自動(dòng)加工及檢測(cè)等相關(guān)操作。臥式數(shù)控車(chē)床

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四、任務(wù)實(shí)施（一）開(kāi)機(jī)（二）機(jī)床返回參考點(diǎn)（三）首次轉(zhuǎn)動(dòng)主軸（四）程序的輸入與編輯（五）工件裝夾（六）刀具安裝到主軸上（七）刀庫(kù)操作臥式數(shù)控車(chē)床

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四、任務(wù)實(shí)施（八）對(duì)刀操作（九）刀具半徑補(bǔ)償?shù)妮斎肱c修改（十）自動(dòng)加工（十一）零件的檢測(cè)（十二）關(guān)機(jī)（十三）去毛刺臥式數(shù)控車(chē)床

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四、任務(wù)實(shí)施（一）開(kāi)機(jī)在開(kāi)機(jī)之前，要先檢查機(jī)床狀況有無(wú)異常，潤(rùn)滑油是否足夠等。如果一切正常便可以開(kāi)機(jī)。以XH714D加工中心為例，其開(kāi)機(jī)操作步驟如下：1）打開(kāi)機(jī)床鑰匙開(kāi)關(guān)。2）上合機(jī)床控制柜上的總電源開(kāi)關(guān)3）打開(kāi)氣源閥門(mén)，使空氣壓力達(dá)到機(jī)床規(guī)定的壓力。4）按下控制面板的綠色NC上電按鈕，啟動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)。稍等片刻后，顯示器正常顯示后出現(xiàn)EMG報(bào)警時(shí)，右旋紅色急停旋鈕，聽(tīng)到機(jī)床發(fā)出“?！钡囊宦曧懀瑱C(jī)床開(kāi)機(jī)完成，并處于準(zhǔn)備工作狀態(tài)。5）打開(kāi)機(jī)床工作燈。臥式數(shù)控車(chē)床

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四、任務(wù)實(shí)施（二）回參考點(diǎn)系統(tǒng)提示“請(qǐng)回機(jī)床參考點(diǎn)”，按下，銑床沿X方向回零；按下，銑床沿Y方向回零；按下，銑床沿Z方向回零?；亓阒?，屏幕顯示如圖所示。注意：每次回參考點(diǎn)前，各軸坐標(biāo)要在-150mm以外方可進(jìn)行回參考點(diǎn)操作。臥式數(shù)控車(chē)床

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3-7回參考點(diǎn)四、任務(wù)實(shí)施（三）首次轉(zhuǎn)動(dòng)主軸FANUC系統(tǒng)通常在開(kāi)機(jī)之后都要在MDI方式下進(jìn)行轉(zhuǎn)速設(shè)置，否則在手動(dòng)方式下無(wú)法起動(dòng)主軸。具體操作為：按手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入鍵，顯示器出現(xiàn)MDI界面，輸入“M03S_；”→按“INSERT”鍵→將光標(biāo)移至O0000處→按復(fù)位鍵→按循環(huán)啟動(dòng)鍵，此時(shí)主軸正轉(zhuǎn)→按復(fù)位鍵或按主軸停轉(zhuǎn)鍵使主軸停轉(zhuǎn)。臥式數(shù)控車(chē)床

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四、任務(wù)實(shí)施（四）程序的輸入與編輯1)新建程序。按”EDIT”鍵→按“PROG”鍵→顯示程序界面，輸入程序名→按“INSERT”鍵，程序新建完成。2)修改程序。按”EDIT”鍵→按“PROG”鍵→選擇要修改的程序，將光標(biāo)移到要修改的字符上，輸入正確的字符→按“ALTER”鍵替換。如果輸入字符時(shí)輸錯(cuò)了，用“CAN”鍵取消，如果要插入字符，將光標(biāo)移至要插入字符的前一個(gè)字符上，輸入要插入的字符，按“INSERT”鍵即可。臥式數(shù)控車(chē)床

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四、任務(wù)實(shí)施（四）程序的輸入與編輯3）刪除程序。按”EDIT”鍵→按“PROG”鍵,輸入要?jiǎng)h除程序的程序名，如輸入“O5555”→按“DELETE”鍵→按“EXEC”軟鍵確認(rèn)即可刪除該程序。如果要?jiǎng)h除字符，如“G54”，則輸入“G54”，后按DELETE鍵即可。如果要?jiǎng)h除一個(gè)程序段，如“N10G54G90G17G00X0Y0；”，只要將光標(biāo)移至“N10”前輸入“；”，按“DELETE”鍵即可刪除整個(gè)程序段。4）程序的檢索與保存。按編輯鍵鍵按““:*.”鍵鍵輸入要調(diào)用的程序名，如調(diào)用“O5555”，則輸入“O5555”→按下光標(biāo)鍵或檢索軟鍵即可。FANUC系統(tǒng)程序輸入完以后自動(dòng)保存。5）程序校驗(yàn)。按編輯鍵→按“PROG”鍵→調(diào)出要校驗(yàn)的程序名→按空運(yùn)行鍵→按程序測(cè)試鍵→按圖形顯示鍵→按自動(dòng)方式鍵→按循環(huán)啟動(dòng)鍵，即可進(jìn)行程序校驗(yàn)，同時(shí)在顯示器上顯示圖形。臥式數(shù)控車(chē)床

