第4章加工中心的操作與編程

1、第4章 加工中心的操作與編程4.1 數(shù)控加工中心及其組成4.1.1 加工中心的類型及其組成加工中心是帶有刀庫和自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，又稱為自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床或多工序數(shù)控機(jī)床。其特點(diǎn)是數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床自動(dòng)地更換刀具，連續(xù)地對工件各加工表面自動(dòng)進(jìn)行鉆削、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、銑削等多種工序的加工，工序高度集中。這種機(jī)床一般具有刀庫和自動(dòng)換刀裝置，有的還具有分度工作臺或雙工作臺。適用于加工凸輪、箱體、支架、蓋板、模具等復(fù)雜型面的零件。1按功能特征分類圖4-1 臥式數(shù)控加工中心（1）鏜銑加工中心 有一般立式、臥式鏜銑加工中心和龍門式加工中心。以鏜銑為主，適用于加工箱體、殼體以及各種復(fù)雜零件的特殊曲

2、線和曲面輪廓的多工序加工。適用于多品種小批量的生產(chǎn)方式。（2）鉆削加工中心 以鉆削為主，刀庫形式以轉(zhuǎn)塔頭形式為主。適用于中小零件的鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻絲及連續(xù)輪廓銑削等多工序加工。（3）復(fù)合加工中心 主要指五軸復(fù)合加工，可自動(dòng)回轉(zhuǎn)主軸頭，進(jìn)行立臥加工。在主軸自動(dòng)回轉(zhuǎn)后，在水平和垂直面實(shí)現(xiàn)刀具自動(dòng)交換。2按所用自動(dòng)換刀裝置分類（1）轉(zhuǎn)塔頭加工中心 轉(zhuǎn)塔頭加工中心有立式、臥式兩種。主軸數(shù)一般為612個(gè)，換刀時(shí)間短、數(shù)量少、主軸轉(zhuǎn)塔頭定位精度要求較高。（2）刀庫+ 主軸換刀加工中心 這種加工中心特點(diǎn)是無機(jī)械手式主軸換刀，利用工作臺運(yùn)動(dòng)及刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)，并由主軸箱上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行選刀和換刀。如圖4-1所示的臥式

3、加工中心便屬此類。圖4-2 立式數(shù)控加工中心（3）刀庫+ 機(jī)械手+ 主軸換刀加工中心 這種加工中心結(jié)構(gòu)多種多樣，由于機(jī)械手卡爪可同時(shí)分別抓住刀庫上所選的刀和主軸上的刀，換刀時(shí)間短。并且選刀時(shí)間與切削加工時(shí)間重合，因此得到廣泛應(yīng)用。如圖4-2所示的立式加工中心多用此類機(jī)械手式換刀裝置。（4）刀庫+ 機(jī)械手+ 雙主軸轉(zhuǎn)塔頭加工中心 這種加工中心在主軸上的刀具進(jìn)行切削時(shí)，通過機(jī)械手將下一步所用的刀具換在轉(zhuǎn)塔頭的非切削主軸上。當(dāng)主軸上的刀具切削完畢后，轉(zhuǎn)塔頭即回轉(zhuǎn)，完成換刀工作，換刀時(shí)間短。另外還可按所用工作臺結(jié)構(gòu)特征分為單、雙工作臺和多工作臺式加工中心。按主軸種類分為單軸、雙軸、三軸及可換主軸箱的加

4、工中心等。臥式鏜銑加工中心機(jī)床的結(jié)構(gòu)組成如圖4-1所示。立式鏜銑加工中心機(jī)床的結(jié)構(gòu)組成如圖4-2、如圖4-3所示。和數(shù)控銑床相比，加工中心主要是增加了刀庫及換刀裝置。當(dāng)然，基于性價(jià)比等方面的考慮，加工中心機(jī)床多采用半閉環(huán)或閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。4.1.2 加工中心的自動(dòng)換刀裝置自動(dòng)換刀裝置的用途是按照加工需要，自動(dòng)地更換裝在主軸上的刀具。自動(dòng)換刀裝置是一套獨(dú)立、完整的部件。1自動(dòng)換刀裝置的形式自動(dòng)換刀裝置的結(jié)構(gòu)取決于機(jī)床的類型、工藝、范圍及刀具的種類和數(shù)量等。自動(dòng)換刀裝置主要有回轉(zhuǎn)刀架和帶刀庫的自動(dòng)換刀裝置兩種形式。回轉(zhuǎn)刀架換刀裝置的刀具數(shù)量有限，但結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便。如車削中心上的回轉(zhuǎn)刀架。帶刀庫的

5、自動(dòng)換刀裝置是鏜銑加工中心上應(yīng)用最廣的換刀裝置，主要有機(jī)械手換刀和刀庫換刀兩種方式。其整個(gè)換刀過程較復(fù)雜，首先把加工過程中需要使用的全部刀具分別安裝在標(biāo)準(zhǔn)刀柄上，在機(jī)外進(jìn)行尺寸預(yù)調(diào)后，按一定的方式放入刀庫；換刀時(shí)，先在刀庫中進(jìn)行選刀，并由機(jī)械手從刀庫和主軸上取出刀具，或直接通過主軸以及刀庫的配合運(yùn)動(dòng)來取刀，然后進(jìn)行刀具交換，再將新刀具裝入主軸，把舊刀具放回刀庫。存放刀具的刀庫具有較大的容量，它既可以安裝在主軸箱的側(cè)面或上方，也可以作為獨(dú)立部件安裝在機(jī)床以外。2刀庫的形式刀庫的形式很多，結(jié)構(gòu)各異。加工中心常用的刀庫有鼓輪式和鏈?zhǔn)降稁靸煞N。圖4-4 鼓輪式刀庫（a）徑向取刀形式 （b）軸向取刀形式

6、 （c）徑向布置形式 （d）角度布置形式鼓輪式刀庫結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，應(yīng)用較多。一般存放刀具不超過32把。見圖4-4。鏈?zhǔn)降稁於酁檩S向取刀，適于要求刀庫容量較大的數(shù)控機(jī)床。見圖4-5。如圖4-3（b）所示加工中心機(jī)床用的就是鏈?zhǔn)降稁?換刀過程圖4-5 鏈?zhǔn)降稁熳詣?dòng)換刀裝置的換刀過程由選刀和換刀兩部分組成。當(dāng)執(zhí)行到Txx指令即選刀指令后，刀庫自動(dòng)將要用的刀具移動(dòng)到換刀位置，完成選刀過程，為下面換刀做好準(zhǔn)備；當(dāng)執(zhí)行到M06指令時(shí)即開始自動(dòng)換刀，把主軸上用過的刀具取下，將選好的刀具安裝在主軸上。（1）選刀選刀方式常有順序選刀方式和任選方式兩種。順序選刀方式是將加工所需要的刀具，按照預(yù)先確定的加工順序依次

