加工中心使用手册

加工中心实用操作手册

秦皇岛市千美石材有限公司

二0一五年八月

一、 概述

我公司的石材加工中心（以下简称石材雕刻机）可精加工出各种直线、曲线异型边，各种高档台板，洗手台板，厨柜面板，以及各种石材雕刻作品，是精加工的利器。其主要有X、Y、Z轴独立运行，保证了整机的刚性及高精度。

二、 雕刻机的组成

1、雕刻机主要由主雕刻机、工件置放台，操作控制系统三个部分组成。 其中主雕刻机由X轴步进控制系统控制其X轴左右方向行进，Z轴由Z轴步进控制系统控制刀头上下方向步进，表现在工件上主要是雕刻工件的深浅变化，Y轴由Y轴步进控制系统控制，主要表现在工件通过工件置放平台，前后方向的步进。

X、Y、Z三轴的工作指令均来源于，雕刻程序设定雕刻刀径时的程序内容，但其中X轴的进给速度，可通过操作台上的速率调整旋转，来对程序内设定的速度，进行百分比的二次设定，Z轴的下切深度可以通过“手轮偏置”或通过调整Z轴的“外部偏置”功能把程序内设定的数值进行微调，也就是通过输入一个正值使下刀深度变浅，输入一个负值使下刀深度加深，以改变绝对值的方式改变Z轴的行进距离。

Y轴的步进速度由刀径文件生成，无法在操作台上调整。Y轴的步进速率表现在程序内，为刀距大小的变化，表现在加工工件上就是加工精密度的变化，行距越小两刀之间的间隔也就越小，反之越大。

三、 雕刻程序的由来

雕刻机作为一台数控机器，所有运行过程都受程序来控制，程序在电

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脑上编写后转换为*.NC格式的加工路径文件，然后能过介质传输给雕刻机，在雕刻机中以数条X、Y、Z轴坐标的指令，使雕刻机完成一系列工件的加工任务。

雕刻程序一般通过专用的编制软来完成编制，常用的软件有《JD paint》、《Art CAM》等，这些软件可以把位图、矢量图、照片、CAD文件、手绘稿等一切平面数据，转化成生动精致的三维浮雕数字模型，并最终生成数控雕刻机可以识别的路径文件，我们主要使用的软件为《Art CAM》，后面章节将对此软件的使用进行详细的描述。

四、 雕刻机的使用

雕刻机作为数控设备有着精密的机械运行部分，也有着复杂的电气控制部分，在使用时要严格按着操作规程执行，以免造成设备的损坏或工件的损坏。

1、 使用前的检查

每次开机前进行机器的全面检查，主要包括油路、水路、机械三个部分。油路主要由润滑中心油泵、分支油管、储油槽三部分组成，油泵为定时工作，通过设定的时间间隔，将润滑油通过油管，滴到X、Y、Z轴步进系统行进丝杠上，以保证行进的灵活性与准确性。检查内容：油箱内油位是否处于最高油位线与最低油位线之间，检查油箱滤网内是否有异物，如有应立即清理。如使用过程中发现有油滴通过主机头位置向下滴落，表明储油槽内油已满，应停机拆开机箱外壳，将油槽内的积油清理干净，每使用三个月，应将机箱外壳拆开，用煤油对三个轴的行进丝杠进行一次全面清洗。润滑中心有自动检查油位并报警的功能，如油位低于最低油位线，

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润滑中心面板显示：“ER”并伴有蜂鸣声，此时应立即加润滑油，严禁继续使用。

水路的检查，水路主要由两个部分组成，一个是主电机的冷却水，此部分作用为保证主电机的冷却，主电机启动前必须及时开启，并观察出水口是否出水通畅，出水口有水正常流出后方可启动主电机的运行。在工作过程中要每半小时检查一次冷却水的出水情况，并感触水温，出水水温用手触摸正常感觉是略有温度，但不烫手，可反复试几次，以掌握正常水温。如在加工过程中出现断水，或水温突然升高等问题，应立即停机，排除故障前不能再次启动机器。

另一部分为雕刻机刀头冷却水，一般在工件雕刻前开启，如需手轮模拟，操作人员需要观察准确的下刀位置的，可以先不开刀头冷却水，但刀尖触碰工件后，应立即开启此冷却水，如无水雕刻刀头与石材磨擦很快就会将刀头损坏。雕刻前还应调整喷水管的角度，使各出水口正对刀尖为宜，水流以出水有力，但不水花四溅为宜。

