數(shù)控車操作實(shí)訓(xùn)教案工程訓(xùn)練中心2009年12月

長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)工程訓(xùn)練課程教案教師姓名實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目名稱數(shù)控車操作實(shí)訓(xùn)時(shí)間45分鐘地點(diǎn)數(shù)控車操作實(shí)訓(xùn)室講授內(nèi)容教學(xué)目的及要求：自從20世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)創(chuàng)立以來，他給機(jī)械制造業(yè)帶來革命化的變化。隨著數(shù)控技術(shù)在我國(guó)的普及和發(fā)展，及高等工科院校教學(xué)改革的不斷深入，為配合工程訓(xùn)練中心的實(shí)踐教學(xué)，在提高學(xué)生綜合能力與高素質(zhì)培養(yǎng)的同時(shí)，讓學(xué)生了解現(xiàn)代制造業(yè)中自動(dòng)化、柔性話、產(chǎn)技術(shù)，我們開展數(shù)控車床實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生通過對(duì)數(shù)控車床的實(shí)驗(yàn)操作達(dá)到下述各方面的鍛煉：了解數(shù)控車床的種類及基本結(jié)構(gòu)；了解用戶操作面板及其操作方法；掌握數(shù)控車床的基本技能及日常維護(hù)與保養(yǎng)的方式方法。教學(xué)重點(diǎn)：數(shù)控車床操作的基本方法教學(xué)難點(diǎn)：數(shù)控車床刀偏刀補(bǔ)的設(shè)置教學(xué)內(nèi)容：一、數(shù)控車床的種類及基本結(jié)構(gòu)1．1數(shù)控機(jī)床種類很多，通常有以下幾種不同的分類；按工藝用途分類（機(jī)床類型）切削加工類具有切削加工功能的數(shù)控機(jī)床。如：數(shù)控銑床、數(shù)控車床、數(shù)控磨床、加工中心、數(shù)控齒輪加工機(jī)床、柔性制造單元等；成型加工類具有通過物理方法改變工件形狀功能的數(shù)控機(jī)床。如數(shù)控折管機(jī)、數(shù)控彎管機(jī)等；特種加工類具有特種加工功能的數(shù)控機(jī)床。如數(shù)控線切割、電火花加工機(jī)、激光加工機(jī)等；其他類型一些廣義上的數(shù)控裝備。如數(shù)控裝配機(jī)、數(shù)控測(cè)量機(jī)、機(jī)器人等。按控制功能分類點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床這類數(shù)控機(jī)床盡能控制兩個(gè)坐標(biāo)軸帶動(dòng)刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)。這類機(jī)床主要有數(shù)控鉆床、印刷電路板鉆孔機(jī)、數(shù)控鏜床、數(shù)控沖床。直線控制數(shù)控機(jī)床這類數(shù)控機(jī)床可控制刀具或工作臺(tái)以適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給速度，沿平行與坐標(biāo)軸的方向進(jìn)行直線移動(dòng)和切削加工。輪廓控制數(shù)控機(jī)床這類數(shù)控機(jī)床具有控制幾個(gè)坐標(biāo)軸同時(shí)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，即多坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)的功能，使刀具相對(duì)于工件按程序規(guī)定的軌跡和速度運(yùn)動(dòng)。這類機(jī)床適用于加工曲線和曲面形狀的零件的數(shù)控機(jī)床。