1.开机
开机练习的步骤如下：
①检查气压是否达到规定要求,润滑油量是否充足。
②打开机床总电源开关。
③打开NC电源开关。
④释放急停旋钮。
⑤进行机床回零操作。
2.工件的装夹定位
工件的安装应当根据工件的定位基准的形状和位置合理选择装夹定位方式,选择简单实用但安全可靠的夹具。在实际生产中应注意以下几点：
①定位夹具应有较高的刚性,以便能承受大的切削力,在一次装夹下完成粗铣、粗镗等粗加工工序和精铣、精镗等精加工工序。
②夹具结构紧凑,为加工刀具留有足够的空间,避免干涉。
③定位夹紧迅速方便,优先使用组合夹具。
机用的平口钳是一种通用夹具,它适用于装夹尺寸较小,形状很规则的工件。使用平口钳装夹工件首先应将平口钳安装在机床工作台上,并进行定位,一般使钳口平行于某一移动轴(如X轴),具体操作步骤如下：
①首先检查平口钳的定位键是否安装,宽度尺寸与机床工作台T形槽宽度是否匹配。
②用棉纱擦干净平口钳底部和机床工作台。
③将平口钳安装在工作台的适当位置,注意不要超出机床行程范围,定位键嵌入工作台T形槽,然后用螺栓固定。
④松开两个钳口回转固定螺栓。
⑤用磁性表座将百分表吸附在机床主轴头上(如图4-94所示)。
图4-94 平口钳调整
⑥手动移动各轴使百分表表头接触平口钳的固定钳口表面,并使指针转动一定行程。
⑦移动工作台(如X轴),观察指针的摆动,轻轻敲打平口钳,保证固定钳口与机床X轴方向平行,最后用扳手将螺栓拧紧。
在平口钳上安装工件的操作步骤：
①用棉纱擦干净平口钳钳口和底平面(或用压缩空气吹扫)。
②用等高垫块将工件垫起,保证工件上表面突出钳口一定高度,保证铣削加工时刀不碰到钳口,注意垫块应避开通孔加工的位置；工件的一个基准面靠紧平口钳的固定钳口。
③用扳手轻轻夹紧工件。
④用木榔头敲打工件上表面,保证工件紧贴所有垫块。
⑤用扳手用力夹紧工件。
3.刀具的测量和安装
数控刀具的结构和刀柄的连接形式多种多样,装夹刀具时应根据刀具的结构形式选择对应的刀柄。装夹刀具时应该首先测量刀具的实际尺寸,特别是铰刀需要用千分尺精确测量,以确保所选用的刀具符合加工的要求。刀具装夹部分通常有直柄和锥柄两种形式。直柄一般适用于较小的麻花钻、立铣刀等刀具,切削时借助夹紧时所产生的摩擦力传递扭转力矩。直柄铣刀一般采用弹簧夹头刀柄或侧固式刀柄进行装夹,直柄的钻头可以采用钻夹头刀柄(如图4-95所示)。锥柄靠锥度承受轴向推力,并借助摩擦力传递扭矩。锥柄能传递较大的切削载荷,适用于直径较大的钻头和铣刀,根据刀具柄部锥度号(莫氏锥度)选择对应的刀柄。丝锥一般是方柄,所以装夹丝锥时应使用专用的丝锥刀柄。
使用弹簧夹头刀柄装夹直柄刀具须注意以下问题：
①每个规格的弹簧夹头都有装夹的尺寸范围,必须根据刀具柄部尺寸选择合适的弹簧夹头,否则容易造成弹簧夹头的损坏。
图4-95 直柄刀具常用的刀柄
(a)钻夹头刀柄常用的刀柄；(b)侧固式刀柄；(c)弹簧夹头刀柄
②装夹刀具时,应先擦干净夹头和刀具柄部的油污,特别是新刀具表面的防锈油,否则容易造成刀具偏心或夹紧力不够。
③刀具的装夹部分应保证一定的长度,以保证有足够的夹紧力。
④对于直柄铣刀,刀具伸出的长度不宜过长,以满足加工要求为好。
4.对刀
对刀的目的是确定工件坐标系在机床坐标系中的偏置值,对刀的精确与否将直接影响到零件的加工精度,因此对刀时一定要根据零件的加工精度要求选择相应的对刀方法。
对刀操作分为X、Y向对刀和Z向对刀。
(1)X、Y向对刀
加工中常用的对刀方法很多,下面仅列出几种方法进行说明。
1)试切对刀。这种方法一般适合于对刀精度要求不高、对刀基准为毛坯面的情况。对刀时直接采用加工时所使用的刀具进行试切对刀,具体步骤如下：
①将刀具(一般为铣刀)装在主轴上,使主轴以中速正向旋转。
②手动移动各轴,使刀具沿X轴或Y轴方向靠近被测基准边,直到刀具的侧刃稍微接触到工件(以听到刀刃与工件的摩擦声为准,最好没有切屑)。
③保持X、Y坐标值不变,将刀具沿Z轴正向离开工件。
图4-96 工件偏置数据设置界面
④依次按“OFFSET SETTING”键和[SETFING]水平软键进入工件偏置数据设置界面(如图4-96所示),将光标移到需要设置的位置(如G54的X坐标),键入当前机床坐标的X值(可以按“POS”键显示当前的机床坐标值),按INPUT键(注意不是INSERT键),将该值输入到工件偏置寄存器中,在该值的基础上再加上或减去一个刀具的半径值,得到新的值即为被测基准边在机床坐标系中的坐标值(基准边位于刀具中心的正向为加,负向为减)。(www.xing528.com)
以图4-97为例来说明该工件坐标系的测量方法。
图4-97 工件坐标系的测量举例
