项目二 FANUC-0i数控仿真系统对刀操作
知识目标
了解数控车床仿真系统操作面板的功能按钮。
掌握数控车床仿真系统坐标方向判定方法及回零操作方法。
掌握数控车床毛坯和刀具的安装及对刀操作方法。
能力目标
熟悉FANUC-0i数控车削系统仿真的界面构成。
掌握数控车床毛坯和刀具的安装及对刀操作。
掌握FANUC-0i系统数控车床仿真的基本操作。
学习情景
数控机床是一种较为昂贵的机电一体化的新型设备，它具备“高速、高效、高精度”的特点。如果初学时就让学生直接在数控机床上操作，可能会出现撞坏刀具等现象，甚至可能会因操作失误对学生造成人身伤害。应用数控加工仿真系统可以减少一半考生占用数控机床的时间，学生可以将编程与程序校验时间放在计算机上完成，然后通过数据传输将所编程序输入数控机床，对零件进行加工，这样安全性及效率均会大为提高。
引入数控加工仿真系统进行技能操作，学生可以轻松对实习过程进行初始化，对未能完成的实习课题进行项目保存，对已完成的实习课题进行调入回顾，而后再进行几次实际操作，就能达到事半功倍的效果，这大大提高了实习效率，降低了实习成本。下面就来学习上海宇龙FANUC-0i数控仿真系统操作。如图2-1所示为学生使用数控仿真系统加工零件。
图2-1 数控仿真实训室
任务一 数控仿真系统运行界面简介
一、安装与进入
1. 安装
(1) 将“数控加工仿真系统”的安装光盘放入光驱。在资源管理器中单击光盘图标，在显示的文件夹目录中双击“数控加工仿真系统3.x”文件夹，在弹出的下级子目录中根据操作系统选择适当的文件夹(Windows 2000操作系统选择名为2000的文件夹，Windows 98操作系统选择名为9x的文件夹，Windows XP操作系统选择名为xp的文件夹)。
(2) 选择适当的文件夹并打开，在显示的文件名列表中双击Setup.exe文件，系统弹出如图2-2所示的安装向导界面。
图2-2 安装向导界面
(3) 系统接着弹出“欢迎”界面，单击“下一个”按钮，如图2-3所示。
(4) 在弹出的“软件许可证协议”界面中单击“是”按钮，如图2-4所示。
图2-3 “欢迎”界面 图2-4 “软件许可证协议”界面
(5) 在弹出的“选择目标位置”界面中，单击“浏览”按钮，选择所需的目标文件夹，默认为“C:\Program Files\数控加工仿真系统”。目标文件夹选择完成后，单击“下一个”按钮，如图2-5所示。
(6) 此时系统弹出“设置类型”界面，根据需要选择“教师机”或“学生机”，如图2-6所示。选择完成后单击“下一个”按钮。这里安装的是“学生机”。
图2-5 “选择目标位置”界面图2-6 “设置类型”界面
(7) 接着系统弹出“选择程序文件夹”界面，默认程序文件夹名为“数控加工仿真系统”。该文件夹名可以修改，也可以在“现有的文件夹”列表框中选择。选择程序文件夹后，单击“下一个”按钮，如图2-7所示。此时弹出数控加工仿真系统的安装界面，如图2-8所示。
图2-7 “选择程序文件夹”界面 图2-8 安装界面
(8) 安装完成后，系统弹出“设置完成”界面，单击“结束”按钮，完成整个安装过程，如图2-9所示。
图2-9 “设置完成”界面
2. 进入
单击“开始”按钮，在弹出的“开始”菜单中选择“程序”|“数控加工仿真系统”|“加密锁管理程序”命令，如图2-10所示。
图2-10 进入步骤
加密锁程序启动后，屏幕右下方工具栏中出现“加密锁”图标，表示加密锁管理程序启动成功。此时重复上面的步骤，选择“数控加工仿真系统”命令，系统弹出“用户登录”界面，如图2-11所示。
图2-11 “用户登录”界面
进入数控加工仿真系统有以下两种方法。
(1) 单击“快速登录”按钮，直接进入。
