西门子, 数控, 系统
[sell=2] 本项目主要讲解数控铣床操作面板上各个按键的功用，使学生掌握数控铣床的调整及加工前的准备工作以及程序输入及修改方法。最后以一个具体零件为例，讲解了数控铣床加工零件的基本操作过程，使学生对数控铣床的操作有一个清楚的认识。 数控铣床的操作面板由机床控制面板和数控系统操作面板两部分组成，如下图中，其左侧部分为数控系统操作面板，右侧部分为机床控制面板。 一、机床控制面板
机床控制面板上的各种功能键可执行简单的操作，直接控制机床的动作及加工过程，一般有急停、模式选择、轴向选择、切削进给速度调整、主轴转速调整、主轴的起停、程序调试功能及其它 M 、 S 、 T 功能等，其详细说明可参见表 4-2 。 二 、数控系统操作面板
数控系统操作面板由显示屏和 MDI 键盘两部分组成，其中显示屏主要用来显示相关坐标位置、程序、
图形、参数、诊断、报警等信息，而 MDI 键盘包括字母键、数值键以及功能按键等，可以进行程序、参数、机床指令的输入及系统功能的选择。面板功能键详细介绍可参见数控车床操作项目相关内容。
本项目主要讲解数控铣床操作面板上各个按键的功用，使学生掌握数控铣床的调整及加工前的准备工作以及程序输入及修改方法。最后以一个具体零件为例，讲解了数控铣床加工零件的基本操作过程，使学生对数控铣床的操作有一个清楚的认识。
一、开机
打开外部电源开关，启动机床电源，将操作面板上的紧急停止按钮右旋弹起，按下操作面板上的电源开关，若开机成功，显示屏显示正常，无报警。
二、机床回原点
机床只有在回原点之后，自动方式和 MDI 方式才有效，未回原点之前只能手动操作。一般在以下情况需要进行回原点操作，以建立正确的机床坐标系：
1、开机后；
2、机床断电后再次接通数控系统电源；
3、超过行程报警解除以后；
4、紧急停止按钮按下后。
回原点操作过程如下：
1、选择手动回原点模式；
2、调整进给速度倍率开关于适当位置；
3、先按下坐标轴的正方向键 +Z ，坐标轴向原点运动，当到达原点后运动自然停止，屏幕显示原点符号，此时坐标显示中 Z 机械坐标为零；
4、依次完成 X 或 Y 轴回原点，最后是回转坐标回原点，即按 +Z 、 +X 、 +Y 、 +A 的顺序操作。
磁性表座 本项目主要讲解数控铣床操作面板上各个按键的功用，使学生掌握数控铣床的调整及加工前的准备工作以及程序
输入及修改方法。最后以一个具体零件为例，讲解了数控铣床加工零件的基本操作过程，使学生对数控铣床的操作有一个清楚的认识。
一、主轴控制
1、点动
在手动模式下，按下主轴点动键, 则可使主轴正转点动。
2、连续运转
在手动模式下，按下主轴正、反转键，主轴按设定的速度旋转，按停止键主轴则停止，也可以按复位键停止主轴。
在自动和 MDI 方式下编入 M03 、 M04 和 M05 可实现如上的连续控制。
二、坐标轴的运动控制
1、微调操作
（ 1 ）首先进入微调操作模式，再选择移动量和要移动的坐标轴。
（ 2 ）然后按正确的方向摇动手动脉冲发生器手轮。
（ 3 ）根据坐标显示确定是否达到目标位置。
2、连续进给
选择手动模式，则按下任意坐标轴运动键即可实现该轴的连续进给（进给速度可以设定），释放该键，运动停止。
3、快速移动
同时按下坐标轴和快速移动键，则可实现该轴的快速移动，运动速度为 G00 。
三、常见故障及处理
在手动控制机床移动（或自动加工）时，若机床移动部件超出其运动的极限位置 ( 软件行程限位或机械限位 ) ，则系统出现超程报警，蜂鸣器尖叫或报警灯亮，机床锁住。
处理方法一般为：
1、 手动将超程部件移至安全行程内；
2、 解除报警。
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工作以及程序输入及修改方法。最后以一个具体零件为例，讲解了数控铣床加工零件的基本操作过程，使学生对数控铣床的操作有一个清楚的认识。
一、所用工具
在数控铣床上常用的夹具类型有通用夹具、组合夹具、专用夹具、成组夹具等，在选择时要综合考虑各种因素，选择最经济、合理的夹具。
