TR系列机床培训手册.doc

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1、目 录一、机床配置1、机床特点22、机床坐标系23、机床性能参数34、TR160转台的尺寸及加工范围4二、G & M 代码1、G代码42、M代码5三、相关参数与设置1、参数72、设置8四、机床操作1、机床回零102、手轮移动机床103、设置工作坐标系104、设置刀具长度135、空运行检查机床运动14五、故障处理1、定位142、进给速度153、不均匀移动154、精加工问题155、间隙问题156、五轴控制器，旋转轴和线性轴的速度计算15六、机床常规保养1、机床常规保养表162、机床润滑油箱163、主轴润滑空气压力17 4、TR转台润滑17 5、主轴内冷（TSC）的维护18 一、 机床配置1、 机床

2、特点哈斯TR系列是基于普通的VF-2、VF-5和VF-6立式加工中心的模式上演变出的五轴加工中心。每款机床都能实现五轴联动，可一次定位加工多个面和复杂曲面的加工。两旋转轴分别能做360度和120度的大范围旋转。需要时，VF-2TR可将安装于工作台上的TR160转台移走，进行三轴加工。VF-5TR和VF-6TR工作台与转台一体，提高了刚性。而且还加长了Z轴。这二款机型可使用大功率50锥度主轴。2、 机床坐标系TR系列机床除了有同普通立式加工中心相同的X、Y、Z三根直线运动轴。还有A、B两根旋转轴。A轴是绕着X轴旋轴的。从图上看，B轴是绕Z轴旋转的,那为什么不是C轴呢?从技术上讲,不是。因为当A轴

3、回机械原点时转盘的回转中心线与Y轴成+120度角。这时转盘中心与Y轴很接近。那实际上转台是绕Y轴转的，所以称B轴，而不是C轴。3、 机床规和和性能参数TR 系列行程及规格VF-2TRVF-5TRVF-6TR工 作 台工件台直径160mm210mm310mm最大重量36.3 Kg90.7 Kg226.8Kg行 程X轴7629651625Y轴406660813Z轴508635762A轴120度B轴360度主 轴转速7,500 RPM 最大额定功率40锥度主轴14.9KW50锥度主轴VF-5TR/50和VF-6TR/50 为22.4KW进给速度X快移速度Y, Z 快移速度A & B 快移速度4800

4、/min3600 /min3000 /minX, Y, Z 进给速度16.5m/min12.7m/min12.7m/minA & B 进给速度2000/min2000/min2000/min刀 具刀柄类型BT40/BT50刀位数24位侧挂刀库4、TR160转台的尺寸及加工范围二、G & M 代码1、G代码机床上电时，系统自动会默认以下G代码：G00 快速移动 G64 取消精确停止 G17 选择XY平面 G80 取消固定循环 G21 英制模式 G90 绝对编程模式G40 取消刀具半径补偿 G94 每分钟进给G49 取消刀具长度补偿 G98 初始回退点G54 工作坐标系G93 “时间倒数”进给模式

5、G93 用于机床旋转轴和线性轴混合移动时设定进给速度，是一种模态进给指令。G94 用于X，Y，Z的单独或联动时，或用于刀具切削时定位。旋转轴和线性轴混合移动切削时，机床应在G93模式，每个G01、G02或G03块必须指定G93进给速度，最大允许值是F45000。F值定义为每分钟冲程数，表示该运动须在(60/F) 秒内完成。 在一般情况下，我们建议用户使用CAM软件进行五轴机床进行编程。除非您的应用只是简单的四轴运动。我们不建议用户进行手工编程，因为编程中的计算会花费大量时间。如果在G94模式下，直线动动轴和旋转轴同时移动，数控系统将使用mm/min的单位来计算直线轴移动的距离，但mm/min的

