《數(shù)控加工中心操作與加工》

1、 行業(yè)模塊加工中心操作與加工 項(xiàng)目1 加工中心的操作編程 學(xué)習(xí)單元1 加工中心的手動(dòng)方法一、FANUC 0iMATE系統(tǒng)加工中心控制面板FANUC 0iMATE數(shù)控系統(tǒng)分為4個(gè)部分，分別是CNC操作面板，屏幕顯示區(qū)，屏幕軟鍵和機(jī)床控制面板，如圖H.1.1所示。機(jī)床控制面板CNC操作面板屏幕顯示區(qū)屏幕軟鍵圖H.1.1 FANUC數(shù)控系統(tǒng)加工中心控制面板 1 FANUC數(shù)控系統(tǒng)CNC操作面板FANUC數(shù)控系統(tǒng)CNC操作面板如圖H.1.2所示，各按鍵功能見表H1.1。圖H.1.2 FANUC數(shù)控系統(tǒng)CNC操作面板表H1.1： FANUC數(shù)控系統(tǒng)操作面板各鍵功能鍵名稱功能說明09地址、數(shù)字鍵輸入輸入字

2、母、數(shù)字和符號(hào)SHIFT上檔鍵切換字符EOB段結(jié)束符鍵每條語句結(jié)束后加“；”POS加工操作區(qū)域鍵顯示加工狀態(tài)PROG程序操作區(qū)域鍵顯示程序界面OFS/SET參數(shù)操作區(qū)域鍵顯示參數(shù)和設(shè)置界面SYSTEM系統(tǒng)參數(shù)鍵設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)MESSAGE報(bào)警參數(shù)鍵顯示報(bào)警參數(shù)CSTM/GR圖像顯示鍵顯示當(dāng)前走刀路線INSERT插入鍵手動(dòng)編程時(shí)插入字符ALTER替換鍵編程時(shí)替換字符CAN回退鍵編程時(shí)回退清除字符DELETE刪除鍵刪除程序及字符INPUT輸入鍵輸入各種參數(shù)RESET復(fù)位鍵復(fù)位數(shù)控系統(tǒng)HELP幫助鍵獲得幫助信息翻頁鍵程序編輯時(shí)進(jìn)行翻頁光標(biāo)移動(dòng)鍵移動(dòng)光標(biāo)2 機(jī)床控制面板如圖H.1.3所示,面板各按鈕說明

3、見表H.1.2所示。圖H.1.3 FANUC數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床控制面板表H.1.2: FANUC數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床控制面板各按鈕說明類型按鈕/名稱功能說明模式選擇自動(dòng) 按此按鈕后，進(jìn)入自動(dòng)加工編輯按此按鈕后，進(jìn)入程序編輯MDI按此按鈕后，進(jìn)入MDI，手動(dòng)輸入程序DNC按此按鈕后，可進(jìn)行輸入輸出程序（在線加工）回原點(diǎn)模式按此按鈕后，機(jī)床進(jìn)入回原點(diǎn)模式JOG按此按鈕后，進(jìn)入手動(dòng)狀態(tài)增量按此按鈕后，進(jìn)入增量模式手輪按此按鈕后，進(jìn)入首輪模式，可手輪操作機(jī)床電源開 接通電源電源關(guān)關(guān)閉電源主軸倍率調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速急停按鈕按下急停按鈕機(jī)床立即停止所有移動(dòng)進(jìn)給倍率可調(diào)節(jié)機(jī)床進(jìn)給速度手輪鍵按此鍵可用手輪操作機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)手輪控制器操

4、作機(jī)床移動(dòng)改變控制的坐標(biāo)軸循環(huán)啟動(dòng)程序運(yùn)行開始，在自動(dòng)加工與MDI狀態(tài)下有效循環(huán)暫停在自動(dòng)加工中可暫停程序，再按繼續(xù)加工單段運(yùn)行程序時(shí)每次運(yùn)行一段程序跳段按下此鍵，會(huì)跳過程序段頭輸入/的程序段選擇性停止按下此鍵，會(huì)在程序中有M01處停止輔助功能鎖按下此鍵，所有輔助功能指令被鎖定空運(yùn)行按下此鍵，機(jī)床移動(dòng)進(jìn)入空運(yùn)行狀態(tài)機(jī)床鎖按下此鍵，機(jī)床所有軸被鎖增量/手輪倍率調(diào)節(jié)增量/手輪倍率主軸吹氣把主軸內(nèi)異物排出（在主軸沒有刀的情況下）主軸松開安裝刀具鎖住主軸安裝刀具排屑按下此鍵，可將機(jī)床內(nèi)鐵屑排出工作燈打開機(jī)床工作照明燈主軸正轉(zhuǎn)主軸正轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn)主軸停止主軸停止超程解除解除機(jī)床各軸超程刀庫正轉(zhuǎn)在手動(dòng)