7、安裝在刀座中，換刀時(shí)，刀庫按順序轉(zhuǎn)位。這種方式的控制及刀庫運(yùn)動(dòng)簡單，但刀庫中刀具排列的順序不能錯(cuò)。任選方式是對刀具或刀座進(jìn)行編碼，并根據(jù)編碼選刀。它可分為刀具編碼和刀座編碼兩種方式。刀具編碼方式是利用安裝在刀柄上的編碼元件（如編碼環(huán)、編碼螺釘?shù)龋╊A(yù)先對刀具編碼后，再將刀具放在刀座中；換刀時(shí)，通過編碼識別裝置根據(jù)刀具編碼選刀。采用這種方式編碼的刀具可以放在刀庫的任意刀座中；刀庫中的刀具不僅可在不同的工序中多次重復(fù)使用，而且換下來的刀具也不必放回原來的刀座中。刀座編碼方式是預(yù)先對刀庫中的刀座（用編碼鑰匙等方法）進(jìn)行編碼，并將與刀座編碼相對應(yīng)的刀具放入指定的刀座中；換刀時(shí)，根據(jù)刀座編碼選刀，使用過的

8、刀具也必須放回原來的刀座中。目前應(yīng)用最多的是計(jì)算機(jī)記憶式選刀。這種方式的特點(diǎn)是，刀具號和存刀位置或刀座號對應(yīng)地記憶在計(jì)算機(jī)的存貯器或可編程控制器內(nèi)。不論刀具存放在哪個(gè)地址，都始終記憶著它的蹤跡。在刀庫上裝有位置檢測裝置。這樣刀具可以任意取出，任意送回。刀具本身不必設(shè)置編碼元件，結(jié)構(gòu)大為簡化，控制也十分簡單，計(jì)算機(jī)控制的機(jī)床幾乎全都用這種選刀方式。在刀庫上設(shè)有機(jī)械原點(diǎn)，每次選刀運(yùn)動(dòng)正反向都不會超過180的范圍。當(dāng)選刀動(dòng)作完成后，即處于等待狀態(tài)，一旦執(zhí)行到自動(dòng)換刀的指令，即開始換刀動(dòng)作。（2）換刀有通過機(jī)械手換刀和通過刀庫-主軸運(yùn)動(dòng)換刀兩種方式。對通過機(jī)械手換刀的立式加工中心（如XHK716），其

9、換刀動(dòng)作可分解如下：主軸箱回到最高處（Z坐標(biāo)零點(diǎn)），同時(shí)實(shí)現(xiàn)“主軸準(zhǔn)?！?。即主軸停止回轉(zhuǎn)并準(zhǔn)確停止在一個(gè)固定不變的角度方位上，保證主軸端面的鍵也在一個(gè)固定的方位，使刀柄上的鍵槽能恰好對正端面鍵。 機(jī)械手抓住主軸上和刀庫上的刀具，如圖4-6（a）所示。 活塞桿推動(dòng)機(jī)械手下行，從主軸和刀庫上取出刀具，如圖4-6（b）所示。 機(jī)械手回轉(zhuǎn)180，交換刀具位置，如圖4-6（c）所示。 將更換后的刀具裝入主軸和刀庫，如圖4-6（d）所示。 機(jī)械手放開主軸和刀庫上的刀具后復(fù)位。限位開關(guān)發(fā)出“換刀完畢”的信號，主軸自由，可以開始加工或其它程序動(dòng)作。對如XH754型的臥式加工中心，換刀采用的是主軸移動(dòng)式，其換刀

10、動(dòng)作分解為：（a） （b） （c） （d）圖4-6 換刀機(jī)械手的換刀過程主軸準(zhǔn)停，主軸箱沿Y軸上升。這時(shí)刀庫上刀位的空擋正對著交換位置，裝卡刀具的卡爪打開。如圖4-7（a）所示。主軸箱上升到極限位置，被更換的刀具刀桿進(jìn)入刀庫空刀位，即被刀具定位卡爪鉗住，與此同時(shí)，主軸內(nèi)刀桿自動(dòng)夾緊裝置放松刀具。如圖4-7（b）所示。刀庫伸出，從主軸錐孔中將刀拔出。如圖4-7（c）所示。刀庫轉(zhuǎn)位，按照程序指令要求，將選好的刀具轉(zhuǎn)到最下面的位置，同時(shí)，壓縮空氣將主軸錐孔吹凈。如圖4-7（d）所示。刀庫退回，同時(shí)將新刀插入主軸錐孔，主軸內(nèi)刀具夾緊裝置將刀桿拉緊。如圖4-7（e）。圖4-7 主軸移動(dòng)式換刀過程主軸下降

11、到加工位置、啟動(dòng)，開始下一步的加工。如圖4-7（f）所示。這種換刀機(jī)構(gòu)中不需要機(jī)械手，結(jié)構(gòu)比較簡單。刀庫旋轉(zhuǎn)換刀時(shí)，機(jī)床不工作，因而影響到機(jī)床的生產(chǎn)效率。如圖4-8所示是目前在XH713、XH714、XH715等中小型立式加工中心上廣泛采用的刀庫移動(dòng)-主軸升降式換刀方式。其換刀過程為： 分度：由低速力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過槽輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)刀庫刀盤的分度運(yùn)動(dòng)，將刀盤上接受刀具的空刀座轉(zhuǎn)到換刀所需的預(yù)定位置。如圖4-8（a）所示。 接刀：氣缸活塞桿推出，將刀盤接受刀具的空刀座送至主軸下方并卡住刀柄定位槽。圖（b）所示。 卸刀：主軸松刀，銑頭上移至第一參考點(diǎn)，刀具留在空刀座內(nèi)。圖（c）所示。 再分度：再次通過

12、分度運(yùn)動(dòng)，將刀盤上選頂?shù)牡毒咿D(zhuǎn)到主軸正下方。圖（d）所示。 裝刀：銑頭下移，主軸夾刀，刀庫氣缸活塞桿縮回，刀盤復(fù)位，完成換刀動(dòng)作。圖（e）、（f）所示。4.1.2 機(jī)床技術(shù)規(guī)格及其功能下面以XHK713A型立式加工中心為例介紹一下加工中心機(jī)床的技術(shù)規(guī)格及其主要功能特點(diǎn)，見表4-1所示。該機(jī)床采用FANUC-0i（SINUMERIK 802）數(shù)控系統(tǒng)，半閉環(huán)控制。表4-1 XHK713A型立式加工中心的技術(shù)規(guī)格名 稱 規(guī) 格 工作臺縱向行程（X軸） 600 mm 工作臺橫向行程（Y軸） 410 mm 工作臺垂直行程（Z軸） 510 mm 主軸轉(zhuǎn)速（無級） 604500 r/min刀庫容量 16把

13、 換刀時(shí)間6秒選刀方式 任 選 同時(shí)控制軸數(shù) X、Y、Z三軸 最小設(shè)定單位 0.001 mm 插補(bǔ)方式 直線、圓弧，螺旋線、圓柱插補(bǔ) 指令方式 增量值、絕對值，最大指令值 99999.999 mm 進(jìn)給速度 工進(jìn)速度：15000 mm / min 0150%倍率（每檔相差10%） 快進(jìn)速度：20 m / min 低、25、50、100%倍率設(shè)定 增量0.001/0.01/0.1三檔，手輪調(diào)節(jié) 刀具補(bǔ)償 刀具半徑補(bǔ)償G40G42，刀具長度補(bǔ)償G43、G44、G49 刀具位置補(bǔ)償G45G48 鉆鏜固定循環(huán)功能 G73G89鉆、鏜孔，剛性攻絲等簡化編程功能 手動(dòng)輸入數(shù)據(jù) 通過MDI手動(dòng)鍵盤可輸入，M