6、单位并不能应用到旋转轴的移动上。控制系统将保证机床轴从起点到终点的运动，但只能保证直线轴运动的精确速度。如果旋转轴运动的孤长超过直线轴的移动距离，那么旋轴的进给速度会比直线轴快，会造成刀具过载、降低刀具寿命和较差的表面质量等问题。举一个例子，机床的X轴移动0.0235” Y轴移动0.0183” Z轴移动0.0022”B轴旋转0.324度，B轴旋转半径为30”（B轴旋转中心到刀尖的距离）。直线轴的移动量为0.0299”=sqrt(x*x+y*y+z*z)。而B轴的移动量为0.16953”=0.324/360 *2*PI*30 。从上述结果，可以看到旋轴的移动距离是直线轴的5.7倍。在G94模式中

7、，如果F值为5IPM，那么该段程序的运行时间为0.006分钟(0.0299/5)。那么旋转轴要在0.006分钟内完成0.16953”的移动，我们可以算出，这时旋转轴的进给速度是28.28IPM(0.16953/0.006)，并不是我们给定的5IPM。G93模式可以解决这样一个问题，但该模式中进给速度为时间的倒数(1/时间)。这里的时间指的是执行完一个运动指令的进给时间。在上面的例子中，直线轴的移动量为了0.0299”，旋转轴的运动量为0.1696”。那么总的移动量为0.1722=sqrt(0.0299*0.0299+0.1696*0.1696)。如果我同样用户以5IPM的进给速度，那么这时的F

8、值为29.04=5/0.1722，是该段程序进给进间的倒数。这时，执行完移动要0.03444分钟=1/29.04。比G93模式中要慢，但是不会造成刀具过载等问题。G187 精度控制允许用户控制#85设置使用格式：G187 P1/2/3 En.nnn. P设定光洁度，临时值，优先于#191设置P1 - 粗糙P2 中等P3 光滑 E设定最大圆角值，临时值，优先于#85设置例如:* G187 Pm En.nnn 设置光洁度和最大圆角值* G187 Pm 设置光洁度，最大圆角值保持为当前值* G187 En.nnn设置最大圆角值，光洁度保持为当前值* G187 取消E值，设置光洁度到默认值，见#191

9、设置* 如果E或P值超过范围，将会产生报警* 一但按“Reset”、执行M30或M02，或到程序尾，或按急停键，G187将被取消。2、M代码M10 (4th A轴 刹车 on) M11 (4th A轴刹车off) M12 (5th B轴刹车on) M13 (5th B轴刹车off)旋转轴刹车:A或B命令移动时，系统自动松开刹车。编程时，如果多轴单独或与线性轴同时移动时，需用M代码关闭刹车。包含A或B的多轴切削移动结束后，程序必须锁住刹车。和其它G代码一样，需要时关闭，再打开。如果不用M代码，刹车将自动锁紧和松开。但是，如果多轴路径中没有旋转轴移动命令，锁住的轴有命令再次移动时，机床将停止并松开

10、。这样机床在等待发生锁紧或松开时有一个延时，机床移动将停止或暂停。机床等待刹车结束时延时或暂停时间约为1/4秒，在工件上会有一个标记。最明显的是进给速率模式切换时，手动切换到G93时，刹车会关闭，直到下一个G94.控制旋转刹车的程序应与下面相似：(SWARF CUT) G00 G17 G40 G49 G80 G90 T22 M06 M01 T17 M11 (松开第四轴刹车)M13 (松开第五轴刹车)G00 G90 G54 X0.4014 Y0.1703 B-90. A6.483 S6500 M03 G43 H22 Z8.5349 M08 G01 Z4.7849 F75. G01 X0.3946

11、 Y0.2189 Z4.7801 F35. X0.3785 Y0.2651 Z4.7659 X0.3536 Y0.3074 Z4.7428 X0.321 Y0.3439 Z4.7117 X0.2819 Y0.3735 Z4.6738 X0.2377 Y0.3948 Z4.6306 X0.1903 Y0.4071 Z4.5837 X0.1414 Y0.4099 Z4.5349 G93 X0.1737 Y0.3969 Z4.5334 B-85.263 F1739.18 X0.2049 Y0.3813 Z4.5317 B-80.526 F1739.16 X0.2346 Y0.3633 Z4.5296

