1.实训一

实训名称：数控程序的手工输入与基本运行方式。

实训目的：熟悉数控铣床的操作面板——LCD/MDI面板与机床操作面板；了解数控铣床返回机床参考点操作、手动进给操作、手轮操作；初步了解数控铣床的几种工作方式[存储器运行（即自动运行）方式、编辑方式、手动输入（MDI）方式和在线加工（DNC）方式]的原理及其按键位置；了解并掌握数控铣床的基本操作与数控程序的基本运行方式[存储器运行（即自动运行）、锁住运行、空运行和单段运行]；了解数控铣床上的其他几个基本按键或旋钮（急停按钮、程序锁、主轴手动启动与停止、循环启动与停止、进给倍率调节旋钮和主轴倍率调节旋钮）等的作用。

实训条件：FUNAC0iMC或MateMC数控系统的数控铣床。进行本实训时最好能有一位有一定数控铣床操作经验的人员或教师指导。实验过程中可以空走刀，不进行实际切削加工。

练习程序：无特殊要求，本书中的任一简短程序均可，但输入前必须仔细阅读并初步确定程序运行过程中刀具轨迹的情况，确保不发生撞刀和超程等事故。

实训要求与步骤：

1）熟悉数控铣床的操作面板。参照3.1节内容和所使用的机床操作说明书观察机床操作面板，并初步回答出哪一部分是LCD/MDI面板？哪一部分是机床操作面板？不同数控铣床这两种面板的差异性？CF卡插槽和RS232通信接口在什么地方？

2）数控铣床的开机与关机练习。参照3.3.1的内容完成数控铣床的开机与关机操作。开机后，可在不返回机床参考点的条件下，尝试几个基本操作。首先，按下机床操作面板上的主轴手动允许键，然后按下主轴正转、主轴停、主轴反转键，观察机床主轴是否转动，并思考是什么原因导致机床主轴不能启动？其次，按下手动进给键，按下某一轴选择键X、Y或Z，按住手动进给方向键+或-，观察相应轴的运动速度。接着，在按住手动快速移动键的同时按住方向键+或-，观察相应轴的运动速度是否变化，为什么？

3）返回机床参考点练习。再次开机，参照3.3.2的内容练习机床返回参考点操作，注意机床的参考点在什么地方，多次开机是否会发生变化，返回参考点后LCD显示屏上各轴坐标的显示情况，可能的话注意观察G54工件坐标系在全零或已设置偏置值状态下LCD显示屏上各轴坐标值是否相同，为什么？注意各轴返回参考点时轴移动速度在极其接近参考点时的变化情况，特别是在回零指示灯未亮之前即切换了轴选择键后如何重新执行返回参考点操作。

4）机床各轴的手动操作移动。首先，开机并执行手动返回机床参考点操作。其次，执行手动操作各轴移动，观察轴移动速度会发生什么变化？特别注意各轴执行手动快速移动操作时速度的变化情况。第三，参照3.3.3的内容练习手轮操作。练习时注意如何进入手轮操作方式，如何选择待移动的工作轴，如何选择每个脉冲轴移动的步距，特别注意移动倍率较小（如×1）时，几乎看不到轴的移动，这时的轴移动是以显示屏上的显示值为准。

5）机床主轴的手动启动。首先，开机并手动返回参考点后立即执行手动主轴正、反转操作，观察是否可以启动主轴旋转。其次，参照3.3.5的内容，在MDI方式下执行“S600 M03；”和“M30；”指令后再次执行手动启动主轴操作，发现可以启动机床主轴了。第三，手动旋转机床操作面板上的机床主轴速度调节旋钮，观察主轴转速变化情况与主轴转动声音变化的情况，同时注意观察机床主轴速度调节旋钮指定的百分比值与显示器右下角的主轴倍率显示值“OSxx%”的变化等。最后提出一个可能碰到的问题请思考：为什么有时在开机并执行过数控加工程序后，不需在MDI方式下执行“S600 M03；”和“M30；”指令即可直接执行机床主轴手动启动操作？

6）机床工作方式的了解。参照前面的介绍与机床操作说明书的介绍，了解机床操作面板上自动、编辑、手动输入和在线加工四个按键的作用及用途，条件允许的话可以在熟悉机床操作的人员演示或指导下进行实际操作练习。注意，自动又称存储器运行，手动输入工作方式原意为MDI运行，在线加工又称DNC运行，是直接读取机床外部存储的数控程序运行的方式，包括读取存储卡（CF卡）以及通过RS232接口读取计算机上的程序。

7）程序调试及其执行的运行方式练习。参照前面的介绍与机床操作说明书的介绍，了解机床操作面板上机床锁住、单段、空运行和自动四个按键的作用、程序运行的特点及应用场合，了解程序段跳跃和选择停按键与数控程序指令的关系与作用，条件允许的话可以在熟悉机床操作的人员演示或指导下进行实际操作练习。

8）图形模拟显示操作练习。参照3.13节的内容，任选一个程序，在机床锁住运行的情况下完成图形模拟。可以在熟悉机床操作的人员指导下进行练习或操作单段运行、空运行和存储器运行方式下的图形模拟。

读者在学有余力的情况下，可针对第3章的内容进行相关的机床操作练习。

实训小结：简述实训过程，叙述每项实训练习的内容，分析存在的问题与现象，讨论各实训内容的实际应用。

2.实训二

实训名称：工件坐标系设定原理与方法。

实训目的：了解数控铣床加工中工件坐标系的设定原理和操作方法，掌握整圆编程的方法。训练通过MDI面板手工输入加工程序，观察数控程序的四种运行方式——存储器运行（即自动运行）、机床锁住运行、空运行和单段运行，学习程序跳选符号“/”的使用操作方法。

