第6章-加工中心編程

單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,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:,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控加工機床。它把銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削螺紋等功能集中在一臺設備上，使其具有多種工藝手段。,加工中心設置有刀庫，刀庫中存放著不同數量的各種刀具或檢具，在加工過程中由程序自動選用和更換。這是它與數控銑床、數控鏜床的主要區(qū)別。,6.1 加工中心概述,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面,(,底面,),有嚴格尺寸精度要求的零件加工。,多工作臺加工中心：,有時稱為柔性加工單元,(FMC),，,交換的工作臺可設置多個，實現多工作臺加工。優(yōu)點,:,可實現在線裝夾，即進行加工的同時，下邊的工作臺進行裝、卸工件,。,復合加工中心：,也稱多工面加工中心，是指工件一次裝夾后，能完成多個面的加工的設備。,立式加工中心,臥式加工中心,龍門式加工中心,主要加工對象,箱體類零件,復雜曲面,凸輪、凸輪機構，,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控銑床相同。,不同的數控機床，其換刀程序是不同的，通常選刀和換刀分開進行，換刀動作必須在主軸停轉條件下進行。,換刀完畢啟動主軸后，方可執(zhí)行下面程序段的加工動作，選刀動作可與機床的加工動作重合起來，即利用切削時間進行選刀，因此，,換刀M06指令必須安排在用新刀具進行加工的程序段之前，而下一個選刀指令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,多數加工中心都規(guī)定了“換刀點”，即定距換刀，主軸只有走到這個位置，機械手才能執(zhí)行換刀動作。,一般立式加工中心規(guī)定換刀點的位置在Z0處(即機床Z軸零點)，,當控制機接到選刀T指令后，自動選刀，被選中的刀具處于刀庫最下方；接到換刀M06指令后，機械手執(zhí)行換刀動作。,加工中心換刀,加工中心對刀,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號刀；在換刀后，緊接著選出下次要用的T03號刀具，在N010程序段和N018程序段執(zhí)行選刀時，不占用機動時間，故這種方式較好。,法一：N010 G00 Z0 T02；,N011 M06；,返回Z軸換刀點的同時，刀庫選出T02刀，進行刀具交換，換到主軸上的刀具為T02.若Z軸回零時間小于T功能執(zhí)行時間(即選刀時間)，則M06指令等刀庫將T02號刀轉到最下方位置后才能執(zhí)行。故法一占機時間長。,加工中心的特點是：,在加工過程中，數控裝置能根據程序指令自動更換刀具，連續(xù)地對工件各加工面自動完成銑(車)、鏜、鉆、擴、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、鏜孔的動作是,孔位平面定位、快速引進、工作進給、快速退回等一系列典型動作,，我們可以預先編好程序，存儲在內存中，用一個,G,代碼程序段調用，就可以完成一個,孔加工的全部動作,。,注意：,6,個動作，,3,個點，,3,個面,AB刀具快速定位到孔加工循環(huán)起始點B(X，Y)；,BR刀具沿Z方向快速運動到參考平面R；,RE孔加工過程(如鉆孔、鏜孔、攻螺紋等)；,E點，孔底動作(如進給暫停、主軸停止、主軸準停、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個動作組成，如圖所示。,3個面：,（1）,初始平面,：是為安全下刀而設定的平面。當使用同一把刀具加工若干個孔時，空間存在障礙需要跳躍或全部孔加工完成后，應使用G98功能使刀具返回到初始平面的初始點。,（2）,R參考平面,：下刀時自快進轉為工進的高度平面，距工件表面的距離主要考慮工件表面尺寸的變化，一般取25mm。使用G99時，刀具將返回到該平面上的R點。,（3）,孔底平面,：加工盲孔時孔底平面就是孔底，加工通孔時一般刀具還要伸出工件底平面一段距離，鉆削加工時還應考慮鉆頭鉆尖對孔深的影響。,說明：,（,1）圖中實線表示切削進給，虛線表示快速運動。R平面為在孔口時，快速運動與進給運動的轉換位置；,（2）固定循環(huán)一般只能使用在XY平面上，Z坐標僅作孔加工的進給；,（3）上述動作的程序段中進給率由F決定，動作,的進給率按固定循環(huán)規(guī)定決定；,（4）在固定循環(huán)中，刀具長度補償（G43、G44、G49）有效，它們在上述動作中執(zhí)行。