《数控编程与加工 第6章 加工中心（数控铣床）编程与加工课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控编程与加工 第6章 加工中心（数控铣床）编程与加工课件（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本章内容：,6.1 加工中心概述,6.2 加工中心常用编程指令,6.3 加工中心刀具补偿与编程要点,6.4 数控加工编程综合举例,6.1 数控加工中心概述,加工,加工中心（Machining Center）简称MC，是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂工件的高效率自动化机床。加工中心是在数控铣床基础上发展起来的，加工中心与数控铣床最大区别在于加工中心具有自动交换加工刀具的能力，通过在刀库安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现钻、铣、镗、攻螺纹、切槽等多种加工功能。,6.1数控加工中心概述,6.1.1 数控加工中心的组成,加工,1） 基础部件 由床身、
2、立柱和工作台等大件组成，它们是加工中心结构中的基础部件。 2）主轴部件 由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零件组成。 3） 数控系统 由CNC装置、可编程序控制器、伺服驱动装置以及电动机等部件组成，是加工中心执行顺序控制动作和控制加工过程的中心。 4） 自动换刀装置（ATC） 加工中心与一般机床最大的显著区别是具有对零件进行多工序加工能力，有一套自动换刀装置。,6.1数控加工中心概述,6.1.2数控加工中心的分类,加工,1.主轴在空间所处的状态分类。 1）立式加工中心 2）卧式加工中心 3）龙门式加工中心 4）复合加工中心 5）虚轴加工中心,4.1 数控车床加工概述,1.立式加工中心,加工
3、,6.1数控加工中心概述,2 卧式加工中心,加工,6.1数控加工中心概述,3 龙门式加工中心,加工,6.1数控加工中心概述,4 复合加工中心,加工,6.1数控加工中心概述,5 虚轴加工中心,加工,6.1数控加工中心概述,5 虚轴加工中心,加工,6.1数控加工中心概述,6.1.2 数控加工中心的分类,加工,2按坐标轴数分类 根据加工中心的可控坐标轴数和联动坐标轴数，可将加工中心分为：三轴二联动、三轴三联动、四轴三联动、五轴四联动、六轴五联动等加工中心。,6.1数控加工中心概述,6.1.2 数控加工中心的分类,加工,3按工作台的数量和功能分类 1）单工作台加工中心 2）双工作台加工中心 3）多工作
4、台加工中心,6.1数控加工中心概述,6.1.2 数控加工中心的分类,加工,按加工精度分类 1)普通加工中心 一般情况下，普通加工中心的分辨率多为lm，进给速度为1525m/min，定位精度为10m，重复定位精度616m。 2）高精度加工中心 高精度加工中心的分辨率可达0.1m，最大进给速度可达100m/ min以上，定位精度2m以内，重复定位精度一般为5m以内。,6.1数控加工中心概述,6.1.2 数控加工中心的分类,加工,加工对象：主要用于轴类和盘类回转体工件的加工，能自动完成内外圆面、柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩、铰孔等加工。 加工特点：适合复杂形状工件的加
5、工。轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件 、精度要求高的零件 、特殊的螺旋零件 、淬硬工件的加工等等。,6.1数控加工中心概述,6.1.2 数控加工中心的分类,加工,按加工精度分类 1)普通加工中心 一般情况下，普通加工中心的分辨率多为lm，进给速度为1525m/min，定位精度为10m，重复定位精度616m。 2）高精度加工中心 高精度加工中心的分辨率可达0.1m，最大进给速度可达100m/ min以上，定位精度2m以内，重复定位精度一般为5m以内。,6.1数控加工中心概述,6.1.2 数控加工中心的分类,加工,按加工精度分类 1)普通加工中心 一般情况下，普通加工中心的分辨率多为lm