5、狀態(tài)下刀庫正轉(zhuǎn)刀庫反轉(zhuǎn)在手動(dòng)狀態(tài)下刀庫反轉(zhuǎn)冷卻液冷卻液開氣冷氣冷開坐標(biāo)軸控制鍵在手動(dòng)狀態(tài)下控制各個(gè)軸的正負(fù)移動(dòng)按住此鍵加快各軸移動(dòng)速度 二、開機(jī)步驟1.打開機(jī)床電閘；2.點(diǎn)擊”電源開”按鈕；3.打開急停按鈕；4.機(jī)床回參考點(diǎn)，按“回零”鍵,回零鍵變亮進(jìn)入機(jī)床回零狀態(tài)，先按“+Z”鍵，再按“+X”“+Y”鍵，“+Z”“+X”“+Y”鍵的指示燈變亮即回原點(diǎn)完成。或查看屏幕顯示機(jī)床坐標(biāo)系各軸是否回零完畢，如圖H.1.4所示。圖H.1.4 機(jī)床坐標(biāo)系回參考點(diǎn) 注意：機(jī)床回參考點(diǎn)一定要先回Z軸，避免先回其他軸時(shí)發(fā)生與工件的撞刀三、對(duì)刀方法數(shù)控編程一般按照工件坐標(biāo)系編程，對(duì)刀過程一般就是建立工件坐標(biāo)系與機(jī)

6、床坐標(biāo)系之間的聯(lián)系。下面具體說明立式加工中心對(duì)刀方法。以工件中心為對(duì)刀點(diǎn)。如圖H.1.5所示零件加工外輪廓，X Y方向以工件中心為基準(zhǔn)，對(duì)刀步驟如下： 圖H.1.5 零件加工外輪廓 圖H.1.6 尋邊器1在”機(jī)械回零”使用刀具返回參考點(diǎn)。2在主軸上安裝尋邊器，如圖H.1.6所示，然后使主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為300400r/min。3. X 、Y方向?qū)Φ叮河脤み吰飨容p微接觸X正方向到尋邊器同軸為止，打開POS界面，將當(dāng)前相對(duì)坐標(biāo)系清零，抬起主軸，將尋邊器移到工件X負(fù)方向，將主軸向下，尋邊器輕微接觸X負(fù)方向到尋邊器同軸為止，紀(jì)錄此時(shí)坐標(biāo)值，然后將主軸移到紀(jì)錄的坐標(biāo)值的1/2處，按X鍵，然后按（清零）；按

7、同樣方法將刀具Y方向相對(duì)坐標(biāo)系移到坐標(biāo)系的1/2處，按Y鍵，然后按（清零）。打開工件坐標(biāo)系鍵，按 OFS/SET 鍵顯示界面如圖H.1.7所示，將光標(biāo)移到G54位置，在鍵盤上輸入X0，然后按屏幕下方軟鍵測(cè)量鍵完成刀具X軸坐標(biāo)的測(cè)量，然后按照同樣方法測(cè)量出Y軸坐標(biāo)中點(diǎn)的位置。 圖H.1.7 建立G54工件坐標(biāo)系4.Z方向?qū)Φ?Z方向?qū)Φ叮嚎紤]到對(duì)刀的工藝性，一般將工件的上表面做為工件坐標(biāo)系的Z方向零點(diǎn)。Z方向?qū)Φ吨饕性嚽袑?duì)刀法，Z向測(cè)量儀對(duì)刀等幾種方法。（1）試切對(duì)刀法 試切對(duì)刀法簡單，但是會(huì)在工件上留下切痕，對(duì)刀精度低，適用于粗加工對(duì)刀。其對(duì)刀方法如下： 主軸裝上銑刀，主軸正轉(zhuǎn)，用手輪將刀具