若根據(jù)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)細(xì)分為2軸、3軸、4軸、5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床。聯(lián)動(dòng)坐標(biāo)軸軸數(shù)越多加工程序的編制就越難，通常3軸以上聯(lián)動(dòng)的零件加工程序只能采用自動(dòng)編程系統(tǒng)編制。按進(jìn)給伺服系統(tǒng)類型分類按數(shù)控系統(tǒng)的進(jìn)給伺服子系統(tǒng)有無位置測(cè)量裝置可分為開環(huán)數(shù)控機(jī)床和閉環(huán)數(shù)控機(jī)床，在閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)中，根據(jù)位置測(cè)量裝置安裝的位置又可分為全閉環(huán)和半閉環(huán)兩種。1．2數(shù)控車床與車削中心分類按主軸布置形式分類：臥式和立式。按導(dǎo)軌布置形式分類：水平導(dǎo)軌、斜置導(dǎo)軌。按刀架的數(shù)量分類：?jiǎn)蔚都芎碗p刀架。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)各進(jìn)給軸可自動(dòng)變速，變速范圍大；主軸可自動(dòng)變速，變速范圍大；配有可轉(zhuǎn)位自動(dòng)架，可自動(dòng)換刀；配有液壓動(dòng)力卡盤、自動(dòng)排削裝置、氣動(dòng)防護(hù)門等。3．檔次簡(jiǎn)易NC車床；經(jīng)濟(jì)型NC車床；多功能NC車床；車削中心；NC車床的加工對(duì)象精度要求高的零件。表面粗糙度值要求小的零件，可實(shí)現(xiàn)恒線速切削、剛性好。形狀復(fù)雜的零件，如錐面、復(fù)雜曲線為母線的回轉(zhuǎn)體。在車削中心上還能鉆徑向孔、銑鍵槽、銑凸輪槽和旋轉(zhuǎn)槽等特殊類型的螺紋，如變螺距螺紋等。1．3結(jié)構(gòu)1）主軸箱2）床身3）溜板箱或拖板箱4）尾座或尾架5）控制系統(tǒng)1.4用戶面板操作NCP數(shù)控機(jī)床除系統(tǒng)廠家提供的CRT鍵盤面板外，還有兩塊用戶操作面板，現(xiàn)就這兩塊操作面板上的各個(gè)功能符號(hào)的定義和使用方法作一個(gè)介紹：方式譯碼開關(guān)：CYNCP數(shù)控車床有7種操作模式：MDI：手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式MEM：程序自動(dòng)運(yùn)行方式INC：增量進(jìn)給方式HANDLE：手搖脈沖方式TEACH：示教編程方式JOG：手動(dòng)進(jìn)給方式ZRN：機(jī)床回零方式機(jī)床的一切運(yùn)行都是圍繞著這7種方式進(jìn)行，也就是說，機(jī)床的每一個(gè)動(dòng)作，都必須在某種方式確定的前提下才有實(shí)際意義。另外，在這7種方式中，我們把MDI方式和MEM方式統(tǒng)稱為自動(dòng)方式，把INC方式，HANDLE方式，JOG方式和ZRN方式統(tǒng)稱為手動(dòng)方式。自動(dòng)方式和手動(dòng)方式最本質(zhì)的區(qū)別在于，自動(dòng)方式下機(jī)床的控制是通過程序執(zhí)行G代碼和M，S，T指令來達(dá)到機(jī)床控制的要求，而手動(dòng)方式是通過面板上其它驅(qū)動(dòng)按鍵和倍率開關(guān)的配合來達(dá)到控制的目的。MDI方式是手動(dòng)數(shù)拒輸入方式,一般情況下,MDI方式是用來進(jìn)行單段的程序控制,例如T0200,或者是G00X10,它只是針對(duì)一段程序編程,不需要編寫程序和程序序號(hào),并且,程序一旦執(zhí)行完成以后,程序就不在駐留在內(nèi)存。MEM方式是程序存儲(chǔ)自動(dòng)運(yùn)行方式.