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四、任務(wù)實(shí)施（四）程序的輸入與編輯3）刪除程序。按”EDIT”鍵→按“PROG”鍵,輸入要?jiǎng)h除程序的程序名，如輸入“O5555”→按“DELETE”鍵→按“EXEC”軟鍵確認(rèn)即可刪除該程序。如果要?jiǎng)h除字符，如“G54”，則輸入“G54”，后按DELETE鍵即可。如果要?jiǎng)h除一個(gè)程序段，如“N10G54G90G17G00X0Y0；”，只要將光標(biāo)移至“N10”前輸入“；”，按“DELETE”鍵即可刪除整個(gè)程序段。4）程序檢索與保存。按編輯鍵按“PROG”鍵→輸入要調(diào)用的程序名，如調(diào)用“O5555”，則輸入“O5555”→按下光標(biāo)鍵或檢索軟鍵即可。FANUC系統(tǒng)程序輸入完以后自動(dòng)保存。5）程序校驗(yàn)。按編輯鍵→按“PROG”鍵→調(diào)出要校驗(yàn)的程序名→按空運(yùn)行鍵→按程序測(cè)試鍵→按圖形顯示鍵→按自動(dòng)方式鍵→按循環(huán)啟動(dòng)鍵，即可進(jìn)行程序校驗(yàn)，同時(shí)在顯示器上顯示圖形。臥式數(shù)控車(chē)床

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四、任務(wù)實(shí)施（五）工件裝夾使用機(jī)用虎鉗裝夾，注意事項(xiàng)如下：1）虎鉗在數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)上裝夾工件時(shí)，要根據(jù)加工精度要求校正鉗口與X軸或Y軸的平行度。夾緊工件時(shí)要注意控制工件變形和一端鉗口上翹。2）夾具在機(jī)床工作臺(tái)上的安裝位置必須給刀具運(yùn)動(dòng)軌跡留有空間，不能和各工步刀具軌跡發(fā)生干涉。3）確保最小的工件變形。臥式數(shù)控車(chē)床

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四、任務(wù)實(shí)施（五）工件裝夾使用機(jī)用虎鉗裝夾，注意事項(xiàng)如下：4）裝夾工件時(shí)，應(yīng)保證工件在本次定位裝夾所需要完成的待加工面充分暴露在外，以方便加工，同時(shí)，在考慮機(jī)床主軸與工作臺(tái)面之間的最小距離和刀具的裝夾長(zhǎng)度，確保在主軸的行程范圍內(nèi)能使工件的加工內(nèi)容全部完成。臥式數(shù)控車(chē)床

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四、任務(wù)實(shí)施（六）刀具安裝到主軸上1）確認(rèn)刀具和刀柄的重量不超過(guò)機(jī)床規(guī)定的最大允許重量；2）清潔刀柄錐面和主軸錐孔；3）在“手動(dòng)”方式下，右手按住主軸右側(cè)松刀鍵不放，使主軸松開(kāi)，同時(shí)壓縮空氣從主軸內(nèi)吹出以清潔主軸和刀柄；4）左手握住刀柄，將刀柄的鍵槽對(duì)準(zhǔn)主軸端面鍵垂直伸入到主軸內(nèi)，然后松開(kāi)右側(cè)松刀鍵，直到刀柄錐面與主軸錐孔完全貼合后，此時(shí)刀柄被自動(dòng)夾緊，確認(rèn)夾緊后方可松開(kāi)左手；5）刀柄裝上后，用手轉(zhuǎn)動(dòng)主軸檢查刀柄是否正確裝夾；6）卸刀柄時(shí)，先用左手握住刀柄，再用右手按換刀按鈕，取下刀柄。

