数控实训安全知识

数控实训安全知识

1. 学生进入车间必须穿工作服，要求女生戴好工作帽；

2. 进入车间后不允许乱摸乱动，尤其不能随意按数控系统的软键； 3. 学生必须在教师指导下进行数控机床的操作； 4. 禁止多人同时操作机床，必须强调机床单人操作；

5. 学生必须在操作步骤完全清楚时进行操作，遇到问题立即向指导老师询问，禁止在不知道 规程的情况下进行尝试性操作；

操作中如果机床出现异常，必须立即向指导老师报告； 手动回零时，必须保证机床当前位置远离机床极限位置； 手动操作时一定要注意安全，禁止违规操作；

学生编完程序或将程序输入机床后，要通过指导老师检查无误后方可进行试运行； 学生进行机床试运行及自动加工时必须在指导老师监督下进行； 程序运行时注意事项：

加工尺寸一定要小于工件伸出卡盘外的尺寸在10mm以上； 自动运行时必须让光标从程序首行运行； 检查机床各功能按键的位置是否选择合适；

启动程序时一定要一只手按开始按钮，另一只手放在急停按钮上，程序在试运行时手不能离开急停按钮，如有紧急情况立即按下急停按钮；

12 .机床在运行当中要将防护门关闭以免铁屑飞出伤人和润滑油飞出；

13.在程序中有暂停测量工件尺寸时，要待机床完全停止后方可进行，此时千万注意不能触及开始按钮，以免发生人身事故；

14.不能接触高速旋转中的主轴和刀具；清理机床铁屑或设备时，必须先将机床停止运转； 15.手动换刀时应注意刀具不要撞到工件或夹具；

16.严禁私自打开数控系统电器控制柜，更不允许乱摸电气元件，以免造成触电事故； 17.关机时，要等主轴停转3分钟后方可关机； 二．基本知识

1．数控机床的概念：按加工要求预先编制的程序，由控制系统发出以数字量作为指令信息进行工作的机床，称为数字控制机床（NC），简称数控机床。

2．数控机床的组成：数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体组成。 数控机床的工作原理如下图所示：

3．数控车床基本知识(FANUC系统)： (1) 数控车床机械组成部分：

主传动系统及主轴部件、进给系统、 转塔刀架、冷却系统、润滑系统等； 与传统的普通机床相比，数控机床机械部件有如下几个特点：

(1) 采用了高性能的主轴及进给伺服驱动装置，机械传动结构得到简化，传动链较短。 (2) 机械结构具有较高的动态特性、动态刚度、阻尼刚度、耐磨性以及抗热变形性能。 (3) 较多地采用高效传动件，如滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨等。 (4) 还有一些配套部件(如冷却、排屑、防护、润滑、照明等)。

这些特点较好地满足了数控技术的要求，并能充分适应数控加工的特点，便于实现自动化控制。

(2) 数控车床电器控制部分：

变频器、驱动器、刹车电阻、变压器、开关电源、接触器、短路保护器、继电器等。 (3) 数控车床基本操作部分：

键类别 英文键名 功能说明 键类英文键名 功能说明

别 光标键 ↑↓←→ 光标移动用 页面键 PAGE 翻页用 POS PRGRM OFFSET/ 功能SETTING 取消键 键 SYSTEM MESSAGE 位置坐标显示 程序显示 刀补、设置和工件坐标系的设定 系统参数、诊断等显示 报警信息等显示 地址数字地址字母 / 数字符号键 键 CAN INPUT 编辑键 ALTER 数据输入键 改写键 CUSTOM/GRAPH 用户宏程序 / 轨迹图形显示 INSERT 插入键 DELETE 删除键 复位键 RESET 解除报警、复位等 机床开机：

在开机之前首先检查机床各部分使用是否正常，然后接通外部电源，接着接通强电控制柜外的总电源开关，此时机床面板上的“Power”指示灯亮，按机床面板“CNC Power on”键，系统进入自检状态，相应指示灯亮，自检结束后，打开急停按钮，返回机床参考点即回零操作，机床开机完成。 机床回零：

