数控编程与操作 教学课件 作者 顾晔 张秀玲 金山 第四章.ppt

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1、第4章加工中心编程与操作【教学目标】1．了解加工中心的分类及特点，掌握加工中心与数控铣床的区别。2．了解加工中心的换刀装置，掌握换刀过程和选刀方法。3．掌握孔加工固定循环指令参数的意义，理解各指令使用场合。4.熟悉宏程序中的变量、函数、逻辑运算及编程方法，通过典型例题的理解，做到举一反三。5.熟悉FANUC系统加工中心的换刀操作过程和对刀方法。4.1加工中心简介4.1.1加工中心的分类及特点1.加工中心的分类（1）按加工方式分类①车削中心。车削中心是以全功能型数控车床为主体，配备刀库、自动换刀装置、分度装置、铣削动力头等部件，实现多工序复合加工的机床。在车削中心上，工件

2、在一次装夹后，可以完成回转类零件的车、铣、钻、铰、螺纹加工等多种加工工序的加工。车削中心功能全面，加工质量和速度都很高，但价格也较高。②铣削加工中心。铣削加工中心是机械加工行业应用最多的一类数控设备，有立式和卧式两种。其工艺范围主要是铣削、钻削、镗削。铣削加工中心控制的坐标数多为三个，高性能的数控系统可以达到五个或更多。不同的数控系统对刀库的控制采用不同的方式，有伺服轴控制和PLC控制两种。（2）按机床主要结构分类（3）按换刀形式分类4.1.2加工中心的自动换刀装置加工中心（MachiningCenter,MC）是从数控铣床发展而来的。加工中心和数控铣床最本质的区别在于加

3、工中心具有自动交换刀具的功能，而在数控铣床上却不能自动换刀。由于具有自动换刀功能，工件在一次装夹后，数控系统就可以控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件按不同工序，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能，依次完成工件上多面多工序的加工，从而实现了钻、铣、镗、扩、铰、攻螺纹、切槽等多种加工功能，所以适合于加工各类箱体、壳体、盘类、板类、模具等要求比较高的零件。1.自动换刀装置的形式自动换刀装置的结构取决于机床的类型、工艺范围及刀具的种类和数量等。自动换刀装置主要有回转刀架和带刀库的自动换刀装置两种形式。

4、回转刀架换刀装置的刀具数量有限，但结构简单，维护方便。带刀库的自动换刀装置是由刀库和机械手组成的。它是多工序数控机床上应用最广泛的换刀装置。其整个换刀过程较复杂，首先把刀具过程中需要使用的全部刀具分别安装在标准刀柄上，在机外进行尺寸预调后，按一定的方式放入刀库；换刀后，先在刀库中进行选刀，并由机械手从刀库和主轴上取出刀具，在进行刀具交换后，将新刀具装入主轴，把旧刀具放回刀库。存放刀具的刀库具有较大的容量，它既可以安装在主轴箱的侧面或上方，也可以作为独立部件安装在机床以外。2.刀库的形式4.2编程指令4.2.1孔的固定循环1．固定循环功能孔加工是数控加工中最常见的加工工序

5、，加工中心通常都能完成钻孔、铰孔、镗孔和攻丝等固定循环功能。在孔加工编程时，只需给出第1个孔加工的所有参数，接着加工孔，凡与第1个孔相同的参数均可省略，这样可提高编程效率，而且程序变得简单易懂。加工孔的固定循环指令如表4-1所示。2．固定循环的动作组成固定循环一般由下述6个动作组成。图4-8固定循环的动作组成①X轴和Y轴的定位：使刀具快速定位到孔加工的位置。②快速移动到R点：刀具自初始点快速进给到R点。③孔加工：以切削进给的方式执行孔加工的动作。④在孔底的动作：包括暂停、主轴准停、刀具位移等动作。⑤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。⑥返

6、回到初始点：孔加工完成后一般应选择初始点。图4-8固定循环的动作组成表4-13．固定循环的代码组成规定一个固定循环动作由3种方式决定，它们分别由G代码指定。①数据形式代码：G90绝对值方式；G91增量值方式，如图4-9所示。②返回点平面代码：G98初始点平面；G99R点平面。当刀具到达孔底后刀具可以返回到R点平面或初始位置平面。根据G98和G99的不同，可以使刀具返回到初始点平面或R点平面，如图4-10所示。③孔加工方式代码：G73～G89。在使用固定循环编程时，一定要在前面程序段中指定M03或M04，使主轴启动。图4-9G90和G91的坐标计算图4-10G9

7、8和G99的返回形式4．固定循环指令组的书写格式5.常用固定循环指令以上对固定循环总体指令作了介绍，现在分别介绍每条指令。1．钻孔循环G81指令格式：G81X_Y_Z_R_F_K_功能：该循环用作一般的钻孔加工或打中心孔。孔加工动作如图4-11所示，钻头先快速定位至X、Y所指定的坐标位置，再快速定位至R点，接着以F所指定的进给速度向下钻削至Z所指定的孔底位置，最后快速退刀至R点或初始点，完成循环。2．钻孔、锪孔循环G82指令格式：G82X_Y_Z_R_P_F_K_功能：该循环一般用于扩孔和沉头孔加工。孔加工动作如图4-1