加工中心培训内容
第一章机床介绍
1、一般说明
a、品牌：韩国现代起亚
b、机型：VX500
c、说明：本机器为专供金属切削之立式加工中心机，由CNC控制系统控制其各部
分动作，可进行自动刀具交换之作业。
2、机床外形图（VX500）
3、结构介绍
（1）机械结构：
a、主轴单元：机器加工时，夹持刀具运转之部位（含：精密主轴、精密主轴轴承、
精密套筒及相关零件等）。
b、主轴头单元：主轴马达驱动主轴之机构（含：主轴箱、传动元件[皮带轮、皮
带、齿轮]及换档机构）。
c、三轴传动机构：由伺服马达驱动工作台、主轴之机构（含：滚珠丝杠、轴承座、
轴承马达座等）。
d、自动换刀机构：用于装刀及进行刀具更换之机构（含：刀库、换刀臂之换刀机
构）。
e、大铸件：支撑各机构及工件之机构（含：底座、立柱、工作台、主轴头）。
f、润滑系统：提供滑动介面如导轨之润滑以减低磨损（含：润滑泵、油泵、分流
管）。
g、空压系统：提供主轴吹气及刀库换刀作业。
i、防护系统：防止切屑进入滑动件及伤人体（含：机器防护罩、门、各轴防护罩、
积屑箱、主轴防护罩）。
（2）机械移动主轴与各坐标轴的关系。
A、各轴依工作台与主轴移动方向名称
X轴：工作台左右移动方向
Y轴：工作台前后移动方向
Z轴：主轴头上下移动方向
B、X、Y、Z轴移动正负方向定义
+X：工作台向左移动
-X：工作台向右移动
+Z：主轴头向上移动
-Z：主轴头向下移动
+Y：工作台向前移动
-Y：工作台向后移动
注：轴方向的定义是假定操作人员站在机器的前方，面向机器。
（3）各轴传动系统
结构：本机X、Y、Z三轴均使用大直径高精度之丝杠及硬轨以达到重切削时准确定位，丝杠经过预拉伸，以消除间隙。
传动系统：为电机直接传动形式，以伺服马达连接联轴器再带动丝杠传动（直接传动可减少背隙并提高机械部分反应的灵敏性）。
（4）电器结构
配电箱单元：控制本机运转之首脑（含：控制系统、伺服驱动器、主轴驱动器、I/O
板单元和配电箱本体）。
操作箱单元：操作机器，输入资料及显示使用状况（含：显示器、输入面板、机器
操作面板及操作箱本体）。
驱动马达单元：驱动主轴及三轴之马达（含：主轴马达、三轴伺服马达和编码器）。
线路单元：连接各单元之线路，可分为电源电路和信号电路
电源电路：提供电源之来源（含：电缆线、变压器、电源供应器及过负载装置）。
信号电路：提供控制单元之线路（含：信号线及隔离、防干扰装置）。
4、规格
设计和规格如有变动，恕不另行通知
2）电源需求
输入电源：380V 50/60HZ
3）气源需求
压力：≧5kgf/cm2
流量：≧500L/min
4）能源规格
液压单元：DTE 21（MOBIL）或TELLUS OILC32（SHELL）
刀库单元：润滑脂 MOBILUX （MOBIL）或ALBANIA （SHELL）
丝杠导轨润滑：润滑油VG68 MOBIL VACTORA OIL
主轴油冷单元油：TELLUS OILC32（SHELL） OIL LIGHT（MOBIL）选配
第二章编程说明
一．概述
当使用数控机床加工时，首先准备程式，然后用程式操作数控机床进行自动加工。
数控机床工作流程：
1．根据零件图纸对所需加工零件按工步顺序划分加工过程，按规定数码型式编排程式通过键盘输入。
2．数控机床的控制系统对输入的数码信息进行计算各控制并不断地指挥机床运动的机电功能转换部位—机床的伺服机构，发出脉冲信号。
