第七章-加工中心编程.ppt

第七章加工中心编程 主讲 程胜文 理论学时 6学时 湖北职业技术学院机电工程系 第7章加工中心编程 加工中心的特点加工中心的换刀程序加工中心编程实例 7 1 1加工中心的加工特点 7 1加工中心的特点 加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床 具有数控镗 铣 钻床的综合功能 与其它数控机床相比 具有以下特点 1 加工工件复杂 工艺流程很长时 能排除工艺流程中的人为干扰因素 具有较高的生产效率和质量稳定性 2 由于工序集中和具有自动换刀装置 工件在一次装夹后能完成有精度要求的铣 钻 镗 扩 铰 攻丝等复合加工 3 在具有自动交换工作台时 一个工件在加工时 另一个工作台可以实现工件的装夹 从而大大缩短辅助时间 提高加工效率 4 刀具容量越大 加工范围越广 加工的柔性化程序越高 第7章加工中心编程 7 1 2加工中心程序的编制特点 7 1加工中心的特点 一般使用加工中心加工的工件形状复杂 工序多 使用的刀具种类也多 往往一次装夹后要完成从粗加工 半精加工到精加工的全部过程 因此程序比较复杂 在编程时要考虑下述问题 1 仔细地对图纸进行分析 确定合理的工艺路线 2 刀具的尺寸规格要选好 并将测出的实际尺寸填入刀具卡 3 确定合理的切削用量 主要是主轴转速 背吃刀量 进给速度等 4 应留有足够的自动换刀空间 以避免与工件或夹具碰撞 换刀位置建议设置在机床原点 5 为便于检查和调试程序 可将各工步的加工内容安排到不同的子程序中 而主程序主要完成换刀和子程序的调用 这样程序简单而且清晰 对编好的程序要进行校验和试运行 注意刀具 夹具或工件之间是否有干涉 在检查M S T功能时 可以在Z轴锁定状态下进行 第7章加工中心编程 7 1 3加工中心的主要加工对象 7 1加工中心的特点 加工中心主要适用于加工形状复杂 工序多 精度要求高的工件 1 箱体类工件这类工件一般都要求进行多工位孔系及平面的加工 定位精度要求高 在加工中心上加工时 一次装夹可完成普通机床60 95 的工序内容 2 复杂曲面类工件复杂曲面一般可以用球头铣刀进行三坐标联动加工 加工精度较高 但效率低 如果工件存在加工干涉区或加工盲区 就必须考虑采用四坐标或五坐标联动的机床 3 异形件异形件是外形不规则的零件 大多需要点 线 面多工位混合加工 加工异形件时 形状越复杂 精度要求越高 使用加工中心越能显示其优越性 如手机外壳等 4 盘 套 板类工件这类工件包括带有键槽和径向孔 端面分布有孔系 曲面的盘套或轴类工件 5 特殊加工 第7章加工中心编程 7 1 4加工中心的换刀形式 7 1加工中心的特点 自动换刀数控机床多采用刀库式自动换刀装置 带刀库的自动换刀系统由刀库和刀具交换机构组成 它是多工序数控机床上最广泛的换刀方法 第7章加工中心编程 1 刀库的种类 直线刀库 圆盘刀库 7 1 4加工中心的换刀形式 7 1加工中心的特点 第7章加工中心编程 1 刀库的种类 链式刀库 格子箱式刀库 多面式刀库 7 1 4加工中心的换刀形式 7 1加工中心的特点 第7章加工中心编程 2 换刀方式 1 无机械手换刀 必须首先将用过的刀具送回刀库 然后再从刀库中取出新刀具 这两个动作不可能同时进行 因此换刀时间长 2 机械手换刀 采用机械手进行刀具交换的方式 如图7 2所示 应用得最为广泛 这是因为机械手换刀有很大的灵活性 而且可以减少换刀时间 机械手式换刀 7 2 1加工中心主轴的准停 7 2加工中心的换刀程序 主轴准停也叫主轴定向 在加工中心等数控机床上 由于有机械手自动换刀 要求刀柄上的键槽对准主轴的端面键上 因此主轴每次必须停在一个固定准确的位置上 以利于机械手换刀 主轴准停装置有机械式和电气式两种 第7章加工中心编程 图为采用电气准停装置的工作原理图 l 多楔带轮2 磁传感器3 永久磁铁 7 2 2换刀程序 7 2加工中心的换刀程序 除换刀程序外 加工中心的编程方法和普通数控机床相同 不同的数控系统 其换刀程序是不相同的 通常选刀和换刀分开进行 多数加工中心都规定了 换刀点 位置 即定距换刀 换刀程序可采用两种方法设计 方法一 N10G28Z0T02N20M06方法二 N100G01Z30T02 N200G28Z0M06N210G01Z30T05 第7章加工中心编程 7 3加工中心编程实例 例1 加工如图所示的平面凸轮轮廓 毛坯材料为中碳钢 尺寸如图7 5所示 零件图中23mm深的半圆槽和外轮廓不加工 只讨论凸轮内滚子槽轮廓的加工程序 第7章加工中心编程 凸轮毛坯 7 3加工中心编程实例 1 工艺分析装夹 以 45 的孔和K面定位在 专用夹具装夹 刀具 用三把 25 的四刃硬质合金锥柄端铣刀 分别用于粗加工 T03 半精加工 