常用夹具有：
1、螺钉压板
利用 T 形槽螺栓和压板将工件固定在机床工作台上即可。 装夹工件时，需根据工件装夹精度要求，用百分表等正工件。
2、机用虎钳
形状比较规则的的零件铣削时常用虎钳装夹，方便灵活，适应性广。当加工精度要求较高，需要较大的夹紧力时，可采用较高精度的机械式或液压式虎钳。
虎钳在数控铣床工作台上的安装要根据加工精度要求控制钳口与 X 或 Y 轴的平行度，零件夹紧时要注意控制工件变形和一端钳口上翘。
3、铣床用卡盘
当需要在数控铣床上加工回转体零件时，可以采用三爪卡盘装夹，对于非回转零件可采用四爪卡盘装夹。
铣床用卡盘
的使用方法与车床卡盘相似，使用时用 T 形槽螺栓将卡盘固定在机床工作台上即可。
二、注意事项
在工件装夹时 需注意以下问题；
1、安装工件时，应保证工件在本次定位装夹中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，以方便加工，同时考虑机床主轴与工作台面之间的最小距离和刀具的装夹长度，确保在主轴的行程范围内能使工件的加工内容全部完成；
2、夹具在机床工作台上的安装位置必须给刀具运动轨迹留有空间，不能和各工步刀具轨迹发生干涉；
3、夹点数量及位置不能影响刚性。
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使用刀具时，首先应确定数控铣床要求配备的刀柄及拉钉的标准和尺寸（ 这一点很重要，一般规格不同无法安装），根据加工工艺选择刀柄、拉钉和刀具，并将它们装配好，然后装夹在数控铣床的主轴上。
一、手动换刀过程
手动在主轴上装卸刀柄的方法如下：
1、确认刀具和刀柄的重量不超过机床规定的许用最大重量；
2、清洁刀柄锥面和主轴锥孔；
3、左手握住刀柄，将刀柄的键槽对准主轴端面键垂直伸入到主轴内，不可倾斜；
4、右手按下换刀按钮，压缩空气从主轴内吹出以清洁主轴和刀柄，按住此按钮，直到刀柄锥面与主轴锥孔完全贴合后，松开按钮，刀柄即被自动夹紧，确认夹紧后方可松手；
5、刀柄装上后，用手转动主轴检查刀柄是否正确装夹；
6、卸刀柄时，先用左手握住刀柄，再用右手按换刀按钮（否则刀具从主轴内掉下，可能会损坏刀具、工件和夹具等），取下刀柄。
二、注意事项
在手动换刀过程中应注意以下问题：
1、应选择有足够刚度的刀具及刀柄，同时在装配刀具时保持合理的悬伸长度，以避免刀具在加工过程中产生变形；
2、卸刀柄时，必须要有足够的动作空间，刀柄不能与工作台上的工件、夹具发生干涉；
3、换刀过程中严禁主轴运转。
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工作以及程序输入及修改方法。最后以一个具体零件为例，讲解了数控铣床加工零件的基本操作过程，使学生对数控铣床的操作有一个清楚的认识。
一、对刀
对刀的目的是通过刀具或对刀工具确定工件坐标系与机床坐标
系之间的空间位置关系，并将对刀数据输入到相应的存储位置。它是数控加工中最重要的操作内容，其准确性将直接影响零件的加工精度。
对刀操作分为 X 、 Y 向对刀和 Z 向对刀。
1、对刀方法
根据现有条件和加工精度要求选择对刀方法，可采用试切法、寻边器对刀、机内对刀仪对刀、自动对刀等。其中试切法对刀精度较低，加工中常用寻边器和 Z 向设定器对刀，效率高，能保证对刀精度。
2、对刀工具
（ 1 ）寻边器
寻边器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系中的 X 、 Y 值，也可以测量工件的简单尺寸。
寻边器有偏心式和光电式等类型，其中以光电式较为常用。光电式寻边器的测头一般为 10mm 的钢球 ，用弹簧拉紧在光电式寻边器的测杆上，碰到工件时可以退让，并将电路导通，发出光讯号，通过光电式寻边器的指示和机床坐标位置即可得到被测表面的坐标位置，具体使用方法见下述对刀实例。
（ 2 ）Z 轴设定器
Z 轴设定器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系的 Z 轴坐标，或者说是确定刀具在机床坐标系中的高度。