8、刀尖輕微接觸工件上表面，打開建立工件坐標(biāo)系界面如圖H.1.7所示，在G54 Z軸位置輸入0，然后按測(cè)量鍵。Z軸對(duì)刀完成。（2）Z向測(cè)量儀對(duì)刀Z向測(cè)量儀對(duì)刀對(duì)精度高，特別是在加工中心進(jìn)行多把刀對(duì)刀的效率較高，對(duì)刀操作如下：1）主軸裝上銑刀，主軸不允許轉(zhuǎn)；2）移動(dòng)刀具到Z向測(cè)量儀上方，用手輪移動(dòng)刀具到刀尖接觸到Z向測(cè)量儀上表面，此時(shí)測(cè)量儀燈亮，如圖H.1.8所示。3）如對(duì)刀儀高度50mm，打開建立工件坐標(biāo)系界面，在G54 Z軸坐標(biāo)中輸入50.0，然后按測(cè)量鍵。Z向?qū)Φ督Y(jié)束。 圖H.1.8 Z向測(cè)量儀對(duì)刀 學(xué)習(xí)單元2 加工中心的自動(dòng)加工一、加工中心加工前準(zhǔn)備工作1.準(zhǔn)備主要內(nèi)容加工以前完成相關(guān)準(zhǔn)備工

9、作，包括工藝分析及工藝路線設(shè)計(jì)、刀具及夾具的選擇、程序編制等。2.操作步驟及內(nèi)容：（1）閉合機(jī)床電閘；（2）點(diǎn)擊”電源開”按鈕；（3）打開急停按鈕。（4）機(jī)床回參考點(diǎn)，按“回零”鍵,回零鍵變亮進(jìn)入機(jī)床回零狀態(tài)，先按“+Z”鍵，再按“+X”“+Y”鍵，“+Z”“+X”“+Y”鍵的指示燈變亮即回原點(diǎn)完成。或查看屏幕顯示機(jī)床坐標(biāo)系各軸是否回零完畢。3根據(jù)工藝安排合理選擇所需刀具。4將已裝夾好刀具的刀柄采用手動(dòng)方式放入刀庫， 即（1）在MDI模式下輸入 “T01 M06” ，執(zhí)行；（2）手動(dòng)將 T01 刀具裝上主軸；（3）按照以上步驟依次將其他刀具放入刀庫；（4）清潔工作臺(tái)，安裝夾具和工件將平口虎鉗清

10、理干凈裝在干凈的工作臺(tái)上，通過百分表找正平虎鉗，再將工件裝正在虎鉗上；（5）用對(duì)刀儀進(jìn)行對(duì)刀，并將參數(shù)輸入機(jī)床。二、程序的輸入1根據(jù)工藝安排合理編制出加工程序。2將編好的程序輸入到數(shù)控系統(tǒng)中，先按程序編輯鍵 ，再按程序操控鍵 PROG 進(jìn)入程序編輯界面，進(jìn)入程序編輯界面后首先輸入程序號(hào)，例如O 9001，在鍵盤上輸入O 9001，然后按EOB鍵，程序號(hào)輸入到機(jī)床系統(tǒng)中。最后將其余程序輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。如圖H.1.9所示 。 圖H.1.9程序輸入面板三、自動(dòng)加工1程序輸入完畢后，不能馬上進(jìn)行加工，應(yīng)先檢查程序輸入無誤后方可加工。具體步驟如下：（1）按自動(dòng)加工鍵進(jìn)入自動(dòng)加工狀態(tài)，再按圖像顯示鍵CS