3．伺服机构对脉冲信号进行转换与放大处理由传动机构驱动机床按所编程式进行运动。4．实现数控加工的关键在编程。
二．数控机床程式编制内容及步骤
1．对零件进行工艺分析确定加工部位。
2．确定定位装夹方法和设计专用夹具。
3．选择工件坐标系和编程原点的选择
a.使用编程零点与工件尺寸基准重合；
b.使编制程式时计算数为简单，避免出现尺寸链计算误差；
c.引起加工误差最小；
d.编程零点应选在容易找正，加工过程中便于测量位置。
4．确定加工顺序，刀具布置并选刀
a.一次装夹中尽量一次加工完成该刀加工的所有部位，减少换刀次数；
b.根据工艺原则先粗后精；
c.注意刀具干涉问题。
5．确定走刀路线
a.刀具运动方向与运动轨迹进退问题；
b.尽量使走刀线最短，以减少空行程。
6．确定加工所用的各种工艺参数
a.主轴转速与进给速度切削用量、深度、宽度；
b.将所需刀具按工序编号，刀长、径补正相对应。
7．画出编程草图结束之计算
8．写程序，注意小数点
9．输入程序
10．检验程序
a.检查功能指令代码是否错漏，先查辅助功能指令代码M，再查准备功能指令；
c.查刀具代码与加工部位是否一致；
d.数据是否正确无误。
11．程式试切削检验
a.图形运行检查；
b.空运行；
c.实物慢速切削；
d.更改完善数控加式技术条件。
三．数控机床的坐标系
1．不论机床在加工中是刀具移动还是被加工工件移动都一律假定被加工工件静止不动而由刀具在移动；
2．Z轴的确定：传递切削力的轴为Z轴；
3．机床机械原点（参考点）
a.机床上有设定一个特定位置，称机械原点；
b.机床每次开机、断电、故障、图形模拟后都要对机床进行一次手动回零操作；
c.机床上各种坐标系的建立都是以机械原点为参考点而确定的；
d.必要时当进行坐标设定及对刀之前要进行手动回零操作。
4．加工原点（又称工件原点）
a.零件图样给出后首先应找出图样上的设计基准点，其它尺寸均以此点为基准进行标
注，此点称为工件原点；
b.加工原点的建立都是指机械原点到加工原点之间距离作为参照而确定。
刀具分类英文代号
五．M代码功能介绍
M98 P□□□□□□□前面为调用次数，后面的是子程序号码
六．编程述语基本概念
1．字及位址
位址：是字A至Z中的一个字母，指定其后的数值的意义。
字：由位址及其后的几位数字组成，一个单节由几个字构成。
常用功能字如下
准备功能字：是设立在机床工作方式或控制系统工作方式的一种命令，位址为G
主轴转速功能字：位址为S，单位：r/min
刀具功能字：位址为T
辅助功能字：位址为M
2．坐标系：在数控加工程序编制中，需要确定运动坐标轴控制符的名称及方向，为了简化程序编制及保证具有互换性，国际上已统一了ISO标准坐标系，该标准规定
该坐标系统是一个右手笛卡尔坐标系统，它确定直角坐标系统X、Y、Z三者的
关系及其方向，并规定围绕X、Y、Z各轴的回转运动的名称及方向。而坐标的
正负方向是以刀具在该坐标系统中移动的方向来判断的。
3．机械原点：又称机床零位，是机床上设定的一个特定的位置，是设定机床其它原点（如第二原点）的基准。
4．编程原点：加工程序编制过程中，进行数值换算和填写加工程序段时所需的原点，它一般和工件坐标原点重合。
5．机床坐标系：以机械原点建立的坐标系
6．工件坐标系：为了确定工件轮廓的编程和计算所建立的坐标系叫工件坐标系，工件坐标系和机床坐标系的关系通过G54~G59来联系起来。
七．常用G代码介绍
