加工中心编程精解.ppt

1、1第第5 5章章 数控铣床和加工中心及编程数控铣床和加工中心及编程 5 51 1 加工加工工艺基础工艺基础 5 52 2 数控铣床加工中心数控铣床加工中心编程编程 5 53 3 加工中心编程实例加工中心编程实例2学习目标和重点学习目标和重点目标目标：学习和应用FANUCFANUC数控系统的各种指令。掌握FANUCFANUC数控系统的各种指令格式和应用范围、技巧。中等难度的零件加工程序的编制和加工。重点重点：FANUCFANUC数控系统的各种指令格式和应用范围、技巧。数控加工及程序编制的综合能力35.15.1 加工工艺基础加工工艺基础 数控铣床与加工中心工艺特点数控铣床与加工中心工艺特点 刀具及

2、工艺特点刀具及工艺特点加工工艺分析加工工艺分析 45.1.1 5.1.1 数控铣床加工中心工艺特点数控铣床加工中心工艺特点 数控铣床是一种用途广泛的机床。加工中心和数控铣床有很多相似之处，但主要区别在于刀具库和自刀具库和自动刀具交换装置动刀具交换装置(ATC,AutmaticATC,Autmatic Tools Changer)Tools Changer)，是一种备有刀库并能通过程序或手动控制自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。数控铣床和加工中心都能够进行铣削、钻削、镗削及攻螺纹铣削、钻削、镗削及攻螺纹等加工。55.1.1 5.1.1 数控铣床加工中心工艺特点数控铣床加工中心工艺特点1

3、 1、数控铣床数控铣床 数控铣床按其主轴位置的不同分三类：立式、卧式、立卧两用铣床数控铣床按其主轴位置的不同分三类：立式、卧式、立卧两用铣床数控系统控制的坐标轴数量分类：数控系统控制的坐标轴数量分类：2.5轴、轴、3轴、轴、4轴、轴、5轴联动铣床轴联动铣床 2 2、加工中心、加工中心 按其主轴位置的不同分三类：立式、卧式、立卧两用、龙门加工中心按其主轴位置的不同分三类：立式、卧式、立卧两用、龙门加工中心按换刀方式：带机械手、无机械手、转塔刀库加工中心按换刀方式：带机械手、无机械手、转塔刀库加工中心65.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点 数控铣床与加工中心上使用的刀具主要有铣削用

4、刀具和孔加工用刀具。1.1.铣刀铣刀 （1 1）面铣刀）面铣刀 （2 2）立铣刀）立铣刀 （3 3）模具铣刀）模具铣刀 （4 4）键槽铣刀）键槽铣刀 （5 5）鼓形铣刀）鼓形铣刀 （6 6）成形铣刀）成形铣刀 （7 7）锯片铣刀）锯片铣刀 孔加工刀具孔加工刀具（1 1）数控钻头）数控钻头（2 2）数控铰刀）数控铰刀（3 3）镗刀）镗刀（4 4）丝锥）丝锥（5 5）扩（锪）孔刀）扩（锪）孔刀 75.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点面铣刀 修光刃刀片修光刃刀片 l 最大切深最大切深6mml 容屑空间大，排屑畅快，加工效率高容屑空间大，排屑畅快，加工效率高l 粗齿、细齿结构各有所长，

5、满足不同条件加工粗齿、细齿结构各有所长，满足不同条件加工l 高精度、长寿命刀体高精度、长寿命刀体l 优化的槽型和牌号实现高去除率切削优化的槽型和牌号实现高去除率切削l 坚韧的硬质合金刀垫及刀片自定位使刀具更安全易用坚韧的硬质合金刀垫及刀片自定位使刀具更安全易用l 修光刃刀片集高效率及高光洁度与一身修光刃刀片集高效率及高光洁度与一身l 通用性好通用性好最大切深最大切深6mm85.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点硬质合金刀具四大四大系列系列钻头钻头铰刀铰刀螺纹刀具螺纹刀具铣刀铣刀95.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点钻头总共有钻头总共有7项：项：lNC定心钻定心钻l

