实验四 数控铣床编程操作实验
实验目
1．解数控铣床基特点机床坐标系
2．熟悉FANUC 0iMD 数控系统应
3．掌握数控铣床常规操作方法重点学数控铣床回零操作手动刀操作工件坐标系设定程序输入编辑动加工等操作
二实验设备
1．CGM4300B数控铣床
2．FANUC 0iMD 数控系统
三实验基础知识
1．数控铣床特点组成
CGM4300B数控铣床基PC机控制三轴联动数控铣床该机床浙江学现代制造工程研究辰光数控公司开发生产教学型数控铣床具机械结构简单控制原理清晰加工功强国际标准指令等特点该机床具直线插补圆弧插补刀具补偿固定循环子程序调等功完成基铣削钻削攻螺纹动工作循环等工作加工种形状复杂凸轮样板模具零件等CGM4300数控铣床硬件包括五部分：铣床控制柜控制计算机加工刀具辅助刀具
2．CGM4300B数控铣床技术参数
铣床式样 双立柱式
外形尺寸 800 mm×1100 mm×1500 mm
效行程 280mm×350mm×100mm
定位精度 001300mm
重复定位精度 0005300mm
运动速度 48mmin
轴高转速 24000rmin
XYZ轴驱动 伺服电机驱动精度滚珠丝杠
换刀方式 手动专工具锁紧
控制计算机 通PC计算机
原点开关 光电元件
行程开关 XYZ方五开关
紧急制动 计算机键盘控制控制柜电源开关控制
机床电源 220V50HZ
3．机床坐标系
数控机床采国际通标准笛卡尔右手直角坐标系：三坐标轴XYZ互相垂直坐标轴方符合右手法拇指方X轴正方食指Y轴正方中指Z轴正方数控机床永远假定工件静止刀具运动时规定坐标轴正方总指增工件刀具间距离方
Z轴：轴方远离工作台方正方数控铣床Z轴首先确定
X轴：行工件装夹面行切削方数控铣床X轴水右正方
Y轴：Y轴正方笛卡尔法判定
4．数控代码规范
1）程序结构
ＮＣ程序程序段组成程序段执行加工步骤程序段干字组成字址符数值组成址符必须写字母程序段包含程序结束符M02M30目前常字址变程序段格式
2）数控指令
数控指令包括准备功指令（G功）辅助功指令（M功）刀具功指令（T功）轴功指令（S功）进功指令（F功）常指令：
G00 快速移动模态 例：G00X40Y50
G01 直线插补模态 例：G01X40Y30Z0
G02 时针圆弧插补模态 例：G02X40Y10R10
G03 逆时针圆弧插补模态 例：G03X40Y10I10J10
G04 暂停单位毫秒 例：G04P200
G17 XY面选择数控铣床缺省
G21 米制单位设定缺省
G41G42G40 刀具半径左补偿刀具半径右补偿刀具半径补偿取消
G43G44G49 刀具长度正补偿刀具长度负补偿刀具长度补偿取消
G54～G59 第工件坐标系～第六工件坐标系指定
G80 钻孔循环取消
G81 钻孔循环 例：G81X10Y10Z15R5F50
G83 啄式钻孔循环 例：G83X10Y10Z15R5P300Q5F50
G90 绝尺寸
G91 相尺寸
G94 进率Ｆ单位mmmin数控铣床缺省
G95 进率Ｆ单位mm／r
M00 程序停止
M02 程序结束
M03 轴时针旋转
M04 轴逆时针旋转
M05 轴停止
M08 冷液开
M09 冷液关闭
M30 程序结束返回
M98 调子程序 例 ：M98P0032007调O2007子程序3次
M99 子程序结束
5．FANUC 0iMD 数控系统控制面板
数控铣床提供种功通控制面板键盘操作实现机床配备数控系统CRTMDI控制面板形式相CGM4300数控铣床配备FANUC 0iMD数控系统面介绍控制键功
1)功键
开机先选择功键进功状态选择级子功（软键）进行具体操作
POS键：位置显示键CRT显示机床现位置
