第6章-加工中心編程

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第六章 加工中心的編程,6.1加工中心概述,6.2加工中心基本編程方法,6.3加工中心編程舉例,目 的:,了解加工中心的功能和換刀方法；,介紹FANUC系統(tǒng)固定循環(huán)功能和編程方法,重 點(diǎn):,加工中心的功能；,掌握常用固定循環(huán)的功能和編程,加工中心是一種功能較全的數(shù)控加工機(jī)床。它把銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削螺紋等功能集中在一臺(tái)設(shè)備上，使其具有多種工藝手段。,加工中心設(shè)置有刀庫，刀庫中存放著不同數(shù)量的各種刀具或檢具，在加工過程中由程序自動(dòng)選用和更換。這是它與數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床的主要區(qū)別。,6.1 加工中心概

2、述,加工中心的分類及功能,立式加工中心：,主軸處于垂直位置。它能完成銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削螺紋等工序,。,臥式加工中心：,主軸處于水平位置。較適于加工箱體類零件,，,特別是對(duì)箱體類零件上的一些孔和型腔有位置公差要求，以及孔和型腔與基準(zhǔn)面,(,底面,),有嚴(yán)格尺寸精度要求的零件加工。,多工作臺(tái)加工中心：,有時(shí)稱為柔性加工單元,(FMC),，,交換的工作臺(tái)可設(shè)置多個(gè)，實(shí)現(xiàn)多工作臺(tái)加工。優(yōu)點(diǎn),:,可實(shí)現(xiàn)在線裝夾，即進(jìn)行加工的同時(shí)，下邊的工作臺(tái)進(jìn)行裝、卸工件,。,復(fù)合加工中心：,也稱多工面加工中心，是指工件一次裝夾后，能完成多個(gè)面的加工的設(shè)備。,立式加工中心,臥式加工中心,龍門式加工中心,主要

3、加工對(duì)象,箱體類零件,復(fù)雜曲面,凸輪、凸輪機(jī)構(gòu)，,整體葉輪類,模具類，球面,異形件,盤、套、板類零件,特殊加工,除換刀程序外，加工中心的編程方法和普通數(shù)控銑床相同。,不同的數(shù)控機(jī)床，其換刀程序是不同的，通常選刀和換刀分開進(jìn)行，換刀動(dòng)作必須在主軸停轉(zhuǎn)條件下進(jìn)行。,換刀完畢啟動(dòng)主軸后，方可執(zhí)行下面程序段的加工動(dòng)作，選刀動(dòng)作可與機(jī)床的加工動(dòng)作重合起來，即利用切削時(shí)間進(jìn)行選刀，因此，,換刀M06指令必須安排在用新刀具進(jìn)行加工的程序段之前，而下一個(gè)選刀指令TXX常緊接安排在這次換刀指令之后。,6.2加工中心基本編程方法,加工中心的換刀,多數(shù)加工中心都規(guī)定了“換刀點(diǎn)”，即定距換刀，主軸只有走到這個(gè)位置，機(jī)

4、械手才能執(zhí)行換刀動(dòng)作。,一般立式加工中心規(guī)定換刀點(diǎn)的位置在Z0處(即機(jī)床Z軸零點(diǎn))，,當(dāng)控制機(jī)接到選刀T指令后，自動(dòng)選刀，被選中的刀具處于刀庫最下方；接到換刀M06指令后，機(jī)械手執(zhí)行換刀動(dòng)作。,加工中心換刀,加工中心對(duì)刀,換刀方法,法二：N010 G01 ZT02,N017 G00 Z0 M06,N018 G01 ZT03,N017程序段換上N010程序段選出的T02號(hào)刀；在換刀后，緊接著選出下次要用的T03號(hào)刀具，在N010程序段和N018程序段執(zhí)行選刀時(shí)，不占用機(jī)動(dòng)時(shí)間，故這種方式較好。,法一：N010 G00 Z0 T02；,N011 M06；,返回Z軸換刀點(diǎn)的同時(shí)，刀庫選出T02刀，進(jìn)