将“方式选择开关”打到回参考点处，分别选择“X轴”“Z轴”，此时机床X、Z轴返回机床零点。 在机床回零前一定要注意，让机床各坐标位置远离机床零点极限位置。 机床关机：

按下急停按钮，使机床进入急停状态，按下面板上的“CNC Power”按钮，切断系统电源，关闭机床强电柜侧的电源开关，再关闭外部机床动力电源电源； 数控车床对刀：

①．试切法对刀：先换第一把刀，在“MDI”方式下，给主轴加载转速，然后在手动方式下移动X轴靠近工件外圆表面，车外圆，然后停止主轴转动，用千分尺测量车过的外圆直径，然后在工件形状补正的X目录下输入“X+测量值”然后按测量，此时，X轴对刀完成。再车工件断面，在工件形状补正的Z目录下输入“Z0”按测量，此时Z轴对刀完成，这个时候，整个对刀过程完成； ②．采用G54~G57对刀：

这种对刀法和前面试切法对刀过程相同，知识将试切的各值输入到G54~G57坐标系下，然

后在编程的时候直接调用节可以了。

4．数控铣床和加工中心基础(FANUC Oi系统)： 加工中心的定义：

在数控铣的基础上具有刀具库、刀具自动交换装置的数控机床即数控加工中心。加工中心是一种在一次装夹下能自动完成钻、铣、镗、铰、攻丝等工序加工的现代化数控加工设备。 加工中心的组成：

加工中心主要由控制介质，数控装置,伺服系统，测量反馈系统和机床主体组成，此外加工中心还有许多辅助装置，如自动换刀装置（ATC）,自动工作台交换装置（APC）等。控制介质是指将零件加工信息传送到数控装置的程序载体。数控装置是加工中心的核心。数控装置接受控制介质上的数字化信息，经过控制软件和逻辑电路的编译、运算，数促各种信号和指令控制机床的各个部件，进行规定的、有序的动作。伺服系统是数控系统的执行部分，其作用是把来自CNC装置的指令信号转换成机床部件的运动。常用伺服驱动元件有步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机等。

机床主体包括机床的主运动部件、进给运动部件、执行部件和基础部件，如底座、立柱、滑鞍、工作台、导轨等。加工中心需要配备许多辅助装置，如液压和气动装置、自动换刀装置、自动工作台交换装置、自动对刀装置、自动排屑装置等。 加工中心的工作原理：

数控程序由信号输入装置送到数控装置中，经数控装置控制软件和逻辑电器处理、运算后，分别送给各轴控制装置，经各轴驱动电路转换、放大后驱动各轴伺服电动机，带动各轴运动，并随反馈信息进行控制，完成零件加工。 数控铣床、加工中心电气控制：

数控铣床、加工中心电气控制与前面的数控车相似，不同之处是在这些机床 加工程序的组成及格式：

①每个程序都由程序号、程序段号、程序段和程序结束等几部分组成。

②程序格式，即程序的书写规则：程序编号结构“OXXXX”，如O1008程序段格式：N_G_X_Y_Z_F_S_M_?；顺序号_准备功能_坐标值_工艺性指令_结束符；顺序号1～9999，是程序段的标志，在程序中没有实际意思，不影响零件的加工和机床的运行。准备功能，控制机床运行的主要代码。坐标值，一般表示程序段执行后，刀具的坐标值。段结束符,FANUC一般为“；”。程序结束符,FANUC一般为“%”。 加工中心的基本操作： 开机：

每次开机前要检查加工中心后面系统润滑油腔润滑油是否充裕，冷却液是否充足，然后开机。 开机步骤如下：接通外部动力柜的电源，启动空气压缩机。接通强电控制柜外的机床电源开关，此时机床面板上的“Power”指示灯亮。按机床面板“NC 开”键，系统进入自检状态，相应指示灯亮。待系统启动后，打开急停按钮。按复位按钮复位。接着进行机床回参考点，即机床回零操作。 机床回参考点(回零)：

