項目一 數(shù)控車床概述
任務一 數(shù)控車床簡介
一、數(shù)控設備的產(chǎn)生和發(fā)展
二、認識數(shù)控車床
三、數(shù)控車床的工作原理
四、數(shù)控車床的特點
五、數(shù)控車床的應用范圍
任務二 數(shù)控機床坐標系
一、機床坐標系
二、工件坐標系
習題
項目二 FANUC-0i數(shù)控仿真系統(tǒng)對刀操作
任務一 數(shù)控仿真系統(tǒng)運行界面簡介
一、安裝與進入
二、選擇機床和回零操作
任務二 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)對刀操作
一、定義毛坯
二、放置零件
三、調(diào)整零件位置
四、安裝刀具
習題
項目三 FANUC-0i數(shù)控車床對刀操作
任務一 FANUC-0i數(shù)控車床操作規(guī)程與面板介紹
一、數(shù)控車床安規(guī)教育與維護保養(yǎng)
二、面板按鈕功能介紹
任務二 FANUC-0i數(shù)控車床對刀操作
習題
項目四 用FANUC-0i系統(tǒng)數(shù)控車床加工軸類零件
任務一 數(shù)控車床的編程基礎
一、數(shù)控編程與數(shù)控系統(tǒng)
二、數(shù)控程序編制的基本方法
三、數(shù)控車床編程基本功能指令
任務二 簡單臺階軸的數(shù)控車削加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
任務三 外圓錐面的數(shù)控車削加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
任務四 外圓弧面的數(shù)控車削加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
任務五 中等復雜軸類零件的數(shù)控車削加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
任務六 復雜成型面的軸類零件的數(shù)控車削加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
拓展訓練 細長軸零件的數(shù)控車削加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
軸類零件數(shù)控車削常見問題分析
習題
項目五 用FANUC-0i系統(tǒng)數(shù)控車床加工盤套類零件
任務一 簡單盤套類零件的數(shù)控車削加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
任務二 較復雜盤套類零件的數(shù)控車削加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
任務三 內(nèi)孔的數(shù)控車削加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
任務四 軸套類零件的數(shù)控車削加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
拓展訓練 薄壁零件的數(shù)控車削加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
內(nèi)孔加工常見問題及加工質量分析
習題
項目六 切槽（切斷）編程與加工
任務一 規(guī)則的外圓槽數(shù)控車削加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
任務二 較寬的徑向槽零件外徑切槽數(shù)控車削加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
習題
項目七 螺紋零件的編程與加工
任務一 帶外螺紋的簡單軸類零件車削加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
任務二 內(nèi)外螺紋復雜零件加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
拓展訓練一 梯形螺紋加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
拓展訓練二 變導程螺紋加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
螺紋車削常見問題分析
習題
項目八 非圓二次曲線類零件的車削加工
任務一 宏程序入門
一、什么是宏程序
二、變量及變量的使用方法
三、運算指令
四、控制指令
五、宏程序調(diào)用
六、思考題
任務二 橢圓零件編程與加工
一、任務導入
二、相關知識
三、任務實施
四、仿真加工
五、機床加工
六、精度檢測
七、擴展任務