5、行刀具交換，換到主軸上的刀具為T02.若Z軸回零時(shí)間小于T功能執(zhí)行時(shí)間(即選刀時(shí)間)，則M06指令等刀庫將T02號(hào)刀轉(zhuǎn)到最下方位置后才能執(zhí)行。故法一占機(jī)時(shí)間長(zhǎng)。,加工中心的特點(diǎn)是：,在加工過程中，數(shù)控裝置能根據(jù)程序指令自動(dòng)更換刀具，連續(xù)地對(duì)工件各加工面自動(dòng)完成銑(車)、鏜、鉆、擴(kuò)、鉸、攻絲等多工序加工，工序高度集中。,加工中心的固定循環(huán),固定循環(huán),:,加工中心（數(shù)控銑床）配備的固定循環(huán)功能，主要用于孔加工，如鉆孔、鏜孔的動(dòng)作是,孔位平面定位、快速引進(jìn)、工作進(jìn)給、快速退回等一系列典型動(dòng)作,，我們可以預(yù)先編好程序，存儲(chǔ)在內(nèi)存中，用一個(gè),G,代碼程序段調(diào)用，就可以完成一個(gè),孔加工的全部動(dòng)作,。,注意

6、：,6,個(gè)動(dòng)作，,3,個(gè)點(diǎn)，,3,個(gè)面,AB刀具快速定位到孔加工循環(huán)起始點(diǎn)B(X，Y)；,BR刀具沿Z方向快速運(yùn)動(dòng)到參考平面R；,RE孔加工過程(如鉆孔、鏜孔、攻螺紋等)；,E點(diǎn)，孔底動(dòng)作(如進(jìn)給暫停、主軸停止、主軸準(zhǔn)停、刀具偏移)；,ER刀具快速退回到參考平面R；,RB刀具快速退回到初始平面B。,孔加工循環(huán)一般由以下6個(gè)動(dòng)作組成，如圖所示。,3個(gè)面：,（1）,初始平面,：是為安全下刀而設(shè)定的平面。當(dāng)使用同一把刀具加工若干個(gè)孔時(shí)，空間存在障礙需要跳躍或全部孔加工完成后，應(yīng)使用G98功能使刀具返回到初始平面的初始點(diǎn)。,（2）,R參考平面,：下刀時(shí)自快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)的高度平面，距工件表面的距離主要考慮

7、工件表面尺寸的變化，一般取25mm。使用G99時(shí)，刀具將返回到該平面上的R點(diǎn)。,（3）,孔底平面,：加工盲孔時(shí)孔底平面就是孔底，加工通孔時(shí)一般刀具還要伸出工件底平面一段距離，鉆削加工時(shí)還應(yīng)考慮鉆頭鉆尖對(duì)孔深的影響。,說明：,（,1）圖中實(shí)線表示切削進(jìn)給，虛線表示快速運(yùn)動(dòng)。R平面為在孔口時(shí)，快速運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換位置；,（2）固定循環(huán)一般只能使用在XY平面上，Z坐標(biāo)僅作孔加工的進(jìn)給；,（3）上述動(dòng)作的程序段中進(jìn)給率由F決定，動(dòng)作,的進(jìn)給率按固定循環(huán)規(guī)定決定；,（4）在固定循環(huán)中，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償（G43、G44、G49）有效，它們?cè)谏鲜鰟?dòng)作中執(zhí)行。,固定循環(huán)指令組的格式,返回點(diǎn)平面選擇；,G是指孔

8、加工方式；,X、Y為孔位數(shù)據(jù)，指定孔在X-Y平面的坐標(biāo)位置；,孔加工數(shù)據(jù),Z：指定孔底的位置；,R：指定R點(diǎn)的位置；,Q：在G73、G83方式中，用來指定每次加工的深度，以及在G76、G87方式中，用來指定刀具的位移量；,P：規(guī)定在孔底的暫停時(shí)間，用整數(shù)表示，單位為ms；,F：進(jìn)給速度，單位為mm/min；,L：規(guī)定固定循環(huán)的重復(fù)次數(shù).,針對(duì)立式銑床和加工中心,固定循環(huán)的代碼組成,數(shù)據(jù)格式代碼：G90、G91；,返回代碼：,G98（返回初始平面）,G99（返回R點(diǎn)）；,孔加工方式代碼：,G73G89,G代碼,加工行程（-Z方向）,孔底動(dòng)作,返回行程（+Z方向）,用途,G73,間歇進(jìn)給,快速進(jìn)給