将“方式选择开关”打到回参考点处，将“手动进给轴选择开关”打到Z轴处，用手按住“＋Z”轴选择键，机床将返回Z轴零点。分别选择“+X轴”“+Y轴”，按钮，返回X、Y轴零点，此时机床回参考点指示灯亮，表示机床已完成回零操作。 关机：

按下急停按钮，使机床进入急停状态，按下面板上的“NC 关”按钮，切断系统电源，关闭机床强电柜侧的空气开关，关闭空气压缩机开关，关闭外部动力柜的电源。 加工中心系统操作面板：

因为我们的此次实训的数控系统都是FANUC 0i系统，所以，操作面板与前面的车床操作面板相同，在这里再不多介绍. 数控铣、加工中心对刀： ① G54~G59对刀法：

X轴对刀：在“MDI”方式下给主轴加载一定的转速，然后调用第一把刀，在手动方式下将刀具移动靠近工件X方向的任一边，接触上为宜，记下此处机械坐标值，然后再移动刀另一边，同样接触上为宜，这是，用此时的机械坐标值减去前面的机械坐标值就是刀具在X方向上的中心处，这是，手动的将刀具移动到中心的坐标系处，在刀具补偿菜单下的坐标系G54中的X值中输入“X0”

，再按软键区的测量按钮，此时，工件的X轴坐标系已经建立，X轴对刀完成；

Y轴对刀：Y轴的对刀和X轴的完全相同，只是在工件的Y轴方向上，其他的完全和X轴对刀相同；

Z轴对刀：当对完X轴和Y 轴后此时要对Z轴，我们手动的将刀具移动到工件上表面，慢慢下刀，直到刀具接触工件上表面为宜，此时在G54坐标系的Z值中输入“Z0”，然后按软键上的“测量”按钮，这是Z轴坐标系建立，这样，第一把刀对刀完成，其他的刀同样法，只是将其值输入到G55、G56等坐标系下面即可。

要注意的是，用G54~G59对刀后，在编制程序时必须调用G54~G59才能对工件建立坐标系，否则无效。

② G54~G59(其中一个就够了)坐标下长度补偿对刀法：

当我们在加工时，有时会出现要加工一个工件需要用超过六把刀，此时G54~G59就不够用，这时我们就可以采用这种对刀法(也使用于六把刀以下的建立工件坐标系)，首先选择第一把刀按前面说的第一种方法将X轴Y轴对刀，然后输入到G54~G59坐标系的任何一个坐标系下，Z轴的对刀数据我们输入到刀具补偿菜单下“补正”的“形状补偿(H)”菜单下对应的第一把刀中，这时，第一把刀的对刀完成，对于接下来的其他刀具，我们就不需要再去对它的X轴和Y轴，其它的刀具我们同样只要将其Z轴让接触到工件上表面，然后将其值输入到“形状补偿”菜单的相应刀具下，这样所有的刀具对刀完成。

要注意的是，在采用这种方式对刀时一定要在编程时除调用对应的G坐标系外，还要调用该刀具的长度补偿，即G43\\G44+Hxx的格式。不管是那种对刀法，我们都必须将其半径补偿不能忽略，还必须调用半径补偿，即G41\\G42+Dxx的格式。在使用完补偿后，一定要取消补偿，如G40取消刀具半径补偿，G49取消刀具长度补偿。 数 控 加 工 一．选择：