12、 B-75.789 F1739.18 X0.2628 Y0.3428 Z4.5273 B-71.053 F1739.18 X0.1244 Y0.4304 Z4.5355 B627.573 F9898.07 X0.1301 Y0.4287 Z4.5353 B628.382 F9897.41 X0.1357 Y0.4268 Z4.5351 B629.191 F9897.48 X0.1414 Y0.4249 Z4.5349 B630. F9898.13 G94 X0.0926 Y0.4204 Z4.5837 F75. X0.0456 Y0.4065 Z4.6306 X0.0022 Y0.3837 Z

13、4.6738 X-0.0359 Y0.3529 Z4.7117 X-0.0673 Y0.3152 Z4.7428 X-0.0907 Y0.2721 Z4.7659 X-0.1052 Y0.2253 Z4.7801 X-0.1104 Y0.1766 Z4.7849 G00 Z8.5349 M09 M10 (锁紧第四轴刹车)M12 (锁紧第五轴刹车)G28 G91 Z0 G28 G91 A0 B0 M01三、 参数与设定1、参数：一些参数特意为这类机床设定。大部分时间它们在出厂已正确设置，但有时客户机床出现故障时需作调整。#104参数，#165参数 ，在适当极限参数在所有的数控系统中，往往当前的程

14、序段还没运行结束，机床就开始运行下一个新的程序段。这就选成了圆角现象，如图3.1。在直线轴运动中有些现象，在旋转轴的运动中也有些现象。对于直线轴，我们可以通过“#85设置”或通过#101参数、#102参数、#103参数分别对X、Y和Z三根直线轴进行设置、调整。但如要我对旋转轴A的此问题进行调整，可使用#104参数。对于旋转轴B调整，可使用#165参数。 图3.1TR系列机床中的A、B轴“在适当极限参数”大于旋转工作台。例如，对于普通的HRT-310，该值为4000；在TR系列机床，将是二倍大，原因是使机床在多轴刀具路径时移动平滑。旋转轴和线性轴混合移动时，线性轴比旋转轴更快到达编程位置。 #2

15、98参数，最大进给速度(DEG/MIN)，基本值为0机床使用该参数限制旋转轴转速，达到该值后不能超过，会出现LIM的报警信息。对摆动头的机床（VR系列）该值为300，其它机床为99999. 如果设为0，不限制旋转轴。以下九个参数用于铣加工机床，控制进给模式的加速度：Parameter 749 FEED ACCEL ROUGH 基本值为 2000000Parameter 750 FEED T CONST ROUGH 基本值为 5 Parameter 751 FEED DELTA V ROUGH 基本值为 32 Parameter 302 FEED ACCEL MEDIUM 基本值为 100000

16、0Parameter 303 FEED T CONST MEDIUM 基本值为 4Parameter 314 FEED DELTA V MEDIUM 基本值为 16Parameter 752 FEED ACCEL FINISH 基本值为 500000Parameter 753 FEED T CONST FINISH 基本值为 4Parameter 754 FEED DELTA V FINISH 基本值为 8#302参数用#191设置或G187命令选择MEDIU光洁度时的加速度。单位是每平方秒码数。#303参数用#191设置或G187命令选择MEDIU光洁度时，2的指数形式的进给时间。单位是毫秒

17、。#314参数用#191设置或G187命令选择MEDIU光洁度时,允许的最大速度变化,单位是每毫秒码数。其计算公式如下：(FEED DELTA V) = (FEED ACCEL) * 2 (FEED T CONST) / 1000000#749参数用于光洁度选ROUGH时，(见#302参数描述)。 #750参数用于光洁度选ROUGH时，(见#303参数描述)。 #751参数用于光洁度选ROUGH时，(见#314参数描述)。 #752参数用于光洁度选FINISH时，(见#302参数描述)。 #753参数用于光洁度选FINISH时，(见#303参数描述)。 #754参数用于光洁度选FINISH时，