14、DI方式可執(zhí)行多行指令 回參考點(diǎn) 手動(dòng)/自動(dòng)（G27G30） 空運(yùn)行 機(jī)械以快移速度沿程序控制路線空走 機(jī)械鎖住 機(jī)床不動(dòng)，只讓位置顯示器按指令值工作 單步方式 只讀取和執(zhí)行程序的一個(gè)程序段 隨意停機(jī) 可選擇程序暫停功能為有效或無效 程序隨意跳躍 選擇在程序中出現(xiàn)“/”代碼時(shí)能否無視這一程序信息的功能 可編程鏡象加工 G50.1、G51.1 圖形旋轉(zhuǎn)、縮放加工 G68、G69，G50、G51 公英制轉(zhuǎn)換 根據(jù)參數(shù)設(shè)定，可采用公制或英制單位的輸入4.2 機(jī)床控制面板及其操作本節(jié)以XHK713A立式加工中心、FANUC-0i數(shù)控系統(tǒng)為例介紹。4.2.1 數(shù)控操作面板FANUC-0i數(shù)控系統(tǒng)的操作面

15、板如圖4-9所示。右方為鍵盤區(qū)，各鍵作用如表4-2所示。表4-2 數(shù)控操作功能鍵鍵類別英文鍵名功能說明鍵類別英文鍵名功能說明光標(biāo)鍵CURSOR光標(biāo)移動(dòng)用功能鍵POS位置坐標(biāo)顯示頁面鍵PAGE翻頁用PROG程序顯示地址數(shù)字鍵地址字母鍵數(shù)字符號鍵OFFSETSETTING刀補(bǔ)、設(shè)置和預(yù)置工件坐標(biāo)系的顯示和設(shè)定編輯鍵SHIFT換擋鍵SYSTEM系統(tǒng)參數(shù)、診斷等顯示CAN取消鍵MESSAGE報(bào)警信息等顯示INPUT數(shù)據(jù)輸入鍵CUSTOMGRAPH軌跡圖形顯示用戶宏程序顯示ALTER改寫鍵INSERT插入鍵復(fù)位鍵RESET解除報(bào)警、復(fù)位等DELETE刪除鍵幫助鍵HELPMDI操作幫助面板左方為CRT顯示

16、器。用于顯示程序、數(shù)據(jù)輸入顯示、監(jiān)視坐標(biāo)圖形等。不同的功能方式下有不同的顯示內(nèi)容，有的功能方式下還有多個(gè)屏幕顯示頁，可用翻頁鍵切換。如圖4-10所示為當(dāng)前坐標(biāo)顯示（按POS功能鍵時(shí)）的其中兩個(gè)畫頁。當(dāng)前位置坐標(biāo)顯示時(shí)，共有幾組坐標(biāo)顯示，它們分別是：相對坐標(biāo)系（RELATIVE）：若需要將某坐標(biāo)軸位置置為相對零點(diǎn)時(shí)，可在3倍文字顯示畫頁下，先按坐標(biāo)軸地址鍵，這時(shí)所按的地址閃動(dòng)，然后再按原點(diǎn)起源軟鍵（ORIGIN），則該軸相對坐標(biāo)就被復(fù)位為零，若按（ALLEXE）則所有軸的相對坐標(biāo)值被復(fù)位為0。以后位置變動(dòng)時(shí)，在相對坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值均是相對于此設(shè)置的零點(diǎn)的。工件坐標(biāo)系（ABSOLUTE）：以G92

17、或預(yù)置工件坐標(biāo)系G54G59指定的點(diǎn)為原點(diǎn)，顯示當(dāng)前刀具（或機(jī)械工作臺）的位置坐標(biāo)。機(jī)床坐標(biāo)系（MACHINE）：以機(jī)床原點(diǎn)為原點(diǎn)的機(jī)械現(xiàn)在位置的坐標(biāo)。剩余移動(dòng)量（DISTANCE TO GO）：在自動(dòng)、MDI、DNC方式加工時(shí)，當(dāng)前程序段中刀具還需要移動(dòng)的距離。狀態(tài)顯示用于表示工作方式、零件計(jì)數(shù)、時(shí)間計(jì)數(shù)、實(shí)際進(jìn)給速度等的狀態(tài)。4.2.2 手動(dòng)操作面板機(jī)床手動(dòng)操作面板見圖4-11所示，主要用于數(shù)控系統(tǒng)功能的輔助控制。具體各操作鈕的功能說明如下。（1）方式選擇開關(guān)： 選擇操作方式的開關(guān)，有以下幾種方式。 編輯（EDIT） 編緝方式 自動(dòng)（MEM或AUTO） 存儲運(yùn)轉(zhuǎn)方式（或稱自動(dòng)加工） MDI

18、 MDI手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式 手動(dòng)（JOG） 手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給方式 手輪 手輪增量進(jìn)給方式 快速 快速進(jìn)給方式 回零（REF或ZRN） 手動(dòng)返回參考點(diǎn)方式圖4-11 手動(dòng)操作面板 DNC 聯(lián)機(jī)通信、計(jì)算機(jī)直接加工控制方式 示教 示教方式（2） 進(jìn)給速度修調(diào)旋鈕：根據(jù)程序指定的進(jìn)給速度，選擇修調(diào)倍率的旋鈕?？稍?150%范圍內(nèi)每隔10%修調(diào)。（3）手動(dòng)軸選擇旋鈕：選擇移動(dòng)軸，再按下方的軸移動(dòng)方向鈕。各軸的正負(fù)方向遵循標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定，即以假定工件不動(dòng)，刀具相對于工件在運(yùn)動(dòng)來理解。亦即按編程坐標(biāo)系來看。（4）主軸速度修調(diào)旋鈕：調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速，可在50120%范圍內(nèi)每隔10%修調(diào)。（5）快速倍率旋鈕：選擇快速進(jìn)給速度

19、倍率的開關(guān)。（6）手輪進(jìn)給調(diào)節(jié)：置方式開關(guān)為手輪方式后可由手輪進(jìn)行增量調(diào)節(jié)。手輪結(jié)構(gòu)參見圖2-8，先選擇移動(dòng)軸，再調(diào)節(jié)移動(dòng)量，有1、10、100三種選擇，對應(yīng)每刻度值為0.001、0.01、0.1mm。手輪旋轉(zhuǎn)360，相當(dāng)于100個(gè)刻度的對應(yīng)值。（7）循環(huán)啟動(dòng)按鍵：用于自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)開始的按鈕，也用于解除臨時(shí)停止，自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)中按鈕燈亮。（8）進(jìn)給保持按鍵：用于自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)中臨時(shí)停止的按鈕，一按此按鈕，軸移動(dòng)減速并停止，燈亮。（9）跳步按鍵開關(guān)：需跳過帶有“/”（斜線號）的程序段時(shí)按下此開關(guān)（燈亮），置接通狀態(tài)，此開關(guān)對于在“/”號后標(biāo)有番號的選擇程序段跳躍無效。（再按一下，開關(guān)斷開，燈熄。）（10）單步按