PRGRM键：程序键编辑方式编辑显示存程序显示MDI数
MENU OFSET键：菜单设置键刀具偏置数值显示设定
OPR ALARM键：报警显示键键显示报警号报警提示
DGNOS PARAM键：参数设置键设置数控系统参数
AUX GRAPH键：图象显示键暂功
2)数输键
输英文字母数字符号常见功：GM—指令F—进量S—轴转速 XYZ—坐标 I J K—圆弧圆心坐标R—圆弧半径T—刀具号换刀指令O—程序名N—程序段号09—数字等
3)编辑键
ALTER键：修改键程序前光标位置修改指令代码
INSRT键：插键程序前光标位置插指令代码
DELET键：数程序段删键
EOB键：程序段结束键称程序段输入键确认健回车键
4）复位键
复位键RESET：键复位CNC系统
5)输输出键
输入键INPUT：外部设备通信时键启动输入设备开始输入数CNC
输出键OUTPT START：键CNC开始输出存中参数程序外部设备
6）软键
软键子功键含义显示前屏幕应软键位置功状态异某功干子功子功软键形式存
7）编辑辅助键
光标移动键CURSOR：CRT页面步步移动光标↑：前移动光标↓：移动光标
页面变换键PAGE：CRT屏幕选择页面↑：前变换页面↓：变换页面
取消键CAN：键删输字符
8）运行模式选择旋扭：MODE SELECT
HOME：返回机床参考点模式
JOG：手动连续进模式
JOGINC：手动断续进模式
EDIT：程序编辑模式
MDI：手动数输入模式
STEP：单步加工模式
AUTO：动加工模式
HANDLE：手摇脉发生器操作模式
9）进速度倍率调节旋扭：目前进速度倍率实际进速度
轴速度倍率调节旋扭：目前设定速度倍率实际轴转速
10)功键旋扭：
AXIS SELECT旋扭：手动进轴方选择旋扭JOGJOGINC运行模式式时选择手动进轴方
ONOFF键： CNC电源钮ON接通CNC电源OFF断开CNC电源
ESTOP键：急停钮出现紧急情况时钮伺服进轴运转立停止工作
6．数控铣床基操作
加工程序编制完成操作机床工件进行加工面介绍数控铣床基操作方法
1）电源接通断开
机床电源接通前检查电源柜空气开关否全部接通电源框门关先开机床电源操作面板CNC POWER ON钮方开机床电源开关CRT屏幕显示XYZ坐标位置时开始工作
动工作循环结束机床运动部件停止运动操作面板CNC POWER OFF钮断开数控系统电源然切断电源柜机床电源开关
2）回零操作
机床出现列情况时操作者必须进行返回机床参考点操作：开始工作前机床电源接通机床停电次接通数控系统电源机床急停信号超程报警信号解恢复工作
返回参考点操作步骤：①旋转方式选择开关MODE SELECTHOME位置进回零方式②坐标轴选择钮JOG AXIS SELECT＋X＋Y＋Z键选择需移动坐标轴③旋转快速倍率修调开关设定返回参考点进速度④坐标轴正运动钮放开坐标运动动保持返回参考点直参考点指示灯亮时停止
3) 手动连续进断续进
手动断续进操作步骤：①旋转方式选择开关MODE SELECTJOGINC进入断续进方式设置进步长②坐标轴选择钮JOG AXIS SELECTXYZ键选择准备移动坐标轴③旋转快速倍率修调开关FEEDRATE OVERRIDE选择点动进速率④根坐标轴运动方正方负方钮坐标便实现点动进点动状态次坐标进键进部件移动段距离
手动连续进操作步骤：旋转方式选择开关MODE SELECT处JOG位置时选择运动轴正方负方钮运动部件便相应坐标方连续运动直钮松开时坐标轴停止运动
4）轴手动操作
