第五章加工中心的程序编制-数控机床

  换刀方式 定距换刀： 定距换刀：只有当机床主轴处 于换刀点位置时才能换刀。 换刀点位置时才能换刀。 位置时才能换刀

  跟踪换刀：机床主轴处于任意 跟踪换刀： 位置时， 位置时，机械手都可以执行换刀 动作。 动作。

  换刀程序 换刀指令： 换刀指令： M06 不同的数控机床，换刀程序的编制方法可能不同。 不同的数控机床，换刀程序的编制方法可能不同。 立式加工中心VB610的换刀程序（定距换刀）如下： 的换刀程序（ 例：立式加工中心 的换刀程序 定距换刀）如下：

  三、加工特点 工序集中：一次装夹，可加工多个表面。如钻、 工序集中 ： 一次装夹 ， 可加工多个表面 。 如钻 、 锪 、 铰 、 镗 、 攻丝、 加工效率高，加工精度高。 攻丝、铣。加工效率高，加工精度高。 自动换刀

  一、自动换刀方法 自动换刀装置的形式有两种： 自动换刀装置的形式有两种： 转塔刀架：由转塔刀架自动转位实现换刀。 转塔刀架：由转塔刀架自动转位实现换刀。

  5.3 FANUC Oi-MB数控系统的固定循环指令 数控系统的固定循环指令

  一、固定循环指令 返回点平面可由G98和G99指令指定。 指令指定。 返回点平面可由 和 指令指定 G98—刀具返回到初始平面 刀具返回到初始平面 G99—刀具返回到 点平面 刀具返回到R点平面 刀具返回到

  一、加工中心 龙门式加工中心：其形状与龙门铣床相似， 龙门式加工中心： 其形状与龙门铣床相似， 主轴多为垂直 设置，带有可更换的主轴头附件，能够一机多用， 设置， 带有可更换的主轴头附件， 能够一机多用，尤其适 用于加工大型复杂工件。 用于加工大型复杂工件。 复合加工中心：指在一台加工中心上有立、 复合加工中心： 指在一台加工中心上有立、 卧两个主轴或 主轴可旋转90° 即既有立式加工中心的功能， 主轴可旋转 °， 即既有立式加工中心的功能，又有卧式 加工中心的功能。 加工中心的功能。 一类是靠主轴旋转90° 实现立、卧加工模式的切换； 一类是靠主轴旋转 °，实现立、卧加工模式的切换； 另一类靠数控回转台绕X轴旋转 轴旋转90° 另一类靠数控回转台绕 轴旋转 ° ， 实现两种加工功 能。 复合加工中心能在工件一次装夹后， 复合加工中心能在工件一次装夹后，完成除安装面外其 他五个面的加工，降低了工件二次安装引起的形位误差， 他五个面的加工，降低了工件二次安装引起的形位误差， 大幅度的提升了加工精度和效率。 大幅度的提升了加工精度和效率。 复合加工中心结构较为复杂、造价高。 复合加工中心结构较为复杂、造价高。

  5.3 FANUC Oi-MB数控系统的固定循环指令 数控系统的固定循环指令

  固定循环过程： 固定循环过程： 动作1：X轴和 轴的定位（旋转轴）； 轴和Y轴的定位 动作 ： 轴和 轴的定位（旋转轴）； 动作2：快速移动到 点 动作 ：快速移动到R点； 动作3：孔加工； 动作 ：孔加工； 动作4：在孔底的动作； 动作 ：在孔底的动作； 动作5：返回到 点 动作 ：返回到R点； 动作6：快速移动到初始点。 动作 ：快速移动到初始点。

  内容 5.1 加工中心概述 5.2 加工中心的程序编制基础 5.3 FANUC Oi-MB数控系统的程序指令及应用 数控系统的程序指令及应用 5.4 加工中心程编举例

  一、加工中心 加工中心（ 加工中心（Machining Center，MC）是具有刀库和自动换刀 ， ） 装置的数字控制机床，又称为自动换刀数字控制机床。 装置的数控机床 ， 又称为自动换刀数控机床 。 可在工件一次装 夹中通过自动换刀，连续地对工件各加工表面自动进行铣、 夹中通过自动换刀 ， 连续地对工件各加工表面自动进行铣 、 钻 、 攻丝等多种加工操作。因此， 扩 、 铰 、 镗 、 攻丝等多种加工操作 。 因此 ， 加工中心适用于加 工凸轮、箱体、支架、盖板、模具等各种复杂形状的零件。 工凸轮、箱体、支架、盖板、模具等各种复杂形状的零件。 立式加工中心：一般无分度回转功能。 立式加工中心：一般无分度回转功能。一般适用于加工板 框类、壳体类、模具等单面加工的零件。 类、框类、壳体类、模具等单面加工的零件。 卧式加工中心：通常带有可分度的数控回转工作台。 卧式加工中心： 通常带有可分度的数控回转工作台。在工 件一次装夹中，通过工作台旋转可实现多个加工面的加工， 件一次装夹中，通过工作台旋转可实现多个加工面的加工， 更加适用于箱体类、壳体类零件加工。 更加适用于箱体类、壳体类零件加工。

