加工中心编程举例1.ppt

数控加工编程举例,三、车削加工程序编制（回转体表面和端面）,一、钻、镗、攻丝、绞削加工程序编制 （孔内表面）,二、铣削加工程序编制（内外轮廓表面）,四、加工中心程序编制（复合表面）,四、车削加工程序编制 （回转体表面和端面）,1、零件加工特点： 主要为平面、内外轮廓、孔等表面的复合。 可在一次装夹中完成较多的加工工序，方位为多个。 使用装有刀库和自动换刀装置加工。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。 主要为凸轮、箱体、支架、盖板、模具等复杂型面的零件。,2、常用编程指令： 机床坐标系的设定指令 自动原点复归指令：G28、G29 调用子程序指令 自动换刀指令：M06 主轴准停：M19 选刀指令：Txx,3、加工中心加工工艺,XH713A立式加工中心 刀库 换刀过程 机械手换刀动作过程 工艺准备 工艺方案,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,1）XH713A立式加工中心,加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床。,（1）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,（2）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,（3）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,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。 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。,4）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。,5）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。 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。,5）工艺方案确定原则,6）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。,（1）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象、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。,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。,7）、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：,4、常用指令举例,1)工件坐标系选择G54G59 2)参考点控制指令（G28、G29） 3) 选刀指令：Txx,1）预置工件坐标系,指令：工件坐标系选择G54G59,1、G54G59是系统预置的六个坐标系，可根据需要选用。 2、G54G59建立的工件坐标原点是相对于机床原点而言的，在程序运行前已设定好，在程序运行中是无法重置的。 3、G54G59预置建立的工件坐标原点在机床坐标系中的坐标值可用MDI方式输入，系统自动记忆。 4、使用该组指令前，必须先回参考点。 5、G54G59为模态指令，可相互注销。,格式,说明：,1）G54G59为设定加工坐标系指令。G54对应一号工件坐标系，其余以此类推。可在MDI 方式的参数设置页面中，设定加工坐标系。如对已选定的加工原点O3，将其坐标值 X3= -345.700mm Y3= -196.220mm Z3=-53.165mm 设在G54中，则表明在数控系统中设定了1号工件加工坐标。设置页面图。,2）G54G59在加工程序中出现时，即选择了相应的加工坐标系。,2）参考点控制指令（G28、 G29）,（1）、自动原点复归 G28(或30) 格式： G28 X _ Y _ 其中，X、Y 为指定的中间点位置。 说明： （1）执行G28指令时，各轴先以G00的速度快移到程序指令的中间点位置，然后自动返回原点,系统对中间点有记忆功能。 （2）在G90时为指定点在工件坐标系中的坐标；在G91时为指令点相对于起点的位移量。 （3）G28指令前要求机床在通电后必须 (手动) 返回过一次参考点。 （4）使用G28指令时，必须预先取消刀补量。 （5） G28为非模态指令。 （6）自动换刀（M06）之前，必须使用此指令,（2）、由原点（经中间点）自动返回指定点 G29 格式： G29 X _ Y 其中，X、Y 为指令的定位终点位置。 说明： （1）执行G29指令时，各轴先以G00的速度快移到由前段G28指令定义的中间点位置，然后再向程序指令的目标点快速定位。通常该指令紧跟在一个G28指令之后。 （2）在G90时X、Z 为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终点相对于中间点的位移量。 （3）G29为非模态指令，只在指令的程序段有效。,举例,G91 G28 Z0 Z轴经增量值为的点复归到参考点 G91 G30 0.0 M06 Y轴经增量值为的点复归到参考点、自动换刀,G90 G28 X800.0 Y700.0 (A B W) ,G29 X1000.0 Y300.0 ( ) .,3)选刀指令：Txx,零件在一个工序中需要多把刀时使用 格式： T xx(刀号) xx(偏置地址),选刀编程举例,刀具安装位置关系图 X Z 刀号1：偏置（0， 0）基准刀 刀号2：偏置（10，3） 刀号3：偏置（-10，-3）,加工图示零件需要三把车刀，分别用于粗、精车、切槽和车螺纹。,O0018 G92 X0 Z0; G90 G00 X40.0 Z5.0 M03 ; T0101;（外圆车刀） G71 U1 R2 P100 Q200 X0.2 Z0.2 F50 ; N100 G00 X18.0 Z5.0 ; G01 X18.0 Z-15.0 F30 ; X22.0 Z-25.0 ; X22.0 Z-31.0 ; G02 X32.0 Z-36.0 R5.0 ; G01 X32.0 Z-40.0 ; N200 G01 X36.0 Z-50.0 ; G28 X40.0 Z5.0 T0000 ; M05 M00 ;,T0202 ;（切槽刀） G29 X20.0 Z-15.0 M03 ; G01 X15.0 F20 ; G04 X2.0 ; G00 X20.0 ; G28 X40.0 Z5.0 T0000 ; M05 M00 ; T0303 ;（螺纹车刀） G29 X20.0 Z5.0 M03 ; G82 X17.3 Z-16.0 F1.0 ; G82 X16.9 Z-16.0 ; G82 X16.7 Z-16.0 ; G28 X40.0 Z5.0 T0000 ; M05 M02;,4)自动换刀指令06,从PLC控制上看机床换刀程序达900多步，很难读懂其工作原理。在此，略运去ATC数据交换、传递、存储及刀号存储等内容，把换刀动作简述如下：CNC换刀指令（M06）刀套下降下降到位机械手转动转动减速转动到位（X4.7）主轴刀松开松开到位机械手转动转动减速转动到位主轴刀夹紧夹紧到位（X2.5）机械手逆转机械原位，换刀完成。其中，机械手的快、慢速由变频器实现，电动机转动时带动机械凸轮传动实现机械手的上升、下降。,5)、子程序调用,P后边的数字为子程序的号码。 L后边的数字为子程序的调用次数。当省略时为子程序被调用一次。 从子程序返回到主程序用M99，既子程序的结束代码为M99。 在使用子程序时，不但可以从主程序中调用子程序，而且也可以从子程序中调用其他子程序，这称为子程序嵌套。一般多用二重嵌套。,格式：M98 P L ,使用子程序需要注意的几点,1）主程序中的模态指令G代码可被子程序中同一组的其他代码所更改。如主程序中的G90被子程序中同一组的G91更改，从子程序返回时主程序也变为G91状态。 2）最好不要在刀具补偿状态下的主程序中调用子程序，否则很容易出现过切等错误。 3）子程序不能单独运行,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。,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 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）,加工中心编程,例一 例二 例三 例四见教材64 例题4,加工中心编程例二,试采用固定循环方式加工下列零件的各孔。 工件