加工中心的編程.ppt

學習重點及要求 了解加工中心機床的基本構(gòu)成及分類 加工特點 常見的刀具 夾具等工藝裝備 掌握加工中心機床基本的M S F T G功能編程指令的格式及應用 掌握零件輪廓銑削基本的工藝方法 掌握加工中心機床固定循環(huán)指令及了解宏程序指令的編程應用 掌握孔加工基本的工藝方法 具備中等復雜程度零件加工中心編程與加工能力 一 加工中心概述加工中心 MachiningCenter 簡稱MC 是由機械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的適用于加工復雜工件的高效率自動化機床 加工中心是在數(shù)控鏜 銑床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 加工中心與數(shù)控銑床的最大區(qū)別在于加工中心具有自動交換加工刀具的能力 通過在刀庫安裝不同用途的刀具 可在一次裝夾中通過自動換刀裝置改變主軸上的加工刀具 實現(xiàn)鉆 銑 鏜 攻螺紋 切槽等多種加工功能 加工中心與同類數(shù)控機床相比結(jié)構(gòu)較復雜 控制系統(tǒng)功能較多 它最少有三個運動坐標 多的達十幾個 可實現(xiàn)三軸聯(lián)動及多軸聯(lián)動控制 加工中心設(shè)有存放著不同數(shù)量的各種刀具或檢具的刀庫 在加工過程中由程序控制自動選用和更換 實現(xiàn)刀具運動直線插補 圓弧插補和螺旋線插補 從而可使刀具進行復雜加工 加工中心還具有不同的輔助功能 如各種加工固定循環(huán) 自動對刀 刀具半徑及長度補償 刀具破損檢測報警 刀具壽命管理 過載 超行程自動保護 絲杠螺距誤差補償 絲杠間隙補償 故障自動診斷 工件加工過程圖形顯示 工件在線檢測和加工自動補償 離線編程等功能 工件一次裝夾后能完成較多的加工內(nèi)容 加工精度較高 就中等加工難度的批量工件而言 其加工效率是普通設(shè)備的5 10倍 特別是它能完成許多普通設(shè)備不能完成的加工 加工中心可分為立式加工中心 臥式加工中心 龍門式加工中心 5軸加工中心等 加工中心加工特點1 加工精度高2 精度穩(wěn)定3 效率高4 表面質(zhì)量好5 軟件適應性大 一次裝夾能完成較多表面的加工 減少了多次裝夾工件所需的輔助時間 同時 減少了工件在機床與機床之間 車間與車間之間的周轉(zhuǎn)次數(shù)和運輸工作量 零件每個工序的加工內(nèi)容 切削用量 工藝參數(shù)都可以編入程序 可以隨時修改 這給新產(chǎn)品試制 實行新的工藝流程和試驗提供了方便 主要加工對象周期性投產(chǎn)的零件加工精度要求較高的中小批量零件新產(chǎn)品試制中的零件結(jié)構(gòu)形狀復雜 普通機床難加工的零件 主要表面有復雜曲線 曲面組成的零件 加工時 需要多坐標聯(lián)動加工 凸輪類 整體葉輪類 模具類異形件既有平面又有孔系的零件 箱體類零件 盤 套 板類零件 加工中心基本的M S F T G功能編程指令的格式及應用 G00定位G01直線插補G02 G03圓弧插補 順時針 圓弧插補 逆時針 G54 G55 G56 G57 G58 G59工件坐標系選擇G04延時G09準確停止G60單一方向定位G61準確定位方式G64切削方式G17 G18 G19XY ZX YZ平面指定 G73深孔鉆循環(huán)G74反攻絲循環(huán)G76精鏜固定循環(huán)G80取消鉆孔循環(huán)G81锪孔鉆孔循環(huán)G82鏜階梯孔G83深孔鉆循環(huán)G84攻絲循環(huán)G85鏜孔循環(huán)G86鏜孔循環(huán)G87反鏜削循環(huán)G88鏜孔循環(huán)G89鏜孔循環(huán) G98返回初始平面G99返回R點平面G20英制輸入G21公制輸入G27返回參考點G28檢測返回參考點G29從參考點返回G30返回第2參考點 G40刀具半徑補償取消G41 G42刀具半徑左側(cè)補償 刀具半徑右側(cè)補償G43 G44刀具長度補償 刀具長度補償 G49刀具長度補償取消G90 G91絕對輸入 增量輸入G52 G53局部坐標系設(shè)定 機床坐標系選擇G92坐標系設(shè)定G94每分進給 M00程序暫停執(zhí)行M00后 機床所有動作均被切斷 重新按動程序啟動按鈕后 再繼續(xù)執(zhí)行后面的程序段M01任選暫停執(zhí)行過程和M00相同 只在 任選停止 開關(guān)置于接通位置時 該指令才有效M02主程序結(jié)束M03 M04主軸正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn)M05主軸停止M06自動換刀M08切削液開M09切削液關(guān)M98調(diào)用子程序P地址指定子程序號 