加工中心的特点加工中心的主要加工对象 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,

　　1第五章第五章加工中心的编程与加工加工中心的编程与加工第一节数控加工中心概述第二节数控加工中心编程第三节数控加工中心操作第四节加工中心综合应用实例2第一节第一节数控加工中心概述数控加工中心概述加工中心是带有刀库和自动换刀装臵的数控机床。其特点：数控系统能控制机床自动地更换刀具，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。1.全封闭防护2.工序集中，加工连续进行3.使用多把刀具，自动进行刀具交换4.使用多个工作台，自动进行工作台交换5.功能强大，趋向复合加工6.高自动化、高精度、高效率7.高投入8.在适当的条件下才能发挥最佳效益加工中心的特点3第一节第一节数控加工中心概述数控加工中心概述加工中心的主要加工对象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4第一节第一节数控加工中心概述数控加工中心概述加工中心加工的零件5第一节第一节数控加工中心概述数控加工中心概述加工中心的分类立式加工中心卧式加工中心龙门式加工中心6第一节第一节数控加工中心概述数控加工中心概述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轴护线架冷却液箱加工中心的组成自动换刀装置（ATC）第一节数控加工中心概述作用——交换主轴与刀库中的刀（工）具MOV36ATC第一节数控加工中心概述1.刀库容量适当2.换刀时间短3.换刀空间小4.动作可靠、使用稳定5.刀具重复定位精度高6.刀具识别准确一、对自动换刀装置的要求第一节数控加工中心概述二、刀库在加工中心上使用的刀库主要有两种，一种是盘式刀库，一种是链式刀库。1.盘式刀库刀库容量相对较小，一般在1～24把刀具，主要适用于小型加工中心；2.链式刀库刀库容量大，一般在1～100把刀具，主要适用于大中型加工中心。第一节数控加工中心概述三、换刀方式1.机械手换刀2.主轴换刀第一节数控加工中心概述四、刀具识别方法1.刀座编码2.刀柄编码第一节数控加工中心概述刀座编码第一节数控加工中心概述刀座编码第一节数控加工中心概述识别码块识别传感器刀柄编码三工作台自动交换装置（APC）第一节数控加工中心概述作用——携带工件在工位及机床之间转换，减小定位误差，减少装夹时间，提高加工精度及生产效率。APC第一节数控加工中心概述1.工作台数量适当2.交换时间短3.交换空间小4.动作可靠、使用稳定5.工作台重复定位精度高一、对工作台自动交换装置的要求第一节数控加工中心概述MOV38托盘交换系统第一节数控加工中心概述1.回转交换式2.移动交换式二、工作台自动交换装置的类型19第一节第一节数控加工中心概述数控加工中心概述自动换刀装臵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臵，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—主轴运动换刀换刀过程20第一节第一节数控加工中心概述数控加工中心概述油缸刀库换刀机械手主轴（b）（a）（c）（d）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、交换刀具位臵：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21第一节第一节数控加工中心概述数控加工中心概述电机主轴气缸刀库刀盘直线导轨（a）（b）（c）（d）（e）（f）刀库移动-主轴升降式换刀过程22第一节第一节数控加工中心概述数控加工中心概述(a)分度：将刀盘上接收刀具的空刀座转到换刀所需的预定位臵。(b)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。刀库移动-主轴升降式换刀过程23第一节第一节数控加工中心概述数控加工中心概述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。加工中心的工艺准备24第一节第一节数控加工中心概述数控加工中心概述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。（待续）工艺方案确定原则25第一节第一节数控加工中心概述数控加工中心概述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。 工艺方案确定原则 26 第二节 第二节 数控加工中心编程 数控加工中心编程 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、为提高机床利用率，尽量采用刀具机外预调，并将测量 尺寸填写到刀具卡片中，以便操作者在运行程序前，及时修 改刀具补偿参数。 5、对于编好的程序，应认真检查，并于加工前安排好试运 行。 6、尽量把不同工序内容的程序，分别安排到不同的子程序 中，或按工序顺序添加程序段号标记。 7、尽可能地利用机床数控系统本身所提供的镜像、旋转、 固定循环和宏指令编程处理的功能，以简化程序量。 8、合理的编写换刀程序。注意第1把刀的编程处理。利来国际官网 编程要点 27 第二节 第二节 数控加工中心编程 数控加工中心编程 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。 加工中心的编程 28 第二节 第二节 数控加工中心编程 数控加工中心编程 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： 1、换刀动作前必须使主轴准停（用M19指令）。 2、换刀点的位臵应根据所用机床的要求安排，有的机床要 求必 须将换刀位臵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 位臵。 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。 自动换刀程序的编写 29 第二节 第二节 数控加工中心编程 数控加工中心编程 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。 自动换刀程序实例 30 第二节 第二节 数控加工中心编程 数控加工中心编程 %1000 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） 31 第二节 第二节 数控加工中心编程 数控加工中心编程 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） 32 第二节 第二节 数控加工中心编程 数控加工中心编程 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） 33 第二节 第二节 数控加工中心编程 数控加工中心编程 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） 34 第三节 第三节 数控加工中心操作 数控加工中心操作 一、加工中心操作要点 1．加工中心工作之前的开关机 2．机床自动加工 机床自动加工也称为存储器方式加工。它是利用加工中心内存储的 加工程序，使机床对工件进行连续加工，是加工中心运用得最多的操 作方式。加工中心在存储器方式下运行时间越长，其机床利用率也就 越高。 3．手动程序输入 MDI方式也称为键盘操作方式。它在修整工件个别遗留问题或单