項(xiàng)目二 FANUC-0i數(shù)控仿真系統(tǒng)對刀操作

知識目標(biāo)

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(biāo)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(biāo)

熟悉FANUC-0i數(shù)控車削系統(tǒng)仿真的界面構(gòu)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(xué)習(xí)情景

　　數(shù)控機(jī)床是一種較為昂貴的機(jī)電一體化的新型設(shè)備，它具備“高速、高效、高精度”的特點(diǎn)。如果初學(xué)時(shí)就讓學(xué)生直接在數(shù)控機(jī)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(xué)生造成人身傷害。應(yīng)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(jī)床的時(shí)間，學(xué)生可以將編程與程序校驗(yàn)時(shí)間放在計(jì)算機(jī)上完成，然后通過數(shù)據(jù)傳輸將所編程序輸入數(shù)控機(jī)床，對零件進(jìn)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(jìn)行技能操作，學(xué)生可以輕松對實(shí)習(xí)過程進(jìn)行初始化，對未能完成的實(shí)習(xí)課題進(jìn)行項(xiàng)目保存，對已完成的實(shí)習(xí)課題進(jìn)行調(diào)入回顧，而后再進(jìn)行幾次實(shí)際操作，就能達(dá)到事半功倍的效果，這大大提高了實(shí)習(xí)效率，降低了實(shí)習(xí)成本。下面就來學(xué)習(xí)上海宇龍F(tuán)ANUC-0i數(shù)控仿真系統(tǒng)操作。如圖2-1所示為學(xué)生使用數(shù)控仿真系統(tǒng)加工零件。

圖2-1 數(shù)控仿真實(shí)訓(xùn)室

任務(wù)一 數(shù)控仿真系統(tǒng)運(yùn)行界面簡介

一、安裝與進(jìn)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(qū)。在資源管理器中單擊光盤圖標(biāo)，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(dāng)?shù)奈募�夾(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(dāng)?shù)奈募�夾并打開，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?qū)Ы缑妗?

圖2-2 安裝向?qū)Ы缑?

　　(3) 系統(tǒng)接著彈出“歡迎”界面，單擊“下一個(gè)”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(biāo)位置”界面中，單擊“瀏覽”按鈕，選擇所需的目標(biāo)文件夾，默認(rèn)為“C:\Program Files\數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”。目標(biāo)文件夾選擇完成后，單擊“下一個(gè)”按鈕，如圖2-5所示。

　　(6) 此時(shí)系統(tǒng)彈出“設(shè)置類型”界面，根據(jù)需要選擇“教師機(jī)”或“學(xué)生機(jī)”，如圖2-6所示。選擇完成后單擊“下一個(gè)”按鈕。這里安裝的是“學(xué)生機(jī)”。

圖2-5 “選擇目標(biāo)位置”界面圖2-6 “設(shè)置類型”界面

　　(7) 接著系統(tǒng)彈出“選擇程序文件夾”界面，默認(rèn)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(gè)”按鈕，如圖2-7所示。此時(shí)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(shè)置完成”界面，單擊“結(jié)束”按鈕，完成整個(gè)安裝過程，如圖2-9所示。

圖2-9 “設(shè)置完成”界面

2. 進(jìn)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(jìn)入步驟

　　加密鎖程序啟動(dòng)后，屏幕右下方工具欄中出現(xiàn)“加密鎖”圖標(biāo)，表示加密鎖管理程序啟動(dòng)成功。此時(shí)重復(fù)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(jìn)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(jìn)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(jī)床和回零操作

1. 選擇機(jī)床類型

　　選擇“機(jī)床”|“選擇機(jī)床”命令，在彈出的“選擇機(jī)床”對話框中選擇控制系統(tǒng)類型和相應(yīng)的機(jī)床類型并單擊“確定”按鈕，此時(shí)界面如圖2-12所示。

圖2-12 選擇控制系統(tǒng)和機(jī)床類型

2. FUNAC-0i車床標(biāo)準(zhǔn)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(jī)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(jī)床操作面板。另外，在機(jī)床操作面板的右下角還有一個(gè)隱藏手輪控制面板。

圖2-13 FANUC-0i車床標(biāo)準(zhǔn)面板

　　1) 機(jī)床操作面板

　　機(jī)床操作面板主要用于控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和選擇機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)，由操作模式選擇按鈕、數(shù)控程序運(yùn)行控制開關(guān)等多個(gè)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(yùn)行控制開關(guān)見表2-2。

表2-2 數(shù)控程序運(yùn)行控制開關(guān)

