加工中心编程培训教学

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1、CNC铣床基本介绍　　CNC铣床如图1所示。因无自动刀具交换装置(ATC,AutomaticToosChanger)及刀具库，故必须用手动方式换刀。图2所示为立式综合切削中心机。图3所示为卧式综合切削中心机。综合切削中心机(MC,MachineCenter)因具备ATC及刀具库，故可将使用的刀具预先安排存放于刀具库内，需要时再下指令，由ATC自动换刀。所以综合切削中心机即CNC铣床加上ATC及刀具库。52图３　卧式综合切削中心机　　刀具库有二种：圆盘型，如图4所示。链条型，如图5所示。圆盘型刀具库用于刀具数目较少者，且换刀方式大都采用无臂式的换刀，换刀速度较慢，但故障

2、率较少。键条型刀具库用于刀具数目较多者，且换刀方式大都采用有臂式的换刀，换刀速度较快。有臂式的换刀臂如图6所示。综合切削中心机为了减少装置工件的时间，大型工件常使用自动梭台交换装置（APC，AutomaticPalleteChanger）；如图7所示；小型工件可用机械手(Robot)上下工件。如图8所示。52图５　链条型刀具库图６　有臂式的换刀臂图７　卧式综合切削中心机附自动梭台交换装置图８　立式综合切削中心机附机械手综合切削中心机为了增加加工复杂性，常在床台上加装第四轴旋转轴，如图9所示，甚至增加两旋转轴成为5轴加工机，如图10所示。5轴加工机主要应用于几何外形复杂

3、的航天零件加工及模具加工。52图９　加装Ａ轴的四轴加工机图１０　五轴加工机CNC铣床（或加工中心机）程序制作计算机数值控制工具机是经由程序中的指令操控计算机数值控制系统去执行以往必须由人工操作的所有加工动作。故学习程序制作必须完全了解程序中指令的功能及格式，这样才能将传统人工操作工具机的加工经验及相关知识，很正常的用指令来描述加工顺序。简而言之，CNC铣床（或MC）的程序就是依据您已具有的加工知识和加工顺序，用正确的指令依序描述组合而成。　故制作CNC铣床（或MC）程序时必须考虑下列几点：1.依工件形状及尺寸标示决定程序原点位置及加工顺序。2.工件的夹持方法。用虎钳夹

4、持或用T槽螺栓、压板、梯枕或制作特殊夹具。3.刀具的选择：包括铣刀的直径、刀刃长度、材质及其它刀具的选用并决定各把刀具的刀号及刀长补正号码、刀径补正号码。4.切削条件：包括各把刀具的主轴转速、切削深度、进给速率、精铣预留量等。2-1　程序制作CNC程序是由指令组成，而指令是由英文字母与数值组成（如N10，G28，G90，G91，M03，F100，S2500，T01等）或特殊符号（如"/"选择性单节删除指令，"；"单节结束指令）。例子：　　G28　G91　Z0；　　G28　X0　Y0；　　G54；　　M06　T01；　　M03S1000；　　G90　G00　G43　Z5

5、.　H01；　　G00　G41　X25.　Y30.　D11；　　G01　Z-5.　F50；52　　M30；　　　　上面例子程序中每一列即称为一个单节(Block)，每一单节是由至少一个字语(Word)所组成，字语是由一个地址(Address)和数值(Number)组成。每一单节后面加一单节结束符号"；"，以界定单节的范围。如此CNC控制器即依照程序中的单节指令，依序执行程序。　　地址用英文字母表示，其意义如表1所示，地址依照已设定的程序机能而有不同的意义，其目的在限定其后数值的意义。表１　各地址之意义机能位址意义程序号码：(ISO)，O(EIA)程序号码顺序号码N顺序

6、号码准备机能G动作模式（直线、圆孤等）坐标轴字语X、Y、Z坐标轴移动指令A、B、C、U、V、W附加轴移动指令R圆弧半径I、J、K圆弧中心坐标进给机能F进给速率主轴转速机能S主轴转速刀具机能T刀具号码、刀具补正号码辅助机能M机械侧ON／OFF控制B床台位置补正号码H、D补正号码指令暂停P、X暂停时间子程序号码指定P子程序号码指定重复次数L子程序重复次数参数P、Q、R固定循环2-1.1　数据输入格式CNC程序中的每一指定皆有一定的固定格式，使用不同的控制器其格式亦不同，故必须依据该控制器的指令格式书写指令，若其格式有错误，则程序将不被执行而出现警示讯息。　　其中尤以数值数

7、据输入时应特别小心。一般CNC铣床或MC皆可选择用公制单位"mm"或英制单位"英吋"为坐标数值的单位。公制可精确到0.001mm，英制可精确到0.0001英吋，此也是一般CNC机械的最小移动量。若输入X1.23456时，实际输入值是X1.234mm或X1.234552英吋，多余的数值即被忽略不计。且字数也不能太多，一般以7个字为限，如输入X1.2345678，因超过7个字，会出现警示讯息，表1是地址和指令数值范围。　　表1中所列是计算机能接受之指令范围，而CNC工具机实际使用范围受到其机械本身的限制，故应参考CNC工具机的操作手册而定。例如表1中X轴