20、鍵開關(guān)：按下此開關(guān)（燈亮），程序運(yùn)行處于單段方式。每運(yùn)行一個(gè)程序段后都會停止，再按“循環(huán)啟動(dòng)”繼續(xù)執(zhí)行下一程序段，用于程序的校驗(yàn)，（再按一次，開關(guān)斷開，燈熄。）（11）空運(yùn)行按鍵開關(guān)：按下此開關(guān)（燈亮），自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)（無視程序指令的進(jìn)給速度，而按照快移速度移動(dòng)，但也受到“手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給速度設(shè)定開關(guān)” 設(shè)定的倍率的控制）。常用于程序加工前的校驗(yàn)。（再按一下，開關(guān)斷開，燈熄）?？者\(yùn)行時(shí)將伴有機(jī)械各軸的移動(dòng)，如果同時(shí)按下機(jī)床鎖定開關(guān)，則將以空運(yùn)行的速度校驗(yàn)程序。（12）Z軸鎖定按鍵開關(guān)：按下此開關(guān)（燈亮），自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，往Z軸去的控制信號被截?cái)?，Z軸不動(dòng)，但數(shù)控運(yùn)算和CRT顯示正常。（13）機(jī)床

21、鎖定按鍵開關(guān)：按此開關(guān)（燈亮），機(jī)械不動(dòng)，僅讓位置顯示動(dòng)作，用于機(jī)械不動(dòng)而要校驗(yàn)程序時(shí)。（再按一次，開關(guān)斷開，燈熄）。如果不是處于空運(yùn)行方式，則程序按設(shè)定的速度運(yùn)行。（14）選擇停止按鍵開關(guān)：按此開關(guān)至燈亮，可在實(shí)施帶有輔助功能M01的程序段后，停止程序。（再按一下開關(guān)斷開，燈熄。）（15）程序再啟動(dòng)鍵開關(guān)：用于機(jī)械鎖定或空運(yùn)行過程中斷電后的接續(xù)運(yùn)行。（16）手動(dòng)啟停主軸操作按鍵：手動(dòng)、手輪方式下，按下啟動(dòng)鍵，開啟主軸，按下停止鍵，手動(dòng)關(guān)閉主軸。此前需用MDI指定執(zhí)行主軸轉(zhuǎn)速和旋向，否則按當(dāng)前模態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)主軸；若從未指定主軸轉(zhuǎn)速和旋向，則主軸將不能運(yùn)轉(zhuǎn)。（17）手動(dòng)冷卻操作按鍵：按下啟動(dòng)鍵，手動(dòng)開

22、啟冷卻液，按下停止鍵，手動(dòng)關(guān)閉冷卻液。（18）手動(dòng)選刀操作按鍵：按下正、反轉(zhuǎn)鍵，開始正、反方向轉(zhuǎn)動(dòng)刀庫，進(jìn)行手動(dòng)選刀操作。按鍵一次，轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)刀位。（19）沖屑和手動(dòng)潤滑按鍵：沖屑是用于沖刷工作臺座下大量的加工殘屑；手動(dòng)潤滑是用于對各坐標(biāo)軸導(dǎo)軌的潤滑，一般情況下，系統(tǒng)將自動(dòng)定時(shí)進(jìn)行導(dǎo)軌潤滑。（20）急停按鈕：機(jī)床操作過程中若出現(xiàn)緊急情況時(shí)，按下此按鈕，進(jìn)給及主軸運(yùn)行立即停止。（21）程序保護(hù)鎖匙：用于提供臨時(shí)離開時(shí)防止其他人員修改程序的保護(hù)措施。（22）電源開關(guān)和機(jī)床復(fù)位按鈕：剛開機(jī)啟動(dòng)時(shí)，先按下電源開，接通電源，系統(tǒng)自檢通過后，所有按鍵燈閃亮一下，顯示器正常顯示，狀態(tài)行提示“準(zhǔn)備好”，此時(shí)可解

23、除急停鈕，再按機(jī)床復(fù)位按鈕，狀態(tài)行顯示“* * *”，即可正常使用機(jī)床。關(guān)機(jī)時(shí)，先按下急停鈕，再按電源關(guān)即可。（23）各種狀態(tài)及報(bào)警指示燈：顯示機(jī)床及系統(tǒng)各方面的狀態(tài)及提供報(bào)警指示、回零指示等。注意：氣壓不足時(shí)，出現(xiàn)氣壓報(bào)警，系統(tǒng)無法正常工作，待氣壓充足時(shí)方可解除。4.2.3 基本操作方法1手動(dòng)回參考點(diǎn)手動(dòng)回機(jī)床原點(diǎn)（參考點(diǎn)）：將手動(dòng)操作面板上的操作方式開關(guān)置“回零”檔位，先將手動(dòng)軸選擇為Z軸，再按下“+”移動(dòng)方向鍵，則Z軸將向參考點(diǎn)方向移動(dòng)，一直至回零指示燈亮。然后分別選擇Y、X軸進(jìn)行同樣的操作。2工作臺的手動(dòng)調(diào)整工作臺拖板的手動(dòng)調(diào)整是采用方向按鍵通過產(chǎn)生觸發(fā)脈沖的形式或使用手輪通過產(chǎn)生手搖

24、脈沖的方式來實(shí)施的。和手柄的粗調(diào)、微調(diào)一樣，其手動(dòng)調(diào)整也有兩種方式。（1）粗調(diào)：置操作方式開關(guān)為“手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給”方式檔。先選擇要移動(dòng)的軸，再按軸移動(dòng)方向按鈕，則刀具主軸相對于工作臺向相應(yīng)的方向連續(xù)移動(dòng)，移動(dòng)速度受快速倍率旋鈕的控制，移動(dòng)距離受按壓軸方向選擇鈕的時(shí)間的控制，即按即動(dòng)，即松即停。采用該方式無法進(jìn)行精確的尺寸調(diào)整，當(dāng)移動(dòng)量大時(shí)可采用此方法。（2）微調(diào)：本機(jī)床系統(tǒng)的微調(diào)需使用手輪來操作。將方式開關(guān)置為“手輪”方式檔。再在手輪中選擇移動(dòng)軸和進(jìn)給增量，按“逆正順負(fù)”方向旋動(dòng)手輪手柄，則刀具主軸相對于工作臺向相應(yīng)的方向移動(dòng)，移動(dòng)距離視進(jìn)給增量檔值和手輪刻度而定，手輪旋轉(zhuǎn)360，相當(dāng)于100個(gè)

25、刻度的對應(yīng)值。圖4-12 MDI操作畫頁3MDI程序運(yùn)行所謂MDI方式是指臨時(shí)從數(shù)控面板上輸入一個(gè)或幾個(gè)程序段的指令并立即實(shí)施的運(yùn)行方式。其基本操作方法如下：（1）置手動(dòng)操作面板上的方式開關(guān)于MDI運(yùn)行方式。（2）按數(shù)控面板上的“PROG”功能鍵。屏幕顯示如圖4-12所示。當(dāng)前各指令模態(tài)也可在此屏中查看出。（3）在輸入緩沖區(qū)輸入一段程序指令，并以分號（EOB）結(jié)束，然后按INSERT（插入）鍵，程序內(nèi)容即被加到番號為O0000的程序中。本系統(tǒng)中MDI方式可輸入執(zhí)行最多6行程序指令，而且在MDI程序指令中可調(diào)用已經(jīng)存儲的子程序或宏程序。MDI程序在運(yùn)行以前可編輯修改，但不能存儲，運(yùn)行完后程序內(nèi)容