动运行时轴转速转等均程序中S功M功指定手动操作时轴启动必须MDI方式设定轴转速方式选择开关MODE SELECT处JOG位置时手动控制轴正转反转停止调节轴转速修调开关SPINDLE SPEED OVERRIDE轴转速进行倍率修调手动操作钮CWCCWSTOP控制轴正转反转停止
5）动运行操作
机床动运行称机床动循环动运行前必须坐标轴返回参考点结构完整数控程序
先旋转方式选择开关MODE SELECT置AUTO状态进动运行方式程序键PRGRM屏幕显示数控程序CURSOR键光标移动选程序程序头循环启动钮CYCLE START动操作开始执行
6）机床急停操作
机床手动动运行中旦发现异常情况应立停止机床运动急停钮进保持钮中意均机床停止
急停钮果机床运行时急停钮ESTOP机床进运动轴运动会立停止工作排障重新执行程序恢复机床工作时时针旋转该钮机床复位钮复位进行手动返回机床参考点操作
进保持钮果机床运行时进保FEED HOLD钮机床处保持状态急停解循环启动钮恢复机床运动状态需进行返回参考点操作
7）刀具偏置设定
刀具偏置设定包括刀具长度偏置量刀具半径偏置量设定操作步骤：功键MENU OFSET进入偏置菜单软键TOOL进入刀具偏置设定画面移动光标输修改偏置号键入偏置量输入键INPUT
8）程序输入编辑
输入编辑检索程序时需程序保护开关PROGRAM PROTECT开运行模式置EDIT状态显示模式置PRGRM状态
程序新建：键入程序名INSRT完成程序新建
程序调入：键入程序名INPUT完成程序调入
程序输入：键入程序单元INSRT完成输入确认EOB程序段换行
程序编辑：换键ALTER删键DELET退格键CAN等完成程序修改编辑
7数控铣床操作步骤
1）开机开机般先开机床开系统设计二者互锁机床通电CRT显示信息
2）返回参考点增量控制系统（增量式位置检测元件）机床必须首先执行步建立机床坐标移动基准
3）输入数控程序简单程序直接采键盘CNC控制面板输入程序非常简单加工件程序没保存必时采MDI方式输外部程序通DNC方式输入数控系统存
4）程序编辑输入程序需修改进行编辑操作时方式选择开关置编辑位置利编辑键进行增加删更改编辑程序必须保存方运行
5）空运行校验机床锁住机床台运行程序步骤程序进行检查错误需重新进行编辑
6）刀设定工件坐标系采手动进移动机床刀具中心位工件坐标系零点该点程序起始处该点机械坐标写入G54偏置确定键完成
7）动加工加工中进保持钮暂停进运动观察加工情况进行手工测量循环启动钮恢复加工
8）关机般应先关闭数控系统关闭机床电源
8数控铣床操作程中注意事项
1）次开机前检查铣床润滑油泵中润滑油否充裕切削液否足够等
2）开机时首先开总电源然CNC 电源中开启钮急停钮时针旋转铣床复位钮处命状态
3）手动操作时必须时刻注意进行XY方移动前必须Z轴处抬刀位置移动程中CRT屏幕中坐标位置变化观察刀具移动
4）编程程中初学者说量少G00指令特XYZ三轴联动中更应注意走空刀时应Z轴移动XY轴移动分开进行抬刀少斜插避免刀具碰工件发生破坏
5）利DNC功时注意铣床存容量般电脑铣床传输程序总字节数应23kB果程序较长必须采电脑边传输边加工方法程序段号超N9999果程序段超1万助程序编辑功程序段号取消
6）铣床出现报警时根报警号查找原时解报警关机事否开机处报警状态
四实验容
1．实验老师指导解数控铣床结构特点加工特点控制原理机床坐标系组成
2．练FANUC 0iMD 数控系统控制面板功扭旋扭作熟悉规范方法
3．练数控铣床基操作方法重点学数控铣床回零操作手动刀工件坐标系设定程序输入动加工等操作
4．数控铣床加工实训定时间完成指定零件数控加工
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实验目
