数控实训安全知识

数控实训安全知识

1. 学生进入车间必须穿工作服，要求女生戴好工作帽；

2. 进入车间后不允许乱摸乱动，尤其不能随意按数控系统的软键；

3. 学生必须在教师指导下进行数控机床的操作；

4. 禁止多人同时操作机床，必须强调机床单人操作；

5. 学生必须在操作步骤完全清楚时进行操作，遇到问题立即向指导老师询问，禁止在不知道规程的情况下进行尝试性操作；

操作中如果机床出现异常，必须立即向指导老师报告；

手动回零时，必须保证机床当前位置远离机床极限位置；

手动操作时一定要注意安全，禁止违规操作；

学生编完程序或将程序输入机床后，要通过指导老师检查无误后方可进行试运行；

学生进行机床试运行及自动加工时必须在指导老师监督下进行；

程序运行时注意事项：

加工尺寸一定要小于工件伸出卡盘外的尺寸在10mm以上；

自动运行时必须让光标从程序首行运行；

检查机床各功能按键的位置是否选择合适；

启动程序时一定要一只手按开始按钮，另一只手放在急停按钮上，程序在试运行时手不能离开急停按钮，如有紧急情况立即按下急停按钮；

12 .机床在运行当中要将防护门关闭以免铁屑飞出伤人和润滑油飞出；

13.在程序中有暂停测量工件尺寸时，要待机床完全停止后方可进行，此时千万注意不能触及开始按钮，以免发生人身事故；

14.不能接触高速旋转中的主轴和刀具；清理机床铁屑或设备时，必须先将机床停止运转；

15.手动换刀时应注意刀具不要撞到工件或夹具；

16.严禁私自打开数控系统电器控制柜，更不允许乱摸电气元件，以免造成触电事故；

17.关机时，要等主轴停转3分钟后方可关机；

二．基本知识

1．数控机床的概念：按加工要求预先编制的程序，由控制系统发出以数字量作为指令信息进行工作的机床，称为数字控制机床（NC），简称数控机床。

2．数控机床的组成：数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体组成。

数控机床的工作原理如下图所示：

3．数控车床基本知识(FANUC系统)：

(1) 数控车床机械组成部分：

主传动系统及主轴部件、进给系统、转塔刀架、冷却系统、润滑系统等；

与传统的普通机床相比，数控机床机械部件有如下几个特点：

(1) 采用了高性能的主轴及进给伺服驱动装置，机械传动结构得到简化，传动链较短。

(2) 机械结构具有较高的动态特性、动态刚度、阻尼刚度、耐磨性以及抗热变形性能。

(3) 较多地采用高效传动件，如滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨等。

(4) 还有一些配套部件(如冷却、排屑、防护、润滑、照明等)。

这些特点较好地满足了数控技术的要求，并能充分适应数控加工的特点，便于实现自动化控制。

(2) 数控车床电器控制部分：

变频器、驱动器、刹车电阻、变压器、开关电源、接触器、短路保护器、继电器等。

(3) 数控车床基本操作部分：

机床开机：

在开机之前首先检查机床各部分使用是否正常，然后接通外部电源，接着接通强电控制柜外的总电源开关，此时机床面板上的“Power”指示灯亮，按机床面板“CNC Power on”键，系统进入自检状态，相应指示灯亮，自检结束后，打开急停按钮，返回机床参考点即回零操作，机床开机完成。

机床回零：

将“方式选择开关”打到回参考点处，分别选择“X轴”“Z轴”，此时机床X、Z轴返回机床零点。在机床回零前一定要注意，让机床各坐标位置远离机床零点极限位置。

机床关机：

按下急停按钮，使机床进入急停状态，按下面板上的“CNC Power”按钮，切断系统电源，关闭机床强电柜侧的电源开关，再关闭外部机床动力电源电源；

数控车床对刀：

①．试切法对刀：先换第一把刀，在“MDI”方式下，给主轴加载转速，然后在手动方式下移动X轴靠近工件外圆表面，车外圆，然后停止主轴转动，用千分尺测量车过的外圆直径，然后在工件形状补正的X目录下输入“X+测量值”然后按测量，此时，X轴对刀完成。再车工件断面，在工件形状补正的Z目录下输入“Z0”按测量，此时Z轴对刀完成，这个时候，整个对刀过程完成；

