教学课件第3章数控编程基础

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(7) 循环启动。在自动加工功能菜单下,当选择并调入 需要运行的加工程序后,再置工作方式开关于“自动”方式, 然后按下此按钮(按钮灯亮),即开始自动执行程序指令。机 床进给轴将以程序指令的速度移动。
第3章数控铣床的操作与编程
(8) 进给保持。在自动运行过程中,按下此按钮(按钮灯亮), 机床运动轴减速停止,程序执行暂停,但加工状态数据将保持, 若再按下“循环启动”按钮,则系统将继续运行。注意,若暂 停期间按过主轴停转的话,继续运行前,必须先启动主轴;否 则,将有引发事故的可能。
床鞍的纵、横向导轨面均采用了贴塑面,提高了导轨的耐 磨性,消除了低速爬行现象。
第3章数控铣床的操作与编程
ZJK7532-1型数控钻铣床的主传动是由主电机经三级齿 轮传动传递到主轴,采用传统的齿轮箱及其机械式的换挡变 速方式,换挡变速应在机床停止运转时靠手工进行。主轴转 速范围为85~1600 r/min,共有6级变化,见表3-1。可通过改 变主轴箱正面的高低挡(H、L)及各挡级数(1、2、3级)来实现。
表3-1 ZJK7532-1型数控钻铣床的主轴转速
频 率
50 H z 60 H z
H 1 1600 1900
H 2 900 1060
转速 /(r/m in)
H 3
L 1
530
250
630
300
L 2 140 170
L 3 85 100
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X、Y、Z各进给轴均由步进电机直接带动丝杆完成各个方 向的进给运动。Z轴运动是整个铣头(包括主电机及主传动系统) 一起进行的。
工 工作作台台 支支承 承 (可 (可手手动动 升升降 降) )
图3-1 XK5032型数控铣床
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XK5032型数控铣床是配有高精度、高性能、带有CNC控 制软件系统的三坐标数控铣床(可选配FANUC 3MA/ 10M/ 11M/ 12M等多种CNC系统),并可加第四轴。机床具有直线插补、 圆弧插补、三坐标联动空间直线插补功能,还有刀具补偿、固 定循环和用户宏程序等功能;能完成90%以上的基本铣削、镗 削、钻削、攻螺纹及自动工作循环等工作,可用于加工各种形 状复杂的凸轮、样板和模具零件。
此外,在面板左上方,还有一些指示灯指示系统的各种状 态。例如,电源有无的指示,是否联机的指示,报警状态的指 示和回参考点的指示等。
第3章数控铣床的操作与编程 3.1.4 控制软件界面与菜单结构
图3-5 控制软件环境界面
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(1) 加工方式。显示系统当前的运行方式。随着机械操作 面板上的工作方式选择开关的切换而改变。加工方式有自动、 校验、手动、步进、急停和手动回参考点等。
第3章数控铣床的操作与编程 图3-3 XK5032型数控铣的传动系统图
第3章数控铣床的操作与编程
工作台的纵向(X轴)和横向(Y轴)进给运动、主轴套筒的垂 直(Z轴)进给运动,都是由各自的交流伺服电机驱动,分别通过 同步齿形带传给滚珠丝杠,实现进给。各轴的进给速度范围是 5~2500 mm/min,各轴的快进速度为5000 mm/min。当然,实 际移动速度还受操作面板上速度修调开关的影响。
此外,若按照主轴放置方式可有卧式数控铣床和立式数控 铣床之分。对立式数控铣床而言,若按Z轴方向运动的实现形式 又可有工作台升降式和刀具升降式(固定工作台)。立式升降台数 控铣床由于受工作台本身重量的影响,使得采用不能自锁的滚 珠丝杠导轨有一定的技术难度,故一般多用于垂直工作行程较 大的场合。当垂直工作行程较小时,则常用刀具升降的固定工 作台式数控铣床,刀具主轴在小范围内运动,其刚性较容易保 证。
第3章数控铣床的操作与编程
床床身身 立立柱柱
Z轴Z轴伺伺 服服电 机电 机
数 数控控 操操 作作面 板面 板
纵 纵向向工工 作作台 台
强强电电 柜柜 变 压变 压器器 箱箱
底底 座座
ZZ
XX YY
机机械械操 作操面 板作 面
纵纵 向向进 给进伺给服 电伺机 服 电 机 横横向向溜 板溜 板
横横向向进 给进伺 服给电伺机 服 电 行行程程限 位限开 关位 开 关
(2) 加工程序。显示自动加工时,当前正在执行的程序行 内容并随程序的运行而更新。
