機電專業(yè)數(shù)控第六章 加工中心課件

1、第六章 加工中心 加工中心(Machining Center)簡稱MC，是由機械設備與數(shù)控系統(tǒng)組成的適用于加工復雜零件的高效率自動化機床。加工中心是高效、高精度數(shù)控機床，工件在一次裝夾中便可完成多道工序的加工，同時還備有刀具庫，并且有自動換刀功能。加工中心所具有的這些豐富的功能，決定了加工中心程序編制的復雜性，而加工程序編制的質量是決定加工質量的重要因素。加工中心是高效、高精度數(shù)控機床,工件在一次裝夾中便可自動完成多道工序的加工. 是典型的集高新技術于一體的機械加工設備，它的發(fā)展代表了一個國家設計和制造業(yè)的水平，成為現(xiàn)代機床發(fā)展的主流和方向。加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的數(shù)控機床。加工中心

2、從外觀上可分為立式、臥式和復合加工中心等。立式加工中心的主軸垂直于工作臺，主要適用于加工板材類、殼體類工件，也可用于模具加工。臥式加工中心的主軸軸線與工作臺臺面平行，它的工作臺大多為由伺服電動機控制的數(shù)控回轉臺，在工件一次裝夾中，通過工作臺旋轉可實現(xiàn)多個加工面的加工，適用于箱體類工件加工。復合加工中心主要是指在一臺加工中心上有立、臥兩個主軸或主軸可90改變角度，因而可在工件一次裝夾中實現(xiàn)五個面的加工。4、加工中心的分類： 立式加工中心: 板材類、殼體類、凸輪、模具臥式加工中心: 箱體類、模具龍門式加工中心: 大型、重型和形狀復雜零件復合加工中心（五面體加工中心）：復合加工中心主要是指在一臺加工

3、中心上有立、臥兩個主軸或主軸可90改變角度，因而可在工件一次裝夾中實現(xiàn)五個面的加工。并聯(lián)機床（虛軸機床）x-y數(shù)控拖板變頻主軸機床本體數(shù)控系統(tǒng)及其操作面板斗笠式刀庫Z軸伺服電機活動防護門進給Z軸護線架冷卻液箱1、 加工中心及其組成XH713A 立式加工中心 加工中心加工的零件 加工中心加工的零件 模塊五 加工中心與操作加工中心加工的零件 模塊五 加工中心與操作加工中心加工的零件 模塊五 加工中心與操作加工中心加工的零件 自動換刀裝置（ATC）作用交換主軸與刀庫中的刀（工）具1.機械手換刀2.主軸換刀刀具識別方法：1.刀座編碼2.刀柄編碼工作臺自動交換裝置（APC） 作用攜帶工件在工位及機床之間

4、轉換，減小定位誤差，減少裝夾時間，提高加工精度及生產(chǎn)效率。 APC1.工作臺數(shù)量適當2.交換時間短3.交換空間小4.動作可靠、使用穩(wěn)定5.工作臺重復定位精度高一、對工作臺自動交換裝置的要求1.回轉交換式2.移動交換式一、選刀、換刀指令M06-自動換刀指令。 本指令將驅動機械手進行 換刀動作，但并不包括刀庫轉動的選刀動作。 M19-主軸準停。 本指令將使主軸定向停止，確保主軸停止的方位和裝刀標記方位一致。 Txx -選刀指令。 是用以驅動刀庫電機帶動刀庫轉動而實施選刀動作的。T指令后跟的兩位數(shù)字，是將要更換的刀具地址號。 對于不采用機械手換刀的立、臥式加工中心而言，它們在進行換刀動作之時，是先取

5、下主軸上的刀具，再進行刀庫轉位的選刀動作；然后，再換上新的刀具。其選刀動作和換刀動作無法分開進行，故編程上一般用“Txx M06”的形式。 而對于采用機械手換刀的加工中心來說，合理地安排選刀和換刀的指令，是其加工編程的要點。因此，對這類機床有必要首先來領會一下“T01 M06”和“M06 T01”的本質區(qū)別。兩種換刀方法1、TXX M06 先選刀,再換刀,主軸上刀具為TXX 選刀和換刀動作可分開,也可不分開.如: 執(zhí)行T01 M06 后, 主軸上為01號刀具.“T01 M06 ”是先執(zhí)行選刀指令T01，再執(zhí)行換刀指令M06。它是先由刀庫轉動將T01號刀具送到換刀位置上后，再由機械手實施換刀動作