机械部分的检查

主机送电启动，控制器系统加载完毕，在操作器上将模式改为“手轮操作”然后使用手轮操作器，分别选取X、Y、Z三个轴向，缓慢的转动手轮，观察每个方向的行进方向是否正确，行进是否流畅线性，有无卡塞、异响，检查无异常后，停止手轮操作，打开电机冷却水，等回水正常后，点动“主轴旋转”此时主电机以1000转/min的速度缓慢转动，检查主电机是否有异音，是否有异常振动。

2、 雕刻机的启动

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⑴ 将主电源开关打到“开”位置

⑵ 控制器送电，此时控制器电脑启动，并完成系统自检。 ⑶ 系统自检后，无论X、Y、Z轴处于什么位置，系统都要要求重新进行三轴的原点回归，此时操作器上“原点回归”灯亮启，点动“自动运行”按钮，三轴自动进行原点回归，校正机械原点的位置。在此过程中严禁操作，任何方向的轴向运动。原点回归结束后，屏幕上报警提示自动消除，系统报警灯由红色闪烁，变为绿色。代表雕刻机已进入正常待运转状态。可进行下一步的操作。

⑷ 刀具的更换

本设备共提供两种方式的换刀方式，一种是自动换刀，我们将各种常用刀具安装到相应的刀架后，分别放入刀库内指定位置，系统会根据雕刻程序内刀具的设备，自动前往刀库选取相对应的刀具，来进行加工。前提条件是刀具必须按指定编号，指定位置正确的放置，系统内设定的刀具编号与雕刻机所设定的刀具必须一致。控制刀库门开关及卡刀、退刀的压缩空气压力在0.8mpa左右。因这厂的雕刻机此部分功能未开放，暂不能使用自动换刀功能。

我们在使时主要用手动装刀，也就是根据程序内设定的刀具，利用人工的方式装到雕刻机上，此办法操作比较简单，但如出现一个工件里需要使用两把不同的刀具，就需根据不同的雕刻位置，制作两个刀具路径文件，并在第一个程序执行完毕后，停机换刀，重新设定Z轴高度，再进行雕刻。

具体操作如下：打开空压机电源，启动空压机。空压机开始工作，打开通往雕刻机的管道阀门，观察空压机气压变化，当气压达到或接近0.8mpa

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远近选择1-10-100三个倍率，移动X轴碰触图中的Px1点, 按“F1 PX1设定”, 此时会将X机械坐标记在画面PX1栏中, 并与Px2计算出X轴中间点机械坐标, 放在Pxm字段及辅助点坐标X轴字段，将刀具以手轮带去碰触图中的Px2点, 按“F2 PX2设定”，此时会将X机械座标记在画面Px2栏中, 并与Px1计算出X轴中间点机械坐标, 放在Pxm字段及辅助点坐标X轴字段，将刀具以手轮带去碰触图中的Py1点, 按“F3 Py1设定”, 此时会将Y机械座标记在画面Py1栏中, 并与Py2计算出Y轴中间点机械坐标, 放在Pym字段及辅助点坐标Y轴字段，将刀具以手轮带去碰触图中的Py2点, 按“F4Py2设定”, 此时会将Y机械座标记在画面Py2栏中, 并与Py1计算出Y轴中间点机械坐标, 放在Pym字段及辅助点坐标Y轴字段。按“Esc” 键离开“分中功能”回到“工件坐标设定画面” 在工件坐标设定画面移动光标到要设定的工件坐标系统位置, 按下“F3辅助点自动设定”,此时系统便会依照光标所停的轴向, 将该轴的辅助点坐标值设定进光标所在的字段。

此时我们完成了工件中心点的确定，这个中心点和我们作程序时所确定的中心点为同一个点。也是工件加工的起点位置，开始加工件机器会以此点为中心点。

将手轮打到Z轴位置，并缓慢转动手轮，让手轮的尖部以最慢的速度接触工件的表面，注意一定要刚刚接触到即停，如一个人不能准确确定，可以安排一个人进行辅助，一人观察一个操作，当此点确定后在“设定工件坐标系”页面，用上下方向健使光标选择Z轴坐标设定，按“F1机械坐标自动设定”此时完成刀具的Z轴起始高度的设定，此数值十分重要，如果设定时距离过高，会造成雕刻时实际雕刻深度小于设定深度，如果下刀