6、，进给速度为1525m/min，定位精度为10m，重复定位精度616m。 2）高精度加工中心 高精度加工中心的分辨率可达0.1m，最大进给速度可达100m/ min以上，定位精度2m以内，重复定位精度一般为5m以内。,6.1数控加工中心概述,6.1.4 加工中心(数控铣床)的工艺范围,加工,1.周期性重复投产的零件 。2.高效、高精度工件 。 3.具有合适批量的工件。4.多工位和工序可集中的工件 5.形状复杂的零件。6.难测量零件。 7.装夹困难或完全由找正定位来保证加工精度的零件不适合在加工中心 上加工生产，如铸造和自由锻造的零件。,6.2加工中心常用编程指令,6.2.1 加工中心的程序代码
7、,加工,1.准备功能 准备功能代码是用地址字G和后面的数字来表示的，它规定了该程序段指令的功能。如用G00来指令运动坐标快速定位。,6.2 加工中心常用编程指令,6.2.1 加工中心的程序代码,加工,2.辅助功能 辅助功能有两种类型：辅助功能(M代码)用于指定主轴启动、主轴停止及程序结束等；而第二辅助功能(B代码)用于指定分度工作台定位。,6.2 加工中心常用编程指令,6.2.2 加工中心（数控铣床）加工的F、S、T功能,加工,3.进给功能 进给功能控制刀具的进给速度。进给功能有两种。 1）快速移动。 当指定定位指令(G00)时，刀具以CNC设置的快速移动速度移动。 2）切削速度。 刀具以程序
8、中编制的切削进给速度移动（G01）。,6.2加工中心常用编程指令,6.2.3 孔加工循环指令,加工,为了进一步提高编程工作效率，FANUCOi系统设计有固定循环功能它规定对于一些典型孔加工中的固定、连续的动作，用一个G指令表达，即用固定循环指令来选择孔加工方式。 常用的固定循环指令能完成的工作有钻孔、攻螺纹和镗孔等。这些循环通常包括下列六个基本操作动作。,6.2加工中心常用编程指令,6.2.3 孔加工循环指令,加工,6.2加工中心常用编程指令,6.2.3 孔加工循环指令,加工,1.G90G91指令在固定循环中的应用,6.2加工中心常用编程指令,6.2.3 孔加工循环指令,加工,2.高速深孔钻循
9、环指令G73 G73指令用于深孔钻循环指令。该指令在钻孔时采取间断进给，有利于在深孔加工时断屑和排屑。 格式：G73X_Y_Z_R_Q_F_K_ 其中：X、Y孔位置数据； Z从R点到孔底的距离； RR点位置； Q每次切削深度； F切削进给率； K重复次数。,6.2 加工中心常用编程指令,6.2.3 孔加工循环指令,加工,3.深孔往复排削钻G83 指令格式为 G83 X_Y_Z_R_Q_F_K_； G83与G73略有不同的是每次刀具间歇进给后不用向G73那样回退至R点平面，当要加工的孔较深时可采用此方式。,6.2 加工中心常用编程指令,6.2.3 孔加工循环指令,加工,4.钻孔G81与锪孔G82
10、 G81的指令格式为 G81X_Y_Z_R_K_F_； 82的指令格式为 G82X_Y_Z_R_P_K_F_； G82与G81相比较唯一不同之处是G82在孔底增加了暂停(延时)，因而适用于锪孔或镗阶梯孔，而G81适用于一般的钻孔。,6.2 加工中心常用编程指令,6.2.3 孔加工循环指令,加工,5.G74攻螺纹 程序格式 G74（G84)X_Y_Z_R_Q_F_P_K_； 程序格式与G82完全相同，与孔加工不同的是，攻螺纹结束后的返回过程不是快速运动，而是以进给速度反转退出。攻螺纹过程要求主轴转速与进给速度成严格的比例关系，因此，编程时要求根据主轴转速计算进给速度。,6.2加工中心常用编程指令