6、阶梯钻头阶梯钻头l麻花钻麻花钻l内冷麻花钻头内冷麻花钻头l三刃钻三刃钻l直槽钻直槽钻l中心钻中心钻105.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点硬质合金立铣刀立铣刀总共分有立铣刀总共分有8项：项：通用立铣刀通用立铣刀键槽立铣刀键槽立铣刀模具立铣刀模具立铣刀铝合金加工立铣刀铝合金加工立铣刀镍基合金镍基合金/钛合金钛合金/不锈钢加工用立铣刀不锈钢加工用立铣刀普通硬度加工用立铣刀普通硬度加工用立铣刀硬切削加工用立铣刀硬切削加工用立铣刀高速切削用立铣刀高速切削用立铣刀115.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点硬质合金铰刀 q铰孔精度可达铰孔精度可达 IT6-7q表面粗糙度可达表

7、面粗糙度可达Ra0.4-1.6q直槽、螺旋槽结构俱全直槽、螺旋槽结构俱全q高耐磨高耐磨K20UF材质与涂层的完美结合，材质与涂层的完美结合，以适应各种材料的加工以适应各种材料的加工q可可提供不等齿距系列及大螺旋系列提供不等齿距系列及大螺旋系列d=2-22125.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点螺纹刀具丝锥可加工丝锥可加工M3-M12M3-M12的螺纹的螺纹孔孔更大的螺纹孔，螺纹铣刀更大的螺纹孔，螺纹铣刀是理想的选择，可加工是理想的选择，可加工M5-M5-M20M20的的螺纹孔螺纹孔直槽结构及右螺旋槽结构直槽结构及右螺旋槽结构高韧性材高韧性材质质K40UFK40UF和和涂层的涂层

8、的完美结合，确保更高的刀完美结合，确保更高的刀具寿命具寿命4201,4202,4605,4606，4551系列系列-孔的螺纹加工孔的螺纹加工 d=M3-M20 135.1.2 5.1.2 刀具及工艺特点刀具及工艺特点螺纹铣刀螺纹铣刀内螺纹外螺纹 对于对于40柄机床来讲柄机床来讲,当螺当螺纹大于纹大于M24,50柄机床当螺柄机床当螺纹大于纹大于M42。采用螺纹铣是采用螺纹铣是必然的选择必然的选择。145.1.3 5.1.3 加工工艺分析加工工艺分析常用刀具的直径选择常用刀具的直径选择 进给路线的确定进给路线的确定151 1、常用刀具的直径、常用刀具的直径（1）面铣刀）面铣刀直径主要根据工件宽度（

9、比切宽大20-50%）根据主轴直径选取 D=1.5d。（d为主轴直径）最佳铣削位置最佳铣削位置 161 1、常用刀具的直径、常用刀具的直径（2）立铣刀）立铣刀R（0.80.9）H（1/31/4）R171 1、常用刀具的直径、常用刀具的直径（3）键槽铣刀）键槽铣刀两步法铣削键槽两步法铣削键槽 182 2、进给路线、进给路线（1）顺铣）顺铣a和逆铣和逆铣b的选择的选择192 2、进给路线、进给路线（2）铣削外轮廓的进给路线）铣削外轮廓的进给路线202 2、进给路线、进给路线（3）铣削内轮廓的进给路线）铣削内轮廓的进给路线212 2、进给路线、进给路线（4）铣削内槽的进给路线）铣削内槽的进给路线22

10、2 2、进给路线、进给路线（5）铣削曲面轮廓的进给路线）铣削曲面轮廓的进给路线232 2、进给路线、进给路线（6）孔加工时进给路线的确定）孔加工时进给路线的确定确定确定xy平面内的进给路线平面内的进给路线圆周均布孔的最短进给路线设计示例圆周均布孔的最短进给路线设计示例 242 2、进给路线、进给路线（6）孔加工时进给路线的确定）孔加工时进给路线的确定确定确定xy平面内的进给路线平面内的进给路线定位要准确252 2、进给路线、进给路线（6）孔加工时进给路线的确定）孔加工时进给路线的确定确定确定Z向的进给路线向的进给路线265.2 5.2 数控数控铣床加工中心床加工中心编程程 数控车床的品种繁多，

11、结构及数控系统各异，但在许多方面仍有共同之处。本章介绍采用FANUC系统的数控车床的程序编制。数控系统的功能数控系统的功能 工件坐标系设定工件坐标系设定基本移动指令基本移动指令刀具参数补偿指令刀具参数补偿指令返回参考点指令返回参考点指令固定循环指令固定循环指令等导程螺纹切削等导程螺纹切削子程序子程序 275.2.1 5.2.1 数控系统的功能数控系统的功能1 1 G G功能功能 G90 G80 G40 G17 G49 G21；功能：初始化状态设定。式中：G90 绝对值方式；G80 取消固定循环；G40 取消刀具半径补偿；G17 选择xy平面；G49 取消刀具长度补偿；G21 公制单位输入选择；

