技术

    本项目主要讲解加工中心操作面板上各个按键的功用，使学生掌握加工中心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，讲解了加工中心加工零件的基本操作过程，使学生对加工中心的操作有一个清楚的认识。

项目一 操作面板及其功能应用 

    加工中心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，下面分别作一介绍。

一、机床操作面板 

    主要由操作模式开关、主轴转速倍率调整开关、进给速度倍率调整开关、快速移动倍率开关以及主轴负载荷表、各种指示灯、各种辅助功能选项开关和手轮等组成。不同机床的操作面板，各开关的位置结构各不相同，但功能及操作方法大同小异，具体可参见数控铣床操作项目相关内容。

二、数控系统操作面板 

    由 CRT 显示器和操作键盘组成，面板功能键介绍可参见数控车床操作项目相关内容。

项目二 开机及回原点

一、开机 

    1、首先合上机床总电源开关； 
    2、开稳压器、气源等辅助设备电源开关； 
    3、开加工中心控制柜总电源； 
    4、将紧急停止按钮右旋弹出，开操作面板电源，直到机床准备不足报警消失，则开机完成。

二、机床回原点 

    开机后首先应回机床原点，将模式选择开关选到回原点上，再选择快速移动倍率开关到合适倍率上，选择各轴依次回原点。

三、注意事项 

    1、在开机之前要先检查机床状况有无异常，润滑油是否足够等，如一切正常，方可开机； 
    2、回原点前要确保各轴在运动时不与工作台上的夹具或工件发生干涉； 
    3、回原点时一定要注意各轴运动的先后顺序。

项目三 工件安装 

    根据不同的工件要选用不同的夹具，选用夹具的原则： 

    1、定位可靠； 
    2、夹紧力要足够。 

    安装夹具前，一定要先将工作台和夹具清理干净。夹具装在工作台上，要先将夹具通过量表找正找平后，再用螺钉或压板将夹具压紧在工作台上。安装工件时，也要通过量表找正找平工件。

项目四 刀具装入刀库

一、刀具选用 

    加工中心的刀具选用与数控铣床基本类似，在此不再赘述。

二、刀具装入刀库的方法及操作 

    当加工所需要的刀具比较多时，要将全部刀具在加工之前根据工艺设计放置到刀库中，并给每一把刀具设定刀具号码，然后由程序调用。具体步骤如下： 

    1、将需用的刀具在刀柄上装夹好，并调整到准确尺寸； 
    2、根据工艺和程序的设计将刀具和刀具号一一对应； 
    3、主轴回 Z 轴零点； 
    4、手动输入并执行“ T01 M06 ”； 
    5、手动将 1 号刀具装入主轴，此时主轴上刀具即为 1 号刀具； 
    6、手动输入并执行“ T02 M06 ”； 
    7、手动将 2 号刀具装入主轴，此时主轴上刀具即为 2 号刀具； 
    8、其它刀具按照以上步骤依次放入刀库。

三、注意事项 
    将刀具装入刀库中应注意以下问题： 
    1、装入刀库的刀具必须与程序中的刀具号一一对应，否则会损伤机床和加工零件； 
    2、只有主轴回到机床零点，才能将主轴上的刀具装入刀库，或者将刀库中的刀具调在主轴上； 
    3、交换刀具时，主轴上的刀具不能与刀库中的刀具号重号。比如主轴上已是“ 1 ”号刀具，则不能再从刀库中调“ 1 ”号刀具。

项目五 对刀及刀具补偿

一、对刀 

    对刀方法与具体操作同数控铣床。

二、刀具长度补偿设置 

    加工中心上使用的刀具很多，每把刀具的长度和到 Z 坐标零点的距离都不相同，这些距离的差值就是刀具的长度补偿值，在加工时要分别进行设置，并记录在刀具明细表中，以供机床操作人员使用。一般有两种方法： 

    1、机内设置 

    这种方法不用事先测量每把刀具的长度，而是将所有刀具放入刀库中后，采用 Z 向设定器依次确定每把刀具在机床坐标系中的位置，具体设定方法又分两种。 

    （ 1 ）第一种方法 将其中的一把刀具作为标准刀具，找出其它刀具与标准刀具的差值，作为长度补偿值。具体操作步骤如下： 
    ①将所有刀具放入刀库，利用 Z 向设定器确定每把刀具到工件坐标系 Z 向零点的距离，如图 1 所示的 A 、 B 、 C ，并记录下来； 
    ②选择其中一把最长（或最短）、与工件距离最小（或最大）的刀具作为基准刀，如图 1 中的 T03 （或 T01 ），将其对刀值 C （或 A ）作为工件坐标系的 Z 值，此时 H03=0 ； 
    ③确定其它刀具相对基准刀的长度补偿值，即 H01= ±│ C-A │， H02= ±│ C-B │，正负号由程序中的 G43 或 G44 来确定。 
    ④将获得的刀具长度补偿值对应刀具和刀具号输入到机床中。 