1．解数控铣床基特点机床坐标系
2．熟悉FANUC 0iMD 数控系统应
3．掌握数控铣床常规操作方法重点学数控铣床回零操作手动刀操作工件坐标系设定程序输入编辑动加工等操作
二实验设备
1．CGM4300B数控铣床
2．FANUC 0iMD 数控系统
三实验基础知识
1．数控铣床特点组成
CGM4300B数控铣床基PC机控制三轴联动数控铣床该机床浙江学现代制造工程研究辰光数控公司开发生产教学型数控铣床具机械结构简单控制原理清晰加工功强国际标准指令等特点该机床具直线插补圆弧插补刀具补偿固定循环子程序调等功完成基铣削钻削攻螺纹动工作循环等工作加工种形状复杂凸轮样板模具零件等CGM4300数控铣床硬件包括五部分：铣床控制柜控制计算机加工刀具辅助刀具
2．CGM4300B数控铣床技术参数
铣床式样 双立柱式
外形尺寸 800 mm×1100 mm×1500 mm
效行程 280mm×350mm×100mm
定位精度 001300mm
重复定位精度 0005300mm
运动速度 48mmin
轴高转速 24000rmin
XYZ轴驱动 伺服电机驱动精度滚珠丝杠
换刀方式 手动专工具锁紧
控制计算机 通PC计算机
原点开关 光电元件
行程开关 XYZ方五开关
紧急制动 计算机键盘控制控制柜电源开关控制
机床电源 220V50HZ
3．机床坐标系
数控机床采国际通标准笛卡尔右手直角坐标系：三坐标轴XYZ互相垂直坐标轴方符合右手法拇指方X轴正方食指Y轴正方中指Z轴正方数控机床永远假定工件静止刀具运动时规定坐标轴正方总指增工件刀具间距离方
Z轴：轴方远离工作台方正方数控铣床Z轴首先确定
X轴：行工件装夹面行切削方数控铣床X轴水右正方
Y轴：Y轴正方笛卡尔法判定
4．数控代码规范
1）程序结构
ＮＣ程序程序段组成程序段执行加工步骤程序段干字组成字址符数值组成址符必须写字母程序段包含程序结束符M02M30目前常字址变程序段格式
2）数控指令
数控指令包括准备功指令（G功）辅助功指令（M功）刀具功指令（T功）轴功指令（S功）进功指令（F功）常指令：
G00 快速移动模态 例：G00X40Y50
G01 直线插补模态 例：G01X40Y30Z0
G02 时针圆弧插补模态 例：G02X40Y10R10
G03 逆时针圆弧插补模态 例：G03X40Y10I10J10
G04 暂停单位毫秒 例：G04P200
G17 XY面选择数控铣床缺省
G21 米制单位设定缺省
G41G42G40 刀具半径左补偿刀具半径右补偿刀具半径补偿取消
G43G44G49 刀具长度正补偿刀具长度负补偿刀具长度补偿取消
G54～G59 第工件坐标系～第六工件坐标系指定
G80 钻孔循环取消
G81 钻孔循环 例：G81X10Y10Z15R5F50
G83 啄式钻孔循环 例：G83X10Y10Z15R5P300Q5F50
G90 绝尺寸
G91 相尺寸
G94 进率Ｆ单位mmmin数控铣床缺省
G95 进率Ｆ单位mm／r
M00 程序停止
M02 程序结束
M03 轴时针旋转
M04 轴逆时针旋转
M05 轴停止
M08 冷液开
M09 冷液关闭
M30 程序结束返回
M98 调子程序 例 ：M98P0032007调O2007子程序3次
M99 子程序结束
5．FANUC 0iMD 数控系统控制面板
数控铣床提供种功通控制面板键盘操作实现机床配备数控系统CRTMDI控制面板形式相CGM4300数控铣床配备FANUC 0iMD数控系统面介绍控制键功
1)功键
开机先选择功键进功状态选择级子功（软键）进行具体操作
POS键：位置显示键CRT显示机床现位置