18、(见#314参数描述)。 2、 设置: #30设置：第四轴允许该设置初始化控制系统第四轴。设为OFF时，第四轴取消；没有命令可以移动该轴。第五轴见#78设置。注意有USER 1和USER 2两种选择可用于设置同一种旋转台。#34设置:第四轴直径用于设置A轴050英寸的范围。控制系统用它确定角度进给速度。程序中进给速度单位通常是英寸/分钟(或mm/分钟)，要计算角度进给速度，系统必须知道加工零件在A轴的直径。缺省值为1英寸。#78设置：第五轴允许设为OFF时，第五轴取消，没有命令可以移动该轴。要改变该设置，必须按急停键。第四轴见#30设置。注意有USER 1和USER 2两种选择可用于设置同一种

19、旋转台。用USER 2设置VR系列。#79设置:第五轴直径用于设置B轴050英寸的范围。控制系统用它确定角度进给速度。程序中进给速度单位通常是英寸/分钟(或mm/分钟)，要计算角度进给速度，系统必须知道加工零件在B轴的直径。缺省值为1英寸。#85设置：最大拐角圆角该设置定义选定公差内拐角加工精度。VR和TR机床初始值 为0.025英寸（VF-5耳轴机床除外，VF-5TR初始值 为0.05英寸）。如果设为零，系统将在每个移动块作精确停止处理。可在程序中用G187 En.nnn替代#85设置值的影响而不用手动修改设置。G187命令用于同时选择拐角的光洁度和精度。不同的光洁度会影响加速度，允许操作者

20、选择高速粗加工、标准速度的半精加工、低速度的精加工。G187使用格式为：G187 P1/2/3 En.nnn.P设定光洁度，临时值，优先于#191设置P1 - 粗糙P2 中等P3 光滑 E设定最大圆角值，临时值，优先于#85设置例如:* G187 Pm En.nnn 设置光洁度和最大圆角值* G187 Pm 设置光洁度，最大圆角值保持为当前值* G187 En.nnn设置最大圆角值，光洁度保持为当前值* G187 取消E值，设置光洁度到默认值，见#191设置* 如果E或P值超过范围，将会产生报警#191设置：缺省光洁度该特征可以使操作者在执行铣操作时很方便地设置光洁度和精度。其中包括设置、参数

21、和增强的G187命令。#191设置可以是ROUGH（粗）, MEDIUM（半粗）或FINISH（精），用户可以选择缺省光洁度参数和最大拐角因子。缺省值作用于没有G187命令的地方。每个设置对应参考一套参数：Rough: 749, 750, 及751 Medium: 302, 303, 及314 Smooth: 752, 753, 及754四、 机床操作1、 机床回零机床安全回零、避免碰撞的合理顺序是不要使用“Power up restart”键或“Auto all axis”键。使用单轴回零，每次只回零一个轴，除非在回零时主轴头即使在极限角度位置时与工件或夹具都绝对不会有碰撞的可能，或只有在工

22、作台上什么也没有，或主轴上没有刀具时。建议每次只回零一个轴，开始是Z轴，然后是Y轴，接着是X轴，最后是A或B轴。按这个顺序回零，将会把主轴或刀具与工件或夹具碰撞的危险降到最小。主轴上没有刀具时也比较安全，因为在A轴回零时太长的刀具可能会与主轴后的铸件相撞。2、 手轮移动轴各轴可以正常地选择轴和速度用手轮移动。手动旋转A或B轴，可输入要移动的轴的字母再按“Handle jog（手轮移动）”键，也可按轴选择组的-A/-B 或+B/+A键，用Shift键切换A或B轴。其它轴按正常选择。3、 设置工件坐标系（1）工件坐标系原点位置 TR系列五轴机床的工件坐标系原点设置于转台A与B轴回转中心线的交点，如

