加工中心的程序编制.

2020/1/41数控加工工艺与编程第5章加工中心铣床编程2020/1/425.1加工中心程序编制基础5.2加工中心程序编制的基本方法第5章加工中心的程序编制2020/1/435.1加工中心程序编制基础一、加工中心的分类1．立式加工中心指主轴轴心线为垂直状态设置的加工中心。适合加工只进行单面加工的零件。在工作台上安装一个水平轴的数控转台后还可加工螺旋线类零件。2020/1/445.1加工中心程序编制基础2．卧式加工中心指主轴轴线为水平设置的加工中心。卧加一般具有3-5个运动坐标，常见的是三个直线运动坐标加一个回转运动坐标(回转工作台)。它能够使工件在一次装夹后完成除安装面和顶面以外的其余四个面的加工。2020/1/455.1加工中心程序编制基础3．龙门加工中心龙门式加工中心形状与龙门铣床相似，主轴多为垂直设置，带有自动换刀装置，带有可更换的主轴头附件，能够一机多用，尤其适用于大型或形状复杂的工件，如航天工业及大型汽轮机上的某些零件的加工。2020/1/465.1加工中心程序编制基础二、加工中心的主要加工对象1.箱体类零件箱体类零件一般是指具有孔系和平面，内有一定型腔，在长、宽、高方向有一定比例的零件。如汽车的发动机缸体、变速箱体等。图示为控制阀壳体和热电机车主轴箱体。2020/1/475.1加工中心程序编制基础2．带复杂曲面的零件零件上的复杂曲面用加工中心加时，与数控铣削加工基本是一样的，所不同的是加工中心刀具可以自动更换，工艺范围更宽。3．异形件异形件是外形不规则的零件，大都需要点、线、面多工位混合加工。加工异形件时，形状越复杂，精度要求越高，使用加工中心越能显示优越性。2020/1/484．盘、套、轴、板、壳体类零件带有键槽、径向孔或端面有分布的孔系及曲面的盘、套或轴类零件，适合在加工中心上加工。加工部位集中在单一端面上的盘、套、轴、板、牌类零件宜选择立式加工中心，加工部位不在同方向表面上的零件可选卧式加工中心。5.1加工中心程序编制基础2020/1/49一般来说，加工中心对刀点应选在工件坐标系原点上，或至少X、Y方向重合，这样有利于保证对刀精度，减少对刀误差。也可以将对刀点或对刀基准设在夹具定位元件上，这样可直接以定位元件为对刀基准来对刀，有利于批量加工时工件坐标系位置的准确。三、加工中心的对刀1.对刀点的确定对刀点是工件在机床上定位(或找正)装夹后，用于确定工件坐标系在机床坐标系中位置的基准点。2.换刀点的确定换刀点的位置应根据换刀时刀具不碰到工件、夹具和机床的原则而定。一般加工中心的换刀点往往是固定的点。5.1加工中心程序编制基础2020/1/4103.对刀种类加工中心对刀时一般以机床主轴轴线与端面的交点(主轴中心)为刀位点。通过对刀，使机床刀位点与对刀点重合，从而确定加工坐标系的位置。(1)杠杆百分表(或千分表)对刀5.1加工中心程序编制基础1）工件坐标系原点(对刀点)为圆柱孔(或圆柱面)的中心线2020/1/4115.1加工中心程序编制基础(2)光电式寻边器自动对刀如图所示。光电式寻边器一般由柄部和触头组成。触头装在机床主轴上时，当触头与工件(金属材料)表面接触时形成对刀电流，CNC根据电路产生的光电信号确定对刀点位置。2020/1/4122）工件坐标系原点(对刀点)为两相互垂直直线的交点(1)碰刀(或试切)方式对刀如果对刀精度要求不高，为方便操作，可以采用加工时所使用的刀具直接进行碰刀（或试切)对刀。5.1加工中心程序编制基础2020/1/413试切对刀方法简单，但容易在工件表面留下痕迹，且对刀精度不够高。为避免损伤工件表面，可以在刀具和工件之间加入塞尺进行对刀，这时应将塞尺的厚度减去。此外，还可以采用标准心轴＋块规或寻边器来对刀。5.1加工中心程序编制基础2020/1/414加工中心的Z向对刀有机上对刀和机外对刀两种。机上对刀一般可以采用刀具直接碰刀对刀，也可利用Z向设定器进行精确对刀，结合长度补偿进行Z向定位。