11、,6.2.3 孔加工循环指令,加工,6.镗孔循环指令G88 程序格式：G88 X_Y_Z_R_ P_F_ K_； 7.反镗孔循环指令G87。 程序格式：G87X_Y_Z_R_ Q _F_ K_；,6.2 加工中心常用编程指令,6.2.3 坐标旋转(G68，G69)编程指令,加工,G68 R； 其中，为指令的坐标平面(G17，G18，19)相应的，Y和中两个轴的绝对指令，指定旋转中心。 R为旋转的角度，正值表示逆时针旋转，负值表示顺时针旋转。有效数据范围360360。,6.2 加工中心常用编程指令,6.2.4 极坐标编程指令G15、G16,加工,格式：G16G17(G18、G19)G90(G91
12、)； G01(G00)XY； G15： 其中：G16极坐标指令开始； G15极坐标指令结柬； G17(G18、G19)极坐标指令的平面选择； G90指定工件坐标系的零点作为极坐标系的原点从该点测量半径； G91指定当前位置作为极坐标系的原点，从该点测量半径； 极坐标半径； Y极坐标角度；,6.2 加工中心常用编程指令,6.2.5 比例缩放G50/G51,加工,1.沿所有轴以相同的比例放大或缩小 格式 G51 X_Y_Z_P_; ： ： G50； 其中X_Y_Z_;比例缩放中心坐标值的绝对指令 P_；缩放比例 G50；缩放取消,6.2 加工中心常用编程指令,6.2.5 比例缩放G50/G51,加
13、工,2.各轴以不同比例缩放 格式 G51 X_Y_Z_I_J_K_; ： ： G50； 其中X_Y_Z_;比例缩放中心坐标值的绝对指令 I_J_K_;X、Y和Z各轴对应的缩放比例 G50；缩放取消,6.2 加工中心常用编程指令,6.2.6 镜像编程指令G50.1/G51.1,加工,G51.1X_Y_（镜像加工） G50.1X_Y_（取消镜像加工）。 格式中的 X_Y_值用于指定对称轴或对称点 当G51.1指令后仅有一个坐标字时，该镜像是以某一坐标轴为镜像轴，如G51.1X20.0该指令表示以某一轴线为对称轴，该轴线与 Y轴相平行，且与 X轴在 X=20.0 处相交。,6.3 加工中心刀具补偿与
14、编程要点,加工,数控机床在切削过程中不可避免地存在刀具磨损问题，譬如钻头长度变短，铣刀半径变小等，这时加工出的工件尺寸也随之变化。 刀具尺寸补偿通常是指：刀具长度尺寸补偿、刀具半径尺寸补偿。,6.3 加工中心刀具补偿与编程要点,6.3.1 加工中心的刀具半径补偿,加工,1.刀具半径偏置格式： 程序格式： G00(G01) C4l(G42) X_Y_D_； G40 G00(G01) X_Y_D_； G41为刀具半径左偏置；G42为刀具半径右偏置；式中的X、Y表示刀具移至终点时，轮廓曲线(编程轨迹)上点的坐标值；D为刀具半径补偿寄存器地址字，后面一般用两位数字表示偏置量的代号，偏置量可用MDI方式
15、输入。,6.3 加工中心刀具补偿与编程要点,6.3.1 加工中心的刀具半径补偿,加工,2.刀具半径偏置的判断 刀具半径偏置的判断：顺着刀具进给的方向看，假设工件不动，刀具在工件的左边为左偏置（G41）；在工件的右边为右偏置(G42)。,6.3 加工中心刀具补偿与编程要点,6.3.1 加工中心的刀具半径补偿,加工,左偏置（G41）,6.3 加工中心刀具补偿与编程要点,6.3.1 加工中心的刀具半径补偿,加工,右偏置（G42）,6.3 加工中心刀具补偿与编程要点,6.3.1 加工中心的刀具半径补偿,加工,3.取消刀具半径补偿指令G40 最后一段刀具半径补偿轨迹加工完成后，与建立刀具半径补偿类似，也
16、应有一直线程序段G00或01指令取消刀具半径补偿，以保证刀具从刀具半径补偿终点运动到取消刀具半径补偿点。,6.3 加工中心刀具补偿与编程要点,6.3.1 加工中心的刀具半径补偿,加工,1）偏移量正负与刀具中心轨迹的位置关系 半径补偿偏移量可取正值，也可取负值。与刀具长度补值类似，G41和G42可以互相取代。偏移量为正值时，刀具中心沿工件外侧切削；当值移量为负值时则刀具中心变为在工件内侧切削，反之亦然。 2）G41、G42与顺逆铣的关系 G41相当于顺铣。铣削时，铣刀切出工件时的切削速度方向与工件的进给方向相同，称为顺铣。G41是在相对于刀具前进方向左侧进行补偿，当主轴正转时，此时相当于顺铣。G42相当于逆铣。铣削时，铣刀切入工件时的切削速度方向与工件进给方向相反，称为逆镜。G42是在相对于刀具前进方向右侧进行补偿，当主铀正转