任務三 拋物線零件加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、精度檢測
五、思考題
六、擴展任務
項目九 配合套件的編程與加工
任務一 螺紋配合件的編程與加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
任務二 錐面配合件的編程與加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
任務三 橢圓配合件的編程與加工
一、任務導入
二、相關理論知識
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
項目十 中高級數(shù)控車工技能培訓題樣
任務一 中級職業(yè)技能考核綜合訓練一
一、任務導入
二、任務分析并確定加工方案
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
任務二 中級職業(yè)技能考核綜合訓練二
一、任務導入
二、任務分析并確定加工方案
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
任務三 中級職業(yè)技能考核綜合訓練三
一、任務導入
二、任務分析并確定加工方案
三、任務實施行
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
任務四 高級職業(yè)技能考核綜合訓練一
一、任務導入
二、任務分析并確定加工方案
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
任務五 高級職業(yè)技能考核綜合訓練二
一、任務導入
二、任務分析并確定加工方案
三、任務實施
四、零件檢測
五、思考題
六、擴展任務
附錄A 數(shù)控車床工中、高級技能鑒定標準
附錄B 數(shù)控車床工中、高級技能鑒定樣題及答案
附錄C 零件檢測
附錄D 學習評價
項目二 FANUC-0i數(shù)控仿真系統(tǒng)對刀操作
知識目標
了解數(shù)控車床仿真系統(tǒng)操作面板的功能按鈕。
掌握數(shù)控車床仿真系統(tǒng)坐標方向判定方法及回零操作方法。
掌握數(shù)控車床毛坯和刀具的安裝及對刀操作方法。
能力目標
熟悉FANUC-0i數(shù)控車削系統(tǒng)仿真的界面構成。
掌握數(shù)控車床毛坯和刀具的安裝及對刀操作。
掌握FANUC-0i系統(tǒng)數(shù)控車床仿真的基本操作。
學習情景
數(shù)控機床是一種較為昂貴的機電一體化的新型設備，它具備“高速、高效、高精度”的特點。如果初學時就讓學生直接在數(shù)控機床上操作，可能會出現(xiàn)撞壞刀具等現(xiàn)象，甚至可能會因操作失誤對學生造成人身傷害。應用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)可以減少一半考生占用數(shù)控機床的時間，學生可以將編程與程序校驗時間放在計算機上完成，然后通過數(shù)據(jù)傳輸將所編程序輸入數(shù)控機床，對零件進行加工，這樣安全性及效率均會大為提高。
引入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進行技能操作，學生可以輕松對實習過程進行初始化，對未能完成的實習課題進行項目保存，對已完成的實習課題進行調(diào)入回顧，而后再進行幾次實際操作，就能達到事半功倍的效果，這大大提高了實習效率，降低了實習成本。下面就來學習上海宇龍FANUC-0i數(shù)控仿真系統(tǒng)操作。如圖2-1所示為學生使用數(shù)控仿真系統(tǒng)加工零件。
圖2-1 數(shù)控仿真實訓室
任務一 數(shù)控仿真系統(tǒng)運行界面簡介
一、安裝與進入
1. 安裝
(1) 將“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”的安裝光盤放入光驅。在資源管理器中單擊光盤圖標，在顯示的文件夾目錄中雙擊“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)3.x”文件夾，在彈出的下級子目錄中根據(jù)操作系統(tǒng)選擇適當?shù)奈募䦅A(Windows 2000操作系統(tǒng)選擇名為2000的文件夾，Windows 98操作系統(tǒng)選擇名為9x的文件夾，Windows XP操作系統(tǒng)選擇名為xp的文件夾)。
(2) 選擇適當?shù)奈募䦅A并打開，在顯示的文件名列表中雙擊Setup.exe文件，系統(tǒng)彈出如圖2-2所示的安裝向導界面。
圖2-2 安裝向導界面
(3) 系統(tǒng)接著彈出“歡迎”界面，單擊“下一個”按鈕，如圖2-3所示。
(4) 在彈出的“軟件許可證協(xié)議”界面中單擊“是”按鈕，如圖2-4所示。
圖2-3 “歡迎”界面 圖2-4 “軟件許可證協(xié)議”界面