5.1加工中心程序编制基础3）加工中心刀具Z向对刀刀具长度补偿2020/1/4155.2加工中心程序编制的基本方法加工中心编程除换刀程序外，编程方法与数控铣床基本相同，现以FANUC-0i系统作介绍。一、常用G代码、M代码1.返回机床参考点指令1）参考点参考点是机床上的一个固定点，用参考点返回功能刀具可以容易地移动到该位置。例如参考点用作刀具自动交换的位置。用参数（No.1240～1243）可在机床坐标系中设定4个参考点。如图：2020/1/4165.2加工中心程序编制的基本方法机床零点和参考点2020/1/4175.2加工中心程序编制的基本方法指刀具经过中间点沿着指定轴自动地移动到参考点，或者刀具从参考点经过中间点沿着指定轴自动地移动到指定点。如图：2）返回参考点和从返回参考点2020/1/4185.2加工中心程序编制的基本方法3）自动返回参考点指令－G28编程格式：G28X~Y~Z;例：N10G28X40.0;//中间点为X40.0N20G28Y60.0;//中间点为(X40.0,Y60.0)各轴以快速移动速度，执行有XYZ指定的中间点返回参考点定位。执行该指令之前应该清除刀具半径补偿和刀具长度补偿。中间点的坐标储存在CNC中，每次只存储G28程序段中指令轴的坐标值，而对其它轴用以前指令过的坐标值。G28包含长度补偿取消，主轴停，关闭切削液等功能，故一般用于自动换刀。2020/1/4195.2加工中心程序编制的基本方法4）从参考点返回指令－G29编程格式：G29X~Y~Z;执行G29时，先快速移动到前面G28所指定的中间点，然后再移动到XYZ指定的定位点。执行G29时若前面无G28定义的中间点，则经各轴加工原点，再定位到G29指令的坐标位置。例如：G28G90X1000.0Y500.0；//A→B→RM06T0101；//在参考点换刀G29X1300.0Y200.0；//R→B→C2020/1/4205.2加工中心程序编制的基本方法例如：G28G90X1000.0Y500.0；//A→B→RM06T0101；//在参考点换刀G29X1300.0Y200.0；//R→B→C2020/1/4212.T功能指令T功能在加工中心程序中代表刀具号。如T01－代表把加工中心刀库中1号刀位上的刀具抓到机械手上作换刀准备。3.M06功能指令M06是加工中心的换刀指令，在机床各相关坐标到达换刀参考点后，执行M06可实现自动更换主轴上的刀具。5.2加工中心程序编制的基本方法例如：N10G28Z10T0202;//返回参考点，选2号刀N20M06;//换刀2020/1/4225.2加工中心程序编制的基本方法二、编程举例例：加工如图所示的平面凸轮滚子槽轮廓，毛坯材料为中碳钢，尺寸如图所示。凸轮内滚子槽轮廓的加工程序如下。2020/1/4235.2加工中心程序编制的基本方法装夹：以ф45㎜的孔和K面定位，专用夹具装夹。工步：为达到图纸要求的表面粗糙度，分粗铣、半精铣、精铣三个工步完成加工。半精铣和精铣单边余量分别为1～1.5mm和0.1～0.2mm。在安排上，根据毛坯材料和机床性能，粗加工分两层加工完成，以避免Z向吃刀过深。半精加工和精加工不分层，一刀完成。刀具加工路线选择顺铣，可避免在粗加工时发生扎刀划伤加工面.刀具：用三把ф25㎜的四刃硬质合金锥柄端铣刀，分别用于粗加工(T03)、半精加工(T04)和精加工(T05)。为保证顺利下刀到要求的槽深，要先用钻头钻出底孔，然后再用键槽铣刀将孔底铣平，因此还要一把ф25㎜的麻花钻(T01)和一把ф25㎜的键槽铣刀(T02)。1）加工工艺2020/1/4245.2加工中心程序编制的基本方法切削参数：根据毛坯材料、刀具材料和机床特性，选择如表所示的切削参数。2020/1/4255.2加工中心程序编制的基本方法2）数据计算选择ψ45㎜孔的中心为编程原点，考虑到该零件关于Y对称，因此只计算+X一侧的槽中心基点坐标即可。