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过快会损坏刀头或工件。

7、开始加工

一切准备就绪后，我们将进行正式加工环节，具体操作顺序如下： （1）按“ESC”健使操作界面回到主菜单模式--------按“F4执行加工”-------按“F1选择加工文件”此时页面进入系统的存储空间，用上下健移动光标到需加工的文件名上面，确认无误后按“enter”此时界面自动返回到执行加工页面，在屏幕最顶端将显示我们所选择的文件名称。屏幕的左侧开始刷新所要加工的工件模拟图形（如图形较大，刷新时间会很长，但不影响正常加工）屏幕的左侧显示程序的命令语句，及当前所处的命令位置。

（2）完成以上内容后，开启电机冷却水阀门，开启刀头冷却水阀门，电机冷却水溢流管开始正常流水，在操作器上选择“自动加工”，“手轮模拟”两个按健，然后按“主轴启动”此时主轴开始转动，按“自动加工启动健”机器进入自动执行状态，但回我们选择了“手轮模拟”功能，机器的X、Y、Z并无动作，此功能是为了保证机器安全和保证加工的正确性，而设定的一个功能，此时我们匀速转动手轮，刀径开始沿着程序设定的路径开始加工，如我们发现加工动作和我们所需要实现的不一致时，可以反向转动手轮，机器将回到起点位置。手轮模拟无异常后，按“手轮模拟”健，结束手轮模拟，机器将开始自动加工，自至加工全部完成，回到起点位置后，机器将自动停止运行，自轴自动停止。

（3）手轮模拟功能，能最大限度的保证机器安全和雕刻的安全，我们每次启动机器在进入自动执行前，必须要进行手轮模拟。

8、加工过程中的问题处理及参数修订

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（1）主轴转速及进给率的修改

主轴转速和进给率是我们在程序内，选择加工用刀时，在刀具的参数制订时，输入的数值，每种刀型对应适合自己的具体参数。但两个参数我们设定的只是一个基础数据，可以在加工过程中，根据具体石材的硬度，进行调整，例如：我们使用4mmFZ刀进行浮雕的加工，主轴转速设定为8000转/MIN，进给率设定为1000mm/min,但实际加工时石材较软，我们可以适当提高雕刻速度，可以旋转操作器上的“主轴转速”和“进给率”两个旋钮进行百分比的调整。主轴转速调整幅度为50%--120%，进给率调整范围是0%----150%

（2）断点回归

工件加工过程中，可能会遇到刀具断裂或突然断电的异常状况，需要暂停加工。此时如果程序较大，已经加工了较长时间，使用者期望异常解决后，从异常发生时的程序段开始加工以节省时间。

新代系统提供“断点回归”功能供使用者使用，以满足操作需求。使用方法如下：

第一步：寻找短点行号。控制器画面切换回主画面后，“F4执行加工”-------“F4 加工参数设定”，弹出画面即可看到短点行号，如下图红色方框。

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第二步：按“ESC”键退回至“F4执行加工”画面，将光标移动至“起始单节序号”，输入断点序号后确认，即开始执行断点扫描动作，如下图：

第三步：等待断点扫描完成后。开启“手轮模拟”功能。 （断点扫描完成后，“起始单节序号”会变为输入至断点行号，程序执行光标会移动至断点程序。）画面如下：

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第四步：按启动加工键开始加工，此时人机画面会显示加工中，但轴向不会移动。摇动手轮轴向会按程序路径移动，确认加工路径正确后，关闭“手轮模拟”功能，机台将恢复正常的加工状态。

（3）手轮偏置

手轮偏置功能为在加工中修改坐标系的功能，在某一个单节中靠手轮插入一个偏移量，该单节之后的所有程序都会维持此偏移量继续执行至加工结束。使用时期常在对刀有误或者刀具磨耗的产生导致切削时刀具切太深或者是切不到的情况。

手轮偏移功能启用条件

手轮偏置功能在自动执行与MDI模式下才可以启用，可执行条件为在加工状态中可以执行，在暂停状态中也可以执行，单节停止状态可以执行，

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