1．卧式数控车床的主轴方向为（ ）

a、X轴 b、Z轴 c、Y轴 2．G00和G01分别是什么功能（ ）

a、直线插补、快速定位 b、顺圆弧插补、逆圆弧插补 c、快速定位、直线插补 3．编程指令中所使用的准备功能和辅助功能分别用（ ）来表示。 a、G、M b、F 、G c、M 、F 4．数控铣床的基本控制轴数是（ ）。

a、一轴 b、 二轴 c、三轴 二．填空：

1．数控车床由 、 、 等三部分组成。 2．数控车床的加工特点有 、 、和 等。 3．数控机床对刀的目的是 。

4．数控车床上换刀指令格式是 ，加工中心中换刀指令格式是 。 5．在编程指令中，F表示 ，S表示 。

FANUC系统的机床上，螺纹加工的指令有 、 、 、和 ，在螺纹加工中F表示 。 三．问答：

1．试比较普车与数控车床有那些相同处和不同处。

2．简述FANUC车床的对刀过程。

3．数控机床为什么要回零操作？数控车床的机床零点在什么位置？如何进行机床回零？

四．编程：

如下图所示，材料为45号钢，试在加工中心上编制其加工程序，并写出程序中各语句的含义。（FANUC系统）要求：(1)在给定工件坐标系内采用绝对尺寸编程；(2)进给速度100mm/min，主轴转速800r/min。刀具半径为10mm。

五．心得体会：

一, 安全操作事项.

1. 工作时请穿好工作服, 安全鞋. 戴好工作帽和防护镜. 注意: 不允许戴手套操作机床. 2. 注意不要移动或损坏安装在机台上的安全警示标牌.

3. 注意不要在机床周围放置障碍物, 工作空间应足够大.工作地点，不应堆放过多过高的毛坯、成品，应码放整齐，保持通道畅通。

4. 某一项工作需要两人或多人共同完成时, 应注意相互间的协调一致. 5. 不允许用压缩空气清洗机床, 电气柜及NC单元 6. 禁止酒后操作机床，或身体不适等。 7．接通电源步骤： 1 > 接通机床的总电源。

2 > 接通控制面板的电源《在位置画面或报警画面出现之前，不要去碰任何按键，否则会发生意想不到的现象，如按****键将会彻底删除存储器中的所有程序》 3 > 接通NC电源，启动NC系统及液压系统。

4 > 机床回零。先做X轴+原点复归，再做Z轴+原点复归. 最后手动定位刀位. 8 电源断开步骤：

1 > 检查操作面板上的循环批示灯，循环起动应是停止状态。《机床所有可移动部份都处于停止状态产》

2 > 关闭操作面板上的电源。

3 > 关闭电源柜上的电源《必要时关闭车间的总电源》 9要测量工件时，必须在机床停止状态下进行。 二编辑程序时的注意事项

1 程序输入后，应仔细核对代码、地址、数值、正负号、小数点及语法是否正确。 2 输入工件坐标系，并对坐标、坐标值、正负号、小数点进行认真核对。 3 程序修改要对修改部分仔细核对后， 4 显示器要保持干净, 避免误读数据，

5正确测量和计算工件坐标系，并对所得结果进行检查；操作机床面板时，只允许单人操作，其他人不得触摸按键

6操控控制面板上的各种功能按钮时，一定要辨别清楚并确认无误后，才能进行操控。不要盲目操作。在关机前应关闭机床面板上的各功能开关（例如转速、转向开关）。 三,工作前的准备工作.

1 机床开始工作前要预热, 认真检查润滑系统工作是否正常, 如机床长期未开动, 可先用手

动方式向各部分供油润滑.

2 使用的刀具应与机床允许的规格相符, 有严重破损的刀具要及时更换，检查刀具和夹具安装是否合理，有无超程, 干涉等现象 3 调整刀具所用的工具不要遗忘在机床内

4 刀具安装好后要进行一, 二次试切削, 试切时快速倍率开关必须打到较低挡位,在刀具运行至工件10MM----40MM处 ,须验证X轴和Z轴坐标剩余值与加工程序是否一致。 5 检查卡盘压力表及夹紧工件的状态， 6 机床开动前, 必须关好机床防护门

7 数控车床的加工虽属自动进行，但不属无人加工性质，仍然需要操纵 者监控，不允许随意离开岗位。

8 刀具的安装要垫好，放正，夹牢；装卸完刀具要锁紧刀架，并检查限位。 四, 工作过程中的安全注意事项.