32 mm 50 mm 28 mm 6 85~1600 r/min 1500 mm/min 0.001 mm (99 999.999 mm 3 直线(空间)、圆弧(平面) 有
3.1.第3 3操章作数面控板铣及床其的基操本作控与制编功程能
指示
报警
回参考点
强 电 驱 动 联 机 攻 丝 数 控 超 程 X轴 Y轴 Z轴
在步进方式下,每按下后再释放某按钮一次,该拖板即在 对应方向上产生一固定的位移,其位移量等于轴的最小设定单 位乘增量倍率。(系统最小设定单位为0.001 mm)
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(6) 快移按钮。在手动方式下,若同时按快移按钮和某 个轴移动方向按钮,则在对应轴方向上,将无视进给速度修 调倍率的设定,以系统内部设定的快移速度产生位移。
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(10) MST锁住。在自动运行之前,按下此钮,则程序中的 所有M、S、T指令均无效。
(11) Z轴锁住。在自动运行开始前,按下此按钮后,再循 环启动,则往Z轴去的控制信息被截断,Z轴不动,但数控运算 和CRT显示照常。
(12) 超程解除按钮。当某进给轴沿某一方向持续移动而碰 到行程硬限位保护开关时,系统即处于超程报警保护状态,此 时若要退出此保护状态,必须置方式开关于“手动”方式,在 按住此按钮的同时,再按压该轴的反方向移动按键,向相反的 方向移动方可。
点动 单段
步进 回参考点
自动
手动攻丝
工作方式
×10
×100
×1
×1000
×50
×80
+X
×30 ×10
Байду номын сангаас
×100 ×140
-Z
增量倍率、进给修调
-Y 快移 +Y
+Z -X
循 环 启 动进 给 保 持机 床 锁 住M S T锁 住Z轴 锁 住
电 源 开 关 超 程 解 除冷 却 开 关主 轴 正 转主 轴 停 主 轴 反 转 急 停
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若按数控装置控制的轴数,可有两坐标联动和三坐标联动 之分。若有特定要求,还可考虑加进一个回转的A坐标或C坐 标,即增加一个数控分度头或数控回转工作台。这时机床应相 应地配制成四坐标控制系统。
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2.数控铣床的结构组成
图3-1所示是XK5032型立式数控铣床的外形结构图。和传 统的铣床一样,机床的主要部件有床身、铣头、主轴、纵向工 作台(X轴)、横向床鞍(Y轴)、可调升降台(手动)、液压与气动 控制系统和电气控制系统等。作为数控机床的特征部件有X、 Y、Z(刀具)各进给轴驱动用伺服电机、行程限位及保护开关、 数控操作面板及其控制台。伺服电机内装有脉冲编码器,位置 及速度反馈信息均由此取得,构成半闭环控制系统。
(3) 工作方式选择开关。此开关可用于对机床操作选择处于 自动、单段、点动、步进(增量)和回参考点五种方式。
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(4) 增量倍率与进给修调开关。MDI方式及自动运行方式 下可通过此开关设定进给速度修调倍率(共有×10、×30、 ×50、×80、×100、×140六挡)。若程序指令为F200,倍率 开关处于×30挡,则实际进给速度为200×30( = 60 mm/min。
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3.1 数控铣床及其组成
3.1.1 数控铣床的类型及基本组成
1.数控铣床的类型
(1) 数控仿形铣床。通过数控装置将靠模移动量数字化后, 可得到高的加工精度,可进行较高速度的仿形加工。进给速度 仅受刀具和材料的影响。
(2) 数控摇臂铣床。摇臂铣床采用数控装置可提高效率和加 工精度,可以加工手动铣床难以加工的零件。
步进方式下,可通过此开关设定增量进给倍率(共有×1、 ×10、×100、×100四挡)。若此开关处于×100挡,则每次按 压轴移动方向按钮一次,拖板在相应的方向移动0.1 mm(即100 个设定单位)。