9、,高速深孔鉆,G74,切削進(jìn)給,主軸正轉(zhuǎn),切削進(jìn)給,攻左螺紋,G76,切削進(jìn)給,主軸準(zhǔn)確停止,快速進(jìn)給,精鏜,G80,-,-,-,取消操作,G81,切削進(jìn)給,-,快速進(jìn)給,鉆孔、锪孔,G82,切削進(jìn)給,暫停,快速進(jìn)給,鉆孔、階梯鏜孔,G83,間歇進(jìn)給,-,快速進(jìn)給,深孔排屑鉆,G84,切削進(jìn)給,主軸反轉(zhuǎn),切削進(jìn)給,攻右螺紋,G85,切削進(jìn)給,-,切削進(jìn)給,鏜削,G86,切削進(jìn)給,主軸停止,快速進(jìn)給,鏜削,G87,切削進(jìn)給,主軸正傳,快速進(jìn)給,背鏜,G88,切削進(jìn)給,暫停、主軸停止,手動(dòng),鏜削,G89,切削進(jìn)給,暫停,切削進(jìn)給,鏜削,見課本202頁 表5-4,高速深孔鉆循環(huán)指令G73,孔深大于5

10、倍直徑孔的加工屬深孔加工,，不利于排屑，故采用間斷進(jìn)給，每次進(jìn)給深度為Q，最后一次進(jìn)給深度Q，退刀量為d，直到孔底為止。,格式為：G73 X_Y_Z_R_Q_F_,鉆頭快速定位到孔加工循環(huán)起始點(diǎn)B(X，Y)；,鉆頭沿Z方向快速運(yùn)動(dòng)到參考平面R；,鉆孔加工，進(jìn)給深度為Q；,退刀，退刀量為d；,重復(fù)、，直至要求的加工深度；,鉆頭快速退回,初始平面B,或,參考平面R,。,例：如圖所示，加工4個(gè)直徑為5mm通孔。,N10 G90 G00 X0 Y0 Z100；,N15 S300 M03；,N20 G98 G73,X120 Y-75,Z-46,R2,Q8 F60；,N30 Y75；,N40 X-120；

11、,N50 Y-75；,N60,G80,G00 Z200；,鉆孔循環(huán)指令,G81,指令格式：,G81 X_Y_Z_R_F_,X，Y為孔的位置、Z為孔的深度，F(xiàn)為進(jìn)給速度（mm/min），R為參考平面高度。,該指令一般用于加工孔深小于5倍直徑的孔。,可采用絕對(duì)和增量坐標(biāo)G91編程，建議盡量用G90。,其動(dòng)作過程如下：,鉆頭快速定位到孔加工循環(huán)起始點(diǎn)B(X，Y)；,鉆頭沿Z方向快速運(yùn)動(dòng)到參考平面R；,鉆孔加工；,鉆頭快速退回到參考平面R或快速退回到初始平面B。,鉆孔循環(huán)指令G82,指令格式為：G82 X_Y_Z_R_P_F_,P為鉆頭在孔底的暫停時(shí)間，單位為ms(毫秒)，其余各參數(shù)的意義同G81。,

12、為锪鉆,。,其動(dòng)作過程如下：,鉆頭快速定位到孔加工循環(huán)起始點(diǎn)B(X，Y)；,鉆頭沿Z方向快速運(yùn)動(dòng)到參考平面R；,鉆孔加工；,鉆頭在孔底暫停進(jìn)給；,鉆頭快速退回到參考平面R或快速退回到初始平面B,。,攻螺紋過程要求主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度成嚴(yán)格比例關(guān)系，因此，編程時(shí)要求根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算進(jìn)給速度，F(xiàn)=S螺距。,攻螺紋循環(huán)指令,G84,格式為：,G84 X_Y_Z_R_F_,左旋攻螺紋循環(huán)指令,G74,格式為：,G74 X_Y_Z_R_F_,區(qū)別：,G74,進(jìn)給時(shí)主軸反轉(zhuǎn)，退出時(shí)主軸正轉(zhuǎn)。,G74,其動(dòng)作過程：,主軸反轉(zhuǎn)，絲錐快速定位到螺紋加工循環(huán)起始點(diǎn),B,；,絲錐沿,Z,方向快速運(yùn)動(dòng)到參考平面,R,；