②．采用G54~G57对刀：

这种对刀法和前面试切法对刀过程相同，知识将试切的各值输入到G54~G57坐标系下，然

后在编程的时候直接调用节可以了。

4．数控铣床和加工中心基础(FANUC Oi系统)：

加工中心的定义：

在数控铣的基础上具有刀具库、刀具自动交换装置的数控机床即数控加工中心。加工中心是一种在一次装夹下能自动完成钻、铣、镗、铰、攻丝等工序加工的现代化数控加工设备。

加工中心的组成：

加工中心主要由控制介质，数控装置,伺服系统，测量反馈系统和机床主体组成，此外加工中心还有许多辅助装置，如自动换刀装置（ATC）,自动工作台交换装置（APC）等。控制介质是指将零件加工信息传送到数控装置的程序载体。数控装置是加工中心的核心。数控装置接受控制介质上的数字化信息，经过控制软件和逻辑电路的编译、运算，数促各种信号和指令控制机床的各个部件，进行规定的、有序的动作。伺服系统是数控系统的执行部分，其作用是把来自CNC装置的指令信号转换成机床部件的运动。常用伺服驱动元件有步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机等。

机床主体包括机床的主运动部件、进给运动部件、执行部件和基础部件，如底座、立柱、滑鞍、工作台、导轨等。加工中心需要配备许多辅助装置，如液压和气动装置、自动换刀装置、自动工作台交换装置、自动对刀装置、自动排屑装置等。

加工中心的工作原理：

数控程序由信号输入装置送到数控装置中，经数控装置控制软件和逻辑电器处理、运算后，分别送给各轴控制装置，经各轴驱动电路转换、放大后驱动各轴伺服电动机，带动各轴运动，并随反馈信息进行控制，完成零件加工。

数控铣床、加工中心电气控制：

数控铣床、加工中心电气控制与前面的数控车相似，不同之处是在这些机床

加工程序的组成及格式：

①每个程序都由程序号、程序段号、程序段和程序结束等几部分组成。

②程序格式，即程序的书写规则：程序编号结构“OXXXX”，如O1008程序段格式：N_G_X_Y_Z_F_S_M_…；顺序号_准备功能_坐标值_工艺性指令_结束符；顺序号1～9999，是程序段的标志，在程序中没有实际意思，不影响零件的加工和机床的运行。准备功能，控制机床运行的主要代码。坐标值，一般表示程序段执行后，刀具的坐标值。段结束符,FANUC一般为“；”。程序结束符,FANUC一般为“%”。

加工中心的基本操作：

开机：

每次开机前要检查加工中心后面系统润滑油腔润滑油是否充裕，冷却液是否充足，然后开机。开机步骤如下：接通外部动力柜的电源，启动空气压缩机。接通强电控制柜外的机床电源开关，此时机床面板上的“Power”指示灯亮。按机床面板“NC 开”键，系统进入自检状态，相应指示灯亮。待系统启动后，打开急停按钮。按复位按钮复位。接着进行机床回参考点，即机床回零操作。

机床回参考点(回零)：

将“方式选择开关”打到回参考点处，将“手动进给轴选择开关”打到Z轴处，用手按住“＋Z”轴选择键，机床将返回Z轴零点。分别选择“+X轴”“+Y轴”，按钮，返回X、Y轴零点，此时机床回参考点指示灯亮，表示机床已完成回零操作。

关机：

按下急停按钮，使机床进入急停状态，按下面板上的“NC 关”按钮，切断系统电源，关闭机床强电柜侧的空气开关，关闭空气压缩机开关，关闭外部动力柜的电源。

加工中心系统操作面板：

因为我们的此次实训的数控系统都是FANUC 0i系统，所以，操作面板与前面的车床操作面板相同，在这里再不多介绍.