11、TM/GR，屏幕進(jìn)入圖像顯示界面。之后將加床鎖住，按機(jī)床鎖鍵再按空運(yùn)行鍵 ，最后按循環(huán)啟動(dòng)鍵。程序運(yùn)行，觀察程序是否有誤，如果無誤將機(jī)床鎖與空運(yùn)行鍵關(guān)閉，機(jī)床回參考點(diǎn)，最后按下自動(dòng)加工鍵與循環(huán)啟動(dòng)鍵，進(jìn)行工件的加工；（2）加工完工件后對(duì)工件進(jìn)行測(cè)量，合格后取下工件；（3）清理機(jī)床；（4）關(guān)機(jī)。 學(xué)習(xí)單元3 加工中心的加工編程一、常用地址及含義其中有模態(tài)指令和非模態(tài)指令之分：非模態(tài)指令：只在書寫了該代碼的程序段中有效，下一段程序 中無效；如；M30 模態(tài)指令：一組可相互注銷的指令，這些指令在被同一組的另一個(gè)指令注銷前一直有效。如M05 M30等 1程序字（也稱為指令） 程序中，是分行書寫的，程序

12、中每一行，稱為一個(gè)程序段，整個(gè)程序有多個(gè)程序段組成。每個(gè)程序段由若干個(gè)指令組成（如G01 X0），指令是數(shù)控程序中的基本信息單元，代表機(jī)床的一個(gè)位置或一個(gè)動(dòng)作。 2常用地址 每個(gè)指令由英文字母和數(shù)字組成，其中英文字母成為地址。各種地址碼代表不同功能，加工程序中使用的地址碼及其功能。 如：程序號(hào)：O 給程序指定程序號(hào) 順序號(hào)：N 程序段的順序號(hào) 準(zhǔn)備功能：G 指定移動(dòng)方式 尺寸字：X Y 坐標(biāo)軸移動(dòng)指令 進(jìn)給功能：F 指定每分鐘進(jìn)給速度 輔助功能：M 機(jī)床上的開關(guān)控制 主軸功能：S 指定主軸轉(zhuǎn)速準(zhǔn)備功能：G00G99 輔助功能：M00M99 （1）程序號(hào) O0000O9999格式：程序號(hào)是數(shù)控程

13、序的名稱，用英文字母O加四位以內(nèi)數(shù)字構(gòu)成，在程序的開頭指定程序號(hào)，每個(gè)程序都需要程 序號(hào)，用來識(shí)別存儲(chǔ)的程序，在程序目錄中檢查，調(diào)用所需程序 （2）順序號(hào) N N0000N9999 N1 G90G54G0X0. N2 N3 順序號(hào)：由地址N和后面的4位數(shù)字組成，可組成由O和9999程序段的順序號(hào)，程序段順序號(hào)放在程序段的開頭，順序號(hào)可以按任意順序指定，并且任何號(hào)都可以跳過，但是一般情況下為方便起見，按加工步驟的順序指定順序號(hào)。 （3）G指令：準(zhǔn)備功能指令G（ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)） 常用功能代碼： G00 快速移動(dòng) G01 直線切削進(jìn)給 G02 順時(shí)針圓弧 G03 逆時(shí)針圓弧 G90 絕對(duì)編程

14、G91 增量編程 G54 工件坐標(biāo)系原點(diǎn) G00 指令刀具相對(duì)于工件以各軸預(yù)先設(shè)定的速度，從當(dāng)前的位置快速移動(dòng)到程序段指令的定位點(diǎn)。G01 指令刀具以聯(lián)動(dòng)的方式，按F規(guī)定的合成進(jìn)給速度，從當(dāng)前位置按線性路線移動(dòng)到程序指定的終點(diǎn)。G02 順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令。 G03 逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令。（4）M指令：輔助功能指令 M 常用功能代碼： M00 程序停止 M01 選擇停止 M02 程序結(jié)束 M03 主軸正轉(zhuǎn) M04 主軸反轉(zhuǎn) M05 主軸停止 M30 程序結(jié)束M00：指令使正在運(yùn)行的程序在本段停止運(yùn)行，不執(zhí)行下段，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)的模態(tài)信息，全部被保存下來，相當(dāng)于程序暫停，使用M00停止程序運(yùn)行后，當(dāng)按下控