(2) 输入用户名和密码，再单击“登录”按钮。填写信息为：管理员用户名manage，口令system；一般用户名guest，口令guest。
二、选择机床和回零操作
1. 选择机床类型
选择“机床”|“选择机床”命令，在弹出的“选择机床”对话框中选择控制系统类型和相应的机床类型并单击“确定”按钮，此时界面如图2-12所示。
图2-12 选择控制系统和机床类型
2. FUNAC-0i车床标准面板
车床面板组成如图2-13所示，它由系统操作面板(CRT/MDI操作面板)和机床操作面板(也称为用户操作面板)组成。图中上方是系统操作面板，下方是机床操作面板。另外，在机床操作面板的右下角还有一个隐藏手轮控制面板。
图2-13 FANUC-0i车床标准面板
1) 机床操作面板
机床操作面板主要用于控制机床的运动和选择机床运行状态，由操作模式选择按钮、数控程序运行控制开关等多个部分组成。操作模式选择按钮见表2-1。
表2-1 操作模式选择按钮
数控程序运行控制开关见表2-2。
表2-2 数控程序运行控制开关
2) 数控系统操作面板
数控系统操作面板由CRT显示器和MDI键盘两部分组成。CRT显示器可以显示机床的各种参数和功能，如显示机床参考点坐标、刀具起始点坐标，输入数控系统的指令数据、刀具补偿值的数值、报警信号、自诊断内容等。MDI键盘由功能键、字母数字键、光标移动和翻页键等组成。主要的功能键见表2-3。
表2-3 功能键
3. 激活车床
按下“启动”按钮，此时车床电机和伺服控制的指示灯变亮。
检查“急停”按钮是否松开至状态，若未松开，按下“急停”按钮，将其松开。
4. 车床回参考点
检查操作面板上回原点指示灯是否亮，若指示灯亮，则已进入回原点模式；若指示灯不亮，则按下“回原点”按钮，转入回原点模式。
在回原点模式下，先将X轴回原点，按下操作面板上的“X轴选择”按钮，使X轴方向移动指示灯变亮，按下“正方向移动”按钮，此时X轴将回原点，X原点灯变亮，CRT上的X坐标变为390.00。同样，再按下“Z轴选择”按钮，使指示灯变亮，按下按钮， Z轴将回原点，Z原点灯变亮，此时CRT界面如图2-14所示。
图2-14 回参考点界面
任务二 数控加工仿真系统对刀操作
数控程序一般按工件坐标系编程，对刀的过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间关系的过程。下面具体说明车床对刀的方法，其中将工件右端面中心点设为工件坐标系原点。将工件上其他点设为工件坐标系原点的方法与对刀方法类似。
一、定义毛坯
选择“零件”|“定义毛坯”菜单命令或在工具条上单击“毛坯”图标，系统打开“定义毛坯”对话框，如图2-15和图2-16所示。
图2-15 长方形毛坯定义 图2-16 圆柱形毛坯定义
(1) 名字输入：在“名字”文本框内输入毛坯名，也可使用默认值。
(2) 选择毛坯形状：铣床、加工中心有两种形状的毛坯供选择，即长方形毛坯和圆柱形毛坯，可以在“形状”下拉列表框中选择毛坯形状。车床仅提供圆柱形毛坯。
(3) 选择毛坯材料：“材料”下拉列表框中提供了多种供加工的毛坯材料，可根据需要在该下拉列表框中选择毛坯材料。
(4) 参数输入：尺寸文本框用于输入尺寸，单位为毫米。
(5) 保存退出：单击“确定”按钮，保存定义的毛坯并且退出本操作。
(6) 取消退出：单击“取消”按钮，退出本操作。
二、放置零件
选择“零件”|“放置零件”菜单命令或者在工具条中单击“放置零件”图标，系统弹出“选择零件”对话框，如图2-17所示。
图2-17 “选择零件”对话框
在列表中单击所需的零件，选中的零件信息加亮显示。单击“安装零件”按钮，系统自动关闭对话框，零件和夹具(如果已经选择了夹具)将被放到机床上。
