数控编程第六章 加工中心的编程Word格式文档下载.docx

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1.按换刀形式分类

（1）带刀库机械手的加工中心加工中心换刀装置由刀库、机械手级组成，换刀动作由机械手完成。

（2）机械手的加工中心这种加工中心的换刀通过刀库和主轴箱配合动作来完成换刀过程。

（3）转塔刀库式加工中心一般应用于小型加工中心，主要以加工孔为主。

2．按机床形态分类

（1）卧式加工中心指主轴轴线为水平状态设置的加工中心。

卧式加工中心一般具有3-5个运动坐标。

常见的有三个直线运动坐标（沿X、Y、Z轴方向）加一个回转坐标（工作台），它能够使工件一次装夹完成除安装面和顶面以外的其余四个面的加工。

卧式加工中心较立式加工中心应用范围广，适宜复杂的箱体类零件、泵体、阀体等零件的加工。

但卧式加工中心占地面积大，重量大；用传统工艺需用多台机床协调工作，周期长、效率低，在长工序流程中，受人为影响易出废品，从而造成重大经济损失。

，而采用加工中心进行加工，生产完全由程序自动控制，避免了长工艺流程，减少了硬件投资和人为干扰，具有生产效益高及质量稳定的优点。

3．适合具有合适批量的工件加工中心生产的柔性不仅体现在对特殊要求的快速反应土，而且可以快速实现批量生产，拥有并提高市场竞争能力。

加工中心适合于中小批量生产，特别是小批量生产，在应用加工中心时，尽量使批量大于经济批量，以达到良好的经济效果。

随着加工中心及辅具的不断发展，经济批量越来越小，对一些复杂零件，5-10件就可生产，甚至单件生产时也可考虑用加工中心。

4．适合于加工形状复杂的零件四轴联动、五轴联动加工中心的应用以及CAD／CAM技术的成熟发展，使加工零件的复杂程度大幅提高。

DNC的使用使同一程序的加工内容足以满足各种加工要求，使复杂零件的自动加工变得非常容易。

5．其它特点该坐标系的位置必须在开机后，通过手动回参考点的操作建立。

机床在手动返回参考点时，返回参考点的操作是按各轴分别进行的，各轴沿正向返回极限位置。

当某一坐标轴返回参考点后，该轴的参考点指示灯亮，同时该轴的坐标值也被清零。

机床坐标系原点也称机械原点、参考点或零点。

通常所说的回零、回参考点，就是直线坐标或旋转坐标回到机床坐标系原点。

那么机床坐标系原点究竟在什么位置呢?

机床坐标系原点是三维面的交点。

不像各坐标系回零一样可以直接感觉和测量，只有通过坐标轴的零点作相应的切面，这些切面的交点即为机床坐标系的原点。

2．工件坐标系工件坐标系是编程人员在编写程序时，在工件上建立的坐标系。

（5）G81钻孔循环，点镗孔循环G81XYZRF对图所示零件钻孔G00G90G54X-80.Y-100.S300;G99G81Z-13.R5.F30;X-260.;Y-250.;X-80.;（6）G82钻孔循孔与G81相同。

X82.;X82.Y90.;X-82.;X82.Y-90.;G00Z100.;G40;N002G00G91G30X0Y0Z0T1;G00G90G54X-60.Y-60.;G43H02Z10M03S2000;G99G81Z-3.R5.F150;4）为提高机床利用率，尽量采用刀具机外预调，并将测量尺寸填写到刀具卡片中，以便于操作者在运行程序前，及时修改刀具补偿参数。