数控铣、加工中心对刀：

① G54~G59对刀法：

X轴对刀：在“MDI”方式下给主轴加载一定的转速，然后调用第一把刀，在手动方式下将刀具移动靠近工件X方向的任一边，接触上为宜，记下此处机械坐标值，然后再移动刀另一边，同样接触上为宜，这是，用此时的机械坐标值减去前面的机械坐标值就是刀具在X方向上的中心处，这是，手动的将刀具移动到中心的坐标系处，在刀具补偿菜单下的坐标系G54中的X值中输入“X0”

，再按软键区的测量按钮，此时，工件的X轴坐标系已经建立，X轴对刀完成；

Y轴对刀：Y轴的对刀和X轴的完全相同，只是在工件的Y轴方向上，其他的完全和X轴对刀相同；

Z轴对刀：当对完X轴和Y 轴后此时要对Z轴，我们手动的将刀具移动到工件上表面，慢慢下刀，直到刀具接触工件上表面为宜，此时在G54坐标系的Z值中输入“Z0”，然后按软键上的“测量”按钮，这是Z轴坐标系建立，这样，第一把刀对刀完成，其他的刀同样法，只是将其值输入到G55、G56等坐标系下面即可。

要注意的是，用G54~G59对刀后，在编制程序时必须调用G54~G59才能对工件建立坐标系，否则无效。

② G54~G59(其中一个就够了)坐标下长度补偿对刀法：

当我们在加工时，有时会出现要加工一个工件需要用超过六把刀，此时G54~G59就不够用，这时我们就可以采用这种对刀法(也使用于六把刀以下的建立工件坐标系)，首先选择第一把刀按前面说的第一种方法将X轴Y轴对刀，然后输入到G54~G59坐标系的任何一个坐标系下，Z轴的对刀数据我们输入到刀具补偿菜单下“补正”的“形状补偿(H)”菜单下对应的第一把刀中，这时，第一把刀的对刀完成，对于接下来的其他刀具，我们就不需要再去对它的X轴和Y轴，其它的刀具我们同样只要将其Z轴让接触到工件上表面，然后将其值输入到“形状补偿”菜单的相应刀具下，这样所有的刀具对刀完成。

要注意的是，在采用这种方式对刀时一定要在编程时除调用对应的G坐标系外，还要调用该刀具的长度补偿，即G43\G44+Hxx的格式。不管是那种对刀法，我们都必须将其半径补偿不能忽略，还必须调用半径补偿，即G41\G42+Dxx的格式。在使用完补偿后，一定要取消补偿，如G40取消刀具半径补偿，G49取消刀具长度补偿。

数控加工

一．选择：

1．卧式数控车床的主轴方向为（）

a、X轴

b、Z轴

c、Y轴

2．G00和G01分别是什么功能（）

a、直线插补、快速定位

b、顺圆弧插补、逆圆弧插补

c、快速定位、直线插补

3．编程指令中所使用的准备功能和辅助功能分别用（）来表示。

a、G、M

b、F 、G

c、M 、F

4．数控铣床的基本控制轴数是（）。

a、一轴

b、二轴

c、三轴

二．填空：

1．数控车床由、、等三部分组成。

2．数控车床的加工特点有、、和等。

3．数控机床对刀的目的是。

4．数控车床上换刀指令格式是，加工中心中换刀指令格式是。5．在编程指令中，F表示，S表示。

FANUC系统的机床上，螺纹加工的指令有、、、和，在螺纹加工中F表示。

三．问答：

1．试比较普车与数控车床有那些相同处和不同处。

2．简述FANUC车床的对刀过程。

3．数控机床为什么要回零操作？数控车床的机床零点在什么位置？如何进行机床回零？

四．编程：

如下图所示，材料为45号钢，试在加工中心上编制其加工程序，并写出程序中各语句的含义。（FANUC系统）要求：(1)在给定工件坐标系内采用绝对尺寸编程；(2)进给速度100mm/min，主轴转速800r/min。刀具半径为10mm。

五．心得体会：

一, 安全操作事项.

