加工中心的基本操作.docx

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加工中心的基本操作

加工中心教案

一．主轴功能及主轴的正、反转

主轴功能又叫S功能，其代码由地址符S和其后的数字组成。

用于指定主轴转速，单位为r/min，例如，S250表示主轴转速为250r/min.

主轴正、反转及停止指令M03、M04、M05

M03表示主轴正转（顺时针方向旋转）。

所谓主轴正转，是从主轴往Z正方向看去，主轴处于顺时针方向旋转。

M04表示主轴反转（逆时针方向旋转）。

所谓主轴反转，是从主轴往Z正方向看去，主轴处于逆时针方向旋转。

M05为主轴停转。

它是在该程序段其他指令执行完以后才执行的。

如主轴以每分钟2500转的速度正转，其指令为：

M03S2500。

二．刀具功能及换刀

刀具功能又叫T功能，其代码由地址符T和其后的数字组成，用于数控系统进行选刀或换刀时指定刀具和刀具补偿号。

例如T0102表示采用1号刀具和2号刀补。

如需换取01号刀，其指令为：

M06T01。

三．机床坐标系及工件坐标系

机床坐标系：

用机床零点作为原点设置的坐标系称为机床坐标系。

机床上的一个用作为加工基准的特定点称为机床零点。

机床制造厂对每台机床设置机床零点。

机床坐标系一旦设定，就保持不变，直到电源关掉为止。

工件坐标系：

加工工件时使用的坐标系称作工件坐标系。

工件坐标系由CNC预先设置。

一个加工程序可设置一个工件坐标系。

工件坐标系可以通过移动原点来改变设置。

可以用下面三种方法设置工件坐标系：

（1）用G92法

在程序中，在G92之后指定一个值来设定工件坐标系。

（2）自动设置

预先将参数NO。

1201#0（SPR）设为1，当执行手动返回参考点后，就自动设定了工件坐标系。

（3）使用CRT/MDI面板输入

使用CRT/MDI面板输入可以设置6个工件坐标系。

G54工件坐标系1、G55工件坐标系2、G56工件坐标系3、G57工件坐标系4、G58工件坐标系5、G59工件坐标系6。

工件坐标系选择G54～G59

说明：

G54～G59是系统预定的6个工作坐标系（如图5.10.1），可根据需要任意选用。

这6个预定工件坐标系的原点在机床坐标系中的值（工件零点偏置值）可用MDI方式输入，系统自动记忆。

工件坐标系一旦，后续程序段中绝对值编程时的指令值均为相对此工件坐标系原点的值。

G54～G59为模态功能，可相互注销，G54为缺省值。

例3.如上图所示，使用工件坐标系编程：

要求刀具从当前点移动到A点，再从A点移动到B点。

注意：

使用该组指令前，先用MDI方式输入各坐标系的坐标原点在机床坐标系中的坐标值。

使用CRT/MDI面板输入设定工件坐标系的具体方法

1）将基准刀移动至所要设定的工件坐标系原点位置。

2）在MDI面板上选择OFFSET“偏置”用软键选择“坐标系”，用光标移动键将光标移动到G54的X坐标上，用MDI上面板的键输入0.0,按“测量”，即设置X轴的工件坐标原点;将光标移动到G54的Y坐标上，用MDI上面板的键输入0.0,按“测量”，即设置Y轴的工件坐标原点;将光标移动到G54的Z坐标上，用MDI上面板的键输入0.0,按“测量”，即设置Z轴的工件坐标原点。

注：

在输入G54的坐标值时，所输的数值后必须有小数点。

四．对刀操作

1.X轴对刀

在进入系统时，根据提示机床回零，装上寻边器，装上工件，用正向视图，选择手动方式，将X轴移动到工件外，下降Z轴，转为手轮或单步方式，将寻边器慢慢移向工件，直到提示“水平方向已经到位”记下此时机械坐标的“X”值暂记为（X=X1）。

（如图5-2）

图5-2

然后转为手动方式提升Z轴，将寻边器移动到X轴的反向，下降Z轴，转为手轮或单步方式，将寻边器慢慢移向工件，直到提示“水平方向已经到位”记下此时机械坐标的“X”值暂记为（X=X2）

计算：

X1+X2/2=X3工件的中心点，即G54的X坐标（输入到G54的X坐标）

2.Y轴对刀

对好X轴后，选择手动方式，将Z轴提起，用左向视图，将Y轴移动到工件外，下降Z轴，转为手轮或单步方式，将寻边器慢慢移向工件，直到提示“水平方向已经到位”记下此时机械坐标的“X”值暂记为（Y=Y1）。