12、285.2.1 5.2.1 数控系统的功能数控系统的功能2 2、M功能功能前指令码：前指令码和同一程序段中的移动指令同时执 （W）和后指令码后指令码：在同段的移动指令执行完后才执行。3 3、F F功能功能fz(mmfz(mm/min)/min)进给速度vf=fzz n；（铣床、加工中心）4 4、S S功能功能r/minr/min295.2.1 5.2.1 数控系统的功能数控系统的功能5、T功能功能（1）换刀指令为 无机械手式换刀方式：无机械手式换刀方式：固定刀号式固定刀号式M06 T02；（主轴上的刀具先装回刀库，再旋转至2号刀，将2号刀装上主轴）有机械手式换刀方式：有机械手式换刀方式：无固定

13、刀号式无固定刀号式 ：T01T01；（1号刀转至换刀位置）M06 T03M06 T03；（将1号刀换到主轴上，3号刀转至换刀位置）M06 T04M06 T04；（将3号刀换到主轴上，4号刀转至换刀位置）M06M06；（将4号刀换到主轴上）305.2.1 5.2.1 数控系统的功能数控系统的功能实际换刀程序1）只需Z轴回机床原点（无机械手式的换刀）：G91 G28 Z0G91 G28 Z0；M06 T03M06 T03；G91 G28 Z0G91 G28 Z0；M06 T05M06 T05；315.2.1 5.2.1 数控系统的功能数控系统的功能2）Z轴先返回机床原点，且必须Y轴返回第二参考点（

14、有机械手式的换刀）：T01T01；G91 G28 Z0G91 G28 Z0；G30 Y0G30 Y0；M06 T03M06 T03；G91 G28 Z0G91 G28 Z0；G30 Y0G30 Y0；M06 T04M06 T04；G91 G28 Z0G91 G28 Z0；G30 Y0G30 Y0；M06 T05M06 T05；325.2.2 5.2.2 工件坐标系设定工件坐标系设定1、G54G59设定设定 数控机床一般在开机后需“回零”才能建立机床坐标系。一般在正确建立机床坐标系后可用G54G59在一个程序中最多设定6个工件坐标系。【例】在程序中用设定一个坐标系（左图）和设定两个坐标系（右图）

15、335.2.2 5.2.2 工件坐标系设定工件坐标系设定2、G92建立工件坐标系建立工件坐标系 G92 X_ Y_ Z_；功能：通过设定刀具起点相对于工件原点的相对位置来建立坐标系，需单独 程序段。式中：X、Y、Z指刀具起点相对于工件原点的坐标。G92 X30.Y30.Z20.；345.2.2 5.2.2 工件坐标系设定工件坐标系设定注意：在使用G92之前必须保证刀具处于对刀点，执行该程序段只建立工件坐标系，并不产生坐标轴移动；G92建立建立的工件坐标系在机床重开机时消失。的工件坐标系在机床重开机时消失。使用G54G59建立工件坐标系时，指令可单独指定，也可与其它指令同段指定，如果该程序段中有

16、移动指令（G00、G01）就会在社顶的坐标系中运动；G54G59建立工件坐标系在机床重新开机后并不消失建立工件坐标系在机床重新开机后并不消失，并与刀具的起始位置无关。355.2.3 5.2.3 基本移动指令基本移动指令 1.1.快速定位（快速定位（G00/G0G00/G0）格式：G00 X_ Y_ Z_G00 X_ Y_ Z_；功能：只能快速定位，不能切削加工，可以同时指令一轴、两轴或三轴。362.2.直线插补（直线插补（G01/G1G01/G1）格式：G01 X_ Y_ Z_ FG01 X_ Y_ Z_ F ；功能：可以同时指令一轴、两轴或三轴。【例】在立式数控铣床上按图所示的走刀路线铣削工件上表面，已知主轴转速300r/min，进给量为200mm/min，试编制加工程序。O5001；G90 G54 G00 X155.Y40.S300；G00 Z50.M03；Z0.；G01 X-155.F120；G00 Y-40.；G01 X155.；G00 Z300.M05；X250.Y180.；M30；373.3.圆弧插补（圆弧插补（G02/G2G02/G2、G03/G3G03/G3）式中：I、