26、即被清空。若用M99作結(jié)束，則可重新運(yùn)行該MDI程序。（4）程序輸入完成后，按RESET（復(fù)位）鍵，光標(biāo)回到程序頭，按“循環(huán)啟動(dòng)”鍵即可實(shí)施MDI運(yùn)行方式。若光標(biāo)處于某程序行行首時(shí)，按了“循環(huán)啟動(dòng)”鍵，則程序?qū)漠?dāng)前光標(biāo)所在行開始執(zhí)行。4.3 加工中心的工藝準(zhǔn)備4.3.1 加工中心的工藝特點(diǎn)由于加工中心工序集中和具有自動(dòng)換刀的特點(diǎn)，故零件的加工工藝應(yīng)盡可能符合這些特點(diǎn)，盡可能地在一次裝夾情況下完成銑、鉆、鏜、鉸、攻絲等多工序加工。但一個(gè)單工作臺的加工中心，不可能包下一個(gè)零件的全部加工工序，要充分發(fā)揮加工中心的特長，可把一些工序合理地安排在別的數(shù)控機(jī)床上加工。加工中心加工的零件尺寸必須與機(jī)床工作

27、臺、各向行程相適應(yīng)。加工零件孔的尺寸必須小于自動(dòng)換刀裝置允許的尺寸，不然需要采用手動(dòng)換刀或用棒銑刀圓弧插補(bǔ)銑孔方法加工，此時(shí)孔加工精度將降低。由于加工中心具備了高剛度和高功率的特點(diǎn)，故在工藝上可采用大的切削用量，以便在滿足加工精度條件下盡量節(jié)省加工工時(shí)。在機(jī)床開動(dòng)前，必須充分準(zhǔn)備好切削刃具，以節(jié)省工時(shí)。采用一個(gè)高質(zhì)量的刀具，所需費(fèi)用可從工時(shí)上節(jié)省出來。選用加工中心作為生產(chǎn)設(shè)備時(shí)，必須采用合理的工藝方案，以實(shí)現(xiàn)高效率加工。（1）確定采用加工中心的加工內(nèi)容，確定工件的安裝基面、加工基面、加工余量等。（2）以充分發(fā)揮加工中心效率為目的來安排加工工序。有些箱體大平面加工采用龍門銑床、數(shù)控銑床更為合適。

28、（3）對于復(fù)雜零件來說，由于加工過程中會產(chǎn)生熱變形，淬火后會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，零件卡壓后也會變形等多種原因，故全部工序很難在一次裝夾后完成，這時(shí)可以考慮兩次或多次裝夾。（4）安排加工工序時(shí)應(yīng)本著由粗漸精的原則。首先安排重切削、粗加工，去掉毛坯上的加工余量，然后安排加工精度要求不高的內(nèi)容，如鉆小孔、攻螺紋等，以使零件在精加工前由較充裕的時(shí)間冷卻以及釋放內(nèi)應(yīng)力。每個(gè)工序之間，應(yīng)盡量減少空行程移動(dòng)量。決定工步順序時(shí)應(yīng)考慮相近位置的加工順序，以減少換刀次數(shù)，節(jié)省輔助時(shí)間。建議參考以下工序順序：銑大平面、粗鏜孔、半粗鏜孔、立銑刀加工、打中心孔、鉆孔、攻螺紋、精加工、鉸鏜精銑等。（5）當(dāng)加工工件批量較大，工序又

29、不太長時(shí)，可在工作臺上一次安裝多個(gè)工件同時(shí)加工，以減少換刀次數(shù)。（6）采用大流量的冷卻方式，為減少加工時(shí)產(chǎn)生的大量熱量對加工精度的影響，為提高刀具耐用度，需積極采用大流量的冷卻方式。深孔加工的刀具可采用內(nèi)冷裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，可增添大流量冷卻裝置、切屑和冷卻液分離的排屑裝置、容量大的冷卻水箱、密封性很好的大防護(hù)罩等。在機(jī)床選用上，應(yīng)了解各類加工中心的規(guī)格、最佳使用范圍和功能特點(diǎn)。例如臥式加工中心最適宜的是菱形零件箱體、泵體、閥體、殼體等，適合多面加工，多次更換夾具和工藝基準(zhǔn)的零件。立式加工中心最適宜的是板類零件如箱蓋、蓋板、殼體、平面凸輪等單面加工零件，適合工件裝夾次數(shù)較少的零件。由于同等規(guī)

30、格的臥式與立式相比，價(jià)格要貴50100%，因此完成工藝內(nèi)容相近的加工，采用立式比臥式合算。一般地，機(jī)床工作臺尺寸應(yīng)稍大于工件尺寸，這樣就可給安裝夾具預(yù)留空間。個(gè)別情況下也有工件尺寸大于坐標(biāo)行程的，但要求加工區(qū)域應(yīng)在有效行程內(nèi)，用內(nèi)部裝夾或采用輔助工藝手段進(jìn)行裝夾。當(dāng)然，還應(yīng)兼顧考慮工件總重負(fù)荷問題、電機(jī)功率問題、換刀空間問題等。對于切削用量而言，應(yīng)根據(jù)刀具的材質(zhì)、機(jī)床切削特性、工件材料等來確定，可從有關(guān)的切削手冊中查到。一般地，在普通加工中心上，采用國產(chǎn)硬質(zhì)合金刀具粗加工孔時(shí)，選切削速度70m/min，根據(jù)孔徑大小換算成轉(zhuǎn)速。進(jìn)給速度可由給定的主軸轉(zhuǎn)速以主軸每轉(zhuǎn)或每齒（指單刀頭，如果是雙刃則是

31、兩倍）取0.1mm。精加工時(shí)切削速度可取80m/min，進(jìn)給速度0.060.08mm。刀具材質(zhì)好時(shí)還可加大切削用量，刀桿長時(shí)應(yīng)適當(dāng)減小切削用量。使用高速鋼刀具時(shí)，切削速度在2025m/min左右。銑平面時(shí)若使用調(diào)整較好的面銑刀或端銑刀，切削速度可用到80100m/min，進(jìn)給速度可用0.05mm/每齒。粗銑平面的平面度可在0.02mm、表面粗糙度在3.2mm左右。4.3.2 刀具及刀庫數(shù)據(jù)設(shè)置1刀具規(guī)格型式加工中心上使用的刀具分刃具部分和連接刀柄部分。刃具部分包括鉆頭、銑刀、鉸刀、絲錐等，和數(shù)控銑床所用刃具類似。由于加工中心自動(dòng)換刀時(shí)一般都是連刀柄一起更換的，因此其對刀柄的要求更為重要。連接刀

32、柄應(yīng)滿足機(jī)床主軸自動(dòng)松開和拉緊定位、準(zhǔn)確安裝各種切削刃具，適應(yīng)機(jī)械手的夾持和搬運(yùn)，適應(yīng)在自動(dòng)化刀庫中儲存和搬運(yùn)識別等各種要求。加工中心及數(shù)控鏜銑床所用的刀具基本已規(guī)范化，制訂了一系列標(biāo)準(zhǔn)。下面主要介紹一下TSG整體式工具系統(tǒng)。TSG工具系統(tǒng)中的刀柄，其代號由四部分組成，各部分的含義如下：上述代號表示的工具為：自動(dòng)換刀機(jī)床用7：24圓錐工具柄（GB10944），錐柄為45號，前部為彈簧夾頭，最大夾持直徑32mm，刀柄工作長度（錐柄大端直徑處到彈簧夾頭前端面的距離）為120mm。TSG工具刀柄的型式代號及規(guī)格參數(shù)分類見表4-3、表4-4。TSG工具系統(tǒng)所用刀具見附錄四。代 號工 具 柄 部 型 式