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四、任務(wù)實(shí)施（六）刀具安裝到主軸上注意事項(xiàng)1）應(yīng)選擇有足夠剛度的刀具及刀柄，同時(shí)在裝配刀具時(shí)保持合理的懸伸長(zhǎng)度，以避免刀具在加工過(guò)程中產(chǎn)生變形；2）卸刀柄時(shí)，必須要有足夠的動(dòng)作空間，刀柄不能與工作臺(tái)上的工件、夾具發(fā)生干涉；3）換刀過(guò)程中嚴(yán)禁主軸運(yùn)轉(zhuǎn)。

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四、任務(wù)實(shí)施（七）刀庫(kù)操作刀庫(kù)裝刀操作步驟（1）首先要確認(rèn)當(dāng)前刀庫(kù)號(hào)上沒(méi)有刀具，并且要知道當(dāng)前的刀號(hào)（假設(shè)當(dāng)前刀號(hào)為1號(hào)位）；（2）在“手動(dòng)方式”下，按下主軸松開(kāi)按鈕，將刀具裝到主軸，然后按下主軸夾緊按鈕，此時(shí)刀具裝到主軸上；（3）在“MDI方式”下，按PROG鍵→“；T2；M06；M30；”按INSERT鍵→將光標(biāo)移至程序名上→按復(fù)位鍵→按循環(huán)起動(dòng)鍵。此時(shí)刀庫(kù)將主軸上刀具裝入1號(hào)刀位，將2號(hào)刀位調(diào)到當(dāng)前位；臥式數(shù)控車(chē)床

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四、任務(wù)實(shí)施（七）刀庫(kù)操作刀庫(kù)裝刀操作步驟（4）裝2號(hào)刀具，重復(fù)第3步操作，依次執(zhí)行將刀具裝入刀庫(kù)；（5）調(diào)刀操作和裝刀相似，只要在“MDI方式”輸入你所需要調(diào)的刀號(hào)（如調(diào)2號(hào)刀）則輸入“；T2；M06；M30；”按循環(huán)起動(dòng)。臥式數(shù)控車(chē)床

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四、任務(wù)實(shí)施（八）對(duì)刀操作：對(duì)刀目的是通過(guò)刀具或?qū)Φ豆ぞ叽_定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間的空間位置關(guān)系，并將對(duì)刀數(shù)據(jù)輸入到相應(yīng)的存儲(chǔ)位置。1.對(duì)刀方法試切法、尋邊器對(duì)刀、機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀、自動(dòng)對(duì)刀等方法來(lái)對(duì)刀。其中試切法對(duì)刀操作方便但是精度低，加工中常用尋邊器和Z向設(shè)定器對(duì)刀，效率高，而且可以保證對(duì)刀精度。2.對(duì)刀工具（1）尋邊器（2）Z軸設(shè)定器臥式數(shù)控車(chē)床

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四、任務(wù)實(shí)施（八）對(duì)刀操作：對(duì)刀分為X、Y向和Z向?qū)Φ?，如圖3-8所示零件采用尋邊器對(duì)刀，其X、Y軸對(duì)刀詳細(xì)具體步驟如下：1.用手輪快速移動(dòng)工作臺(tái)和主軸，讓尋邊器測(cè)頭靠頭靠近工件左側(cè)。2.調(diào)節(jié)手輪倍率，讓測(cè)頭慢慢接觸到工件左側(cè)，直到尋邊器發(fā)光。3.此時(shí)在G54坐標(biāo)系設(shè)定畫(huà)面輸入“X-45.0”按“測(cè)量”鍵，X向的坐標(biāo)原點(diǎn)會(huì)自動(dòng)輸入到G54里面。4.同理可測(cè)得Y向的工件坐標(biāo)原點(diǎn)臥式數(shù)控車(chē)床

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圖3-8對(duì)刀四、任務(wù)實(shí)施（八）對(duì)刀操作：Z軸設(shè)定器Z軸設(shè)定器主要用于確定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系的Z軸坐標(biāo)，或者說(shuō)是確定刀具在機(jī)床坐標(biāo)系中的Z軸坐標(biāo)。Z向?qū)Φ恫僮魅缦拢篴、卸下尋邊器，將加工所用的刀具裝上主軸，將Z軸設(shè)定器放置在工件上表面上。b、快速移動(dòng)主軸，讓刀具端面慢慢接觸到Z軸設(shè)定器上表面。臥式數(shù)控車(chē)床

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圖3-8對(duì)刀四、任務(wù)實(shí)施（八）對(duì)刀操作：C、改用微調(diào)操作，讓刀具端面慢慢接觸到設(shè)定器上表面，直到其指針指示到零位d、記下此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系中的Z值，如-320.200e、如Z軸設(shè)定器的高度為50mm，那么工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的Z坐標(biāo)為：-320.200-50=-370.200。最后將-37