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(5) 轴移动方向按钮(+X、−X、+Y、−Y、+Z、−Z )。在手 动或步进方式下,按下此六个按钮之一,各轴将分别在相应的 方向上产生位移,手动方式时拖板作连续位移直到松开为止, 其实际移动速度等于系统内部设定的快移速度乘进给速度修调 倍率。
图3-4 ZJK7532-1型数控钻铣床的机械操作面板
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通过各操作开关可实现以下控制功能:
(1) 电源开关。合上机床电柜总电源开关后,必须用钥匙打 开此开关,数控系统的驱动电源、主电机电源才能接通。
(2) 急停按钮。机床操作过程中,出现紧急情况时,按下此 按钮,进给及主轴运行立即停止,CNC进入急停状态。紧急情 况解除后,顺时针方向转动按钮可以退出急停状态。
工 作工台作 台支支承承 (可 手 动 (可升手降动 升) 降 )
图3-2 ZJK7532-1型数控钻铣床
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3.1.2 数控铣床的传动及速度控制
图3-3所示为XK5032型数控铣床的传动系统图。该机床主 传动采用专用的无级调速主电动机,由皮带轮将运动传至主轴。 主轴转速分为高低两挡,通过更换带轮的方法来实现换挡。当 换上(96.52 mm /(127 mm的带轮时,主轴转速为80~4500 r/min(高速挡),当换上(71.12 mm/ (162.56 mm的带轮时,主轴 转速为45~2600 r/min(低速挡)。每挡内的转速选择可由程序中 的S指令给定,也可由手动操作执行。
(9) 机床锁住。在自动运行开始前,将此钮按下,再按 “循环启动”执行程序,则送往机械侧的控制信息将被截断, 机械部分不动。数控装置内部在照常进行控制运算,同时CRT 显示信息也在变化。这一功能主要用于校验程序,检查语法错 误。
第3章数控铣床的操作与编程
注: ① 即使是G28、G29指令,机床也不运动。 ② 机床辅助功能指令依然有效。 ③ 在自动运行过程中,再按下此按钮,机床锁住无效。 ④ 在锁住运行过程中,欲弹起此按钮以解除机床锁住亦无效。
(3) 数控万能工具铣床。采用数控装置的万能工具铣床有手 动指令简易数控型、直线点位系统数控型和曲线轨迹系统数控 型。操作方便,便于调试和维修。当然,这类机床基本都具有 钻、镗加工的能力。
第3章数控铣床的操作与编程
(4) 数控龙门铣床。工作台宽度在630 mm以上的数控铣床, 多采用龙门式布局。其功能向加工中心靠近,用于大工件、大 平面的加工。
第3章数控铣床的操作与编程
(13) 冷却开关。按下此按钮,供液电机启动,打开冷却液, 再按此钮,供液停止。
(14) 主轴正转。按下此按钮,主轴电机正转,同时钮内指 示灯点亮。
(15) 主轴停转。按下此按钮,主轴电机运转停止,同时钮 内指示灯点亮。
(16) 主轴反转。按下此按钮,主轴电机反转,同时钮内指 示灯点亮。
第3章数控铣床的操作与编程
ZJK7532-1型数控钻铣床是华中数控研制生产的一种经 济型数控铣床,机床构成如图3-2所示。主要由个人计算机(PC 机)、控制接口柜、机械操作面板、冷却供液系统和机床本体 等部分组成。各进给轴用步进电机驱动,是典型的开环控制 机床,采用通用PC机和华中数控公司开发的HCNC-M控制软 件直接联机控制,功能基本和XK5032数控铣床类同。
ZJK7532-1型数控钻铣床的主要技术参数为:
工作台工作面积
240×480 mm2
工作台纵向最大行程(X轴) 400 mm
工作台横向最大行程(Y轴) 220 mm
铣头升降台最大行程(Z轴) 480 mm
主轴孔锥度
莫氏3号
第3章数控铣床的操作与编程
最大钻孔直径 最大平铣刀直径 最大立铣刀直径 主轴转速级数 主轴转速范围 各轴最大快移速度 最小设定单位 编程尺寸范围 联动轴数 插补功能 参考点功能
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床 身身立立柱 柱
ZZ轴 伺伺服服电 机电 机
数数 控控操操作 面作 板面 板
纵纵 向 工工作作台 台
强强 电电柜柜 变变压压器器 箱箱
底底 座座
ZZ
机 械机操 械作 面操板作 面
XX YY
纵 向纵进 向给 伺进服给电 机伺 服 电 机 横 向横 溜向板溜 板
横 向 进横 给向伺进服 电给 机伺 服 电 行 程行限程位 开限关位 开 关
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