15、制面板上的循環(huán)啟動(dòng)后?？衫^續(xù)執(zhí)行下一段。M01：與M00相似，不同的是若使該指令有效，必須先按下在機(jī)床面板上的“選擇停止”鍵，當(dāng)程序運(yùn)行到M01時(shí)程序即停止，若不按下“選擇停止”鍵，則M01指令不 起作用，程序繼續(xù)執(zhí)行。M02： 該指令表示加工程序全部結(jié)束，它使主軸、進(jìn)給、切削液都停止，機(jī)床復(fù)位。該指令必須編在程序的最后。M30：該指令是執(zhí)行完程序段的所有指令后，使主軸、進(jìn)給停止，冷卻液停止，使程序段執(zhí)行順序指針返回到程序的開頭位置，以便繼續(xù)執(zhí)行同一程序，為加工下一個(gè)工件做好準(zhǔn)備，因此，該指令必須編在最后一個(gè)程序段中。（5）程序程序舉例： 按如圖H.1.10所示軌跡要求，編寫加工程序。 圖（b

16、）O （建立程序號(hào)） N1 G90 G54 G00 X0 Y0 S500 M03; （建立G54坐標(biāo)系，主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500r/mm） N2 Z50.0; (Z向下刀到參考高度)N3 Z5.0; (Z向下刀到安全高度)N4 G1 Z-5.0 F50; (Z向下刀到工件指定深度) N5 G01 X0 Y-90.0 F100; （開始加工） N6 X100.0 Y-90.0; N7 X100.0 Y90.0; N8 X-100.0 Y90.0; N9X-100.0 Y-90.0; N10 X0 Y-90.0; N11 X0 Y0; N12 G00 Z100.0; (刀具抬到安全高度) N13 M5

17、; （主軸停止） N14 M30; （程序停止）打孔指令 X_Y_ 在定位平面上加工孔的位置坐標(biāo)。 Z_ 孔底位置。 R_ 是加工循環(huán)中刀具快速進(jìn)給到工件表面上方的R點(diǎn)位置。 Q_ 在G73 G83啄孔往復(fù)進(jìn)給切削中，每次切削深度。 F_ 進(jìn)給速度。 鉆孔循環(huán)G81 G83格式為 G81 X_Y_Z_R_F_； G83 X_Y_Z_R_Q_F_例 G90 G54 G00 X0 Y0 M3 S800；G99 G81 Z-5.0 R5.0 F80； · · ·G98·······；G80；M05；M

18、30；G90 G54 G00 X0 Y0 M3 S800；G99 G83 Z-40.0 R5.0 Q5.0F80； · · ·G98·······；G80；M05；M30；項(xiàng)目2 刀具夾具的選擇學(xué)習(xí)單元1 加工中心常用刀具的選擇一、加工中心刀具基礎(chǔ)知識(shí)1數(shù)控刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)。一般包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要連接刀具并安裝到機(jī)床主軸上，因此已標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。數(shù)控刀具分類有多種方法。根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)分為：整體式 、鑲嵌式與特殊型式，如復(fù)合式刀具，減震

19、式刀具等。按刀具材料分為：高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具、金剛石刀具、立方氮化硼與陶瓷刀具。常用銑刀類型如圖a所示。 硬質(zhì)合金立銑刀 球頭銑刀 鑲嵌式銑刀常用銑刀類型圖（a）2.數(shù)控刀具的特點(diǎn)（1） 剛性好，精度高（2） 互換性好，便于快速換刀（3） 壽命高，切削性能穩(wěn)定（4） 刀具尺寸便于調(diào)整，減少換刀調(diào)整時(shí)間（5） 系列化，標(biāo)準(zhǔn)化，便于編程和刀具管理3.刀具的選擇刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材科的性能、加工工序切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄

20、，以提高刀具加工的剛性。 （1）選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀，加工凸臺(tái)、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。（2）在進(jìn)行自由曲面（模具）加工時(shí)，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般采用頂端密距，故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀，因此，只要在保證不過切的前提下，無論是曲面的粗加工還是精加工，都

21、應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可以使整個(gè)加工成本大大降低。（3）在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫上，按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和按刀動(dòng)作。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄，以便使鉆、鏜、擴(kuò)、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具迅速、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫上去。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍，以便在編程時(shí)確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國的加工中心采用TSG工具系統(tǒng)，其刀柄有直柄（3種規(guī)格）和錐柄（4種規(guī)格）2種，共包括16種不同用途的刀柄。加工中心常用刀