T04 和精加工 T05 为保证顺利下刀到要求的槽深 要先用钻头钻出底孔 然后再用键槽铣刀将孔底铣平 因此还要一把 25 的麻花钻 T01 和一把 25 的键槽铣刀 T02 工步 为达到图纸要求的表面粗糙度 分粗铣 半精铣 精铣三个工步完成加工 半精铣和精铣单边余量分别为1 1 5mm和0 1 0 2mm 在安排上 根据毛坯材料和机床性能 粗加工分两层加工完成 以避免Z向吃刀过深 半精加工和精加工不分层 一刀完成 刀具加工路线选择顺铣 可避免在粗加工时发生扎刀划伤加工面 而且在精铣时还可以提高表面光洁程度 第7章加工中心编程 7 3加工中心编程实例 切削参数 根据毛坯材料 刀具材料和机床特性 选择如表7 1所示的切削参数 第7章加工中心编程 表7 1切削参数 7 3加工中心编程实例 2 数据计算选择 45 孔的中心为编程原点 考虑到该零件关于Y对称 因此只计算 X一侧的基点坐标即可 计算时使用计算机绘图软件求出 如图所示 第7章加工中心编程 7 3加工中心编程实例 3 加工程序 第7章加工中心编程 O0070 主程序 钻底孔 N10G91G28Z0T01M06N20G90G00X134 889Y32 072S250N30G43G00Z100 0H01M03N40G01Z2 0F1000M08N50G73Z 25 0R2 0Q2 0F25N60G80G00Z250 0M09 铣平下刀位 N70G91G28Z0T02M06N80G90G00X134 889Y32 072S250N90G43G00Z100 0H02M03N100G01Z2 0F1000M08N110Z 20 0F100N120Z25 0F20N130G91G01X5 0F20N140G02I 5 0 铣整圆 N150G01X 5 0F100N160G90G00Z250 0M09 粗铣第一层 N170G91G28Z0T03M06N180G90G00X134 889Y32 072S400N190G43Z100 0H03M03N200G01Z5 0F1000M08N210Z 12 5F100N220G42D03G01X92 025Y57 248F30 半径补偿11 5 N230M98P0001N240G40G01X134 889Y32 072F100N250M01N260G42D03G01X142 151Y15 563F30N270M98P0002N280G40G01Z5 0F1000N290M01 粗铣第二层 N300G01X134 889Y32 072N310Z 25 0F50N320G42D03G01X92 025Y57 248F30N330M98P0001N340G40G01X134 889Y32 072F100N350M01N360G42D03G01X142 151Y15 563F30N370M98P0002N380G40G01Z5 0F1000N390M01 半精铣 N400G91G28Z0T04M06N410G90G00X134 889Y32 072S400N420G43G00Z100 0H04M03N430G01Z5 0F1000M08N440Z 25 0F100N450G42D04G01X92 025Y57 248F30 半径补偿12 35 N460M98P0001N470G40G01X134 889Y32 072F100N480M01N490G42D04G01X142 151Y15 563F30N500M98P0002N510G40G01Z5 0F1000N520G00Z200 0M09 精铣 N530G91G28Z0T05M06N540G90G00X134 889Y32 072S400N550G43G00Z100 0H05M03N560G01Z5 0F1000M08N570Z 25 0F100N580G42D05G01X92 025Y57 248F30 半径补偿12 35 N590M98P0001N600G40G01X134 889Y32 072F100N610M01N620G42D05G01X142 151Y15 563F30N630M98P0002N640G40G01Z5 0F1000N650G00Z200 0M09N660M30 O0001 外侧轮廓逆时针子程序 N10G02X75 795Y66 755R30N20G03X 75 795Y66 755R101N30G02X 92 025Y57 248R30N40G03X 134 889Y32 072R79N50G03X 142 151Y15 563R30N60G03X142 151Y15 563R 143N70G03X134 889Y32 072R30N80G03X92 025Y57 248R79N90M99 O0002 内侧轮