程序的執(zhí)行都必須在這個(gè)方式下詐執(zhí)行。INC方式是増量進(jìn)給方式.在増量進(jìn)給方式下,每按一方向進(jìn)給鍵“+X”“-X”“+Z”“-Z”,機(jī)床就移動(dòng)一個(gè)進(jìn)給當(dāng)量,每個(gè)進(jìn)給當(dāng)量的單位是通過選擇IDN方式下的X1,X10,X100,X1000這四個(gè)檔位來進(jìn)行選擇.個(gè)檔位對(duì)應(yīng)的進(jìn)給當(dāng)量如下所示：X1：0.001MMX10：0.01MMX100：0.1MMX1000：1MMHANDLE是手搖輪方式>在這個(gè)方式下,通過搖動(dòng)手搖脈沖發(fā)生器來達(dá)到機(jī)床移動(dòng)控制的目的.在手搖輪方式下，機(jī)床移動(dòng)快慢是通過選擇手輪方式下的X1，X10，X100這3個(gè)的手輪倍率檔位開關(guān)來進(jìn)行控制的。JOG方式是手動(dòng)進(jìn)給方式。在JOG方式下，通過選擇控制面板上的方向鍵“+X”“-X”“+Z”“-Z”，機(jī)床就朝著所選擇的方向連續(xù)進(jìn)給。ZRN方式是機(jī)床回零方式。機(jī)床上電以后，只有回零以后，機(jī)床才能運(yùn)行程序，所以要有一`上電就回零的習(xí)慣。另外，在回零方式下，X軸，Z軸只能朝正方向且必需先回X軸，既+X，+Z方向回零，在這個(gè)時(shí)候如果要X軸回零，只要按一下“+X”方向鍵，機(jī)床就朝+X方向自動(dòng)回零，如果誤按一下“-X”方向鍵，機(jī)床就不會(huì)自動(dòng)連續(xù)進(jìn)給。只有當(dāng)X軸位于零點(diǎn)時(shí)Z軸才能夠進(jìn)行回零操作。啟動(dòng)開關(guān)介紹ST：循環(huán)啟動(dòng)按鈕SP：循環(huán)停止按鈕ST開關(guān)是用于在MEM方式，MDI方式下啟動(dòng)程序執(zhí)行，在自動(dòng)方式下，只要按一下ST啟動(dòng)按鈕，程序就開始運(yùn)行，并且ST開關(guān)上指示燈亮，當(dāng)按SP一下程序停止按鈕時(shí)，程序暫停，指示燈亮，這時(shí)只要再按一下ST循環(huán)啟動(dòng)按鈕，程序繼續(xù)執(zhí)行。在急?；驈?fù)位情況下，程序復(fù)位，指示燈滅。ST開關(guān)在下列情況下無效：A自動(dòng)操作以經(jīng)開始；B循環(huán)停止開關(guān)已經(jīng)被按下；C在復(fù)位情況下；D在急停情況下；E機(jī)床處于報(bào)警狀態(tài)時(shí)。ST循環(huán)啟動(dòng)在下列情況自動(dòng)停止：A循環(huán)停止開關(guān)斷開；B復(fù)位情況發(fā)生；C報(bào)警情況發(fā)生；D方式開關(guān)被切換到其他方式；E在單段情況下，單段程序已經(jīng)執(zhí)行完；F在MDI方式下，程序已經(jīng)執(zhí)行完畢。KEY開關(guān)是寫保護(hù)開關(guān)。當(dāng)把這個(gè)開關(guān)打開的時(shí)候，用戶加工程序可以進(jìn)行編輯，參數(shù)可以進(jìn)行改變，當(dāng)把這個(gè)開關(guān)關(guān)閉的時(shí)候，程序和參數(shù)得到保護(hù)，不能進(jìn)行修改。TRST開關(guān)是手動(dòng)換刀開關(guān)。TRST開關(guān)只能在手動(dòng)方式下（INC，HANDLE，JOG）方式下有效，當(dāng)在手動(dòng)方式下，一直按著TRST開關(guān)，刀架電機(jī)就一直朝著正方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)放開TRST開關(guān)時(shí)，刀架就在當(dāng)前刀位位置停止并反向鎖定，這時(shí)換刀結(jié)束。ON水泵啟動(dòng)開關(guān)，OFF水泵停止開關(guān)。