1. 工作时请穿好工作服, 安全鞋. 戴好工作帽和防护镜. 注意: 不允许戴手套操作机床.

2. 注意不要移动或损坏安装在机台上的安全警示标牌.

3. 注意不要在机床周围放置障碍物, 工作空间应足够大.工作地点，不应堆放过多过高的毛坯、成品，应码放整齐，保持通道畅通。

4. 某一项工作需要两人或多人共同完成时, 应注意相互间的协调一致.

5. 不允许用压缩空气清洗机床, 电气柜及NC单元

6. 禁止酒后操作机床，或身体不适等。

7．接通电源步骤：

1 > 接通机床的总电源。

2 > 接通控制面板的电源《在位置画面或报警画面出现之前，不要去碰任何按键，否则会发生意想不到的现象，如按****键将会彻底删除存储器中的所有程序》

3 > 接通NC电源，启动NC系统及液压系统。

4 > 机床回零。先做X轴+原点复归，再做Z轴+原点复归. 最后手动定位刀位.

8 电源断开步骤：

1 > 检查操作面板上的循环批示灯，循环起动应是停止状态。《机床所有可移动部份都处于停止状态产》

2 > 关闭操作面板上的电源。

3 > 关闭电源柜上的电源《必要时关闭车间的总电源》

9要测量工件时，必须在机床停止状态下进行。

二编辑程序时的注意事项

1 程序输入后，应仔细核对代码、地址、数值、正负号、小数点及语法是否正确。

2 输入工件坐标系，并对坐标、坐标值、正负号、小数点进行认真核对。

3 程序修改要对修改部分仔细核对后，

4 显示器要保持干净, 避免误读数据，

5正确测量和计算工件坐标系，并对所得结果进行检查；操作机床面板时，只允许单人操作，其他人不得触摸按键

6操控控制面板上的各种功能按钮时，一定要辨别清楚并确认无误后，才能进行操控。不要盲目操作。在关机前应关闭机床面板上的各功能开关（例如转速、转向开关）。

三,工作前的准备工作.

1 机床开始工作前要预热, 认真检查润滑系统工作是否正常, 如机床长期未开动, 可先用手

动方式向各部分供油润滑.

2 使用的刀具应与机床允许的规格相符, 有严重破损的刀具要及时更换，检查刀具和夹具安装是否合理，有无超程, 干涉等现象

3 调整刀具所用的工具不要遗忘在机床内

4 刀具安装好后要进行一, 二次试切削, 试切时快速倍率开关必须打到较低挡位,在刀具运行至工件10MM----40MM处 ,须验证X轴和Z轴坐标剩余值与加工程序是否一致。

5 检查卡盘压力表及夹紧工件的状态，

6 机床开动前, 必须关好机床防护门

7 数控车床的加工虽属自动进行，但不属无人加工性质，仍然需要操纵

者监控，不允许随意离开岗位。

8 刀具的安装要垫好，放正，夹牢；装卸完刀具要锁紧刀架，并检查限位。

四, 工作过程中的安全注意事项.

0.试切和加工中，刃磨刀具和更换刀具后，要重新测量刀具位置并修改刀补值和刀补号。

1 禁止用手接触刀尖和铁削, 铁削必须用铁勾子或毛刷来清理.

2 禁止用手或任何方式接触正在旋转的主轴. 工件或其它运动部位;

3禁止加工过程中测量工件, 变速, 更不能用棉丝擦拭工件, 也不能清扫机床;

4车床运转中, 操作员不得离开岗位, 机床发现异常现象 {工件跳动、震动、异常声音、夹具松动等}应立即停机并通知技术员;

5 经常检查轴承温度, 过高时找有关人员检查;

6 在加工过程中, 不允许打开机床防护门.