5）对于编好的程序，必须进行认真检查，并于加工前安排好试运行。

从编程的出错率来看，采用手工编程比自动编程出错率要高，特别是在生产现场，为临时加工而编程时，出错率更高，认真检查程序并安排好试运行就更为必要。

6）尽量把不同工序内容的程序，分别安排到不同的子程序中。

当零件加工工序较多时，为了便于程序的调试，一般将各工序内容分别安排到不同的子程序中，主程序主要完成换刀及子程序的调用。

这种安排便于按每一工序独立地调试程序，也便于因加工顺序不合理而做出重新调整。

二、加工中心的组成分类

（一）加工中心的组成从主体上看，加工中心主要由以下几大部分组成：

1．基础部件基础部件是加工中心的基础结构，它主要由床身、工作台、立柱三大部分组成。

这三部分不仅要承受加工中心的静载荷，还要承受切削加工时产生的动载荷。

所以要求加工中心的基础部件，必须有足够的刚度，通常这三大部件都是铸造而成。

2．主轴部件主轴部件由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零部件组成。

主轴是加工中心切削加工的功率输出部件，它的起动、停止、变速；变向等动作均由数控系统控制；主轴的旋转精度和定位准确性，是影响加工中心加工精度的重要因素。

3．数控系统加工中心的数控系统由CNC装置、可编程序控制器、伺服驱动系统以及面板操作系统组成，它是执行顺序控制动作和加工过程的控制中心。

G00G90G54X45.Y45.S300;G43Z50.H01M13;Z5.;G99G83Z-22.R5.Q10.F30;X-45.;Y-45.;X45.;G00G80Z50.M05;（8）G84攻右牙循环在孔底位置主轴正转执行攻牙循环。

10.工件坐标系设定：

G54-G59分别输入XYZ。

二、常用辅助功能第三节固定循环功能三菱系统固定循环功能如下：

一、固定循环的动作孔加工固定循环通常由以下6个动作组成：

动作1——X轴和Y轴定位使刀具快速定位到孔加工的位置动作2--快进到R点刀具自初始点快速进给到R点。

动作3--孔加工以切削进给的方式执行孔加工的动作。

G43H01Z20M13S1000;Z-42.;G01G42D01X-50.F400;G02I50.J0.F150;G00Y0.;G40Z100.;G00G90G54X-110.Y-100.;G01G41X-90.F500;Y82X-82.Y90.;G00G80Z100.;（7）G83啄式钻孔循孔（排屑）G83XYZQRF以上指令指定啄式钻孔循环。

Q是每次切削量，用增量值指定。

在第二次及以后切入后执行时，在执行入前的位置，快速进给转换成切削进给。

指定的Q值一定是正值。

如果指令负值，则负号无效。

D值用参数（资料N0.0532设定）。

每次切削用量对图所示零件铰孔。

G00G90G54X50.Y0.S300;G99G85Z-22.R5.F30;X-50.;G00G80Z80.M05;（10）G86镗孔循环与G81相同，但是在孔底位置主轴停止并以快速进给率逃离。

此指令一般用于粗镗孔。

G86XYZRFG00G90G54X75.Y-80.S300;在孔底位置主轴逆转执行攻左牙。

（注：

攻牙前主轴反转M04+M08=M13）注在G74指定攻左牙时，进给率调整无效，即使使用进给暂停，循环在复归动作结束之前不会停止。

G74XYZRFXY:

纹孔在XY平面上的位置坐标Z:

攻牙深度。

R:

逃离量d是用参数设定。

因为Z轴方向间歇进给使在钻深孔时设定很小的逃离量并使排屑容易，执行高效率的加工。

逃离是以快速进给率执行。

一般设d=0.3mm。

指令方式：

G73XYZRQFXY:

加工孔在XY平面上的位置坐标。

Z：

钻孔深度。

另一种是主轴不改变方向，而工作台带着工件旋转900完成对工件五个面的加工。

在万能加工中心安装工件避免了由于二次装夹带来的安装误差，所以效率和精度高，但结构复杂、造价也高。

三、加工中心的刀库及换刀加工中心的刀库形式很多，结构也各不相同。

加工中心最常用的刀库有盘式刀库和链式刀库。

四、加工中心的工艺特点加工中心可以归纳出如下一些工艺特点1．适合于加工周期性复合投产的零件有些产品的市场需求具有周期性和季节性，如果采用专门生产线则得不偿失，用普通设备加工效率又太低，质量不稳定，数量也难以保证。

而采用加工中心首件试切完后，程序和相关生产信息可保留下来，下次产品再生产时只要很的准备时间就可开始生产。

2．适合加工高效、高精度工件有些零件需求甚少，但属关键部件，要求精度高且工期短。

G98G86Z-52.R5.F80;X200.Y-50.;X370.;（11）G89平底铰孔循环与G85相同，但是在孔底位置执行暂停。

G89XYZRPF铰孔在XY平面上的位置坐标铰孔到Z点后的暂停时间，单位：

G00G90G54X60.Y40.S350;G99G89Z-15.R5.P300F30;在G84指定攻牙时，进给率调整无效，即使使用进给暂停，循环在复归动作结束之前不会停止。