水泵啟停開關(guān)不認(rèn)方式，在任何方式下都有效。另外，水泵的啟動(dòng)停止也可以通過M8，M9進(jìn)行控制。NOR是手動(dòng)主軸正轉(zhuǎn)開關(guān)。REV是手動(dòng)主軸反轉(zhuǎn)開關(guān)。STOP是手動(dòng)主軸停止開關(guān)。手動(dòng)主軸正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)和停止只能在手動(dòng)方式下有效。附：主軸電機(jī)停止也可以通過CRT上的RESET復(fù)位按鈕和用戶面板上的EMECGENCY急停按鈕來進(jìn)行控制。功能按鈕介紹：DRN：空運(yùn)行開關(guān)。這個(gè)開關(guān)是點(diǎn)動(dòng)開關(guān)，當(dāng)按一下時(shí)，DRN指示亮，再按一下時(shí)，指示燈熄滅。當(dāng)DRN指示燈亮的時(shí)候，說明DRN空運(yùn)行有效。在DRN有效的情況下，當(dāng)快速移動(dòng)開關(guān)有效時(shí)，機(jī)床以最大進(jìn)給倍率對(duì)應(yīng)的進(jìn)給速度運(yùn)行。當(dāng)快速移動(dòng)開關(guān)無效時(shí)，機(jī)床以切削進(jìn)給速度運(yùn)行。一般情況下，這個(gè)功能開關(guān)是在試運(yùn)行程序非切削時(shí)運(yùn)行。在程序加工過程中，不能運(yùn)用這個(gè)功能。BDT：程序跳動(dòng)功能。當(dāng)程序執(zhí)行到前面有反斜杠“/”的程序段時(shí)，程序就跳過這一段。SBK：程序單段。這個(gè)開關(guān)是點(diǎn)動(dòng)開關(guān)`，在SBK有效的情況下，程序每執(zhí)行完一段就暫停，按一下ST循環(huán)啟動(dòng)開關(guān)，程序又執(zhí)行下一段，以此類推。要想取消SBK功能，只要在按一下SBK開關(guān)，讓SBK功能指示燈熄滅就可指示燈介紹MRDY機(jī)床準(zhǔn)備好指示：（綠色指示燈）ERR機(jī)床出錯(cuò)指示：（紅色指示燈）這個(gè)指示燈亮的時(shí)候，說明機(jī)床出錯(cuò)報(bào)警，不能進(jìn)行正常操作。LIMIT硬限位報(bào)警硬限位抱警燈指示機(jī)床碰到硬限位擋塊。進(jìn)給倍率開關(guān)這個(gè)開關(guān)有雙層數(shù)字標(biāo)識(shí)符號(hào)，外層數(shù)字符號(hào)表示手動(dòng)進(jìn)給倍率，當(dāng)在手動(dòng)JOG方式和自動(dòng)運(yùn)行時(shí)的空運(yùn)行DRN情況下，數(shù)控系統(tǒng)按外層數(shù)字所給的進(jìn)給速度控制拖板的運(yùn)行速度。內(nèi)層的數(shù)字符號(hào)表示程序的進(jìn)給倍率，外層的數(shù)字符號(hào)只有在JOG方式下有效，而內(nèi)層的數(shù)字符號(hào)只是在自動(dòng)方式下有效。這個(gè)開關(guān)另外還有一個(gè)控制功能，即快速進(jìn)給倍率（RT）控制功能，它在自動(dòng)方式下控制G00的進(jìn)給倍率，在手動(dòng)JOG方式下控制快速進(jìn)給的倍率。急停按鈕和硬限位解除開關(guān)機(jī)床在遇到緊急情況時(shí)，馬上拍下急停按鈕，這時(shí)機(jī)床緊急停止，主軸也馬上緊急剎車。當(dāng)消除故障因素后，急停按鈕復(fù)位機(jī)床操作正常。硬限位解除開關(guān)位于操作箱的右側(cè)，當(dāng)機(jī)床碰到硬限位擋塊時(shí)，先按下硬限位解除開關(guān)不放開，按復(fù)位RESET后，可移動(dòng)相應(yīng)軸到安全位置。二、機(jī)床的維修和保養(yǎng)潤(rùn)滑為保證機(jī)床正常工作，減少零部件磨損，機(jī)床的活動(dòng)部位都應(yīng)定期全面潤(rùn)滑。