（如图4-1-3）

然后转为手动方式提升Z轴，将寻边器移动到Y轴的反向，下降Z轴，转为手轮或单步方式，将寻边器慢慢移向工件，直到提示“水平方向已经到位”记下此时机械坐标的“X”值暂记为（Y=Y2）

计算：

Y1+Y2/2=Y3工件的中心点，即G54的X坐标（输入到G54的Y坐标）

3．Z轴对刀

在对好X、Y轴后，提升Z坐标，卸去寻边器安装铣刀，启动主轴旋转，下降Z轴到工件表面，转为手轮或单步方式，用局部放大，慢慢将铣刀移到工件表面，记下此时机械坐标的“Z”值，（如图5-3）

图5-3

4.（G54～G59）的坐标输入：

在MDI面板上选择OFFSET“偏置”用软键选择“坐标系”，用光标移动键将光标移动到G54的X坐标上，用MDI上面板的键输入（X3）按“输入键INPUT”，输入Y值（Y3）按“输入键INPUT”，输入Z值（Z***）按“输入键INPUT”。

注：

在输入G54的坐标值时，所输的数值后必须有小数点。

五．刀具补偿功能

1．刀具半径补偿（G40G41G42）

刀具半径补偿G40，G41，G42

格式：

说明：

G40：

取消刀具半径补偿；

G41左刀补（在刀具前进方向左侧补偿），如图6-3（a）；

G42：

右刀补（在刀具前进方向右侧补偿），如图6-3（b）；

G17：

刀具半径补偿平面为XY平面；

G18：

刀具半径补偿平面为ZX平面；

G19：

刀具半径补偿平面为YZ平面；

X，Y，Z：

G00/G01的参数，即刀补建立或取消的终点（注：

投影到补偿平面上的刀具轨迹受到补偿）；

D：

G41/G42的参数，即刀补号码（D00～D99），它代表了刀补表中对应的半径补偿值。

G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。

注意：

刀具半径补偿平面的切换必须在补偿取消方式下进行；

刀具半径补偿的建立与取消只能用G00或G01指令，不得是G02或G03。

例1：

考虑刀具半径补偿，编制图所示零件的加工程序：

要求建立如图所示的工件坐标系，按箭头所指示的路径进行加工，设加工开始时刀具距离工件上表面50mm，切削深度为10mm。

图6-3

注意：

加工前应先用手动方式对刀，将刀具移动到相对于编程原点（-10，-10，50）的对刀点处；

图中带箭头的实线为编程轮廓，不带箭头的虚线为刀具中心的实际路线。

2．刀具长度补偿（G43G44G49）

格式：

说明：

G17：

刀具长度补偿轴为Z平面；

G18：

刀具长度补偿轴为Y平面；

G19：

刀具长度补偿轴为X平面；

G49：

取消刀具长度补偿；

G43：

正向偏置（补偿轴终点加上偏置值）；

G44：

负向偏置（补偿轴终点减去偏置值）；

X，Y，Z：

G00/G01的参数，即刀补建立或取消的终点；

H：

G43/G44的参数，即刀具长度补偿偏置号（H00～H99），它代表了刀补表中应的长度补偿值。

G43、G44、G49都是模态代码，可相互注销。

例2：

考虑刀具长度补偿，编制如下图所示零件的加工程序：

要求建立如图所示的工件坐标系，按箭头所指示的路径进行加工。

注意：

垂直于G17/G18/G19所选平面的轴受到长度补偿；

偏置号改变时，新的偏置并不加到旧偏置上，例如：

设H01的偏置为20，H02的偏置值为30，则

G90G43Z100H01；Z将达到120

G90G43Z100H02；Z将达到130

六．设置刀补

使用CRT/MDI面板输入设定刀补的具体方法

1）将基准刀移动至所要设定的工件坐标系原点位置或其它参考点。

2）在MDI面板上选择OFFSET“偏置”用软键选择“坐标系”，用光标移动键将光标移动到G54的X坐标上，用MDI上面板的键输入0.0,按“测量”，即设置X轴的工件坐标原点;将光标移动到G54的Y坐标上，用MDI上面板的键输入0.0,按“测量”，即设置Y轴的工件坐标原点;将光标移动到G54的Z坐标上，用MDI上面板的键输入0.0,按“测量”，即设置Z轴的工件坐标原点。