G84XYZRF螺纹孔在XY平面上的位置坐标F=转速（n）x螺距（P）为法拉克系统写法而三菱系统F=螺距。

对图所示零件攻螺纹（右螺纹）。

（M29在三菱系统中不写而在法拉克系统中写）（9）G85铰孔循环与G84相同，但是在孔底位置主轴不逆转。

G85XYZRF孔深度。

结构复杂，价格较高。

（2）立式加工中心指主轴轴心线为垂直状态设置的加工中心。

立式加工中心一般具有三个直线运动坐标，工作台具有分度和旋转功能，可在工作台上安装—个水平轴的数控转台用以加工螺旋线零件。

立式加工中心多用于加工筒单箱体、箱盖、板类零件和平面凸轮的加工。

立式加工中心具有结构简单、占地面积小、价格低的优点。

（3）龙门加工中心，与龙门铣床类似，适应于大型或形状复杂的工件加工。

（4）万能加工中心万能加工中心也称五面加工中心小工件装夹能完成除安装面外的所有面的加工；具有立式和卧式加工中心的功能。

常见的万健躺工中心有两种形式：

一种是主轴可以旋转900既可象立式加工中心一样，也可象卧式加工中心一样；CNC装置是一种位置控制系统，其控制过程是根据输入的信息进行数据处理、插补运算，获得理想的运动轨迹信息，然后输出到执行部件，加工出所需要的工件。

4．自动换刀系统换刀系统主要由刀库、机械手等部件组成。

妆需要更换刀具时，数控系统发出指令后，由机械手从刀库中取出相应的刀具装入主轴孔内，然后再把主轴上的刀具送回刀库完成整个换刀动作。

5.辅助装置包括润滑、冷却、排屑、防护、渡压、气动和检测系统等部分。

这些装置虽然不直接参与切削运动，但是加工中心不可缺少的部分。

对加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起着保障作用。

完成换刀过程。

（二）加工中心的分类工件坐标系的原点位置为工件零点。

理论上工件零点设置是任意的，但实际上，它是编程人员根据零件特点为了编程方便以及尺寸的直观性而设定的。

选择工件坐标系时应注意：

1）工件零点应选在零件的尺寸基准上，这样便于坐标值的计算，并减少错误；2）工件零点尽量选在精度较高的工件表面，以提高被加工零件的加工精度；3）对于对称零件，工件零点设在对称中心上；4）对于一般零件，工件零点设在工件轮廓某一角上；5）z轴方向上零点一般设在工件表面；6）对于卧式加工中心最好把工件零点设在回转中心上转中心匀Z轴连线适当位置上；在孔底位置执行暂停（用P码指定及主轴上升。

在孔底位置暂停改善盲孔的孔底精度。

G82XYZRPFP:

至加工深度时进给停顿时间，单位：

1/1000秒。

对图所示零件钻孔。

G00G90G54X30.Y20.S600;G99G82Z-5.R5.P100F60;X70.;3．孔底平面加工盲孔时孔底平面就是孔底的z轴高度，加工通孔时一般刀具还要伸出工件底平面一段距离，主要是保证全部孔深都加工到尺寸，钻削加工时还应考虑钻头钻尖对孔深的影响。

孔加工循环与平面选择指令（G17、G18或G19）无关，即不管选择了哪个平面，孔加工都是在XY平面上定位并在z轴方向上钻孔。

二、固定循环指令1、固定循环切削复归方式：

返回点平面G98、G99由G98或G99决定刀具在返回时到达的平面。

如果指令了G98则自该程序段开始返回时是返回到初始平面，如果指令了G99则返回到R点平面。

2、固定循环各指令格式及动作

（1）G73高速啄式深孔钻循环（快速断屑）动作4--在孔底的动作包括暂停、主轴准停、刀具移位等等的动作。

动作5一返回到R点继续孔的加工而又可以安全移动刀具时选择R点。

动作6--快速返回到初始点孔加工完成后一般应选择初始点。

1．初始平面初始平面是为安全下刀而规定的一个平面。

初始平面到零件表面的距离可以任意设定在一个安全的高度上，当使用同一把刀具加工若干孔时，只有孔间存在障碍需要跳跃或全部孔加工完了时，才使用G98这功能使刀具返回到初始平面上的初始点。

