五章 加工中心.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,5,章 加工中心编程,第,1,节 加工中心及其组成,第,2,节 加工中心的工艺准备,第,3,节 加工中心编程,第,1,节 加工中心及其组成,加工中心是带有,刀库,和,自动换刀装置,的数控机床其特点：数控系统能控制机床自动地更换刀具，连续地对工件各加工表面自动进行钻削、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、铣削等多种工序的加工，工序高度集中适用于加工凸轮、箱体、支架、盖板、模具等复杂型面的零件常见加工中心分为：车削加工中心、镗铣加工中心、钻削加工中心、复合加工中心,x-y,数控拖板,变频主轴,机床本体,数控系统及其操作面板,斗笠式刀库,Z,轴伺服电机,活动防护门,进给,Z,轴,护线架,冷却液箱,XH713A,立式加工中心,加工中心自动换刀装置,换刀装置的用途是按照加工需要，自动地更换装在主轴上的刀具自动换刀装置是一套独立、完整的部件自动换刀装置的形式,回转刀架：,车削中心,带刀库的自动换刀装置,（应用广泛）,鼓轮式刀库,：,结构简单、紧凑、应用广,链式刀库,：刀库,容量大,刀库形式,刀库形式,链式刀库,鼓轮式刀库,的几种形式,a.,径向取刀,b.,轴向取刀,c.,径向布置,d.,角度布置,换刀过程,自动换刀装置的换刀过程由,选刀,和,换刀,两部分组成。

当执行到,Txx,指令即选刀指令后，刀库自动将要用的刀具移动到换刀位置，完成选刀过程，为下面换刀做好准备；当执行到,M06,指令时即开始自动换刀，把主轴上用过的刀具取下，将选好的刀具安装在主轴上选刀方式,顺序选刀方式,任选方式：,多用,换刀方式,机械手换刀,刀库,主轴运动换刀,1,、主轴箱回参考点，主轴准停2,、机械手抓刀,（主轴上和刀库上）,3,、取刀：,活塞杆推动机械手下行4,、交换刀具位置：,机械手回转,180,5,、装刀：,活塞杆上行，将更换后的刀具装入主轴和刀库机械手换刀动作过程,刀库移动,-,主轴升降式换刀过程,刀库移动,-,主轴升降式换刀过程,分度：,将刀盘上接收刀具的空刀座转到换刀所需的预定位置b),接刀：,活塞杆推出，将空刀座送至主轴下方，并卡住刀柄定位槽c),卸刀：,主轴松刀，铣头上移至参考点d),再分度：,再次分度回转，将预选刀具转到主轴正下方e)+(f):,装刀：,铣头下移，主轴抓刀，活塞杆缩回，刀盘复位第,2,节 加工中心的工艺准备,由于加工中心工序集中和具有自动换刀的特点，故零件的加工工艺应尽可能符合这些特点，尽可能地在一次装夹情况下完成铣、钻、镗、铰、攻丝等多工序加工。

由于加工中心具备了高刚度和高功率的特点，故在工艺上可采用大的切削用量，以便在满足加工精度条件下尽量节省加工工时选用加工中心作为生产设备时，必须采用合理的工艺方案，以实现高效率加工工艺方案确定原则,1,、确定采用加工中心的加工内容，确定工件的安装基面、加工基面、加工余量等2,、以充分发挥加工中心效率为目的来安排加工工序有些工序可选用其它机床3,、对于复杂零件来说，由于加工过程中会产生热变形，淬火后会产生内应力，零件卡压后也会变形等多种原因，故全部工序很难在一次装夹后完成，这时可以考虑两次或多次4,、当加工工件批量较大，工序又不太长时，可在工作台上一次安装多个工件同时加工，以减少换刀次数待续）,5,、安排加工工序时应本着由粗渐精的原则建议参考以下工序顺序：铣大平面、粗镗孔、半粗镗孔、立铣刀加工、打中心孔、钻孔、攻螺纹、精加工、铰、镗、精铣等6,、采用大流量的冷却方式,在机床选用上，应了解各类加工中心的规格、最佳使用范围和功能特点卧式加工中心,最适宜的零件如箱体、泵体、阀体、壳体等，适合多面加工，多次更换夹具和工艺基准的零件立式加工中心,最适宜的是板类零件如箱盖、盖板、壳体、平面凸轮等单面加工零件，适合工件装夹次数较少的零件。

加工中心刀具系统,加工中心上使用的刀具分刃具部分和连接刀柄部分基本已规范化，制订了一系列标准如：,TSG,整体式工具系统TSG,工具系统中的刀柄，其代号由四部分组成，各部分的含义如下：,工具柄部型式代号,代,号,工,具,柄,部,型,式,JT,BT,ST,MT,MW,ZB,自动换刀机床用,7,：,24,圆锥工具柄,GB10944-89,自动换刀机床用,7,：,24,圆锥,BT,型工具柄,JIS B6339,手动换刀机床用,7,：,24,圆锥工具柄,GB3837.3-83,带扁尾莫氏圆锥工具柄,GB1443-85,带扁尾莫氏圆锥工具柄,GB1443-85,直柄工具柄,GB6131-85,第,3,节 加工中心编程,加工中心的编程除了增加了自动换刀的功能指令外，其它和数控铣床编程基本相同M06,-,-,自动换刀指令本指令将驱动机械手进行 换刀动作，但并不包括刀库转动的选刀动作M19,-,-,主轴准停本指令将使主轴定向停止，确保主轴停止的方位和装刀标记方位一致Txx,-,选刀指令是用以驱动刀库电机带动刀库转动而实施选刀动作的T,指令后跟的两位数字，是将要更换的刀具地址号编程要点,1,、进行合理的工艺分析，安排加工工序。