3）将Z轴的机械坐标抄录在OFFSET“补正”的第一把刀的形状（H）中。

（~INPUT）

4）调换第2把刀，移动刀尖至工件坐标系原点位置或其它参考点位置。

5）将位置界面中机械坐标的Z轴坐标抄录在OFFSET“补正”的第二把刀的形状（H）中。

（~INPUT）

6）其它刀具与第2把刀同理操作。

七．常用指令

插补功能

1．G00快速定位（模态，初态）

格式：

N_G00X_Y_Z_C_（或A_）

其中X，Y，Z，C（或A）为要定位到的位置的相对坐标（G91状态时）或绝对坐标（G90状态），不需要定位的轴可省略。

快速定位的速度由系统1号参数确定，可用参数键进入修改。

快速定位的顺序如下：

若Z方向是向正方向（铣刀升高离开工件）移动时：

先Z轴，再X轴Y轴最后第四轴定位。

若Z方向是向负方向移动时：

先X轴Y轴，再第四轴最后Z轴定位。

2．G01直线插补（模态）

格式：

N_G01X_Y_Z_（或C_）

说明：

X、Z、Y：

为绝对编程时终点在工件坐标系中的坐标；

F_：

合成进给速度。

G01指令刀具以联动的方式，按F规定的合成进给速度，从当前位置按线性路线（联动直线轴的合成轨迹为直线）移动到程序段指令的终点。

G01是模态代码，可由G00、G02、G03功能注销。

其中X，Y，Z，为直线终点的相对坐标或绝对坐标，无移动的轴可省略。

F为进给速率，省略则用上次执行过的F速度。

3．G02，G03圆弧插补（模态）

格式：

G17G02X_Y_

N_G18Z_X_R_F_

G19G03Y_Z_

或G17G02X_Y_I_J_

N_G18Z_X_I_K_F_

G19G03Y_Z_J_K_

第一种格式是用圆弧半径R进行编程，第二种格式是用圆心相对于起点（起点即当前位置）的位置进行编程。

其中：

X，Y，Z为圆弧终点的坐标（G90时为绝对坐标，G91时为相对坐标），无运动的轴可省略。

R圆弧的半径。

若R＞0，则为小于等于180度的圆弧，若R＜0则为大于等于180度的圆弧。

I圆心相对于起点的坐标在X轴上的分量。

J圆心相对于起点的坐标在Y轴上的分量。

K圆心相对于起点的坐标在Z轴上的分量。

G17，G18，G19分别选择X，Y平面和Y，Z平面和Y，Z平面。

G02为顺时针方向。

G03为逆时针方向，（如图6-1示）。

F进给速率，可省略。

圆弧插补是按照切削速度进刀的。

圆弧插补自动过象限，过象限时自动进行反向间隙补偿。

说明：

G02/G03指令刀具，按顺时针/逆时针进行圆弧加工。

圆弧插补G02/G03的判断，是在加工平面内，根据其插补时的旋转方向为顺时针/逆时针来区分的。

工平面为观察者迎着Y轴的指向，所面对的平面（如图6-2示）

图6-1插补方向

图6-2参数说明

固定循环功能

1．钻孔循环（G81）

格式：

N_G81X_Y_R_Z_F_J

其中：

XY为XY平面的位置

R–R基准面（G90绝对位置，G91相对于起点位置）

Z–孔深（G90绝对位置，G91相对于R基准面位置）

其中RZ为模态数据。

加工过程：

（1）XY平面孔定位

（2）快速下至R基准面

（3）Z轴向下钻孔

（4）快速返回起始点（G98时）或R基准面（G99时）

（5）若有L字段，则循环

（1）~（4）做完L个孔

2．G82钻孔循环

格式：

N_G82X_Y_R_Z_P_F_J

其中：

XY为XY平面的位置

R–R基准面（G90绝对位置，G91相对于起点位置）

Z–孔深（G90绝对位置，G91相对于R基准面位置）

其中RZ为固定循环模态数据。

加工过程：

（1）XY平面孔定位

（2）快速下至R基准面

（3）Z轴向下钻孔，在孔底暂停P给定的时间

（4）快速返回起始点（G98时）或R基准面（G99时）

（5）若有L字段，则循环

（1）~（4）做完L个孔

3．G83深孔钻（啄钻）循环

格式：

N_G83X_Y_R_Z_W_Q_V_F_J

其中：

XY为XY平面的位置

R–R基准面的位置（G90绝对坐标，G91相对于程序段起点位置）

Z–孔深度（G90绝对坐标，G91为相对于R基准面位置）

W–首次切深，W＞0（从R基准面开始计算的深度）

V–快速下刀时，离末加工面的距离.V＞0.U≥V

Q–Z轴加工的增量，Q＞0

其中RZVQ为固定循环模态数据.

加工过程：

（1）XY平面定位

（2）下至R基准面

（3）第一刀向下W深度

（4）快速上刀回R基准面

（5）快速下至离开末加工面V的距离的位置