L地址指定調(diào)用次數(shù)M99子程序結(jié)束子程序結(jié)束 并返回主程序中M98所在程序行的下一行 一 工件坐標系1 用G92建立工件坐標系2 用G54 G59建立工件坐標系二 對刀1 用G92建立工件坐標系的對刀方法2 用G54 G59建立工件坐標系的對刀方法三 刀具補償1 刀具長度補償G43 G44 G49刀具長度補償是用來補償假定的刀具長度與實際刀長度之間的差值 系統(tǒng)規(guī)定除z軸之外 其他軸也可以使用刀具長補償 但同時規(guī)定長度補償只能同時加在一下軸上 要對補償軸進行切換 必須先取取消對前面的補償 1 加工中心的工藝特點與普通機床加工相比 加工中心具有許多顯著的工藝特點 工藝范圍寬 能加工復雜曲面具有高度柔性 便于研制 開發(fā)新產(chǎn)品加工精度高 表面質(zhì)量好 生產(chǎn)率高減輕了工人的體力勞動強度一機多用便于實現(xiàn)計算機輔助制造 1 加工中心的工藝特點工藝分析選擇刀具工件裝夾確定加工所用各種工藝參數(shù)數(shù)值計算確定加工順序編寫加工程序零件加工檢驗 一 零件的工藝分析零件的工藝分析是制訂加工中心加工工藝的首要工作 其任務(wù)是 1 零件圖的完整性與正確性分析2 零件技術(shù)要求分析3 加工中心加工內(nèi)容的選擇4 零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析5 定位基準分析 設(shè)計加工中心加工的零件的工藝主要從精度和效率兩方面考慮 在保證零件質(zhì)量的前提下 要充分發(fā)揮機床的加工效率 工藝設(shè)計的內(nèi)容主要包括以下幾個方面 1 加工方法的選擇加工中心加工零件的表面不外乎平面 平面輪廓 曲面 孔和螺紋等 所選加工方法要與零件的表面特征 所要求達到的精度及表面粗糙度相適應 2 加工階段的劃分在加工中心上加工的零件 其加工階段的劃分主要根據(jù)零件是否已經(jīng)過粗加工 加工質(zhì)量要求的高低 毛坯質(zhì)量的高低以及零件批量的大小等因素確定 3 加工順序的安排在加工中心上加工零件 一般都有多個工步 使用多把刀具 因此加工順序安排得是否合理 直接影響到加工精度 加工效率 刀具數(shù)量和經(jīng)濟效益 在安排加工順序時同樣要遵循 基面先行 先粗后精 先主后次 及 先面后孔 的一般工藝原則 此外還應考慮 減少換刀次數(shù) 節(jié)省輔助時間 每道工序盡量減少刀具的空行程移動量 按最短路線安排加工表面的加工順序 4 裝夾方案的確定和夾具的選擇在零件的工藝分析中 已確定了零件在加工中心上加工的部位和加工時用的定位基準 因此 在確定裝夾方案時 只需根據(jù)已選定的加工表面和定位基準確定工件的定位夾緊方式 并選擇合適的夾具 5 刀具的選擇加工中心使用的刀具由刃具和刀柄兩部分組成 刃具有面加工用的各種銑刀和孔加工用的鉆頭 擴孔鉆 鏜刀 鉸刀及絲錐等 刀柄要滿足機床主軸的自動松開和拉緊定位 并能準確地安裝各種切削刃具和適應換刀機械手的夾持等 加工中心上刀具的進給路線可分為孔加工進給路線和銑削加工進給路線 1 孔加工一般是首先將刀具在xy平面內(nèi)快速定位運動到孔中心線的位置上 然后刀具再沿z向 軸向 運動進行加工 所以孔加工進給路線的確定包括 1 確定xy平面內(nèi)的進給路線 孔加工時 刀具在xy平面內(nèi)的運動屬點位運動 確定進給路線時 主要考慮 定位要迅速 定位要準確 2 確定z向 軸向 的進給路線 刀具在z向的進給路線分為快速移動進給路線和工作進給路線 2 銑削加工 1 銑削開口不通槽時 銑刀在z向可直接快速移動到位 不需工作進給 2 銑削封閉槽 如鍵槽 時 銑刀需有一切入距離 先快速移動到距工件表面一切入距離的位置上 然后以工作進給速度進給至銑削深度 3 銑削輪廓及通槽時 銑刀需有一切出距離 可直接快速移動到距工件加工表面一切出距離的位置上 該凸輪工件是一種平面槽形凸輪 槽寬28mm 工作表面粗糙度為Ra1 6 m 材料為HT300 工件在數(shù)控銑削加工前 35G7和 12H7的兩個基準孔及除凸輪槽之外的其他尺寸已加工 半產(chǎn)品為一圓盤 裝夾方案 根據(jù)凸輪的結(jié)構(gòu)特點 采用一面兩孔定位 以圓盤底面和 35G7 12H7的兩孔作定位基準并設(shè)計一個一面兩銷專用夾具 用一塊320mmX320mmX40mm的墊塊 在墊塊上分別精鏜 35及 12兩個定位銷安裝孔并配定位銷 孔距為80 0 015mm 墊板平面度為0 05 加工前先固定墊板 使兩定位銷孔的中心連線與機床的X軸平行 墊板的平面要保證與工作臺面平行 并用百分表檢查 本零件形狀簡單 其毛坯是鑄造毛坯 尺寸精度為0 02mm 為一般精度零件 材料為HT15