该工件坐标系的原点位于毛坯的左下角点,刀具试切左侧基准边,刀刃接触到工件后将刀具沿Z轴正向离开工件,按“OFFSET SETFING”键和[SETTING]水平软键进入工件偏置数据设置界面(如图4-96所示),将光标移到需要设置的位置(如G54的X坐标),键入当前机床坐标的X值(可以按“POS”键显示当前的机床坐标值),按INPUT键。由于当前刀具中心与工件坐标系原点A距离一个刀具半径值D/2(如图4-97所示),即实际对刀时刀具中心还需向工件坐标系原点方向移动动D/2距离,因此工件坐标系的偏置值应在当前值的基础上加上D/2值。操作方法是：输入D/2具体数值,然后按[＋输入]水平软键,系统自动在原有数值的基础上加上该数值。Y轴方向可以试切下方基准边,方法同上。
如果工件坐标系的原点设置在B点位置(如图4-97所示),对刀操作方法基本相似,但由于工件坐标系的原点距离试切的基准边有一定距离X1和Y1,因此设置工件偏置数据X时还应加上数值X1,设置工件偏置数据Y时还应加上数值Y1。
2)寻边仪对刀。寻边仪目前常用的有偏心式寻边仪和电子感应式寻边仪两种。
电子感应式寻边仪的基本结构如图4-98所示,它的对刀操作较简便,具体方法是：将寻边仪装在主轴上,手动移动各轴,缓慢地将测头靠近被测基准边,直至指示灯亮,调低倍率,采用微动进给,使测头离开工件直至指示灯刚刚熄灭。记下当前的机床坐标值X值或Y值,加上或减去一个测头半径值(通常为5 mm),得到的即为被测基准边的坐标值,操作方法同试切对刀。
图4-98 电子感应式寻边仪
偏心式寻边仪的基本结构如图4-99所示,它是由固定轴和浮动轴两部分组成,中间用弹簧相连,采用离心力的原理来确定工件的位置的。用它还可以在线检测零件的长度、孔的直径和沟槽的宽度。
图4-99 偏心式寻边仪的基本结构
1—固定轴；2—拉簧；3—浮动轴；4—销钉；5—拉簧盖
用偏心式寻边仪进行对刀的具体步骤如下：
①将偏心式寻边仪装在刀柄上,然后装到主轴上。
②在JOG方式下,启动主轴以中速旋转(500～600 r/m)。
③手动移动各轴,缓慢地将测定端靠近被测基准边,测定端将由摆动逐步变成同心旋转。
④调低进给倍率挡,采用微动进给,直到测定端重新出现偏心。
⑤记下当前机床X轴或Y轴的坐标值,加上或减去一个浮动轴的半径值,得到的即为被测基准边的坐标值。操作方法同试切对刀。
使用偏心式寻边仪进行对刀,被测基准面最好具有较低的表面粗糙度值,否则影响对刀的精度。
3)采用杠杆百分表(或千分表)对刀。该方法只适合于对刀点是孔或圆柱的中心。其对刀的具体方法如下：
①用磁性表座将杠杆百分表吸附在机床主轴的端面上(如图4-100所示),在JOG方式下,启动主轴以低速旋转。
图4-100 采用杠杆百分表对刀
②手工移动各轴使旋转的表头逐渐靠近孔壁或圆柱面,压下表头使指针转动约0.1 mm。
③逐渐减慢X轴和Y轴的移动量,使表头旋转一周时指针的跳动范围在允许的对刀误差内,此时可以认为主轴的轴线与孔(或圆柱面)的中心重合。
④记下此时机床坐标系中X和Y的坐标值,该值即为G54或G55等指令所建立的工件坐标系的偏置值。若采用G92指令建立工件坐标系,保持X轴和Y轴当前位置不变,进入MDI方式,执行G92 X0 Y0的指令。
这种操作方法对刀精度高,但对被测孔(或圆柱面)表面粗糙度的要求也较高。
(2)Z向对刀
Z向对刀也有很多方法,如试切法、采用Z向设定器、对刀块、塞尺等。下面以采用Z向设定器(图4-101所示)为例说明Z向对刀的过程。
图4-101 Z向设定器的使用
①将加工所用刀具装到主轴上。
②将Z轴设定器放置在工件上平面上。
③快速移动主轴,让刀具端面靠近Z轴设定器上表面。
④改用微调操作,让刀具端面慢慢接触到Z轴设定器上表面,直到其指针指示到零位。
⑤记下此时机床坐标系中的Z值,如－250.800。
⑥设Z轴设定器的高度为50 mm,当工件坐标系原点设在工件上平面时,该原点在机械坐标系中的Z坐标值为－250.800－50＝－300.800；若工件坐标系原点设在工件下平面时,Z坐标值还要减去工件高度。
⑦将原点在机械坐标系中的Z坐标值输入到工件偏置数据设置界面(如G54的Z坐标)。
在对刀操作过程中需注意以下问题：
①根据加工要求采用正确的对刀工具,控制对刀误差。
②在对刀过程中,可通过改变微调进给量来提高对刀精度。
③对刀时需小心谨慎操作,尤其要注意移动方向,避免发生碰撞危险。
④对刀数据一定要存入与程序对应的存储地址,防止因调用错误而产生严重后果。
5.刀具补偿值的输入和修改
依次按“OFFSETSETTING”键和[补正]水平软键进入工具补正数据设置界面(如图4-102所示)。根据刀具的实际尺寸和位置,将刀具半径补偿值和刀具长度补偿值输入到与程序对应的存储位置。
需要注意的是,刀具补偿值的正确与否直接影响到加工过程的安全和工件的加工结果,因此刀具补偿值务必做到和所使用的刀具相对应。在实际加工中,建议刀具补偿号最好与刀具号一致,以免造成混乱。
图4-102 工具补正数据设置界面
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