PRGRM键：程序键编辑方式编辑显示存程序显示MDI数
MENU OFSET键：菜单设置键刀具偏置数值显示设定
OPR ALARM键：报警显示键键显示报警号报警提示
DGNOS PARAM键：参数设置键设置数控系统参数
AUX GRAPH键：图象显示键暂功
2)数输键
输英文字母数字符号常见功：GM—指令F—进量S—轴转速 XYZ—坐标 I J K—圆弧圆心坐标R—圆弧半径T—刀具号换刀指令O—程序名N—程序段号09—数字等
3)编辑键
ALTER键：修改键程序前光标位置修改指令代码
INSRT键：插键程序前光标位置插指令代码
DELET键：数程序段删键
EOB键：程序段结束键称程序段输入键确认健回车键
4）复位键
复位键RESET：键复位CNC系统
5)输输出键
输入键INPUT：外部设备通信时键启动输入设备开始输入数CNC
输出键OUTPT START：键CNC开始输出存中参数程序外部设备
6）软键
软键子功键含义显示前屏幕应软键位置功状态异某功干子功子功软键形式存
7）编辑辅助键
光标移动键CURSOR：CRT页面步步移动光标↑：前移动光标↓：移动光标
页面变换键PAGE：CRT屏幕选择页面↑：前变换页面↓：变换页面
取消键CAN：键删输字符
8）运行模式选择旋扭：MODE SELECT
HOME：返回机床参考点模式
JOG：手动连续进模式
JOGINC：手动断续进模式
EDIT：程序编辑模式
MDI：手动数输入模式
STEP：单步加工模式
AUTO：动加工模式
HANDLE：手摇脉发生器操作模式
9）进速度倍率调节旋扭：目前进速度倍率实际进速度
轴速度倍率调节旋扭：目前设定速度倍率实际轴转速
10)功键旋扭：
AXIS SELECT旋扭：手动进轴方选择旋扭JOGJOGINC运行模式式时选择手动进轴方
ONOFF键： CNC电源钮ON接通CNC电源OFF断开CNC电源
ESTOP键：急停钮出现紧急情况时钮伺服进轴运转立停止工作
6．数控铣床基操作
加工程序编制完成操作机床工件进行加工面介绍数控铣床基操作方法
1）电源接通断开
机床电源接通前检查电源柜空气开关否全部接通电源框门关先开机床电源操作面板CNC POWER ON钮方开机床电源开关CRT屏幕显示XYZ坐标位置时开始工作
动工作循环结束机床运动部件停止运动操作面板CNC POWER OFF钮断开数控系统电源然切断电源柜机床电源开关
2）回零操作
机床出现列情况时操作者必须进行返回机床参考点操作：开始工作前机床电源接通机床停电次接通数控系统电源机床急停信号超程报警信号解恢复工作
返回参考点操作步骤：①旋转方式选择开关MODE SELECTHOME位置进回零方式②坐标轴选择钮JOG AXIS SELECT＋X＋Y＋Z键选择需移动坐标轴③旋转快速倍率修调开关设定返回参考点进速度④坐标轴正运动钮放开坐标运动动保持返回参考点直参考点指示灯亮时停止
3) 手动连续进断续进
手动断续进操作步骤：①旋转方式选择开关MODE SELECTJOGINC进入断续进方式设置进步长②坐标轴选择钮JOG AXIS SELECTXYZ键选择准备移动坐标轴③旋转快速倍率修调开关FEEDRATE OVERRIDE选择点动进速率④根坐标轴运动方正方负方钮坐标便实现点动进点动状态次坐标进键进部件移动段距离
手动连续进操作步骤：旋转方式选择开关MODE SELECT处JOG位置时选择运动轴正方负方钮运动部件便相应坐标方连续运动直钮松开时坐标轴停止运动
4）轴手动操作
动运行时轴转速转等均程序中S功M功指定手动操作时轴启动必须MDI方式设定轴转速方式选择开关MODE SELECT处JOG位置时手动控制轴正转反转停止调节轴转速修调开关SPINDLE SPEED OVERRIDE轴转速进行倍率修调手动操作钮CWCCWSTOP控制轴正转反转停止
