姚建方，譚文勝

（常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇常州 213164）

0 引言

數(shù)控車床是目前使用量最大，覆蓋面最廣的數(shù)控機(jī)床，具有高精度、高效率、高自動化和高柔性化的優(yōu)點，主要用于高精度回轉(zhuǎn)體零件的加工。與普通車床不同，數(shù)控車床集機(jī)械、電氣、微電子和信息技術(shù)于一體，學(xué)生在實訓(xùn)操作時，除了必須具備一定的理論基礎(chǔ)，還必須熟練掌握機(jī)床的操作技能。因此，對數(shù)控車的操作步驟、操作技巧、操作方式的分析研究具有重要意義。

1 數(shù)控車削的基本原理

數(shù)控車削是由操作者將預(yù)先編制好的加工程序和參數(shù)輸入數(shù)控裝置，伺服電機(jī)根據(jù)指令控制刀具和工件按一定軌跡相對運(yùn)動，從而實現(xiàn)對工件的自動加工。

2 數(shù)控車削加工操作過程

利用數(shù)控車床加工零件的過程主要包括：分析零件圖、確定加工工藝、計算節(jié)點坐標(biāo)、編制輸入程序、對刀確定零件坐標(biāo)系、程序模擬校驗、自動加工、零件測量檢驗等。

3 數(shù)控車床操作步驟

以大連機(jī)床廠生產(chǎn)的CKA6105 數(shù)控車床（FANUC 0 Series 0i Mate-TC 操作系統(tǒng)）為例介紹其使用方法。

3.1 開關(guān)機(jī)

（1）開機(jī)：接通機(jī)床總電源—接通控制面板電源—松開緊急停止按鈕。

（2）關(guān)機(jī)：摁下緊急停止按鈕—切斷控制面板電源—切斷機(jī)床總電源。

3.2 手動返回參考點

先按下“方式選擇”模式下的“回零”按鈕，再按“+X”，X 軸回到參考點，然后按“+Z”，Z 軸回到參考點，相應(yīng)的指示燈亮。特別注意，為了防止碰撞，應(yīng)先回X 軸再回Z 軸。

3.3 手動和手輪操作

分別選擇“方式選擇”模式下的“手動”和“手輪”按鈕，通過方向鍵的選用，使刀架沿軸向移動。進(jìn)給速度可用速率修調(diào)按鈕調(diào)整，在按進(jìn)給按鈕的同時按下快速移動按鈕，機(jī)床按快速移動速度運(yùn)動。

3.4 MDI 操作

MDI 方式也叫數(shù)據(jù)輸入方式，它具有從操作面板輸入一個程序段或指令并執(zhí)行該程序段或指令的功能,常用于啟動主軸、換刀、對刀等操作。

（1）選擇“方式選擇”模式下的MDI 狀態(tài)，進(jìn)入MDI 方式。在鍵盤上按“PROG”鍵，進(jìn)入編輯頁面，輸入程序段或指令。

（2）按“程序啟動”按鈕運(yùn)行程序。用“RESET”可以清除輸入的數(shù)據(jù)。

3.5 刀具參數(shù)設(shè)置（對刀確定工件坐標(biāo)系）

先對Z 軸：車工件端面，按OFS/SET 鍵，按軟菜單鍵【形狀】，顯示刀補(bǔ)參數(shù)畫面，在刀補(bǔ)號G001 中輸“Z0”，按軟菜單鍵【測量】，則Z 坐標(biāo)方向設(shè)置好；再對X 軸：試切外圓一刀，沿Z軸方向退刀，停主軸，測量工件直徑，然后按OFS/SET 鍵，按軟菜單鍵【形狀】，顯示刀補(bǔ)參數(shù)畫面，在刀補(bǔ)號G001 中輸測量所得直徑值，按軟菜單鍵【測量】，則X 坐標(biāo)方向設(shè)置好。刀具參數(shù)界面見圖1。