    （ 2 ）第二种方法 将工件坐标系的 Z 值输为 0 ，调出刀库中的每把刀具，通过 Z 向设定器确定每把刀具到工件坐标系 Z 向零点的距离，直接将每把刀具到工件零点的距离值输到对应的长度补偿值代码中。正负号由程序中的 G43 或 G44 来确定。 

    2、机外刀具预调结合机上对刀 

    这种方法是先在机床外利用刀具预调仪精确测量每把在刀柄上装夹好的刀具的轴向和径向尺寸，确定每把刀具的长度补偿值，然后在机床上用其中最长或最短的一把刀具进行 Z 向对刀，确定工件坐标系。这种方法对刀精度和效率高，便于工艺文件的编写及生产组织。

三、刀具半径补偿设置 

    进入刀具补偿值的设定页面，移动光标至输入值的位置，根据编程指定的刀具，键入刀具半径补偿值，按 INPUT 键完成刀具半径补偿值的设定。

项目六 程序输入及调试

一、程序输入 

    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，也可实行在线加工。

二、程序调试 

    由于加工中心的加工部位比较多，使用的刀具也比较多。为方便加工程序的调试，一般根据加工工艺的安排，针对每把刀具将各个加工部位的加工内容编制为子程序，而主程序主要包含换刀命令和子程序调用命令。 

    程序的调试可利用机床的程序预演功能或以抬刀运行程序方式进行，依次对每个子程序进行单独调试。在程序调试过程中，可根据实际情况修调进给倍率开关。

项目七 程序运行 

    在程序正式运行之前，要先检查加工前的准备工作是否完全就绪。确认无误后，选择自动加工模式，按下数控启动键运行程序，对工件进行自动加工。 

    在自动运行程序加工过程中，如果出现危险情况时，应迅速按下紧急停止开关或复位键，终止运行程序。

项目八 零件检测 

    将加工好的零件从机床上卸下，根据零件不同尺寸精度、粗糙度、位置度的要求选用不同的检测工具进行检测。

项目九 关机 

    零件加工完成后，清理现场，再按与开机相反的顺序依次关闭电源。

零件加工实例

一、加工要求 

    零件材料为 LY12 ，单件生产。零件毛坯已加工到尺寸。 
    选用设备： V-80 加工中心

二、准备工作 

    加工以前完成相关准备工作，包括工艺分析及工艺路线设计、刀具及夹具的选择、程序编制等。

三、操作步骤及内容 

    1、开机，各坐标轴手动回机床原点 
    2、刀具准备 

    根据加工要求选择Φ20 立铣刀、Φ5中心钻、Φ8麻花钻各一把，然后用弹簧夹头刀柄装夹Φ20立铣刀，刀具号设为T01，用钻夹头刀柄装夹Φ5中心钻、Φ8麻花钻，刀具号设为T02、T03，将对刀工具寻边器装在弹簧夹头刀柄上，刀具号设为 T04 。 
    3 、将已装夹好刀具的刀柄采用手动方式放入刀库， 即 

    1 ）输入 “T01 M06” ，执行 
    2 ）手动将 T01 刀具装上主轴 
    3 ）按照以上步骤依次将 T02 、 T03 、 T04 放入刀库 

    4、清洁工作台，安装夹具和工件 
    将平口虎钳清理干净装在干净的工作台上，通过百分表找正、找平虎钳，再将工件装正在虎钳上。 

    5、对刀，确定并输入工件坐标系参数 
    1 ）用寻边器对刀，确定 X 、 Y 向的零偏值，将 X 、 Y 向的零偏值输入到工件坐标系 G54 中， G54 中的 Z 向零偏值输为 0 ； 
    2 ）将 Z 轴设定器安放在工件的上表面上，从刀库中调出 1 号刀具装上主轴，用这把刀具确定工件坐标系 Z 向零偏值，将 Z 向零偏值输入到机 床对应的长度补偿代码中， “+” 、 “-” 号由程序中的 G43 、 G44 来确定，如程序中长度补偿指令为 G43 ，则输入 “-” 的 Z 向零偏值到机床对应的长度补偿代码中； 
    3 ）以同样的步骤将 2 号、 3 号刀具的 Z 向零偏值输入到机床对应的长度补偿代码中。 

    6、 输入加工程序 

    将计算机生成好的加工程序通过数据线传输到机床数控系统的内存中。 

    7、 调试加工程序 

    采用将工件坐标系沿 +Z 向平移即抬刀运行的方法进行调试。 
    1 ）调试主程序，检查 3 把刀具是否按照工艺设计完成换刀动作； 
    2 ）分别调试与 3 把刀具对应的 3 个子程序，检查刀具动作和加工路径是否正确。 

    8 、自动加工 
    确认程序无误后，把工件坐标系的 Z 值恢复原值，将快速移动倍率开关、切削进给倍率开关打到低档，按下数控启动键运行程序，开始加工。加工过程中注意观察刀具轨迹和剩余移动距离。 
    9、取下工件，进行检测 
    选择游标卡尺进行尺寸检测，检测完后进行质量分析。 
    10、清理加工现场 
    11、关机