2020/1/426O0070(主程序)(钻底孔)N5G92X0Y0Z250;N10G91G28Z0T01M06;N20G90G00X134.889Y32.072S250;N30G43G00Z100.0H01M03;N40G01Z2.0F1000M08;N50G73Z-25.0R2.0Q2.0F25；返回R平面，每次切深2.5N60G80G00Z250.0M09;5.2加工中心程序编制的基本方法3）加工程序2020/1/4275.2加工中心程序编制的基本方法(铣平下刀位)N70G91G28Z0T02M06N80G90G00X134.889Y32.072S250N90G43G00Z100.0H02M03N100G01Z2.0F1000M08N110Z-20.0F100N120Z25.0F20N130G91G01X5.0F20N140G02I-5.0(铣整圆)N150G01X-5.0F100N160G90G00Z250.0M092020/1/4285.2加工中心程序编制的基本方法(粗铣第一层)N170G91G28Z0T03M06N180G90G00X134.889Y32.072S400;N190G43Z100.0H03M03N200G01Z5.0F1000M08N210Z-12.5F100N220G41D03G01X92.025Y57.248F30(半径补偿11.5㎜)N230M98P0001N240G40G01X134.889Y32.072F100N250M01N260G41D03G01X142.151Y15.563F30N270M98P0002N280G40G01Z5.0F1000N290M012020/1/4295.2加工中心程序编制的基本方法(粗铣第二层)N300G01X134.889Y32.072N310Z-25.0F50N320G41D03G01X92.025Y57.248F30N330M98P0001N340G40G01X134.889Y32.072F100N350M01N360G41D03G01X142.151Y15.563F30N370M98P0002N380G40G01Z5.0F1000N390M012020/1/430(半精铣)N400G91G28Z0T04M06N410G90G00X134.889Y32.072S400N420G43G00Z100.0H04M03N430G01Z5.0F1000M08N440Z-25.0F100N450G41D04G01X92.025Y57.248F30(半径补偿12.35㎜)N460M98P0001N470G40G01X134.889Y32.072F100N480M01N490G41D04G01X142.151Y15.563F30N500M98P0002N510G40G01Z5.0F1000N520G00Z200.0M095.2加工中心程序编制的基本方法2020/1/431(精铣)N530G91G28Z0T05M06N540G90G00X134.889Y32.072S400N550G43G00Z100.0H05M03N560G01Z5.0F1000M08N570Z-25.0F100N580G41D05G01X92.025Y57.248F30(半径补偿12.35㎜)N590M98P0001N600G40G01X134.889Y32.072F100N610M01N620G41D05G01X142.151Y15.563F30N630M98P0002N640G40G01Z5.0F1000N650G00Z200.0M09N660M305.2加工中心程序编制的基本方法2020/1/432O0001(外侧轮廓逆时针子程序)N10G02X75.795Y66.755R30;N20G03X-75.795Y66.755R101;N30G02X-92.025Y57.248R30;N40G03X-134.889Y32.072R79;N50G03X-142.151Y15.563R30;N60G03X142.151Y15.56