33、JTBTSTMTMWZB自動(dòng)換刀機(jī)床用7：24圓錐工具柄 GB10944-89自動(dòng)換刀機(jī)床用7：24圓錐BT型工具柄 JIS B6339手動(dòng)換刀機(jī)床用7：24圓錐工具柄 GB3837.3-83帶扁尾莫氏圓錐工具柄 GB1443-85帶扁尾莫氏圓錐工具柄 GB1443-85直柄工具柄 GB6131-85表 4-3 工具柄部型式代號2對刀與刀庫設(shè)定加工中心的對刀總體上和數(shù)控銑床的對刀相類似。有基準(zhǔn)刀具的對刀（確定刀具刀位點(diǎn)相對于工件坐標(biāo)原點(diǎn)或機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)的位置）和其它各刀具的對刀（各刀具刀位點(diǎn)相對于基準(zhǔn)刀具刀位點(diǎn)間的位置偏差）兩方面的內(nèi)容。由于加工中心對刀柄、刀座本身就具有較高的精度要求，并且要求

34、在整個(gè)程序運(yùn)行之前，全部刀具都應(yīng)對刀調(diào)試完畢，因此加工中心的基準(zhǔn)刀具通常就是沒裝刀具的空刀座本身，其對刀方法可參考第3章3.2.2中數(shù)控銑床的對刀內(nèi)容。由于所用的刀柄基本上都是標(biāo)準(zhǔn)尺寸，所以各刀具相對于刀座的尺寸差通常就在預(yù)調(diào)儀上測定完成，也就是說，各刀具的對刀過程一般都可在機(jī)外進(jìn)行，一臺預(yù)調(diào)儀可為多臺機(jī)床服務(wù)。用途代號用途規(guī)格參數(shù)表示的內(nèi)容JQXPZZJMMWMDJFGTQWTSTZCTQCTFTKXSXLXMAXMBXMCKJ裝直柄接桿工具彈簧夾頭裝削平型直柄工具裝莫氏短錐鉆夾頭裝賈氏錐度鉆夾頭裝帶扁尾莫氏圓錐柄工具裝無扁尾莫氏圓錐柄工具裝短莫氏圓錐柄工具裝浮動(dòng)鉸刀攻絲夾頭傾斜型微調(diào)鏜刀雙

35、刃鏜刀直角型粗鏜刀傾斜型粗鏜刀復(fù)合鏜刀可調(diào)鏜刀頭裝三面刃銑刀裝套式立銑刀裝A類面銑刀裝B類面銑刀裝C類面銑刀裝擴(kuò)孔鉆和鉸刀所裝接桿孔直徑-刀柄工作長度最大夾持直徑-刀柄工作長度裝刀孔直徑-刀柄工作長度莫氏短錐號-刀柄工作長度賈氏錐柄號-刀柄工作長度莫氏錐柄號-刀柄工作長度莫氏錐柄號-刀柄工作長度莫氏錐柄號-刀柄工作長度鉸刀塊寬度-刀柄工作長度最大攻絲規(guī)格-刀柄工作長度最小鏜孔直徑-刀柄工作長度最小鏜刀直徑-刀柄工作長度最小鏜孔直徑-刀柄工作長度最小鏜孔直徑-刀柄工作長度小孔直徑/大孔直徑-小孔工作長度/大孔工作長度裝刀孔直徑-刀柄工作長度刀具內(nèi)孔直徑-刀柄工作長度刀具內(nèi)孔直徑-刀柄工作長度刀具

36、內(nèi)孔直徑-刀柄工作長度刀具內(nèi)孔直徑-刀柄工作長度刀具內(nèi)孔直徑-刀柄工作長度1：30圓錐大端直徑-刀柄工作長度表4-4 工具的用途代號及規(guī)格參數(shù)刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)的設(shè)定可通過數(shù)控操作面板的OFFSET SETTING功能項(xiàng)進(jìn)行。其操作大致如下：（1）置工作方式開關(guān)于MDI手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式。（2）按數(shù)控操作面板上的“OFFSET SETTING”功能按鍵后，CRT屏幕顯示如圖4-13所示。（3）按光標(biāo)移動(dòng)鍵，讓光標(biāo)停在要修改設(shè)定的數(shù)據(jù)位置上，（圖中N0.為刀具補(bǔ)償?shù)刂诽?，若同時(shí)設(shè)置幾何補(bǔ)償和磨損補(bǔ)償值，則刀補(bǔ)是它們的矢量和）當(dāng)欲設(shè)定的數(shù)據(jù)不在當(dāng)前畫頁時(shí)，可按頁面鍵翻頁。（4）輸入要修改設(shè)定的數(shù)據(jù)（注意相

37、應(yīng)的取值范圍與數(shù)據(jù)位數(shù)）。（5）按“INPUT”輸入鍵，則修改設(shè)定后的數(shù)據(jù)即存貯到相應(yīng)的地址寄存器內(nèi)。除按上述方法設(shè)置刀補(bǔ)數(shù)據(jù)外，該機(jī)床系統(tǒng)還可允許在程序中用G10指令輸入修改。其格式為：G10 L10 P R 或G10 L12 P R 其中，L10用于輸入H代碼的幾何補(bǔ)償值，L12用于輸入D代碼的幾何補(bǔ)償值。P后為刀具補(bǔ)償號，R后為刀具補(bǔ)償值，G90時(shí)為新設(shè)置值，G91時(shí)是與指定的刀具補(bǔ)償號中的值相加，相加后的和為新的補(bǔ)償值。4.3.3 機(jī)床及工件的坐標(biāo)系統(tǒng)加工中心機(jī)床的坐標(biāo)軸及其運(yùn)動(dòng)方向按1.3節(jié)的原則確定，遵循右手直角坐標(biāo)系法則。但在編程使用過程中，一定要理解機(jī)床工作臺和刀具間的相對運(yùn)動(dòng)

38、關(guān)系。X、Y、Z的運(yùn)動(dòng)方向均是以刀具相對工件運(yùn)動(dòng)為準(zhǔn)，即假定工件（工作臺）相對靜止，設(shè)想是刀具在運(yùn)動(dòng)。大多數(shù)加工中心都是將參考點(diǎn)設(shè)定在機(jī)床原點(diǎn)上的，而機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)一般設(shè)定在各軸行程極限點(diǎn)上。但究竟是取在正向還是負(fù)向極限處，則各機(jī)床廠均有所不同，應(yīng)仔細(xì)閱讀機(jī)床說明書。加工中心的工件坐標(biāo)系建立同樣使用G92 X Y Z 格式，除此以外，加工中心機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)通常也都提供G54G59另外6個(gè)預(yù)置工件坐標(biāo)系的指令功能。可通過按“OFFSET SETTING”功能鍵后，再按“坐標(biāo)系”軟鍵如圖4-14所示畫頁設(shè)置。除可采用MDI手動(dòng)輸入方法外，該機(jī)床系統(tǒng)還可在程序中通過變更工件坐標(biāo)系G10指令進(jìn)行。其格式