1．G90 绝对坐标：在编程坐标系中，以程式原点为基准的坐标
2．G91 相对坐标：以前一点为基准的坐标
注：在某一程序段中一旦使用了G90，则就定义了编程的坐标为绝对坐标，一直持续有效，直到用G91重新定义为止，反之亦然。
3．G00 快速定位其定义速度由参数设定。
指令方式：G00 X_Y_Z_
4．G01 直线插补刀具以给定的进给率从一点移动至另一点
指令方式：G01 X_Y_Z_F_ F：进给率，单位：mm/min
5．G02顺时针圆弧切插补 G03逆时针圆弧切插补
圆弧的顺逆时针方向是沿垂直于圆弧所在的平面的负方向来观察，以判断圆弧的
顺逆方向。
指令方式有两种
第一种：G02或G03 X_Y_R_F_
X_Y_ ：圆弧终点坐标
R_：圆弧半径（当圆弧圆心角大于180度时，R用负值，当圆弧的圆心角小于180
度时，R用正值）
F_：圆弧切削进给率
第二种：G02或G03 X_Y_I_J_F_
I_J_：是圆弧圆心相对于起点的矢量（矢量方向：指向圆心）在X、Y坐标上的
分量，即圆弧中心坐标减去圆弧起始点坐标即得I、J。
一般使用第一种指令方式。
若加工全圆时用以下指令方式：G02或G03 I_（J_）F_ I，J，F的定义如第二
种方式。
指令方式：G04 X_或G04 P_
X：暂停时间单位：秒，数值必须加小数点
P：暂停时间单位：1/1000秒，数值不用小数点
7．G17：XY平面选择决定圆弧切削，半径补正，钻孔平面等
8．G18：ZX平面选择
9．G19：YZ平面选择
10．G28 机械原点复归
一般在开机后手动原点复归即可，若要在程序中编入，指令格式为：
G91 G28 X0 Y0 Z0 回归后机械原点指示灯亮
11．G30 第二原点复归（换刀点），换刀前必须第二原点复归，指令格式为：
G91 G30 X0 Y0 Z0 回归后第二原点指示灯亮
12．刀具半径补偿（G40 G41 G42）
作用：1）当用圆头刀具加工时，只需按照零件轮廓编程，不必按刀具中心轨迹编程，大大简化了程序编制。
2）通过刀具半径补偿功能，可以很方便地留出加工余量，很方便地实现先粗后精加工。
3）可以补偿由于刀具磨损等因素造成的加工误差，提高零件的加工精度。 G41 刀具半径左补偿判断：沿刀具运动方向看，刀具在加工轮廓的左侧。
G42 刀具半径右补偿判断：沿刀具运动方向看，刀具在加工轮廓的右侧。
G40 取消刀具半径补偿取消后，刀具所走的坐标为刀具中心的坐标
指令格式：G00（G01）G41（G42）X_Y_D_（F_）
X_Y_为刀具运动的坐标值
D_为刀具半径补偿号，所补偿的数据在数控系统内部的存贮单元中（调用前需先在相应的补偿号内输入刀具的半径值）。
注：轮廓加工完成后，必须用G40取消刀具补偿，否则会继续对以后的刀具加工轨迹产生影响。
13．刀具长度补偿（G43 G44 49）
由于所选用的刀具长度不同，所以每次换完刀后，刀具走Z方向时，需对刀具进行长度补偿。
G43：正偏置，即刀具在+Z方向进行补偿。
G44：负偏置，即刀具在-Z方向进行补偿。
指令格式：G00（G01）G43（G44）Z_H_
Z_：刀具在Z方向运动的坐标值
H_：刀具长度补偿号码，所补偿的数据在数控系统内部的存贮单元中（调用前需先在相应的补偿号内输入其值）。
14．工件坐标系设定：G54~G59
将各工件坐标系的原点之机械坐标数值，分别输入G54~G59之X_Y_Z_ 中，即完成工件坐标系的设定。