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(jī)床的各種參數(shù)和功能，如顯示機(jī)床參考點(diǎn)坐標(biāo)、刀具起始點(diǎn)坐標(biāo)，輸入數(shù)控系統(tǒng)的指令數(shù)據(jù)、刀具補(bǔ)償值的數(shù)值、報(bào)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(biāo)移動(dòng)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(dòng)”按鈕，此時(shí)車床電機(jī)和伺服控制的指示燈變亮。

　　檢查“急�！卑粹o是否松開至狀態(tài)，若未松開，按下“急�！卑粹o，將其松開。

4. 車床回參考點(diǎn)

　　檢查操作面板上回原點(diǎn)指示燈是否亮，若指示燈亮，則已進(jìn)入回原點(diǎn)模式；若指示燈不亮，則按下“回原點(diǎn)”按鈕，轉(zhuǎn)入回原點(diǎn)模式。

　　在回原點(diǎn)模式下，先將X軸回原點(diǎn)，按下操作面板上的“X軸選擇”按鈕，使X軸方向移動(dòng)指示燈變亮，按下“正方向移動(dòng)”按鈕，此時(shí)X軸將回原點(diǎn)，X原點(diǎn)燈變亮，CRT上的X坐標(biāo)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(diǎn)，Z原點(diǎn)燈變亮，此時(shí)CRT界面如圖2-14所示。

圖2-14 回參考點(diǎn)界面

任務(wù)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(biāo)系編程，對刀的過程就是建立工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間關(guān)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(diǎn)設(shè)為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。將工件上其他點(diǎn)設(shè)為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)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(biāo)，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(rèn)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(biāo)，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(dòng)關(guān)閉對話框，零件和夾具(如果已經(jīng)選擇了夾具)將被放到機(jī)床上。

三、調(diào)整零件位置

　　零件可以在工作臺面上移動(dòng)。毛坯放上工作臺后，系統(tǒng)將自動(dòng)彈出一個(gè)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(shí)現(xiàn)零件的平移和旋轉(zhuǎn)或車床零件調(diào)頭。小鍵盤上的“退出”按鈕用于關(guān)閉小鍵盤。選擇“零件”|“移動(dòng)零件”菜單命令，也可以打開小鍵盤。請?jiān)趫?zhí)行其他操作前關(guān)閉小鍵盤。

圖2-18 移動(dòng)零件小鍵盤

四、安裝刀具

1. 選擇刀具

　　選擇“機(jī)床”|“選擇刀具”菜單命令或者在工具條中單擊“刀具”圖標(biāo)，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(shí)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(yīng)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(rèn)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(diǎn)動(dòng)”按鈕，手動(dòng)狀態(tài)指示燈變亮，機(jī)床進(jìn)入手動(dòng)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(dòng)指示燈變亮。按下“正向”按鈕或“負(fù)向”按鈕，使機(jī)床在X軸方向移動(dòng)；同樣使機(jī)床在Z軸方向移動(dòng)。通過手動(dòng)方式將機(jī)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(zhuǎn)”按鈕或“主軸反轉(zhuǎn)”按鈕，使其指示燈變亮，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。再按下“Z軸選擇”按鈕，使Z軸方向指示燈變亮，按下“負(fù)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(dòng)，刀具退出。

圖2-20 移動(dòng)機(jī)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(zhuǎn)動(dòng)，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(shí)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(yīng)的X的值(即直徑)，然后進(jìn)行以下操作：按下系統(tǒng)操作面板上的“刀偏設(shè)置”按鈕；把光標(biāo)定位在需要設(shè)定的坐標(biāo)系上；光標(biāo)移到X；輸入直徑值；單擊菜單軟鍵“[測量]”完成X方向?qū)Φ�，如圖2-22(b)所示。

(a) “車床工件測量”對話框 (b) X方向?qū)Φ锻瓿蓤D

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(zhuǎn)”按鈕或“主軸反轉(zhuǎn)”按鈕，使其指示燈變亮，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。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(dòng)指示燈變亮。按下“負(fù)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(dòng)，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(zhuǎn)”按鈕，使主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)；把光標(biāo)定位在需要設(shè)定的坐標(biāo)系上；在MDI鍵盤面板上按下需要設(shè)定的軸Z鍵；輸入工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離(注意距離有正負(fù)號)；按菜單軟鍵“[測量]”，自動(dòng)計(jì)算出坐標(biāo)值填入，完成Z方向?qū)Φ叮�如圖2-24所示。

圖2-24 Z方向?qū)Φ锻瓿蓤D

習(xí) 題

　　(1) 簡述FANUC-0i系統(tǒng)安裝與進(jìn)入的過程。

　　(2) 為什么每次啟動(dòng)系統(tǒng)后要進(jìn)行“回車床參考點(diǎn)”操作？

　　(3) 簡述X向?qū)Φ哆^程。

　　(4) 簡述Z向?qū)Φ哆^程。