6、。換刀以后，主軸上裝夾的就是T01號刀具，而刀庫中目前換刀位置上安放的則是剛換下的舊刀具。執(zhí)行完“T01 M06”后，刀庫即保持當前刀具安放位置不動。 2、 M06 TXX 先換刀,再選刀,主軸上刀具不是TXX如: 執(zhí)行M06 T01后, 主軸上不是01號刀具.先將上次選好的刀具換上主軸,再選01號刀具為下次換刀作準備.(刀庫換刀位上為01號刀具)“M06 T01”是先執(zhí)行換刀指令M06，再執(zhí)行選刀指令T01。它是先由機械手實施換刀動作，將主軸上原有的刀具和目前刀庫中當前換刀位置上已有的刀具(上一次選刀Txx指令所選好的刀具)進行互換；然后，再由刀庫轉動將T01號刀具送到換刀位置上，為下一次換

7、刀作準備。換刀前后，主軸上裝夾的都不是T01號刀具。執(zhí)行完“M06 T01”后，刀庫中目前換刀位置上安放的則是T01號刀具，它是為下一個M06換刀指令預先選好的刀具。 在對加工中心進行換刀動作的編程安排時，應考慮如下問題： (1) 換刀動作必須在主軸停轉的條件下進行，且必須實現(xiàn)主軸準停即定向停止(用M19指令)。 (2) 換刀點的位置應根據(jù)所用機床的要求安排，有的機床要求必須將換刀位置安排在參考點處或至少應讓Z軸方向返回參考點，這時就要使用G28指令。有的機床則允許用參數(shù)設定第二參考點作為換刀位置，這時就可在換刀程序前安排G30指令。無論如何，換刀點的位置應遠離工件及夾具，應保證有足夠的換刀空

8、間。 (3) 若換刀位置在參考點處，換刀完成后，可使用G29指令返回到下一道工序的加工起始位置。 (4) 換刀完畢后，不要忘記安排重新啟動主軸的指令；否則加工將無法持續(xù)。加工如圖所示的零件,保證零件尺寸要求1.工藝分析（1）分析技術要求（2）確定機床設備及裝夾方式（3）建立工件坐標系，數(shù)值計算（3）確定加工路線、刀具及切削用量2.編制、調試程序3.首件試切4.正式加工1.工藝分析，制作工藝卡片67T06O1234;G40G49G98G90G17G54T01M06;G00X-85Y0M03S1500; 銑上表面G43G00Z50H01M08; G00Z3;G01Z0F200;X85;G00Z50

9、M09;M05;T02 M06;G00X-55Y-55M03S500;G43G00Z50H02M08G00Z3;G01Z-10.05F200;G41G01X-27.5D02F50; D02=20.4，留0.2mm余量M98P211; 調用子程序，粗銑凸臺一G41G01X-37.5Y-55D02F50;M98P212;調用子程序，粗銑凸臺二G00Z50M09;M05;T03M06;G00X0Y0M03S600;G43G00Z50H03M08;G00Z3;G01Z-8.05F200;G41G01X8Y0D03F60; /D03=12.4,0.2mm余量M98P213; 調用內腔子程序完成粗加工G0

10、0Z50M09M05;T04M06;G00X-55Y-55M03S2000;G43G00Z50H04M08;G00Z3;G01Z-10.05F200;G41G01X-27.5D04F50; D04=16，不留余量M98P211;調用子程序，精銑小凸臺G01Z-22.05;G41G01X-37.5Y-55D04F50;M98P212;調用子程序，精銑大凸臺G00Z50M09;M05T05M06;G00X0Y0M03S600;G43G00Z50H05M08;G00Z3;G01Z-8.05F200;G41G01X8Y0D05F200; /D05=6,沒有余量M98P213; 調用內腔子程序完成精加工

11、G00Z50M09M05;T06M06; 鉆孔G00X0Y0M03S600;G43G00Z50H05M08;G99G81X0Y32.5Z-20.0R-7.0F400X-32.5Y0;X0Y-32.5;G98X32.5Y0;G80G00X0Y0Z50;M05;T07M06; 攻絲G00X0Y0M03S600;G43G00Z50H05M08;G99G84X0Y32.5Z-20.0R-7.0P1000F400X-32.5Y0;X0Y-32.5;G98X32.5Y0;G80G00X0Y0Z50;M05;M30O211; 調用小凸臺子程序G01Y22.5;G02X-22.5Y27.5R5;G01X22.5;G02X27.5Y22.5R5;G01Y-22.5;G02X22.5Y-27.5R5;G01X-22.5;G02X-27.5Y-22.5R5;G03X-32.5Y-17.5R5;G40G00X-55Y-55M99 O212; 調用大凸臺子程序G01Y22.5;G02X-22.5Y37.5R15;G01X22.5;G02X37.5Y22.5R15;G01Y-22.5;G02