(5) 在彈出的“選擇目標位置”界面中，單擊“瀏覽”按鈕，選擇所需的目標文件夾，默認為“C:\Program Files\數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”。目標文件夾選擇完成后，單擊“下一個”按鈕，如圖2-5所示。
(6) 此時系統(tǒng)彈出“設置類型”界面，根據(jù)需要選擇“教師機”或“學生機”，如圖2-6所示。選擇完成后單擊“下一個”按鈕。這里安裝的是“學生機”。
圖2-5 “選擇目標位置”界面圖2-6 “設置類型”界面
(7) 接著系統(tǒng)彈出“選擇程序文件夾”界面，默認程序文件夾名為“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”。該文件夾名可以修改，也可以在“現(xiàn)有的文件夾”列表框中選擇。選擇程序文件夾后，單擊“下一個”按鈕，如圖2-7所示。此時彈出數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的安裝界面，如圖2-8所示。
圖2-7 “選擇程序文件夾”界面 圖2-8 安裝界面
(8) 安裝完成后，系統(tǒng)彈出“設置完成”界面，單擊“結束”按鈕，完成整個安裝過程，如圖2-9所示。
圖2-9 “設置完成”界面
2. 進入
單擊“開始”按鈕，在彈出的“開始”菜單中選擇“程序”|“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”|“加密鎖管理程序”命令，如圖2-10所示。
圖2-10 進入步驟
加密鎖程序啟動后，屏幕右下方工具欄中出現(xiàn)“加密鎖”圖標，表示加密鎖管理程序啟動成功。此時重復上面的步驟，選擇“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”命令，系統(tǒng)彈出“用戶登錄”界面，如圖2-11所示。
圖2-11 “用戶登錄”界面
進入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)有以下兩種方法。
(1) 單擊“快速登錄”按鈕，直接進入。
(2) 輸入用戶名和密碼，再單擊“登錄”按鈕。填寫信息為：管理員用戶名manage，口令system；一般用戶名guest，口令guest。
二、選擇機床和回零操作
1. 選擇機床類型
選擇“機床”|“選擇機床”命令，在彈出的“選擇機床”對話框中選擇控制系統(tǒng)類型和相應的機床類型并單擊“確定”按鈕，此時界面如圖2-12所示。
圖2-12 選擇控制系統(tǒng)和機床類型
2. FUNAC-0i車床標準面板
車床面板組成如圖2-13所示，它由系統(tǒng)操作面板(CRT/MDI操作面板)和機床操作面板(也稱為用戶操作面板)組成。圖中上方是系統(tǒng)操作面板，下方是機床操作面板。另外，在機床操作面板的右下角還有一個隱藏手輪控制面板。
圖2-13 FANUC-0i車床標準面板
1) 機床操作面板
機床操作面板主要用于控制機床的運動和選擇機床運行狀態(tài)，由操作模式選擇按鈕、數(shù)控程序運行控制開關等多個部分組成。操作模式選擇按鈕見表2-1。
表2-1 操作模式選擇按鈕
數(shù)控程序運行控制開關見表2-2。
表2-2 數(shù)控程序運行控制開關
2) 數(shù)控系統(tǒng)操作面板
數(shù)控系統(tǒng)操作面板由CRT顯示器和MDI鍵盤兩部分組成。CRT顯示器可以顯示機床的各種參數(shù)和功能，如顯示機床參考點坐標、刀具起始點坐標，輸入數(shù)控系統(tǒng)的指令數(shù)據(jù)、刀具補償值的數(shù)值、報警信號、自診斷內(nèi)容等。MDI鍵盤由功能鍵、字母數(shù)字鍵、光標移動和翻頁鍵等組成。主要的功能鍵見表2-3。
表2-3 功能鍵
3. 激活車床
按下“啟動”按鈕，此時車床電機和伺服控制的指示燈變亮。
檢查“急停”按鈕是否松開至狀態(tài)，若未松開，按下“急停”按鈕，將其松開。
4. 車床回參考點
檢查操作面板上回原點指示燈是否亮，若指示燈亮，則已進入回原點模式；若指示燈不亮，則按下“回原點”按鈕，轉入回原點模式。
在回原點模式下，先將X軸回原點，按下操作面板上的“X軸選擇”按鈕，使X軸方向移動指示燈變亮，按下“正方向移動”按鈕，此時X軸將回原點，X原點燈變亮，CRT上的X坐標變?yōu)?90.00。同樣，再按下“Z軸選擇”按鈕，使指示燈變亮，按下按鈕， Z軸將回原點，Z原點燈變亮，此時CRT界面如圖2-14所示。
圖2-14 回參考點界面
任務二 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)對刀操作
數(shù)控程序一般按工件坐標系編程，對刀的過程就是建立工件坐標系與機床坐標系之間關系的過程。下面具體說明車床對刀的方法，其中將工件右端面中心點設為工件坐標系原點。將工件上其他點設為工件坐標系原點的方法與對刀方法類似。
一、定義毛坯