Z 轴设定器有光电式和指针式等类型，通过光电指示或指针判断刀具与对刀器是否接触，对刀精度一般可达 0.005mm 。Z 轴设定器带有磁性表座，可以牢固地附着在工件或夹具上，其高度一般为 50mm 或 100mm, 如图 4-11 所示。
3、对刀实例
如图所示零件，采用寻边器对刀，其详细步骤如下：
（ 1 ） X 、 Y 向对刀
①将工件通过夹具装在机床工作台上，装夹时，工件的四个侧面都应留出寻边器的测量位置。
②快速移动工作台和主轴，让寻边器测头靠近工件的左侧；
③改用微调操作，让测头慢慢接触到工件左侧，直到寻边器发光，记下此时机床坐标系中的 X 坐标值， 如 -310.300 ；
④抬起寻边器至工件上表面之上，快速移动工作台和主轴，让测头靠近工件右侧；
⑤改用微调操作，让测头慢慢接触到工件左侧，直到寻边器发光，记下此时机械坐标系中的 X 坐标值，如 -200.300 ；
⑥若测头直径为 10mm ，则工件长度为 -200.300-（-310.300）-10=100 ，据此可得工件坐标系原点 W 在机床坐标系中的 X 坐标值为 -310.300+100/2+5= -255.300 ；
⑦同理可测得工件坐标系原点 W 在机械坐标系中的 Y 坐标值。
（ 2 ） Z 向对刀
①卸下寻边器，将加工所用刀具装上主轴；
②将 Z 轴设定器（或固定高度的对刀块，以下同）放置在工件上平面上；
③快速移动主轴，让刀具端面靠近 Z 轴设定器上表面；
④改用微调操作，让刀具端面
慢慢接触到 Z 轴设定器上表面，直到其指针指示到零位；
⑤记下此时机床坐标系中的 Z 值，如 -250.800 ；
⑥若 Z 轴设定器的高度为 50mm ，则工件坐标系原点 W 在机械坐标系中的 Z 坐标值为 -250.800-50-（ 30-20）=-310.800 。
（ 3 ）将测得的 X 、 Y 、 Z 值输入到机床工件坐标系存储地址中（ 一般使用 G54-G59 代码存储对刀参数 ）。
4、注意事项
在对刀操作过程中需注意以下问题：
（ 1 ）根据加工要求采用正确的对刀工具，控制对刀误差；
（ 2 ）在对刀过程中，可通过改变微调进给量来提高对刀精度；
（ 3 ）对刀时需小心谨慎操作，尤其要注意移动方向，避免发生碰撞危险；
（ 4 ）对刀数据一定要存入与程序对应的存储地址，防止因调用错误而产生严重后果。
二、刀具补偿值的输入和修改
根据刀具的实际尺寸和位置，将刀具半径补偿值和刀具长度补偿值输入到与程序对应的存储位置。
需注意的是，补偿的数据正确性、符号正确性及数据所在地址正确性都将威胁到加工，从而导致撞车危险或加工报废。
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一、程序的输入
程序的输入有多种形式，可通过手动数据输入方式（ MDI ）或通信接口将加工程序输入机床。
二、程序的调试
程序的调试是在数控铣床上运行该程序，根据机床的实际运动位置、动作以及机床的报警等来检查程序是否正确。一般可以采用以下方式：
1、机床的程序预演功能
程序输入完以后，把机械运动、主轴运动以及 M 、 S 、 T 等辅助功能锁定，在自动循环模式下让数控铣床静态地执行程序，通过观察机床坐标位置数据和报警显示判断程序是否有语法、格式或数据错误。
2、抬刀运行程序
向 + Z 方向平移工件坐标系，在自动循环模式下运行程序，通过图形显示的刀具运动轨迹和坐标数据等判断程序是否正确。
本项目主要讲解数控铣床操作面板上各个按键的功用，使学生掌握数控铣床的调整及加工前的准备工作以及程序输入及修改方法。最后以一个具体零件为例，讲解了数控铣床加工零件的基本操作过程，使学生对数控铣床的操作有一个清楚的认识。
确定程序及加工参数正确无误后，选择自动加工模式，按下数控启动键运行程序，对工件进行自
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