三、调整零件位置
零件可以在工作台面上移动。毛坯放上工作台后，系统将自动弹出一个小键盘，如图2-18所示。通过单击小键盘上的方向按钮，可以实现零件的平移和旋转或车床零件调头。小键盘上的“退出”按钮用于关闭小键盘。选择“零件”|“移动零件”菜单命令，也可以打开小键盘。请在执行其他操作前关闭小键盘。
图2-18 移动零件小键盘
四、安装刀具
1. 选择刀具
选择“机床”|“选择刀具”菜单命令或者在工具条中单击“刀具”图标，系统弹出“刀具选择”对话框，后置刀架操作顺序如图2-19(a)所示。前置刀架如图2-19(b)所示。
(a) 后置刀架 (b) 前置刀架
图2-19 “刀具选择”对话框
2. 安装刀具
系统中数控车床允许同时安装8把刀具(后置刀架)或者4把刀具(前置刀架)。
首先在“选择刀位”栏中单击所需的刀位，该刀位对应程序中的T01～T08(T04)；其次在“选择刀片”栏选择刀片类型，然后在刀片列表框中选择刀片；再在“选择刀柄”栏选择刀柄类型，最后在刀柄列表框中选择刀柄。
(1) 变更刀具长度和刀尖半径。
选择车刀完成后，该界面的左下角将显示刀架所选位置上的刀具，其中的“刀具长度”和“刀尖半径”均可以由操作者修改。
(2) 拆除刀具。
在“选择刀位”栏中单击要拆除刀具的刀位，单击“卸下刀具”按钮。确认操作完成后单击“确定”按钮。
3. 对刀
试切法的具体步骤如下。
(1) 切削外径：按下操作面板上的“快速点动”按钮，手动状态指示灯变亮，机床进入手动操作模式。按下控制面板上的“X轴选择”按钮，使X轴方向移动指示灯变亮。按下“正向”按钮或“负向”按钮，使机床在X轴方向移动；同样使机床在Z轴方向移动。通过手动方式将机床移到如图2-20所示的大致位置。
按下操作面板上的“主轴正转”按钮或“主轴反转”按钮，使其指示灯变亮，主轴转动。再按下“Z轴选择”按钮，使Z轴方向指示灯变亮，按下“负向”按钮，用所选刀具来试切工件外圆，如图2-21所示。然后按“正向”按钮，X方向保持不动，刀具退出。
图2-20 移动机床 图2-21 试切外圆
(2) 测量切削位置的直径：按下操作面板上的“主轴停止”按钮，使主轴停止转动，选择“测量”菜单命令，弹出如图2-22(a)所示的对话框，单击试切外圆时所切线段，选中的线段由红色变为黄色。记下对话框下半部分中对应的X的值(即直径)，然后进行以下操作：按下系统操作面板上的“刀偏设置”按钮；把光标定位在需要设定的坐标系上；光标移到X；输入直径值；单击菜单软键“[测量]”完成X方向对刀，如图2-22(b)所示。
(a) “车床工件测量”对话框 (b) X方向对刀完成图
图2-22 测量切削位置的直径与输入
(3) 切削端面：按下操作面板上的“主轴正转”按钮或“主轴反转”按钮，使其指示灯变亮，主轴转动。将刀具移至如图2-23(a)所示的位置，按下控制面板上的“X轴选择”按钮，使X轴方向移动指示灯变亮。按下“负向”按钮，切削工件端面，如图2-23(b)所示。然后按下“正向”按钮，Z方向保持不动，刀具退出。
(a) (b)
图2-23 切削端面视图
按下操作面板上的“主轴停转”按钮，使主轴停止转动；把光标定位在需要设定的坐标系上；在MDI键盘面板上按下需要设定的轴Z键；输入工件坐标系原点的距离(注意距离有正负号)；按菜单软键“[测量]”，自动计算出坐标值填入，完成Z方向对刀，如图2-24所示。
图2-24 Z方向对刀完成图
习 题
(1) 简述FANUC-0i系统安装与进入的过程。
(2) 为什么每次启动系统后要进行“回车床参考点”操作？
(3) 简述X向对刀过程。
(4) 简述Z向对刀过程。
新书资讯