選擇“零件”|“定義毛坯”菜單命令或在工具條上單擊“毛坯”圖標，系統(tǒng)打開“定義毛坯”對話框，如圖2-15和圖2-16所示。
圖2-15 長方形毛坯定義 圖2-16 圓柱形毛坯定義
(1) 名字輸入：在“名字”文本框內(nèi)輸入毛坯名，也可使用默認值。
(2) 選擇毛坯形狀：銑床、加工中心有兩種形狀的毛坯供選擇，即長方形毛坯和圓柱形毛坯，可以在“形狀”下拉列表框中選擇毛坯形狀。車床僅提供圓柱形毛坯。
(3) 選擇毛坯材料：“材料”下拉列表框中提供了多種供加工的毛坯材料，可根據(jù)需要在該下拉列表框中選擇毛坯材料。
(4) 參數(shù)輸入：尺寸文本框用于輸入尺寸，單位為毫米。
(5) 保存退出：單擊“確定”按鈕，保存定義的毛坯并且退出本操作。
(6) 取消退出：單擊“取消”按鈕，退出本操作。
二、放置零件
選擇“零件”|“放置零件”菜單命令或者在工具條中單擊“放置零件”圖標，系統(tǒng)彈出“選擇零件”對話框，如圖2-17所示。
圖2-17 “選擇零件”對話框
在列表中單擊所需的零件，選中的零件信息加亮顯示。單擊“安裝零件”按鈕，系統(tǒng)自動關閉對話框，零件和夾具(如果已經(jīng)選擇了夾具)將被放到機床上。
三、調(diào)整零件位置
零件可以在工作臺面上移動。毛坯放上工作臺后，系統(tǒng)將自動彈出一個小鍵盤，如圖2-18所示。通過單擊小鍵盤上的方向按鈕，可以實現(xiàn)零件的平移和旋轉或車床零件調(diào)頭。小鍵盤上的“退出”按鈕用于關閉小鍵盤。選擇“零件”|“移動零件”菜單命令，也可以打開小鍵盤。請在執(zhí)行其他操作前關閉小鍵盤。
圖2-18 移動零件小鍵盤
四、安裝刀具
1. 選擇刀具
選擇“機床”|“選擇刀具”菜單命令或者在工具條中單擊“刀具”圖標，系統(tǒng)彈出“刀具選擇”對話框，后置刀架操作順序如圖2-19(a)所示。前置刀架如圖2-19(b)所示。
(a) 后置刀架 (b) 前置刀架
圖2-19 “刀具選擇”對話框
2. 安裝刀具
系統(tǒng)中數(shù)控車床允許同時安裝8把刀具(后置刀架)或者4把刀具(前置刀架)。
首先在“選擇刀位”欄中單擊所需的刀位，該刀位對應程序中的T01～T08(T04)；其次在“選擇刀片”欄選擇刀片類型，然后在刀片列表框中選擇刀片；再在“選擇刀柄”欄選擇刀柄類型，最后在刀柄列表框中選擇刀柄。
(1) 變更刀具長度和刀尖半徑。
選擇車刀完成后，該界面的左下角將顯示刀架所選位置上的刀具，其中的“刀具長度”和“刀尖半徑”均可以由操作者修改。
(2) 拆除刀具。
在“選擇刀位”欄中單擊要拆除刀具的刀位，單擊“卸下刀具”按鈕。確認操作完成后單擊“確定”按鈕。
3. 對刀
試切法的具體步驟如下。
(1) 切削外徑：按下操作面板上的“快速點動”按鈕，手動狀態(tài)指示燈變亮，機床進入手動操作模式。按下控制面板上的“X軸選擇”按鈕，使X軸方向移動指示燈變亮。按下“正向”按鈕或“負向”按鈕，使機床在X軸方向移動；同樣使機床在Z軸方向移動。通過手動方式將機床移到如圖2-20所示的大致位置。
按下操作面板上的“主軸正轉”按鈕或“主軸反轉”按鈕，使其指示燈變亮，主軸轉動。再按下“Z軸選擇”按鈕，使Z軸方向指示燈變亮，按下“負向”按鈕，用所選刀具來試切工件外圓，如圖2-21所示。然后按“正向”按鈕，X方向保持不動，刀具退出。
圖2-20 移動機床 圖2-21 試切外圓
(2) 測量切削位置的直徑：按下操作面板上的“主軸停止”按鈕，使主軸停止轉動，選擇“測量”菜單命令，彈出如圖2-22(a)所示的對話框，單擊試切外圓時所切線段，選中的線段由紅色變?yōu)辄S色。記下對話框下半部分中對應的X的值(即直徑)，然后進行以下操作：按下系統(tǒng)操作面板上的“刀偏設置”按鈕；把光標定位在需要設定的坐標系上；光標移到X；輸入直徑值；單擊菜單軟鍵“[測量]”完成X方向對刀，如圖2-22(b)所示。
(a) “車床工件測量”對話框 (b) X方向對刀完成圖
圖2-22 測量切削位置的直徑與輸入
(3) 切削端面：按下操作面板上的“主軸正轉”按鈕或“主軸反轉”按鈕，使其指示燈變亮，主軸轉動。將刀具移至如圖2-23(a)所示的位置，按下控制面板上的“X軸選擇”按鈕，使X軸方向移動指示燈變亮。按下“負向”按鈕，切削工件端面，如圖2-23(b)所示。然后按下“正向”按鈕，Z方向保持不動，刀具退出。
(a) (b)
圖2-23 切削端面視圖
按下操作面板上的“主軸停轉”按鈕，使主軸停止轉動；把光標定位在需要設定的坐標系上；在MDI鍵盤面板上按下需要設定的軸Z鍵；輸入工件坐標系原點的距離(注意距離有正負號)；按菜單軟鍵“[測量]”，自動計算出坐標值填入，完成Z方向對刀，如圖2-24所示。
圖2-24 Z方向對刀完成圖
習 題
(1) 簡述FANUC-0i系統(tǒng)安裝與進入的過程。
(2) 為什么每次啟動系統(tǒng)后要進行“回車床參考點”操作？
(3) 簡述X向對刀過程。
(4) 簡述Z向對刀過程。
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