2．R点平面R点平面又叫做，R参考平面，这个平面是刀具下刀时自快进转为工进的高度平面，距工件表面的距离主要考虑工件表面尺寸的变化，一般可取2～5mm。

使用G99时，刀具将返回到该平面上的R点。

F:

F=转速（n）x螺距（P）。

例：

对图所示零件攻螺纹（左螺纹）。

G00G90G54X30.Y25.S200;G43Z10.H01M14;M29S200;（M29在三菱系统中不写而在法拉克系统中写）G98G74Z15.R5.F250;选用T1=中心钻、T2=ф8中心钻、T3=ф8.8中心钻、T4=M10丝锥。

G00G90G55X-125.Y-50.;G43H01Z10M03S1800;G99G81Z-22.R-17F200;Y0.;Y50.;X-75.;G98Y-50.;Z-3.R3.X0.;X75.;X150.;M30第四节加工中心编程实例见培训记录本的综合编程实例部分。

一、要求铣内外圆并钻孔。

解：

选用T1=ф20铣刀、T2=中心钻、T3=ф6中心钻。

G17G40G80N001G00G91G30X0Y0Z0T1;G00G90G54X0Y0Z0;7.G28:

机械原点复归。

一般在开机后手动原点复归即可，若要在程序中编入，指令格式如下：

G91G28回归后原点指示灯亮。

G30:

第二原点复归（换刀点），换刀前必须第二原点复归。

指令格式：

G91G30X0Y0Z0回归后第二原点指示灯亮。

8.刀具半径补偿G41/G42/G409.刀具长度补偿G43.N001G00G91G30X0Y0Z0T2;G43H01Z10M03S1000;G99G73Z-65.R-17Q20F20加工中心还适合于加工多工位和工序集中的工件、；难测量工件。

另外，装夹困难或完全由找正定位来保证加工精度的工件不适合在加工中心上生产。

五、加工中心坐标系统加工中心坐标系统包括机床坐标系和工件坐标系，不同的加工中心其坐标系统略有不同。

如前所述，机床坐标系各坐标轴的关系符合右手笛卡儿坐标系准则。

1．机床坐标系机床坐标系是用来确定工件坐标系的基本坐标系；是机床本身所固有的坐标系；是机床生产厂家设计时自定的，其位置由机械挡块决定，不能随意改变。

即设置在工作台回7）编程耐，应将刀具起点和程序原点设在同一处，这样可以简化程序，便于计算。

第二节部分G功能指令的编程一、准备功能1.绝对值、增量值方式G90/G912.G00快速点定位3.G01直线插补4.圆弧插补G02/G035.G04暂停6.G17/G18/G19平面选择R：

循环起点。

Q：

每次切入量。

F：

切削进给率。

例对图所示零件用G73钻孔。

O001G17G40G80;N001G00G91G30X0Y0Z0;Y60.;X60.;Y-60.;GOOG80Z100.;N003G91G30X0Y0Z0T3;M6;G99G81Z-12R3.F150;X60.Z-42.;G00G28Y0;二、要求钻孔并对M10的三个孔攻丝。

X50.;（3）G76精镗孔循环G76XYZRQF孔在XY平面上的位置坐标镗孔深度。

Q:

偏移量，表示主轴停止时，主轴先定位角度，刀尖做微量偏移的值。

因为主轴在孔底位置执行定位停止，主轴向切削方向的反方向平移后逃离，可执行高精度及高效率的镗孔而不会伤到工件表面。

注：

平移量用Q指定。

Q值一定是正值。

如果指定负号无效。

平移方向可用参数设定选择+x,-x,+y,及-y的任何一个（资料N0.0002）。

对图所示零件镗孔。

G00G90G54X30.Y25.S600;G43Z10.H01M13;G98G76Z-15.R5.Q100F60;（4）G80固定循环取消。

固定循环（G73、G74、G76、G81至G89）取消。

取消以后执行通常动作，其它钻孔资料也取消。

T1;M06;G00G90G54X20.Y0.S600;G43Z10.H01M13;G99G73Z-55.R5.Q10.F60;X40.;G00G80Z50.;G91G28Y0.;M30;

（2）G74攻左牙循环