39、為：G10 L2 P X Y Z 其中P=0時(shí)，為外部工件零點(diǎn)偏移；P=16時(shí)，對應(yīng)于G54G59的零點(diǎn)。X、Y、Z為各軸零點(diǎn)的偏移值，即加工工件坐標(biāo)系相對于機(jī)床零點(diǎn)的偏移值。如：G90 G10 L2 P6 X50.0 Y-75.0 Z-20.0；即是設(shè)定G59的坐標(biāo)原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中坐標(biāo)為（50.0，-75.0，-20.0）。4.4 加工中心編程與上機(jī)調(diào)試4.4.1 基本程序指令加工中心配備的數(shù)控系統(tǒng)，其功能指令都比較齊全。第3章的3.3.1中數(shù)控銑床所用到的G、M、F、S等功能指令基本上都適用于加工中心，這些指令就不再重復(fù)說明。在此主要介紹一些前面沒有進(jìn)行說明的程序指令。當(dāng)然這些指令并非所

40、有加工中心都有，也并非只有加工中心才有。具有什么樣的指令功能，主要取決于該機(jī)床采用的數(shù)控控制軟件系統(tǒng)。有些數(shù)控系統(tǒng)雖然只是配備在數(shù)控銑床上，但可能它本來就是為加工中心所設(shè)計(jì)的。以下介紹的內(nèi)容主要是在第三章所介紹的指令基礎(chǔ)上進(jìn)行的補(bǔ)充，目的是全面地了解一些指令，以增強(qiáng)對各種數(shù)控機(jī)床的適應(yīng)能力。1虛軸指令或稱假想軸切削指令 G07假想軸切削指令和第3章3.3.2中所介紹的空間螺旋線切削指令功能一起使用時(shí)，如果先設(shè)定圓弧插補(bǔ)平面的某一個(gè)坐標(biāo)軸為假想軸，則刀具在執(zhí)行螺旋切削時(shí)，只沿另外兩坐標(biāo)軸移動(dòng)，形成正弦函數(shù)曲線軌跡，而在假想軸方向，刀具并不移動(dòng)。指令格式： G07 X 0 或G07 Y0 或G07

41、 Z0 設(shè)定X（或Y、Z）軸為假想軸。圖4-15 正弦線切削 G07 X 1 或G07 Y1 或G07 Z1 假想軸取消。例如圖4-15所示的正弦線，是按YZ平面內(nèi)一半徑為10 的整圓形狀，同時(shí)在X方向升高50的螺旋線進(jìn)行編程的。（設(shè)定Z軸為假想軸。）N1 G07 Z0N2 G91 G19 G02 Y0 Z0 J10.0 X50.0 F100N3 G01 Z10.0N4 G07 Z12極坐標(biāo)系設(shè)定指令G15、G16圖4-16 極坐標(biāo)編程圖例G15：極坐標(biāo)系指令取消；G16：極坐標(biāo)系指定。極坐標(biāo)軸的方位取決于G17、G18、G19指定的加工平面。當(dāng)用G17指定加工平面時(shí)，+X軸為極軸，程序中的X

42、坐標(biāo)指令極半徑，Y坐標(biāo)指令極角。當(dāng)用G18指定加工平面時(shí)，+Z軸為極軸，程序中的Z坐標(biāo)指令極半徑，X坐標(biāo)指令極角。當(dāng)用G19指定加工平面時(shí)，+Y軸為極軸，程序中的Y坐標(biāo)指令極半徑，Z坐標(biāo)指令極角。在如圖4-16所示鉆孔加工中，采用極坐標(biāo)指令各孔位時(shí)，程序如下：G17 G90 G16 極坐標(biāo)指令編程，XY加工平面。G00 X100.0 Y30.0 移到孔#1的上方，極半徑100，極角30 . . . 鉆孔#1G00 X100.0 Y150.0 移到孔#2的上方，極半徑100，極角150 . . . 鉆孔#2 G00 X100.0 Y270.0 移到孔#3的上方，極半徑100，極角270 . .

43、. 鉆孔#3G15 取消極坐標(biāo)編程方式。3存貯行程極限指令 G22、G23圖4-17 軟行程極限點(diǎn)為了避免程序錯(cuò)誤造成刀具和機(jī)床部件或其它附件相撞，數(shù)控機(jī)床有兩種行程極限。一種行程極限是由機(jī)床行程范圍決定的最大行程范圍，該范圍由行程開關(guān)及參數(shù)設(shè)定，用戶不得改變，屬于硬行程極限。另一種行程極限是可隨意設(shè)定改變的軟行程極限，可用參數(shù)設(shè)定，也可用G22來指定，用G23指令來取消。其格式為：G22 X Y Z I J K 格式中X、Y、Z坐標(biāo)指令為行程極限上極限點(diǎn)相對機(jī)床零點(diǎn)的坐標(biāo)值；I、J、K為行程極限下極限點(diǎn)相對機(jī)床零點(diǎn)的坐標(biāo)值。如圖4-17所示，在這上下極限點(diǎn)之間的三維空間范圍內(nèi)，刀具可以移動(dòng)；

44、如果刀具移動(dòng)超出這個(gè)范圍，機(jī)床立即停止移動(dòng)，避免發(fā)生危險(xiǎn)。4參考點(diǎn)操作指令G27、G30第3章3.3.3中已經(jīng)介紹了G28、G29兩個(gè)參考點(diǎn)操作的基本指令，有的機(jī)床另外還有G27、G30兩個(gè)指令也是和參考點(diǎn)的操作有關(guān)的。G27 X Y Z ； 返回參考點(diǎn)校驗(yàn)的指令。G30 X Y Z ； 第二參考點(diǎn)返回指令。執(zhí)行G27指令時(shí)，刀具以快進(jìn)速度移動(dòng)到程序指令的X、Y、Z坐標(biāo)位置。如果所到達(dá)的位置是機(jī)床原點(diǎn)（參考點(diǎn)），則返回參考點(diǎn)的各軸指示燈亮；如果指示燈不亮，則說明所給指令值有錯(cuò)誤或機(jī)床定位誤差過大。執(zhí)行G27指令后，并不會暫停程序運(yùn)行，若不希望繼續(xù)執(zhí)行下一程序段，則必須在該程序段后增加M00或M

45、01或采用單段運(yùn)行方式。G30為自動(dòng)返回第二參考點(diǎn)的指令，其功能與G28指令類似，后面跟的X、Y、Z坐標(biāo)亦為中間點(diǎn)的坐標(biāo)。不同之處是刀具返回的第二參考點(diǎn)并不是機(jī)床固有的參考點(diǎn)，而是通過參數(shù)來設(shè)定的第二參考點(diǎn)。若G30指令后出現(xiàn)G29指令，則刀具將經(jīng)由G30指定的中間點(diǎn)后移到G29指令的坐標(biāo)點(diǎn)。通常G30指令用于自動(dòng)換刀位置與機(jī)床固有參考點(diǎn)不同的場合。同樣要求在執(zhí)行G27、G30指令以前，機(jī)床必須返回過一次第一參考點(diǎn)，且要求必須先取消刀具補(bǔ)償。5螺紋切削指令G33格式：G33 X Z F Q 螺紋導(dǎo)程用F直接指定，Q指令螺紋切削的開始角度（0360）。 對錐螺紋，其斜角a45時(shí)，螺紋導(dǎo)程以Z軸方