13、,攻絲加工；,主軸正轉(zhuǎn)，絲錐以進(jìn)給速度正轉(zhuǎn),退回參考平面,R,；,當(dāng)使用,G98,指令時(shí)，絲錐快速,退回初始平面,B,。,鏜孔加工循環(huán)指令G85,指令格式為：,G85/G86 X_ Y_ Z_ R_ F_,其動(dòng)作過程如下：,鏜刀快速定位到鏜孔加工循環(huán)起始點(diǎn)B(X，Y)；,鏜刀沿Z方向快速運(yùn)動(dòng)到參考平面R；,鏜孔加工；,區(qū)別：,G85：,刀,以進(jìn)給速度退回,到參考平面R或初始平面B；,G86：,刀,在到達(dá)孔底位置后主軸停止，并快速退出。,精鏜循環(huán)指令G76,指令格式為：,G76 X_Y_Z_R_P_Q_F_,與G85的區(qū)別是：G76在孔底有三個(gè)動(dòng)作：進(jìn)給暫停、主軸準(zhǔn)停(定向停止)、刀具沿刀尖的反

14、向偏移Q值，然后快速退出。,這樣保證刀具不劃傷孔的內(nèi)表面。,P為暫停時(shí)間(ms)，Q為偏移值,。,其動(dòng)作過程如下：,鏜刀快速定位到鏜孔加工循環(huán)起始點(diǎn)B(X，Y)；,鏜刀沿Z方向快速運(yùn)動(dòng)到參考平面R；,鏜孔加工；,進(jìn)給暫停、主軸準(zhǔn)停、刀具沿刀尖的反向偏移；,鏜刀快速退出到,參考平面R,或,初始平面B,；,例：編制如圖所示的螺紋加工程序，設(shè)刀具起點(diǎn)距工作表面100mm處，螺紋切削深度為10mm。,6.3 加工中心編程舉例,解：在工件上加工孔螺紋，應(yīng)先鉆孔，鉆孔深度應(yīng)大于螺紋深（定為12mm），鉆孔直徑應(yīng)略小于內(nèi)徑（定為8mm）。,O8091,先用G81 鉆孔的程序,N10 G92 X0 Y0 Z1

15、00,N20,G91,G00 M03 S600 T01,N30,G99 G81 X40 Y40 R-98 Z-112 F200,R為從初始平面到R點(diǎn)的增量,N50 G91 X40 L3,N60 Y50,N70 X-40 L3,N80 G90 G80 X0 Y0 Z100 M05,N90 M30,O8092,用G84 攻絲的程序,N210 G92 X0 Y0 Z0,N220 G91 G00 M03 S300 TO2,N230 G99 G84 X40 Y40 R-93 Z-110 F100,N240 G91 X40 L3,N250 Y50,N260 X-40 L3,N270 G90 G80 X0

16、Y0 Z100 M05,N280 M30,例：試采用固定循環(huán)方式加工圖示各孔，工件材料為HT300，,40已鉆出使用刀具T01為鏜孔刀，T02為直徑13mm鉆頭，T03為锪鉆。工件坐標(biāo)系設(shè)置：,Z,0在工件上表面，,X,0、,Y,0零件的對(duì)稱中心位置。,O0057,N10,T01 M06,N15 G90 G00 G54 X0 Y0,T02,N20 G43 H01 Z10.0 S400 M03 F40,N25,G98 G85 X0 Y0 R3.0 Z-45.0,N30 G80 G28 G49 Z0,M06,N35 G00 X-60 Y50,T03,N40 G43 H02 G00 Z10.0 S600 M03,N45,G98 G73 X-60.0 Y0 R-15.0 Z-48.0 Q4.0 F40,N50 X60.0,N55 G80 G28 G49 Z0,M06,N60 G00 X-60.0 Y0,N65 G43 H04 Z10.0 S350 M03,N70,G98 G82 X-60.0 Y0 R-15.0 Z-30.0 P200 F25,N75 X60.0,N80 G80 G28 G49