23、图4.1。工件转台工件原点夹具图4.1（2）调整工作台用于VF-2TR机床，当转台在工作台上移位后，重新安装。转台需进行调整。A.使转盘平面与Y轴平行，如图4.2B.A轴旋转+90度，使转盘平面与X轴平行，如图4.3C.锁紧固定工作台的螺丝转盘与Y轴平行图4.2A轴旋转+90度，转盘与X轴平行图4.3（3）设定A轴工作坐标原点使转台平面与Y轴平面，并设为A0，如图4.4转盘与Y轴平行图4.4（4）设定X、Y轴工件坐标系原点X，Y轴工件坐标系原点位于B轴的回转中心。使用百分表寻找圆盘孔中心，即为B轴回转中心,如图4.5图4.5（4）设定Z轴工件坐标系原点 一般在工件坐标系Z值处输入从A轴回转中心

24、到夹具表面（工件底面）的距离。如图4.6A 将A轴转至+90度，将转盘上平台接触百分表。B 表面清零，机床相对坐标清零。C 抬起Z轴，将百分表远离工件。D 将A轴转至-90度。 E 用手转控制Y轴，将转盘上平面接触百分表，并移到表面为零处。F 将系统所显示的相对坐标系Y轴除二即为A轴回转中心到转盘上平面的距离。G 将值输入工件坐标系Z处。图4.64、 设置刀具长度巳转盘上表面为零点，设置刀长。如图4.7。将A轴转至0度，转盘表面与平行于Y轴。用刀具接触转盘表面，将值输入刀具表。如图4.8。图4.7图4.85、 空运行检查机床移动空运行功能用于不进行切削、快速检查程序；通过在MEM或MDI键，按

25、Dry Run键选择空运行模式。在空运行时，所有的速度移动和进给移动都以JOG Speed 键选择的速度进给，屏幕底部显示100, 10, 1.0 或0.1英寸/每分钟的倍率。程序运行时不能打开空运行，程序完全结束或复位到开始、或在程序中某一允许读取偏置的点时，可打开或关闭空运行。第一次按Dry Run打开该功能，再按一次则关闭该功能。空运行将执行换刀操作。空运行的速度可随时更改，操作者检查编程的移动是否是他们所期望的。注：图形模式在检查程序前不移动机床轴，可能更安全用效。要注意，空运行时甩有轴都要移动，包括Z轴；没有忽略Z轴移动的功能。执行空运行时机床按程序轨迹移动，或者不带工件，或者抬高Z

26、偏置到安全高度。五、故障处理这类机床有一些共同的故障问题：1. 定位如果偏置和刀具已正确设置，机床的正确定位取决于程序。这类机床编程计算的确比较复杂，偏移偏置值有时会比较麻烦，因为偏移后可能在一个区域工作正常但在另一个区域可能不正常，会有没切到或过切，都是由于数字。如果问题是由于新创建的后置处理产生的，却通常不会责怪后置处理。应用最简单的样件验证后置处理，因为如果测试的样件太复杂，你不知道机床工作是否正常，简单的定位程序是最好的选择。用垂直的主轴简单定位到一个位置，再用矢量定位。如果后处理能保证机床定位到你可以验证的位置，再进行更复杂的移动。2. 进给速度对进给速度最大的共同问题是G93移动时

27、没有在每行指令带进给速度，机床会出现#320报警。其它问题就是太快或太慢。一些CAM编程软件系统使用刀尖，有的使用枢轴点计算进给速度。应从刀尖开始计算，因为是用刀尖切削。如果CAM编程软件使用枢轴点，有的刀尖进给速度将是错误的。G94到G93的后置转换必须正确，否则时间倒数进给速度将会不正确。从英寸/分钟到倒数进给速度的转换点也很重要，任意带A、B轴的G01切削必须在G93模式。3. 不均匀移动在多轴刀具路径编程时，必须用较小的公差，将使机床更精确地加工出工件。确定旋转轴刹车在程序中合适的时间关闭、打开。刹车应在 G93前关闭，在G94或刀具切削结束后再打开。机床五轴移动结束后要切换到G94模