22、柄如圖H.1.11所示。 圖H.1.11 加工中心常用刀柄 （4）在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過程中，由于刀具的刃磨、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，占用輔助時(shí)間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序，一般應(yīng)遵循以下原則：1）盡量減少刀具數(shù)量；2）一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工步驟；粗精加工的刀具應(yīng)分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；3）先銑后鉆；4）先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工；5）在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。各種刀具功能如圖H.1.12所示。圖H.1.12 各種刀具功能圖學(xué)習(xí)單元2加工中心常用夾具的選擇一 、加工中心夾具的基本概述 加工

23、中心的工件裝夾一般都是以平面的工作臺(tái)為安裝基準(zhǔn)，定位夾具或工件，并通過夾具最終定位加緊工件，使工件在整個(gè)加工過程中始終與工作臺(tái)保持正確的相對(duì)位置。二 、工件裝夾的基本要求 為適應(yīng)加工中心對(duì)工件進(jìn)行銑、鉆、鏜等加工工藝的特點(diǎn)，加工中心加工對(duì)工件裝夾和夾具通常有如下的基本要求： 1加工中心夾具應(yīng)具有足夠的夾緊力、剛度和強(qiáng)度。 為了承受較大的銑削力和斷續(xù)切削所產(chǎn)生的振動(dòng)，加工中心夾具應(yīng)具有足夠的加緊力、剛度和強(qiáng)度。 2盡量減小夾緊變形 加工中心有集中工序加工的特點(diǎn)，一般是一次裝夾完成粗、精等加工，粗加工時(shí)，切削力大，需要的夾緊力也大，但是夾緊力又不能太大，否則加工完取下工件會(huì)產(chǎn)生變形。因此必須謹(jǐn)慎選

24、擇夾具的支撐點(diǎn)、定位點(diǎn)和加緊點(diǎn)。3定位要求工件相對(duì)夾具一般應(yīng)完全定位，且工件的基準(zhǔn)相對(duì)于加工中心坐標(biāo)系原點(diǎn)應(yīng)具有嚴(yán)格的確定位置，以滿足刀具相對(duì)于工件正確運(yùn)動(dòng)的要求。同時(shí)，夾具在加工中心上也應(yīng)完全定位，夾具上的每個(gè)定位面相對(duì)于數(shù)控加工中心的坐標(biāo)系原點(diǎn)均應(yīng)有精確的坐標(biāo)尺寸，以滿足數(shù)控加工中心簡化定位和安裝的要求。 4.敞開性要求數(shù)控加工中心加工為刀具自動(dòng)進(jìn)給加工。夾具及工件應(yīng)為刀具的快速移動(dòng)和換刀等快速動(dòng)作提供較為寬敞的運(yùn)行空間。尤其對(duì)需要多次進(jìn)出工件的多刀、多工序加工，夾具的結(jié)構(gòu)更應(yīng)盡量簡單、開敞，使刀具容易進(jìn)入，以防刀具運(yùn)動(dòng)中與夾具及裝夾在夾具中的工件想碰撞。此外，夾具的敞開性還應(yīng)體現(xiàn)排屑通暢

25、、清除切屑方便的特點(diǎn)。 5.快速裝夾要求為適應(yīng)高效、自動(dòng)化的加工需要，夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)適應(yīng)快速裝夾的需要，以盡量減少工件裝夾輔助時(shí)間，提高加工中心切削運(yùn)轉(zhuǎn)利用率.三 、加工中心常用夾具種類1. 通用夾具：如平口鉗和三爪夾盤等；用平口鉗裝夾工件：加工中心常用夾具是平口鉗，先把平口鉗固定在工作臺(tái)上，找正鉗口，再把工件裝在平口鉗上，這種方法裝夾方便簡單，應(yīng)用廣泛，適用于裝夾形狀規(guī)則的小型零件，在機(jī)床上用平口鉗裝夾工件，如圖H.1.13所示。工件在平口鉗上裝夾，應(yīng)注意下列事項(xiàng)：裝夾工件時(shí)，必須將工件的基準(zhǔn)面緊貼固定鉗口或?qū)к壝?；在鉗口平行于刀桿的情況下，承受銑削力的鉗口必須是固定鉗口。工件的銑削加工余量層必

