2.2　数控车床的基本操作

2.2.1　ZAK4085数控车床操作界面

ZAK4085数控车床采用FANUC Series 0i-TD数控系统，其操作界面如图2-16所示。该操作面板按操作功能划分为三个区域：左上部分为“输出显示区”，右上部分为“输入操作区”，下半部分为“控制操作区”。

“输入操作区”主要用于对程序的操作，可以实现数控系统程序的模块选择及工件加工程序的输入、建立和编辑。该区域大部分按键与计算机键盘按键雷同，在此不再赘述，其他主要按键的功能介绍见表2-2。

通过控制操作区，可以实现对程序运行及机床各种运动的控制。通过对按键的操作，主要可以实现数控程序的运行和加工。该区主要按键的功能介绍见表2-3。

2.2.2　数控车床的基本操作

（1）回参考点操作

当数控车床X、Z进给轴位移测量用的是相对编码器时，数控系统启动后，必须先对机床进行原点复位操作，即将刀架返回建立机床坐标系的参考点。原点复位有手动返回和自动返回两种方式，通常情况下，在开机时采用手动执行原点复位，其操作方法如下：

①按下回零操作按键。

②按“X+”“Z+”方向键自动回零，同时指示灯闪烁。

③当坐标轴返回参考点时，指示灯亮，操作完成。

（2）手动操作

在数控车床上，某些系统或部件的动作往往需要手动操作：如冷却液系统、排屑系统、工件的夹紧与松开、刀架的转位、刀架的移动等。

系统或部件的手动操作往往比较简单，有相应的操作按键直接操作即可，在此不再赘述。而刀架的移动在机床调整和对刀中需要进行手动操作（JOG和手轮），考虑到操作的快捷、安全和对刀的准确性，其手动操作又设置有下列三种操作方式：

①手动点动移动（JOG工作模式下按进给轴方向键）。考虑到操作的安全和方便，刀架的小距离空行程移动，一般采用慢速点动方式。

②快速移动（JOG工作模式下同时按进给轴方向键和加速键）。用于刀架的大距离空行程移动，以节约操作时间。

③步进移动。也称手轮操作，该操作是通过转动电子手轮产生电脉冲，从而驱动刀架按脉冲数定距移动。在对刀时需要刀具靠上工件的对刀面，为避免刀具与工件碰撞，此时需要启动机床的主运动，还需要采用步进移动方式使刀具慢慢靠上工件。步进移动一般提供三种移动倍率：×1、×10、×100，对刀时操作者可根据对刀精度要求选择。

（3）对刀、建立工件坐标系

在数控程序运行前，必须建立工件坐标系，工件坐标系建立的过程是：对刀→通知数控系统。对刀是为了确定刀具与工件之间的相互位置关系；将对刀结果通知数控系统的方法有两种：运行G50或G92指令和坐标偏置设置。采用试切法对刀建立工件坐标系的操作过程如下：

①运行G50或G92指令建立工件坐标系时，采用试切对刀的操作步骤如下：

a.手轮模式→试切工件右端面→Z向不动沿X向退出；

b.测量工件试切端面到工件坐标原点的Z轴尺寸；

c.按进入MDI模式，输入程序段“G50 Z_；”，然后按运行，则Z轴工件原点设置完成；

d.手轮模式→试切工件外圆→X向不动沿Z向退出，测量外圆直径尺寸；

e.按进入MDI模式，输入程序段“G50 X_；”，然后按运行，则X轴工件原点设置完成。

②采用坐标偏置值设置建立工件坐标系时，是将坐标偏置值输入到偏置寄存器G54～G59中，其操作步骤如下：

a.手轮模式→用T01刀具车工件右端面→Z向不动沿X向退出；

b.测量工件试切端面到工件坐标原点的Z轴尺寸；

c.按进入刀具偏置设置模块，再按“坐标系”软键，将光标移动到G54工件坐标系对应的Z坐标位置，输入第b步操作的测量值，按“操作”软键，再按“测量”软键，系统自动计算Z轴坐标偏置值并存入G54，如图2-17所示；

d.手轮模式→试切工件外圆→X向不动沿Z向退出，测量外圆直径；

e.按进入刀具偏置设置模块，再按“坐标系”软键，将光标移动到G54坐标系对应的X坐标位置，输入测得的外圆直径X值，按“操作”软键，再按“测量”软键，系统自动计算X轴坐标偏置值并存入G54。

采用偏置设置建立的工件坐标系，只需在程序中写入偏置寄存器指令（G54～G59）进行坐标系调用即可。采用多把车刀加工时，可以为每把刀具建立各自的工件坐标系，调用不同刀具时，只需调用相应的坐标系，而不再需要设置刀具的形状补偿。

（4）刀具补偿设置

刀具补偿设置在偏置设置功能中进行设置，该模块下有“补正”和“坐标系”两个软键，分别对应两种设置方法：

①直接输入刀具补偿值。按偏置设置键，再按“补正”软键可以看到“磨损”和“形状”两个软键，如图2-18所示。“磨损”用于当刀具产生磨损但没有达到磨钝标准时，通过磨损补偿设置刀具的磨损量。“形状”用于设置多把刀具由于安装位置不同而相对于基准刀产生的位置偏差补偿量。在刀具补偿设置界面还需要设置刀尖圆弧半径和刀尖号，详见5.3.2节。

当用多把刀具加工同一工件时，可以用其中一把刀具通过对刀建立工件坐标系，这把刀称为“基准刀”。在不改变工件对刀面的情况下，测得其他刀具相对于“基准刀”的位置偏差，将其直接输入到刀具的位置补偿表中。调用刀具时，同时调用该刀具的相应补偿号，数控系统就可以根据补偿表中的补偿值对刀具移动轨迹进行自动修正。通过G41、G42调用刀尖圆弧半径补偿，在加工圆弧和斜线时对刀尖圆弧半径进行补偿。

②直接输入刀具坐标偏置值。在MDI操作方式下，将不同刀具的机械坐标偏置值分别输入G54～G59中，当程序调用不同刀具加工时，可调用相应的坐标系。在数控车床上，一般通过测得刀具相对于工件坐标系原点的坐标值，将其输入数控系统中，系统能够自动计算刀具的偏置坐标值并存入G54～G59寄存器。