5）动运行操作
机床动运行称机床动循环动运行前必须坐标轴返回参考点结构完整数控程序
先旋转方式选择开关MODE SELECT置AUTO状态进动运行方式程序键PRGRM屏幕显示数控程序CURSOR键光标移动选程序程序头循环启动钮CYCLE START动操作开始执行
6）机床急停操作
机床手动动运行中旦发现异常情况应立停止机床运动急停钮进保持钮中意均机床停止
急停钮果机床运行时急停钮ESTOP机床进运动轴运动会立停止工作排障重新执行程序恢复机床工作时时针旋转该钮机床复位钮复位进行手动返回机床参考点操作
进保持钮果机床运行时进保FEED HOLD钮机床处保持状态急停解循环启动钮恢复机床运动状态需进行返回参考点操作
7）刀具偏置设定
刀具偏置设定包括刀具长度偏置量刀具半径偏置量设定操作步骤：功键MENU OFSET进入偏置菜单软键TOOL进入刀具偏置设定画面移动光标输修改偏置号键入偏置量输入键INPUT
8）程序输入编辑
输入编辑检索程序时需程序保护开关PROGRAM PROTECT开运行模式置EDIT状态显示模式置PRGRM状态
程序新建：键入程序名INSRT完成程序新建
程序调入：键入程序名INPUT完成程序调入
程序输入：键入程序单元INSRT完成输入确认EOB程序段换行
程序编辑：换键ALTER删键DELET退格键CAN等完成程序修改编辑
7数控铣床操作步骤
1）开机开机般先开机床开系统设计二者互锁机床通电CRT显示信息
2）返回参考点增量控制系统（增量式位置检测元件）机床必须首先执行步建立机床坐标移动基准
3）输入数控程序简单程序直接采键盘CNC控制面板输入程序非常简单加工件程序没保存必时采MDI方式输外部程序通DNC方式输入数控系统存
4）程序编辑输入程序需修改进行编辑操作时方式选择开关置编辑位置利编辑键进行增加删更改编辑程序必须保存方运行
5）空运行校验机床锁住机床台运行程序步骤程序进行检查错误需重新进行编辑
6）刀设定工件坐标系采手动进移动机床刀具中心位工件坐标系零点该点程序起始处该点机械坐标写入G54偏置确定键完成
7）动加工加工中进保持钮暂停进运动观察加工情况进行手工测量循环启动钮恢复加工
8）关机般应先关闭数控系统关闭机床电源
8数控铣床操作程中注意事项
1）次开机前检查铣床润滑油泵中润滑油否充裕切削液否足够等
2）开机时首先开总电源然CNC 电源中开启钮急停钮时针旋转铣床复位钮处命状态
3）手动操作时必须时刻注意进行XY方移动前必须Z轴处抬刀位置移动程中CRT屏幕中坐标位置变化观察刀具移动
4）编程程中初学者说量少G00指令特XYZ三轴联动中更应注意走空刀时应Z轴移动XY轴移动分开进行抬刀少斜插避免刀具碰工件发生破坏
5）利DNC功时注意铣床存容量般电脑铣床传输程序总字节数应23kB果程序较长必须采电脑边传输边加工方法程序段号超N9999果程序段超1万助程序编辑功程序段号取消
6）铣床出现报警时根报警号查找原时解报警关机事否开机处报警状态
四实验容
1．实验老师指导解数控铣床结构特点加工特点控制原理机床坐标系组成
2．练FANUC 0iMD 数控系统控制面板功扭旋扭作熟悉规范方法
3．练数控铣床基操作方法重点学数控铣床回零操作手动刀工件坐标系设定程序输入动加工等操作
4．数控铣床加工实训定时间完成指定零件数控加工
文档容仅供参考果您需解决具体问题建议您详细咨询相关领域专业士
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