实训条件：FUNAC 0i MC或Mate MC数控系统的数控铣床，代木、硬铝或碳钢材料若干（可按图5-7a所示的尺寸准备），ϕ12mm键槽铣刀，平口钳装夹工件。

练习程序：例5-1中的程序（O5011和O5012）、例5-2中的程序（O5021～O5024）和例5-3中的程序。

实训要求与步骤：

1）分析毛坯的结构，阅读加工程序，决定工件坐标系的建立位置与要求。

2）将加工程序通过MDI操作面板手工输入数控系统。

3）装夹工件，准备毛坯。手动操作铣削四方侧面，必要时铣削顶平面，也可以编程加工四方侧面。测量X和Y轴方向工件的实际尺寸，并做好记录。

4）工件坐标系设定原理实训。通过例5-1中的程序（O5011和O5012），参照第3章中的相关介绍，完成上表面右下角O_w1和几何分中点O_w的对刀操作，并思考上表面其余三个角点（O_w2、O_w3、O_w4）建立工件坐标系的方法。实训操作提示如下：

①手工输入实训程序（O5011和O5012），并初步检查确认，必要时可机床锁住运行加工程序，检查语法错误。(www.daowen.com)

②参照3.10.2的内容，完成O_w1点建立G54工件坐标系的对刀操作。

③按下机床操作面板上的程序段跳跃键，单段执行程序O5011，特别注意观察点1和点2的大致位置大约在（0，0，10）点和（0，0，1）点，单段执行一遍后，可分别再空运行与自动运行该程序，必要时配合进给倍率调节旋钮观察点位。

④释放机床操作面板上的程序段跳跃键，重复执行第③步的单段运行与自动运行程序，之后，空运行执行程序，观察进给速度变化，并分析，若绕过单段与自动运行方式直接执行空运行方式，会产生什么后果？

⑤参照3.7.2的相关内容，以O_w点为原点，将刀具移动至起刀点S（30，30，120），执行程序，用G92指令建立工件坐标系。

⑥执行第③、④步，体会G92指令建立工件坐标系与G54指令建立工件坐标系的程序结构以及程序执行时有什么不同的要求。

说明：若执行完以上两程序的对刀实训后，在不关机的情况下可以重复执行程序O5012，即使关机后重新开机，只需执行完程序O5011，不用对刀即可执行程序O5012。这便是例5-1程序设计的特点。

5）工件坐标系设定与整圆加工实训。通过例5-2中的程序（O5021～O5024），参照第3章中的相关介绍，完成上表面几何分中点O_w的对刀操作，并注意整圆加工程序的编程方法。实训操作提示如下：

①手工输入实训程序（O5021～O5024），并初步检查确认，必要时可机床锁住运行加工程序，检查语法错误。

②参照3.10.2的内容，完成O_w点建立G54工件坐标系的对刀操作。

③进入图5-2所示的工件坐标系操作画面，光标定位在G54工件坐标系存储器的Z轴数值框上，在缓冲区键入5，按下[+输入]软键，即可将第②步设定的工件坐标系向上偏移5mm，具体在实训七还将练习。

④分别执行程序O5021和O5022，可在单段、空运行和自动运行三种方式下执行程序，观察刀具运动，并与数控系统显示画面上的程序段对应理解。

⑤参照3.7.2的相关内容，以O_w点上部10mm为原点，按程序要求，完成G92指令建立工件坐标系的对刀操作。

⑥分别执行程序O5023和O5024，可在单段、空运行和自动运行三种方式下执行程序，观察刀具运动，并与数控系统显示画面上的程序段对应理解。

⑦将刀具在水平面内移动适当距离（最好记录下移动值），然后再一次执行程序O5023和O5024，观察会出现什么结果，并解释为什么会出现这种结果。

⑧调出程序O5021和O5022并执行，观察结果。同样手动操作刀具水平面内移动适当距离，然后再次执行程序，观察出现的结果，并与第⑦步的结果相比较。

6）G92指令拓展练习。本部分内容不作严格要求，供学有余力的读者练习，主要用于理解G92指令的含义，并了解G28、G53指令与程序段跳过符号“/”的概念。实训操作提示如下：

①手工输入实训程序O5031，并初步检查确认。

②参照3.7.2的相关内容，以O_w点上部10mm为原点，按程序要求，完成G92指令建立工件坐标系的对刀操作。

③切换至综合坐标位置画面，记录下刀具对刀位置的机床坐标值。

④进入程序编辑画面，手动将机床坐标值分别替换程序段N05中的α、β、γ。

⑤按下程序段跳跃键，跳过程序段N01和N05执行程序。

⑥将刀具在水平面内移动适当距离（最好记录下移动值），然后再一次执行程序O5031，观察出现了什么结果，并解释为什么会出现这种结果。

⑦释放程序段跳跃键，再一次执行程序O5031，观察出现了什么结果，并解释为什么会出现这种结果。

⑧关闭机床再重新启动机床，将刀具移至机床上的适当位置，不进行G92对刀操作，直接执行程序O5031，观察出现了什么结果，并解释为什么会出现这种结果。

实训小结：简述实训过程，叙述数控铣床加工工件坐标系的设定方法与特点，分析整圆加工编程的方法与特点，描述数控机床，四种运行方式下程序执行的过程，探讨G54～G59指令与G92指令建立工件坐标系的对刀方法、程序结构和使用注意事项。读懂并理解程序O5031，抄写和注释程序O5021～O5024。