28、式。A、B轴的位置极限参数对机床移动也有影响，必须检查#104参数和#165参数的值。4. 精加工问题多轴或滚动加工的多齿曲面通常是由于在CAM编程软件系统中使用的公差太大。更小的公差将会获得更光顺的曲面。A、B轴的位置极限参数对工件精加工也有影响，必须检查#104参数和#165参数的值。位置极限参数允许机床在旋转轴到达终点前提前两个参数指定数量的编码，打开位置极限将使块到块的移动变换更光顺。5间隙问题有一些工件与机床、刀具与机床或工件碰撞的实例。TR系列机床在A或B轴摆动到一个极限角度位置时，主轴有可能会和转台相撞。这样可能需要长一点的刀避免与工件或夹具碰撞。6五轴控制系统，旋转轴和线性轴的

29、速度的计算：Pi*D/360 = mm/度D= 直径 (从旋转中心线到刀尖的距离，再乘以2)Pi*D = 周长3.14*4/360.00 = 0.035 mm/度MMPM（mm/秒）/毫米每度 = 每分钟度数 75/0.035 = 2143 度/分钟VR机床的最大旋转速度最高可以到4800.00度/分钟（80.00 度/秒）六、 机床的常规保养1、 机床保养检查表每班（8小时）检查冷却液液位每日检查机床润滑油箱的油位清洁机床内切屑清洁主轴锥孔，并涂上轻油每周检查机床空气压力和主轴润滑空气压力用柔合的清洁剂清洁机床外面。检查主轴平衡装置（用于VF5+机床）检查主轴内冷（TSC）过滤器。如有需要，

30、更换。配备主轴内冷（TSC）的机床，更换冷却液箱中冷却液，彻底清洁冷却液箱每月检查TR转台润油油位检查导轨护板能否正常工作。如有必要，用轻质油润滑每6个月更换冷却液箱中冷却液，彻底清洁冷却液箱。检查所有软管和润滑管道有无破裂每年检查滤油器，清除滤油器底部的沉淀每2年更换TR转台的润滑油2、机床润滑油箱所有的机床由外部滑润系统提供滑润，油箱装在机床后面下方（如下图），可看见当前油位。如要加油，打开油槽盖，注入滑润油到正确油位。要对系统进行滑润，拔注油口旁边的键，将自动向系统供3cc滑润油。 空气过滤器/压力调节阀油泵压力计警告!加滑润油时不要超过油槽“最高”线；也不要使油降到“最低线”以下，否则

31、会损坏机床.机床压缩空气进管气管注油口润滑油箱3、主轴润滑空气压力标准主轴:检查机床后空气单元的主轴气压表。VF机床应显示17psi，必须时进行调整。15K 主轴:15K主轴的空气压力为20psi. 15K主轴需要更高的压力，确保到轴承的油量少而快。注意：压力过高或过低都会造成主轴过热4、TR转台滑润转台滑润油型号为 MOBIL SHC 630。油位应不低于玻璃窗刻度线。如果油位太低，通过在转台顶部中间插入管子注油到刻度线，不要超过溢出。A轴的油位观查口需要拆开护板。B轴的油位观查口就在外部铸件上。如果油太脏或被污染，建议放干并重新注入新的油(Mobil SHC-630)。建议每两年更换油。5、主轴内冷（TSC）的维护主轴中心内冷泵是一种精密齿轮泵，如果冷却中有研磨颗粒，泵将会磨损并会失压。主轴上不要放刀具，运行主轴中心内冷系统，检查100微米过滤网上清洁指示器。如果指示器达到红色区域，应更换元件，清洁泵入口处过滤网（可用钢丝刷清洁），用按键将指示器复位。更换或清洁过滤元件后，主轴上不要放刀具，运行主轴中心内冷系统至少一分钟，运行时冷却液流动应更快。经常检查冷却液液位，保证液位不要太低。同时，经常清洁冷却液槽入口的过滤网。注：冷却液液位太低会导致泵提前磨损。如果液位太低，主轴会自动停止。