26、須高出鉗口，以免在加工時(shí)銑刀接觸鉗口，導(dǎo)致銑刀或鉗口損壞。如果工件低于鉗口平面時(shí)，可以在工件下面墊相應(yīng)的墊鐵。圖H.1.13 平口鉗外形 三爪卡盤的應(yīng)用： 在需要加緊圓柱表面時(shí)，選取三爪卡盤為夾具最為合適。安裝卡盤時(shí)應(yīng)使卡盤的基準(zhǔn)面與工作臺(tái)基準(zhǔn)面緊密貼合。裝夾工件不宜過高，如果過高加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，加劇刀具的損害和加工質(zhì)量，安裝卡盤時(shí)可以將卡盤直接用螺栓固定在工作臺(tái)上，如圖H.1.14所示。 圖H.1.14 三爪卡盤的安裝 2.組合夾具：組合夾具由一套結(jié)構(gòu)以標(biāo)準(zhǔn)化、尺寸已經(jīng)規(guī)格化的通用元件組合元件所構(gòu)成； 組合夾具是一種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度很高的工藝裝備。組合夾具由一套預(yù)先制造好的不同形

27、狀、不同規(guī)格、不同尺寸的標(biāo)準(zhǔn)元件及部件組裝而成，組合夾具具有安全的互換性和極高的耐磨性。 由于組合夾具具有很多優(yōu)點(diǎn)，又特別適用于新產(chǎn)品的試制和多品種小批量生產(chǎn)，所以近年來發(fā)展迅速應(yīng)用廣泛。但是由于組合夾具體積大，剛性差，成本高，使組合夾具的推廣受到了一定的限制。圖H.1.15為組合夾具。 圖H.1.15 組合夾具 3.專用夾具：專為某一項(xiàng)或類似的幾項(xiàng)加工設(shè)計(jì)制造的夾具；對(duì)于工廠的某些產(chǎn)品批量較大、精度較高的關(guān)鍵性零件，在加工中心上加工時(shí)，選用專用夾具是非常必要的。專用夾具是根據(jù)某些零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)專門設(shè)計(jì)的夾具，具有結(jié)構(gòu)合理、剛性強(qiáng)、裝夾可靠穩(wěn)定、操作方便，能提高安裝精度和裝夾速度等特點(diǎn)。選用這

28、種夾具，一批工件加工后，尺寸比較穩(wěn)定，互換性較好，可大大提高生產(chǎn)效率。但是專用夾具只能為一種零件的加工，所專用的狹隘性，和產(chǎn)品品種不斷變化的形式不相適應(yīng)，特別是專用夾具的設(shè)計(jì)和制造時(shí)間較長，花費(fèi)勞動(dòng)力較大，不適合加工比較簡單的零件。圖H.1.16為專用夾具。 圖H.1.16 某產(chǎn)品專用夾具 3-2-1加工中心夾具圖 4.可調(diào)夾具：組合夾具與專用夾具的結(jié)合，既能保證加工的精度，裝夾更具靈活性； 可調(diào)夾具特點(diǎn)是只要更換或調(diào)整個(gè)別定位、加緊或?qū)蛟?，即可用于形狀和工藝相似、尺寸相近的多種工件的加工。不僅適合多品種、小批量的使用，也能應(yīng)用在少品種、大批量的生產(chǎn)中，可以大大減少專用夾具的數(shù)量，縮短生產(chǎn)

29、準(zhǔn)備周期，降低產(chǎn)品成本。可調(diào)夾具是比較先進(jìn)的夾具。四、 加工中心夾具的選用加工中心夾具的選擇方法是：在選擇夾具時(shí)根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)批量、生產(chǎn)效率、質(zhì)量保證及經(jīng)濟(jì)性可參照下列原則選用。1. 在單件或研制新產(chǎn)品、且零件教簡單時(shí)，應(yīng)盡量選用平口鉗或三爪卡盤等通用夾具；2. 在生產(chǎn)量小或研制新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)盡量采用組合夾具；3. 成批生產(chǎn)時(shí)可選用專用夾具，但應(yīng)盡量簡單。項(xiàng)目3加工中心工件加工學(xué)習(xí)單元1較復(fù)雜工件的加工一、 學(xué)習(xí)目標(biāo)1.根據(jù)零件圖紙制定加工工藝2.根據(jù)工藝正確選擇夾具、刀具3.正確編制零件的程序4.用同一程序完成粗、精加工（通過不同的刀具半徑）二、工藝分析毛坯為預(yù)先處理好的96×96&