注：在设其Z的数值时，需考虑其刀具长度补偿。
15．固定循环（G73 G74 G76 G80~G89）
一个固定循环，用一个G码的单节指定通常在几个单节的加工操作。
G 代码钻孔（-Z 方向）孔底位置的动作回退（+Z 方向）用途
G73间歇进给——快速移动高速深孔钻循环
G74切削进给停刀→主轴正转切削进给左旋攻丝循环
G76切削进给主轴定向停止快速移动精镗循环
G80——————取消固定循环
G81切削进给——快速移动钻孔循环，钻中心孔循环G82切削进给停刀快速移动钻孔循环，锪镗循环G83间歇进给——快速移动深孔钻循环
G84切削进给停刀→主轴反转切削进给攻丝循环
G85切削进给——切削进给铰孔循环
G86切削进给主轴停止快速移动镗孔循环
G87切削进给主轴正转快速移动反镗循环
G88切削进给停刀→主轴停止手动移动镗孔循环
G89切削进给停刀切削进给平底铰孔循环
通常一个固定循环由以下六个动作组成
动作1 X 轴和Y 轴的定位（还可包括另一个轴）
动作2 快速移动到R 点
动作3 孔加工
动作4 在孔底的动作
动作5 返回到R 点
动作6 快速移动到初始点
返回点平面当刀具到达孔底后，刀具可以返回到R 点平面或初始位置平面，由G98/G99 G98和G99 指定。下图表示，指定G98 或G99 时的刀具移动。一般情
况下，G99 用于第一次钻孔而G98 用于最后的钻孔。
即使在G99 方式中执行钻孔，初始位置平面也不变。
（1）高速排屑钻孔循环(G73)
该循环执行高速排屑钻孔。它执行间歇切削进给直到孔的底部,同时从孔中排除切屑。指令格式：
说明：高速排屑钻孔循环沿着Z 轴执行间歇进给，当使用这个循环时，切屑可以容易从孔中排出，并且能够设定较小的回退值。这允许有效地执行钻孔。在参数5114 中设
定退刀量d，刀具快速移动退回。
（2）左旋攻丝循环（G74）
该循环执行左旋攻丝。在左旋攻丝循环中，当到达孔底时，主轴顺时针旋转。
指令格式：
说明：用主轴逆时针旋转执行攻丝。当到达孔底时，为了退回，主轴顺时针旋转。该循环加工一个反螺纹。
在左旋攻丝期间，进给倍率被忽略。进给暂停不停止机床，直到回退动作完成。（3）精镗循环(G76)
精镗循环镗削精密孔。当到达孔底时，主轴停止，刀具离开工件的被加工表面并返回。
指令格式：
注：Q（在孔底的偏移量）是在固定循环内保存的模态值。必须小心指定，因为它也用作G73
说明：当到达孔底时，主轴在固定的旋转位置停止，并且，刀具以刀尖的相反方向移动退刀。
这保证加工面不被破坏，实现精密和有效的镗削加工。
（4）钻孔循环，钻中心孔循环（G81）
该循环用作正常钻孔。切削进给执行到孔底。然后，刀具从孔底快速移动退回。
指令格式：
说明：在沿着X 和Y 轴定位以后，快速移动到R 点；从R 点到Z 点执行钻孔加工；然后，刀具快速移动退回。
（5）钻孔循环，锪镗循环（G82）
该循环用作正常钻孔。切削进给执行到孔底，执行暂停。然后刀具从孔底快速移动退回。
指令格式：
说明：沿着X 和Y 轴定位以后，快速移动到R 点；然后，从R 点到Z 点执行钻孔加工；当到孔底时，执行暂停；然后刀具快速移动退回。
（6）排屑钻孔循环(G83)
该循环执行深孔钻。执行间歇切削进给到孔的底部，钻孔过程中从孔中排除切屑。
说明：Q 表示每次切削进给的切削深度。它必须用增量值指定。
在第二次和以后的切削进给中，快速移动到上次钻孔结束之前的d点，再次执行切削进给。d 在参数（）中设定。在Q 中必须指定正值，负值被忽略（无效）。