0.试切和加工中，刃磨刀具和更换刀具后，要重新测量刀具位置并修改刀补值和刀补号。 1 禁止用手接触刀尖和铁削, 铁削必须用铁勾子或毛刷来清理. 2 禁止用手或任何方式接触正在旋转的主轴. 工件 或其它运动部位;

3禁止加工过程中测量工件, 变速, 更不能用棉丝擦拭工件, 也不能清扫机床;

4车床运转中, 操作员不得离开岗位, 机床发现异常现象 {工件跳动、震动、异常声音、夹具松动等}应立即停机并通知技术员;

5 经常检查轴承温度, 过高时找有关人员检查; 6 在加工过程中, 不允许打开机床防护门.

7 严格遵守岗位责任制, 机床由专人使用, 他人使用须经本人同意, 8工作伸出车床100MM以外时, 须在伸出位置设置防护物';

9 禁止进行尝试性操作;《如修改CNC和PNC的参数》以及修改CNC程序和修调进给/主轴倍率。

10 手动回零时, 注意机床各轴位置要距离原点负100MM以上, 机床回零顺序为: 首先+X轴, 其次是+Z轴，注意观察坐标值及回零批示灯，确定回零动作已完成。

11 使用手**快速移动方式移动各轴位置时, 一定要看清机床X, Z 轴各正负方向标牌后再移动. 移动时先慢转手轮观察机床移动方向无误后方可加快移动速度;

12 在手动操作时，不可凭熟练，感觉操作，必须眼观确定按键位置，避免误操作

13 编完程序或将程序输入机床后, 须先进行图形模拟, 准确无误后再进行机床试进行, 并且刀具应离工件端面200MM以上.

14 程序运行注意事项:

1.> 对刀应准确无误, 刀具补偿号应与程序用刀具号符合. 试切和加

工中，刃磨刀具和更换刀具后，要重新测量刀具位置并修改刀补值《确定补偿方向和补偿量，最好默记下原始的刀补值以作对比》和刀补号 2 > 检查机床各功能按键的位置是否正确. 3 > 光标要放在主程序开头. 4 > 加注适量冷却液

5 > 站立位置应合适, 启动程序时, 右手作停止按钮准备, 程序在运 行当中手不能离开停止按钮, 如有紧急情况立即按下停止按钮.紧急停 车后，应重新进行机床“回零”操作，才能再次运行程序

15 加中过程中认真观察切削及冷却状况, 确保机床. 刀具的正常运行及工件的质量. 并关闭防护门以免铁屑. 润滑油飞出.

16 如须吹净已加工好的工件,可打开防护门有100MM有门缝, 并使**的吹气方向向机床内, 完成后应及时关好防护门. 17 不宜加工

过短的料头，避免夹持部分过少，夹持力过小而引起工件飞落。

18 在手工拉料的情况下，严禁定位动作未执行完就手动拉料，避免因拉出的长度过长而造成撞机。

19．在做短料《非棒料》时，材料必须夹正，避免因材料摆动过大使第一刀吃刀量过大，引起撞机或工件飞落。

20．在定位端面不平整的材料时，以最低点为基准定位，避免车未全。

21. 不间断的的观察钻头，粗车刀，切断刀等是否有损坏，以防撞机并保护精车刀。 22.当夹持薄壁工件而用较小压力时，因为压力小使得卡爪动作较慢，此时不要过早松手，应等卡爪完全夹紧后在放手。

23关机后, 要等主轴停转3分钟后方可关机

24 未经许可禁止打开电器箱.紧急停车后，应重新进行机床“回零”操作，才能再次运行程序。

25 操作员严禁私自调整主轴转速倍率, 进给倍率等影响产品质量，刀具寿命及机床性能的按键.

26 机床数天不使用, 则每隔一天对NC及CRT部分通电2至3小时. 五, 工作完成后的注意事项

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