  二、加工中心的加工对象 加工中心适宜于加工形状复杂、加工内容多、 加工中心适宜于加工形状复杂 、 加工内容多 、 精度要求比较高 的零件。 的零件 。 这类零件若用普通机床加工则需要用多种类型的机 床和较多的工艺准备， 并且需要多次装夹和调整才能完成加工。 床和较多的工艺准备 ， 并且需要多次装夹和调整才能完成加工 。 箱体类零件：通常要进行多工位孔系及平面加工，如铣、 箱体类零件：一般有必要进行多工位孔系及平面加工，如铣、 攻丝等，因此就需要多把刀具。 钻、扩、镗、铰、锪、攻丝等，因此就需要多把刀具。 壳体类零件： 盘、套 、 轴、板 、 壳体类零件：加工部位集中在单一端面 上的零件宜选择立式加工中心， 上的零件宜选择立式加工中心，加工部位不在同一方向表 面上的零件可选择卧式加工中心。 面上的零件可选择卧式加工中心。 异形件：外形不规则，大都需要点、 异形件 ： 外形不规则，大都需要点、线、面多工位混合加 工，如各种样板、靠模等均属此类。 如各种样板、靠模等均属此类。 带复杂曲面的零件 加工精度要求比较高的中小批量零件： 加工精度要求比较高的中小批量零件：容易获得所要求的尺 寸精度和形状位置精度，并可得到很好的互换性。 寸精度和形状位置精度，并可得到很好的互换性。

  5.3 FANUC Oi-MB数控系统的固定循环指令 数控系统的固定循环指令

  5.3 FANUC Oi-MB数控系统的固定循环指令 数控系统的固定循环指令

  一、自动换刀方法 自动换刀装置的形式有两种： 自动换刀装置的形式有两种： 机械手－刀库自动换刀装置： 机械手－刀库自动换刀装置： 选刀： 选刀：根据程序中的刀具指令从刀库中 选出所指定的刀具， 选出所指定的刀具，并把它送到换刀位 置。 换刀： 换刀：根据程序中的换刀指令卸下主轴 上的刀具，装上下一加工用的刀具（ 上的刀具，装上下一加工用的刀具（即 选刀机构选出的刀具） 选刀机构选出的刀具），并将换下的刀 具送回刀库。 具送回刀库。 一般选刀和换刀分开进行。 一般选刀和换刀分开进行。通常利用切 削加工时间选刀。换刀完毕启动主轴后， 削加工时间选刀。换刀完毕启动主轴后， 才可以进行下面程序段的加工。 才可以进行下面程序段的加工。

  二、换刀程序的编制 对于任何数字控制机床，其加工程序编制的内容和步骤是一样的。 对于任何数字控制机床，其加工程序编制的内容和步骤是一样的。 但由于加工中心使用刀具数目较多，加工中途要自动换刀， 但由于加工中心使用刀具数目较多，加工中途要自动换刀， 而换刀动作由程序指令预先规定。所以换刀程序编制是加工中 而换刀动作由程序指令预先规定。所以换刀程序编制是加工中 心程序编制的特点之一 之一。 心程序编制的特点之一。 转塔刀架： 转塔刀架：换刀程序编制简单 机械手－刀库： 机械手－刀库：复杂 针对“机械手－刀库”讲解换刀程序编制。 针对“机械手－刀库”讲解换刀程序编制。

  指令 G73 G74 G76 G81 G82 G83 G84 G85 G86 G87 G88 G89 G80 钻削（ ） 钻削（-Z） 间歇进给 切削进给 切削进给 切削进给 切削进给 间歇进给 切削进给 切削进给 切削进给 切削进给 切削进给 切削进给 —— 在孔底的动作 —— 停刀→主轴正转 停刀 主轴正转 主轴定向停止 —— 停刀 —— 停刀→主轴反转 停刀 主轴反转 —— 主轴停止 主轴正转 停刀→主轴停止 停刀 主轴停止 停刀 —— 退刀（ ） 退刀（Z） 快速移动 切削进给 快速移动 快速移动 快速移动 快速移动 切削进给 切削进给 快速移动 快速移动 手动移动 切削进给 —— 应用 高速钻削深孔 左旋攻丝 精镗孔 钻孔， 钻孔，打中心孔 钻孔， 钻孔，锪孔 钻深孔 攻丝 镗孔 镗孔 精镗孔（背镗） 精镗孔（背镗） 镗孔 镗孔 取消固定循环

  5.3 FANUC Oi-MB数控系统的固定循环指令 数控系统的固定循环指令

  5.3 FANUC Oi-MB数控系统的固定循环指令 数控系统的固定循环指令

  一、固定循环指令 钻深孔循环G83 钻深孔循环 G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ K_; Q—每次切削进给的切削深度 每次切削进给的切削深度

  一、自动换刀方法 转塔刀架： 转塔刀架： 一般在小型立式加工中心上采用转塔 刀架。 刀架。 刀具应预先按调整要求安装于相应的 孔位中。在换刀时， 孔位中。在换刀时，转塔头根据换刀 指令，先使转塔刀架与传动机构脱开， 指令，先使转塔刀架与传动机构脱开， 接着使转塔刀架转位， 接着使转塔刀架转位，然后接通主轴 运动。 运动。 转塔刀架的换刀没有装卸刀具和选取 刀具的动作。 刀具的动作。 转塔刀架一般有8工位 工位、 工位和 工位和16 转塔刀架一般有 工位 、 12工位和 工位，刀库容量有限。 工位，刀库容量有限。

  5.3 FANUC Oi-MB数控系统的固定循环指令 数控系统的固定循环指令

  一、固定循环指令 指令格式： 指令格式：G17 G_ X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_ K_; Z—R点到孔底的距离，R—初始位置到 点的距离，Q—每 点到孔底的距离， 初始位置到R点的距离 点到孔底的距离 初始位置到 点的距离， 每 次切削进给的深度（正值）， ），P—孔底切削进给暂停时间 次切削进给的深度（正值）， 孔底切削进给暂停时间 重复次数。 （0.001秒）， 秒），K—重复次数。 重复次数