7 严格遵守岗位责任制, 机床由专人使用, 他人使用须经本人同意,

8工作伸出车床100MM以外时, 须在伸出位置设置防护物';

9 禁止进行尝试性操作;《如修改CNC和PNC的参数》以及修改CNC程序和修调进给/主轴倍率。

10 手动回零时, 注意机床各轴位置要距离原点负100MM以上, 机床回零顺序为: 首先+X轴, 其次是+Z轴，注意观察坐标值及回零批示灯，确定回零动作已完成。

11 使用手**快速移动方式移动各轴位置时, 一定要看清机床X, Z 轴各正负方向标牌后再移动. 移动时先慢转手轮观察机床移动方向无误后方可加快移动速度;

12 在手动操作时，不可凭熟练，感觉操作，必须眼观确定按键位置，避免误操作

13 编完程序或将程序输入机床后, 须先进行图形模拟, 准确无误后再进行机床试进行, 并且刀具应离工件端面200MM以上.

14 程序运行注意事项:

1.> 对刀应准确无误, 刀具补偿号应与程序用刀具号符合. 试切和加

工中，刃磨刀具和更换刀具后，要重新测量刀具位置并修改刀补值《确定补偿方向和补偿量，最好默记下原始的刀补值以作对比》和刀补号

2 > 检查机床各功能按键的位置是否正确.

3 > 光标要放在主程序开头.

4 > 加注适量冷却液

5 > 站立位置应合适, 启动程序时, 右手作停止按钮准备, 程序在运

行当中手不能离开停止按钮, 如有紧急情况立即按下停止按钮.紧急停

车后，应重新进行机床“回零”操作，才能再次运行程序

15 加中过程中认真观察切削及冷却状况, 确保机床. 刀具的正常运行及工件的质量. 并关闭防护门以免铁屑. 润滑油飞出.

16 如须吹净已加工好的工件,可打开防护门有100MM有门缝, 并使**的吹气方向向机床内, 完成后应及时关好防护门.

17 不宜加工

过短的料头，避免夹持部分过少，夹持力过小而引起工件飞落。

18 在手工拉料的情况下，严禁定位动作未执行完就手动拉料，避免因拉出的长度过长而造成撞机。

19．在做短料《非棒料》时，材料必须夹正，避免因材料摆动过大使第一刀吃刀量过大，引起撞机或工件飞落。

20．在定位端面不平整的材料时，以最低点为基准定位，避免车未全。

21. 不间断的的观察钻头，粗车刀，切断刀等是否有损坏，以防撞机并保护精车刀。

22.当夹持薄壁工件而用较小压力时，因为压力小使得卡爪动作较慢，此时不要过早松手，应等卡爪完全夹紧后在放手。

23关机后, 要等主轴停转3分钟后方可关机

24 未经许可禁止打开电器箱.紧急停车后，应重新进行机床“回零”操作，才能再次运行程序。

25 操作员严禁私自调整主轴转速倍率, 进给倍率等影响产品质量，刀具寿命及机床性能的按键.

26 机床数天不使用, 则每隔一天对NC及CRT部分通电2至3小时.

五, 工作完成后的注意事项

1. 清除切削, 擦拭机床, 使机床和工作环境保持清洁状态.

2. 注意检查和更换损坏了的机床上的油擦板

3. 检查润滑油, 冷却液的状态, 及时添加或更换.各润滑部位必须按润滑图规定按期加油，注入的润滑油必须清洁。

4. 依次关掉机床操作面板上的电源和总电源.

5. 所使用的工具，夹具，量具，图纸等应及时收回.将工、量具清点保养并锁放好

6. 认真做好交接班工作，必要时应做好文字记录。

7. 严禁在CNC机床轨道及床身堆放任何杂物和划伤撞击CNC床身

8. 做到文明生产，加工操作结束后，必须打扫干净工作场地、擦拭干净机床、并且切断系统电源后才能离开。

9.车床尾座放在床身尾部，车刀架停放在距车床尾部导轨的三分之一处，并填写交接记录本.

附表