数控铣床实训操作研究浅析

    王雪梅

    

    

    

    摘 要：数控铣床是先进精密设备，并且操作具有一定的危险性，为了让初学者尽快掌握数控铣床的操作，保障实训的安全性，本文以学生实训时使用的KND数控铣床为例，介绍铣床的基本操作。对操作技巧进行了介绍，对重要部分详细分析，使初学者能尽快掌握操作步骤，保证了加工安全，提高了加工质量和效率。

    关键词：工程实训;数控铣床;操作步骤

    数控铣床是先进制造技术的产物，是典型的机电一体化产品，集机械加工、现代控制、传感检测、信息处理等技术与一体，属于精密设备。在金工实习中，学生要掌握数控铣床的操作，除了要有扎实的理论基础，机床的实际操作必不可少。因此对数控铣床操作步骤、技巧进行研究分析具有重要意义。

    一、数控铣床基本原理

    数控铣床是一种高精度高效率的先进设备，加工者制订加工工艺，选择加工参数，将编好的加工程序输入数控装置，伺服电机控制刀具和工件按一定的轨迹相对运动，从而实现工件的切削，进行自动加工。

    二、学生操作前必须熟知以下安全操作基本注意事项

    （1）实训时穿好工作服、戴好工作帽及防护镜，注意不允许戴手套操作机床;

    （2）机床工作前要进行预热，检查润滑系统是否工作正常;

    （3）应确保工件、夹具及刀具已夹持牢固，检查各传动部件是否正常，确认无故障后，才可正常使用;

    （4）严禁随意修改或删除机床参数和内部程序;

    （5）严禁用手或者其他任何方式触碰正在旋转的主轴、工件或其他运动部位;

    （6）禁止加工过程中测量、变速，更不能用毛刷清扫工件，也不能清扫机床;

    （7）铣床运转过程中，操作者不得离开机床，发现异常现象立即停车并报告老师;

    （8）实训结束时，应依次关掉急停、数控面板电源、机床电源。将刀具和工件从工作部位退出，清理安放好所使用的工、夹、量具，按规定保养、清扫机床。

    三、数控铣床操作流程

    零件的加工过程包括：零件图纸的绘制和分析—确定加工工艺—编程及输入加工程序—校验加工程序—零件加工操作。加工操作是在工艺分析与编程的基础上进行的，是将图纸变成零件的重要环节，实训中加工操作显得尤为重要。

    （1）开机：依次打开机床总电源—面板电源—急停开关（右旋）。

    （2）启动主轴：位置—录入—（输入）S1 EOB（;）启动

    （3）回零。目的建立机床坐标系。同时消除多次加工的累积误差，提高加工精度。回零前先观察机床坐标系下X、Y、Z的值是否都小于-20，都小于-20再回零，以防超程。

    ①按下“回零”键进入回零模式。

    ②按下“+Z”，Z轴开始回零。以同样的方法回“+X”和“+Y”。各轴回到零点后指示灯依次变亮。

    回零成功的判断：机床坐标系下X=0，Y=0，Z=0，相应的指示灯亮（见图2）。

    （4）对刀。目的建立工件坐标系。为简化程序的编制，编程人员应根据需要建立工件坐标系。对刀的过程就是建立工件坐标系的过程。对刀的准确程度，将直接影响零件的加工精度。因此对刀，在整个数控加工中至关重要。KND数控铣床采用试切法对刀。工件原点设在工件几何中心，实训时刀具使用Φ8立铣刀，材料使用Φ80尼龙棒。

    对刀过程：

    ①使主轴旋转;

    ②按“手动”键，进入手动方式。手动操作沿X或Y轴将刀具移动到工件的外侧附近;

    ③点“设置”—设坐标系进入G54界面—点“圆形中心”。

    先确定X0、Y0。

    按“单步”键，进入手轮模式。摇动手轮在工件侧面任选1个点，使刀具轻轻接触工件直至产生轻微切屑，点P1设入。数控系统自动记录下P1点X、Y坐标值。见图3。

    同样在工件侧面另选P2、P3两点，使铣刀轻轻接触工件侧面直至产生轻微切屑。分别点P2、P3设入。三点坐标值测出后，数控系统自动计算出X0、Y0的坐标值。见图4。

    摇动手轮，让铣刀与工件上表面最高点接触，直至产生轻微切屑。把机床坐标系下Z及数值输入下边方框内并点“输入”键，设置Z0。见图5。

    观察此时绝对坐标系下的Z值，如果为0，则对刀准确。若不为0，需重新对刀。此时X0、Y0、Z0设置完毕，工件坐标系建立。

    （5）驗证：目的检验工件坐标系建立的是否正确。

    为提高验证的准确性，我们在已建立的工件坐标系中找一点，例如X0 Y0 ZIO，然后通过G00快速点定位指令，让铣刀由当前位置向设定点移动，若铣刀实际停止位置就是设定位置，对刀就是准确的。具体如下：位置—录入—在程序号O0000;下输入G00 X0 Y0 Z10。

    然后一手放在急停按钮上，一手按“启动”键执行程序。

    铣刀移动的过程中注意观察，停止移动后，看铣刀是否停在圆心正上方10mm处。

    注意：验证时随时注意铣刀移动位置，如果发现铣刀Z低于10mm还继续向下移动，则对刀不正确。需马上按下急停按钮，避免撞刀。

    （6）编程及输入。

    （7）程序模拟、自动加工。

    四、结语

    为了让保障初学者实习数控铣床的安全，能对KND数控铣床熟练掌握，本文对数控铣床加工操作流程进行了具体分析，给出了详细的操作步骤，这样既能保证了实训的安全，又能够让学生尽快地熟练掌握基本操作，提高了实训学生的实践操作能力。

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