46、向的值指令；4590時(shí)，以X軸方向的值指令。對如圖4-18所示圓柱螺紋進(jìn)行切削時(shí)，X指令省略，其格式為：G33 Z F Q 。和螺紋車削加工一樣，螺紋切削應(yīng)注意在兩端設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀段和降速退刀段。切削到孔底時(shí)，應(yīng)使用M19主軸準(zhǔn)停指令，讓主軸停在固定的方位上，然后刀具沿螺孔徑向稍作移動(dòng)，避開切削面軸向退刀。再啟動(dòng)主軸，作第二次切削。多頭螺紋可用Q指令變換螺紋切削開始角度來切削。 6刀具位置偏移指令G45G48 圖4-18 螺紋切削 圖4-19 刀具位置偏移指令G45G48指令可使程序中被指令軸的位移沿其移動(dòng)方向擴(kuò)大或縮小一或兩倍的偏移量。G45：沿指令軸移動(dòng)方向擴(kuò)大一個(gè)偏移量 G46：沿指

47、令軸移動(dòng)方向縮小一個(gè)偏移量G47：沿指令軸移動(dòng)方向擴(kuò)大兩倍偏移量 G48：沿指令軸移動(dòng)方向縮小兩倍偏移量偏移量用H或D代碼設(shè)定，通常多用H代碼。各指令執(zhí)行結(jié)果如圖4-19所示。圖4-20 刀位偏移編程圖例圖(a)：G91 G45 X100.0 H01 (H01)=40 或 G91 G46 X100.0 H01 (H01)= -40 或 G91 G47 X100.0 H01 (H01)=20 或 G91 G48 X100.0 H01 (H01)= -20圖(b)：G91 G45 X140.0 H01 (H01)= -40 或 G91 G46 X140.0 H01 (H01)=40 或 G91 G

48、47 X140.0 H01 (H01)= -20 或 G91 G48 X140.0 H01 (H01)=20圖(c)： G91 G45 X-100.0 H01 (H01)=40 或 G91G46 X-100.0 H01 (H01)= -40 或 G91 G47 X-100.0 H01 (H01)=20 或 G91 G48 X-100.0 H01 (H01)= -20 圖(d)：G91 G45 X-140.0 H01 (H01)= -40 或 G91 G46 X-140.0 H01 (H01)=40 或 G91 G47 X-140.0 H01 (H01)= -20 或 G91 G48 X-140

49、.0 H01 (H01)=20例：如圖4-20所示，銑刀直徑為16mm，（D01）= 8mm。程 序釋 義%0001G00 G91 X30.0 Y-160.0G91 G46 G00 X80.0 Y50.0 D01 G47 X50.0 Y40.0 G48 X40.0 Y-40.0 G45 X20.0 G45 G03 X30.0 Y30.0 R30.0 G45 G01 Y20.0 G46 X0 G46 G02 X-30.0 Y30.0 R30.0 G45 G01 Y0 G47 X-110.0 G47 Y-80.0 G46 G00 X-80.0 Y-50.0 G28 X0 Y0 M02程序番號點(diǎn)定位

50、與程序零點(diǎn)縮減8 mm擴(kuò)大16 mm保持原值，不縮擴(kuò)縮減 16 mm不縮擴(kuò)擴(kuò)大8 mm擴(kuò)大8 mm擴(kuò)大8 mm縮減8 mm縮減8 mm擴(kuò)大8 mm擴(kuò)大16 mm擴(kuò)大16 mm縮減8 mm返回參考點(diǎn)，程序結(jié)束。圖4-21 刀位偏置的應(yīng)用在實(shí)際應(yīng)用中，很少象上例那樣使用G45G48指令，因?yàn)樗褂闷饋砗苈闊?，沒有G41、G42方便。G45G48一般用于程序零點(diǎn)至參考點(diǎn)的距離不確定的情況下，這樣可避免修改程序，而只須更改偏移量即可。如圖4-21所示，可按如下編程處理。G91 G00 G45 X0 H01 沿X軸負(fù)向移動(dòng)H01的值 G46 Y0 H02 沿Y軸負(fù)向移動(dòng)H02的值若按如下定值編程： G9

51、1 G00 X-150.0 Y-300.0相比之下，采用G45G46指令的程序就比較靈活。4.4.2 自動(dòng)換刀程序的編寫實(shí)際上，加工中心的編程和數(shù)控銑床編程的不同之處，主要在于增加了用M06、M19和Txx進(jìn)行自動(dòng)換刀的功能指令，其它都沒有多大的區(qū)別。M06-自動(dòng)換刀指令。本指令將驅(qū)動(dòng)機(jī)械手進(jìn)行換刀動(dòng)作，不包括刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)的選刀動(dòng)作。M19-主軸準(zhǔn)停。本指令將使主軸定向停止，確保主軸停止的方位和裝刀標(biāo)記方位一致。T功能指令是銑床所不具備的，因?yàn)門指令即Txx ，是用以驅(qū)動(dòng)刀庫電機(jī)帶動(dòng)刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)施選刀動(dòng)作的。T指令后跟的兩位數(shù)字，是將要更換的刀具地址號。若T指令是跟在某加工程序段的后部時(shí)，選刀動(dòng)作

52、將和加工動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行。對于前述不采用機(jī)械手換刀的立、臥式加工中心而言，其在進(jìn)行換刀動(dòng)作之時(shí)，是先取下主軸上的刀具，再進(jìn)行刀庫轉(zhuǎn)位的選刀動(dòng)作，然后再換上新的刀具。其選刀動(dòng)作和換刀動(dòng)作無法分開進(jìn)行，故編程上一般用“Txx M06”的形式（南通的XH713A立式加工中心是將換刀所需要執(zhí)行的各個(gè)動(dòng)作代碼做成一個(gè)子程序“O9000”，自動(dòng)換刀時(shí)就采用“Txx M98P9000”的指令格式來調(diào)用，M19、M06指令在子程序中）。而對于采用機(jī)械手換刀的加工中心來說，合理地安排選刀和換刀的指令，是其加工編程的要點(diǎn)。因此對這類機(jī)床有必要首先來領(lǐng)會一下“T01 M06”和“M06 T01”的本質(zhì)區(qū)別?！癟01 M

53、06 ”是先執(zhí)行選刀指令T01，再執(zhí)行換刀指令M06。它是先由刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)將T01號刀具送到換刀位置上后，再由機(jī)械手實(shí)施換刀動(dòng)作。換刀以后，主軸上裝夾的就是T01號刀具，而刀庫中目前換刀位置上安放的則是剛換下的舊刀具。執(zhí)行完“T01 M06”后，刀庫即保持當(dāng)前刀具安放位置不動(dòng)?！癕06 T01”是先執(zhí)行換刀指令M06，再執(zhí)行選刀指令T01。它是先由機(jī)械手實(shí)施換刀動(dòng)作，將主軸上原有的刀具和目前刀庫中當(dāng)前換刀位置上已有的刀具（上一次選刀Txx指令所選好的刀具）進(jìn)行互換，然后再由刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)將T01號刀具送到換刀位置上，為下一次換刀作準(zhǔn)備。換刀前后，主軸上裝夾的都不是T01號刀具。執(zhí)行完“M06 T01”后，刀庫中目前換刀位置上安放的則是T01號刀具，它是為下一個(gè)M06換刀指令預(yù)先選好的刀具。在對加工中心進(jìn)行換刀動(dòng)作的編程安排時(shí)，應(yīng)考慮如下問題：（1）換刀動(dòng)作必須在主軸停轉(zhuǎn)的條件下進(jìn)行，且必須實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)停即定向停止（用M19指令）。