各潤(rùn)滑部位必須定期按圖加油潤(rùn)滑，注入潤(rùn)滑油必須清潔；箱體中加入的潤(rùn)滑油油面不低于油標(biāo)中心，也不能過高；新機(jī)床各部位初期磨損大，第一次和第二次換油的時(shí)間應(yīng)在工作100小時(shí)和250小時(shí)后，以便及時(shí)清除污物；廢油派出后，箱內(nèi)要用煤油清洗。2.操作主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不得撥動(dòng)變速手柄，以免打壞箱內(nèi)齒輪；主軸啟動(dòng)前，必須檢查各變速手柄位置是否正確，以保證傳動(dòng)齒輪的正確嚙合；制動(dòng)器失靈時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整；機(jī)床加工零件時(shí)，應(yīng)調(diào)整好X、Z方向限位位置，防止刀架撞上尾座或夾頭。3.機(jī)床的使用為保持機(jī)床零部件的使用壽命和精度，使用機(jī)床應(yīng)注意：定期檢查并調(diào)整三角皮帶的張緊力，以保持皮帶的壽命；定期清洗刀座與上刀架之間的污物和冷卻液，以保持刀座的重復(fù)定位精度；絲杠直接驅(qū)動(dòng)進(jìn)給，應(yīng)時(shí)時(shí)注意絲杠清潔；使用中心架，隨行扶架時(shí)，應(yīng)對(duì)工作支撐面進(jìn)行潤(rùn)滑；裝卸工件或工作者離開機(jī)床時(shí)，必須停止主電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)；加工零件過程中，應(yīng)把滑門置于防護(hù)區(qū)內(nèi)；機(jī)床停機(jī)后重新啟動(dòng)，其間隔不得少于60秒；加工零件內(nèi)孔時(shí)，應(yīng)注意清理主軸內(nèi)孔廢削。4.機(jī)床安全操作注意事項(xiàng)本機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)已充分考慮過機(jī)床的操作安全和安全防護(hù)裝置，在危險(xiǎn)部位、區(qū)域軍設(shè)置有警告標(biāo)志，但仍要提醒您注意：機(jī)床應(yīng)安置在平整穩(wěn)固的地基上并加以固定；機(jī)床外露部分可能使您碰傷，操作維修時(shí)應(yīng)避免過大的動(dòng)作幅度。主電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，打開端門在皮帶運(yùn)動(dòng)處工作時(shí)十分危險(xiǎn)的；主軸啟動(dòng)前，必須檢查各變速手柄位置是否正確，以保證傳動(dòng)齒輪的正常嚙合；主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不得撥動(dòng)變速手柄，以免打壞箱內(nèi)齒輪；制動(dòng)器失靈時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整；主軸未停穩(wěn)就裝夾工件會(huì)使您遭受意外傷害；操作者離開機(jī)床時(shí)，必須停止主軸電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)；禁止工件未夾穩(wěn)就啟動(dòng)主軸；主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)應(yīng)避免靠近卡盤處；加工過程中禁止翻越運(yùn)轉(zhuǎn)工件進(jìn)行任何操作；刀具未加以固定時(shí)請(qǐng)勿轉(zhuǎn)換刀位；刀架換刀時(shí)注意刀尖旋轉(zhuǎn)半徑，避免刀具撞上工件、卡盤、尾座、滑門，或給您造成意外傷害；機(jī)床加工零件時(shí)，應(yīng)調(diào)整好X、Z方向限位位置，防止刀架撞上尾座或夾頭；本機(jī)