,固定循環(huán)指令組的格式,返回點平面選擇；,G是指孔加工方式；,X、Y為孔位數據，指定孔在X-Y平面的坐標位置；,孔加工數據,Z：指定孔底的位置；,R：指定R點的位置；,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)定在孔底的暫停時間，用整數表示，單位為ms；,F：進給速度，單位為mm/min；,L：規(guī)定固定循環(huán)的重復次數.,針對立式銑床和加工中心,固定循環(huán)的代碼組成,數據格式代碼：G90、G91；,返回代碼：,G98（返回初始平面）,G99（返回R點）；,孔加工方式代碼：,G73G89,G代碼,加工行程（-Z方向）,孔底動作,返回行程（+Z方向）,用途,G73,間歇進給,快速進給,高速深孔鉆,G74,切削進給,主軸正轉,切削進給,攻左螺紋,G76,切削進給,主軸準確停止,快速進給,精鏜,G80,-,-,-,取消操作,G81,切削進給,-,快速進給,鉆孔、锪孔,G82,切削進給,暫停,快速進給,鉆孔、階梯鏜孔,G83,間歇進給,-,快速進給,深孔排屑鉆,G84,切削進給,主軸反轉,切削進給,攻右螺紋,G85,切削進給,-,切削進給,鏜削,G86,切削進給,主軸停止,快速進給,鏜削,G87,切削進給,主軸正傳,快速進給,背鏜,G88,切削進給,暫停、主軸停止,手動,鏜削,G89,切削進給,暫停,切削進給,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倍直徑孔的加工屬深孔加工,，不利于排屑，故采用間斷進給，每次進給深度為Q，最后一次進給深度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B(X，Y)；,鉆頭沿Z方向快速運動到參考平面R；,鉆孔加工，進給深度為Q；,退刀，退刀量為d；,重復、，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；,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為進給速度（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。,可采用絕對和增量坐標G91編程，建議盡量用G90。,其動作過程如下：,鉆頭快速定位到孔加工循環(huán)起始點B(X，Y)；,鉆頭沿Z方向快速運動到參考平面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間，單位為ms(毫秒)，其余各參數的意義同G81。,為锪鉆,。,其動作過程如下：,鉆頭快速定位到孔加工循環(huán)起始點B(X，Y)；,鉆頭沿Z方向快速運動到參考平面R；,鉆孔加工；,鉆頭在孔底暫停進給；,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速與進給速度成嚴格比例關系，因此，編程時要求根據主軸轉速計算進給速度，F=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,進給時主軸反轉，退出時主軸正轉。,G74,其動作過程：,主軸反轉，絲錐快速定位到螺紋加工循環(huán)起始點,B,；,絲錐沿,Z,方向快速運動到參考平面,R,；,攻絲加工；,主軸正轉，絲錐以進給速度正轉,退回參考平面,R,；,當使用,G98,指令時，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_,其動作過程如下：,鏜刀快速定位到鏜孔加工循環(huán)起始點B(X，Y)；,鏜刀沿Z方向快速運動到參考平面R；,鏜孔加工；,區(qū)別：,G85：,刀,以進給速度退回,到參考平面R或初始平面B；,G86：,刀,在到達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在孔底有三個動作：進給暫停、主軸準停(定向停止)、刀具沿刀尖的反向偏移Q值，然后快速退出。,這樣保證刀具不劃傷孔的內表面。,P為暫停時間(ms)，Q為偏移值,。,其動作過程如下：,鏜刀快速定位到鏜孔加工循環(huán)起始點B(X，Y)；,鏜刀沿Z方向快速運動到參考平面R；,鏜孔加工；,進給暫停、主軸準停、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，設刀具起點距工作表面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，應先鉆孔，鉆孔深度應大于螺紋深（定為12mm），鉆孔直徑應略小于內徑（定為8mm）。,O8091,先用G81 鉆孔的程序,N10 G92 X0 Y0 Z100,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 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。工件坐標系設置：,Z,0在工件上表面，,X,0、,Y,0零件的對稱中心位置。,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