圖1 刀具參數(shù)界面

3.6 試加工

工件程序輸入機(jī)床后，應(yīng)對程序進(jìn)行校驗，檢查無誤后才能試運(yùn)行。試運(yùn)行階段常用“空運(yùn)行”功能使程序快速運(yùn)行，用“單程序段”功能逐段檢查程序的正確性。

3.7 自動運(yùn)行的啟動

（1）“方式選擇”開關(guān)旋轉(zhuǎn)至“AUTO”狀態(tài)。

（2）按“PROG”鍵，輸入要運(yùn)行的程序號，按“光標(biāo)下移鍵”打開程序。

（3）按復(fù)位鍵“RESET”，將程序復(fù)位，光標(biāo)指向程序的開始。（4）按循環(huán)啟動鍵，自動循環(huán)運(yùn)行。

4 外圓車削加工

加工零件毛坯為Φ45 mm×75 mm，材料為45 鋼。加工要求見圖2。

圖2 零件加工要求

4.1 確定加工方案

（1）刀具選擇：機(jī)夾外圓車刀（硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片）。

（2）工藝路線：用G71 復(fù)合循環(huán)指令粗加工外輪廓，用G70復(fù)合循環(huán)指令精車外輪廓。

（3）確定切削量：粗車外輪廓主軸轉(zhuǎn)速600 r/min，進(jìn)給量100 mm/min；精車外輪廓主軸轉(zhuǎn)速1200 r/min，進(jìn)給量60 mm/min。

4.2 刀具安裝

（1）車刀的伸出長度不宜過長。通常車削外圓時，車刀伸出刀部分的長度一般為刀桿厚度的1～1.5 倍。

（2）車刀下面的墊片數(shù)量不宜過多。墊片要平整，并與刀架前端對齊。

（3）壓緊車刀用的螺釘不能少于2 個，并逐個擰緊。

4.3 工件安裝

采用三抓自定心卡盤，工件裝夾、找正仍需遵循普車的要求。裝夾時，工件要水平安放，右手拿工件，左手旋緊夾盤扳手，夾住毛坯Φ45 mm 外圓，伸出50 mm，經(jīng)找正后再將工件夾緊。

4.4 對刀

將外圓車刀裝在1 號刀位，將工件毛坯夾在卡爪上，伸出50 mm。先對Z 軸：車工件右端面，按OFS/SET 鍵，按軟菜單鍵【形狀】，顯示刀補(bǔ)參數(shù)畫面，在刀補(bǔ)號G001 中輸“Z0”，按軟菜單鍵【測量】，則Z 坐標(biāo)方向設(shè)置完成（圖3）。然后對X 軸：試切外圓一刀，沿Z 軸方向退刀，停主軸，測量工件直徑（假設(shè)測量值為Φ42.36 mm），然后按OFS/SET 鍵，按軟菜單鍵【形狀】，顯示刀補(bǔ)參數(shù)畫面，在刀補(bǔ)號G001中輸“X42.36”，按軟菜單鍵【測量】，則X 坐標(biāo)方向設(shè)置完成（圖4）。

圖3 X 向進(jìn)刀，原路返回

圖4 Z 向進(jìn)刀，原路返回

4.5 試加工

程序編制并輸入后經(jīng)校驗按“循環(huán)啟動”鍵自動運(yùn)行程序。

4.6 檢驗

首件試加工完后必須自檢，檢查合格后才能進(jìn)行后續(xù)的批量加工。

Φ30、Φ34外徑可以用0～150 mm 游標(biāo)卡尺測量；Φ380-0.039外徑可以用25～50 mm 外徑千分尺測量；20 mm、45 mm 長度可以用0～150 mm 深度游標(biāo)卡尺測量。

5 結(jié)束語

本文對數(shù)控車床基本操作步驟進(jìn)行了較詳細(xì)的介紹，并且以車削外圓為例，對部分加工過程進(jìn)行了重點分析，既保證了學(xué)生對操作技能的掌握，又加深了記憶。