（7）攻丝循环（G84）
该循环执行攻丝。在这个攻丝循环中，当到达孔底时，主轴以反方向旋转。
指令格式：
说明：主轴顺时针旋转执行攻丝。当到达孔底时，为了回退，主轴以相反方向旋转。这个过程生成螺纹。在攻丝期间进给倍率被忽略。进给暂停不停止机床，直到返回动作完成。
（8）铰孔循环（G85）该循环用于镗孔或铰孔。
说明：沿着X 和Y 轴定位以后，快速移动到R 点，然后，从R 点到Z 点执行镗孔。当到达孔底（Z 点）时，执行切削进给，然后返回到R 点。
（９）镗孔循环（G86）该循环用于镗孔。
指令格式：
说明：沿着X 和Y 轴定位以后，快速移动到R 点，然后，从R 点到Z 点执行镗孔。当主轴在孔底停止时，刀具以快速移动退回
（１０）反镗孔循环（G87）该循环执行精密反镗孔。
指令格式：
注：Q（在孔底的偏移量）是在固定循环中保持的模态值。指定时须小心，因为它也用作G73 和G83 的切削深度。
说明：沿着X 和Y 轴定位以后，主轴在固定的旋转位置上停止。刀具在刀尖的相反方向移动并在孔底（R 点）定位（快速移动）。然后，刀具在刀尖的方向上移动并且主轴正转。
沿Z 轴的正向镗孔直到Z 点。在Z 点，主轴再次停在固定的旋转位置，刀具在刀尖的相反方向移动，然后，刀具返回到初始位置。刀具在刀尖的方向上偏移，主轴正转，执行下个程序段的加工。
（１１）镗孔循环（G88）该循环用于镗孔。
指令格式：
说明：沿着X 和Y 轴定位以后，快速移动到R 点。然后，从R 点到Z 点执行镗孔。当镗孔完成后，执行暂停，然后主轴停止。刀具从孔底（Z 点）手动返回到R 点。在R 点，主轴正转，并且执行快速移动到初始位置。
（１２）平底铰孔循环（G89）该循环用于平底孔的铰孔。
说明：该循环几乎与G85 相同。不同的是该循环在孔底执行暂停。
（１３）固定循环取消（G80）G80 取消固定循环。
指令格式：G80；
说明：取消所有的固定循环，执行正常的操作。R 点和Z 点也被取消。这意味着，在增量方式中，R=0 和Z=0。其它钻孔数据也被取消（清除）
刚性攻丝说明：攻丝循环（G84）和左旋攻丝循环（G74）可以在标准方式或刚性攻丝方式中执行。在标准方式中，为执行攻丝，使用辅助功能M03（主轴正转），M04
（主轴反转）和M05（主轴停止），使主轴旋转、停止，并沿着攻丝轴移动。
在刚性攻丝方式中，用主轴电机控制攻丝过程，主轴电机的工作和伺服电机
一样。由攻丝轴和主轴之间的插补来执行攻丝。刚性方式执行攻丝时，主轴
每旋转一转，沿攻丝轴产生一定的进给（螺纹导程）。即使在加减速期间，
这个操作也不变化。刚性方式不用标准攻丝方式中使用的浮动丝锥卡头，这
样可得到较快和较精确的攻丝。
用下列任何一种方法指定刚性方式：
·在攻丝指令段之前指定M29 S*****。
·在包含攻丝指令的程序段中指定M29 S*****。
·指定G84 做刚性攻丝指令（参数#0(G84)设为1）。
举例：Z 轴进给速度1000mm/min 主轴速度1000rpm 螺纹导程
<每分进给的编程> <每转进给的编程>
G94; 指定每分进给指令G 95; 指定每转进给指令
G00 ; 定位G00 ; 定位
M29 S1000; 指定刚性方式M29 S1000; 指定刚性方式
G84 F1000; 刚性攻丝G84 ; 刚性攻丝
Ｍ28 刚性攻丝取消Ｍ28 刚性攻丝取消
16．关于第四轴编程