2,、根据批量等情况，决定采用自动换刀 还是手动换刀3,、自动换刀要留出足够的换刀空间4,、尽量把不同工序内容的程序，分别做成,子程序,，主程序内容主要是完成换刀及子程序调用，以便于程序调试和调整5,、,尽可能地利用机床数控系统本身所提供的,镜像,、,旋转、固定循环及宏指令,编程处理的功能，以简化程序量6,、若要重复使用程序，注意第,1,把刀的编程处理自动换刀程序的编写,在对加工中心进行换刀动作的编程安排时，应考虑如下问题：,1,、换刀动作前必须使主轴准停（用,M19,指令）2,、换刀点的位置应根据所用机床的要求安排，有的机床要 求必须将换刀位置安排在参考点处或至少应让,Z,轴方向返回参考点使用,G28,）,3,、,换刀完毕后，可使用,G29,指令返回到下一道工序的加工起始位置4,、换刀完毕后，安排重新启动主轴的指令5,、为了节省自动换刀时间，可考虑将选刀动作与机床加工动作在时间上重合起来自动换刀程序实例,零件图如下分别用,40,的端面铣刀铣上表面，用,20,的立铣刀铣四侧面和,A,、,B,面，用,6,的钻头钻,6,个小孔，,14,的钻头钻中间的两个大孔G54(G92 X0 Y0 Z100.0),G90 G00 G43 Z20.0 H01,S300 M03,G00 X60.0 Y15.0,G01 Z15.0 F100,X-60.0,Y-15.0,X60.0,T02,G49 Z20.0,M19,G28 Z100.0,G28 X0 Y0,M06,G29 X60.0 Y25.0 Z100.0,S200 M03,设定工件坐标系，设,T01,已经装好。

Z,向下刀到离毛坯上表面一定距离处,启动主轴,移刀到毛坯右侧外部,工进下刀到欲加工上表面高度处,加工到左侧（左右移动）,移到,Y=-15,上,往回加工到右侧，同时预先选刀,T02,上表面加工完成，抬刀，主轴准停,Z,向返回参考点,X,、,Y,向返回参考点,自动换刀从参考点回到铣四侧的起始位置，启动主轴,程序单（,1,）,G00 G43 Z-12.0 H02,G01 G42 X36.0 D02 F80,X-36.0,T03,Y-25.0,X36.0,Y30.0,G00G40Y40.0,Z0,G01Y-40.0 F80,X21.0,Y40.0,X-21.0,Y-40.0,下刀到,Z=-12,高度处，,刀径补偿引入，铣四侧开始,铣后侧面，同时选刀,T03,铣左侧面,铣前侧面,铣右侧面,刀补取消，引出,抬刀至,A,、,B,面高度工进铣削,B,面开始（前后移动）移到左侧,铣削,A,面开始,程序单（,2,）,X-36.0,Y40.0,G49 Z20.0,M19,G28 Z100.0,G91 G28 X0 Y0,M06,G90 G29X20.0Y30.0 Z100.0,G00 G43 Z3.0 H03 S630 M03,M98 P120 L3,G00 Z20.0,X-20.0 Y30.0,Z3.0,M98 P120 L3,G49 Z20.0,M19,.,.,A,面铣削完成，抬刀，主轴准停,Z,向返回参考点,X,、,Y,向返回参考点。

自动换刀,从参考点返回到右侧三,6,小孔处,下刀到离,B,面,3mm,处，启动主轴,调用子程序，钻,3-,6,孔,抬刀至上表面的上方高度,移到左侧,3-,6,小孔钻削起始处,下刀至离,A,面,3mm,处，启动主轴,调用子程序，钻,3-,6,孔,抬刀至上表面的上方高度,程序单（,3,）,G28 Z100.0 T04,G91 G28 X0 Y0 M06,G90 G29 X0 Y24.0 Z100.0,G00 G43 Z20.0 H04 S450 M03,M98 P130 L2,G49 G28 Z0.0 T01 M19,G91 G28 X0 Y0 M06,G90 G00 X0 Y0 Z100.0,M30,Z,向返回参考点，同时选刀,T04,X,、,Y,向返回参考点自动换刀,从参考点返回到中间,2-,14,起始处,下刀到离上表面,5mm,处，启动主轴,调用子程序，钻,2-,14,孔,抬刀并返回参考点，主轴准停，同时选刀,T01,X,、,Y,向返回参考点，自动换刀，为重复加工作准备移到起始位置,程序结束程序单（,4,）,。