30、#215;50的鋁制材料，其中五邊形外接圓直徑為80mm，如圖a所示。圖H.1.16 加工實(shí)例圖1.本例中毛坯較規(guī)矩，可選擇平口鉗為夾具。使毛坯上表面高出鉗口17-20mm，用木錘或橡膠錘敲擊工件邊加緊鉗口。2.采用以下刀具進(jìn)行加工：1號(hào)刀為20四刃立銑刀（橫刃過中心），用于加工外輪廓。2號(hào)刀為20鍵槽銑刀，用于加工40孔。3號(hào)刀為3中心鉆，用于打孔定位。4號(hào)刀為10鉆頭，鉆10孔。3.設(shè)定工件坐標(biāo)系，根據(jù)工藝分析可將工件坐標(biāo)系設(shè)定在工件的中心，然后對(duì)刀。4.先加工90×90×15的凸臺(tái)，再加工五邊形，然后加工40孔，最后加工10孔。三、程序的編制O0001;G91G28Z

31、0; (機(jī)床回?fù)Q刀點(diǎn))T1M6; （換1號(hào)刀20mm ）G90G54G00X-60.0Y-60.0M03S500; （主軸轉(zhuǎn)速500r/min）G43H1Z50.0; （1號(hào)刀長度補(bǔ)償）Z5.0;G1Z-15.0F60; G41X-45.0D01; （建立1號(hào)刀具半徑補(bǔ)償，銑削90*90*15）Y35.0;G02X-35.0Y45.0R10.0;G01X35.0;G02X45.0Y35.0R10.0;G01Y-35.0;G02X35.0Y-45.0R10.0;G01X-35.0;G02X-45.0Y-35.0R10.0;G01Y0;X-60.0;G40Y-60.; （銑削90*90*15完畢）

32、G01Z-10.0; （刀具抬到五邊形深度）G41Y-32.361D01; （建立2號(hào)刀具半徑補(bǔ)償，銑削五邊形）X23.511;X38.042Y12.361;X0Y40.0;X-38.042Y12.361;X-23.511Y32.361;Y-60.0;G40X-60.;G00Z100.;M05; （五邊形銑削完畢，M05刀具主軸停轉(zhuǎn)）G91G28Z0; (機(jī)床回?fù)Q刀點(diǎn))T2M6; （換2號(hào)鍵槽銑刀，加工40mm圓孔）G90G54G0X0Y0M3S500;G43H2Z50.0; （2號(hào)刀具長度補(bǔ)嘗）Z5.0;G1Z-8.0F50; （由于孔較深分兩次進(jìn)刀）G41X20.0Y0D02; （建立2號(hào)

33、刀具半徑補(bǔ)償）G03I-20.0;G01G40X0Y0;G1Z-16.0;G41 X20.0Y0D02;G03I-20.0;G01G40X0Y0;G00Z100.0;M05; （40mm孔銑削完畢，主軸停止）G91G28Z0; (機(jī)床回?fù)Q刀點(diǎn))T3M6; （換3號(hào)中心鉆）G90G54G0X0Y0M3S3000; （主軸轉(zhuǎn)速3000r/mm）G43H3Z50.0; （3號(hào)刀具長度補(bǔ)償）G99G81X-35.0Y-35.0Z-3.0R5.0F100; （鉆孔循環(huán)）Y35.0;X35.0;G98Y-35.0;G80;G00Z100.0;M05; （中心孔加工完畢）G91G28Z0; （機(jī)床回?fù)Q刀點(diǎn)）T4M6; （換4號(hào)鉆頭，鉆10mm孔G90G54G0X0Y0M3S800;G43H4Z50.0; （4號(hào)刀具長度補(bǔ)償）G99G83X-35.0Y-35.0Z-25.0Q5.0R5.0F100;（由于孔較深，選用啄孔循環(huán)G83指令）Y35.0;X35.0;G98Y-35.0;G80;G00Z100.0;M05; （主軸停止）M30; （零件加工完畢，程序停止）幾點(diǎn)說明：1.編寫程序時(shí)，有些比較簡單的軌