第8讲数控编程方法2加工中心编程

数控编程技术2-加工中心编程第3节数控加工中心编程加工中心程序编制的基础加工中心是高效、高精度数控机床，工件在一次装夹中便可完成多道工序的加工，同时还备有刀具库，并且有自动换刀功能。加工中心所具有的这些丰富的功能，决定了加工中心程序编制的复杂性。加工中心的主要功能加工中心除具有直线插补和圆弧插补功能外，还具有各种加工固定循环、刀具半径自动补偿、刀具长度自动补偿、加工过程图形显示、人机对话、故障自动诊断、离线编程等功能。加工中心的工艺及工艺装备加工中心是一种工艺范围较广的数控加工机床，能进行铣削、镗削、钻削和螺纹加工等多项工作。加工中心特别适合于箱体类零件和孔系的加工。加工中心的分类1、按功能特征分（1）镗铣加工中心镗铣加工中心和龙门式加工中心，以镗铣加工中心为主，适用于箱体、壳体加工及各种复杂零件的特殊曲线和曲面轮廓的多工序加工，适用于多品种、小批量的生产方式。（2）钻削加工中心以钻削为主，刀库形式以转塔头形式为主，适用于中、小批量零件的钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹及连续轮廓铣削等多工序加工。（3）复合加工中心主要指五面复合加工，可自动回转主轴头，进行立式和卧式加工。主轴自动回转后，在水平和垂直面实现刀具自动交换。2.按工作台种类分单工作台加工中心双工作台加工中心多工作台加工中心设置工作台的目的是为了缩短零件的辅助准备时间，提高生产效率和机床自动化程度。3.按主轴种类分单轴加工中心双轴加工中心三轴加工中心可换主轴箱的加工中心4、按自动换刀装置分（1）转塔头加工中心----立式、卧式（2）刀库﹢主轴换刀加工中心（3）刀库﹢机械手+主轴换刀加工中心（4）刀库﹢机械手+双主轴转塔头加工中心5.按主轴在加工时的空间位置分（1）立式加工中心（2）卧式加工中心（3）龙门式加工中心（4）万能加工中心立式加工中心立式加工中心卧式加工中心龙门式加工中心万能加工中心3.加工中心的主要加工对象⑴箱体类零件⑵复杂曲面盘形凸轮叶轮连杆连杆凹模⑶异形件⑷盘、套、板类零件⑸特殊加工盘、套、板类零件支架孔加工循环程序（Hole-makingcycles)Usecannedcyclesforhole-makingoperations,includingdrilling,tapping,andboring.IdentifytheG-codesandaddressesthatareusedtoprogramthecommoncannedcyclesApplyloopstocannedcyclestoproducemoreefficientandelegantpartprogramsUnderstandtheroleoftheinitialandretractplanestosafelyavoidobstaclesCannedcycles(orfixedcycles)weredevelopedtoperformcommontasksthatwouldrequiremanylinesofstandardcodetoaccomplish.FANUC系统固定循环功能（FanucCannedcycle)常用的固定循环指令能完成的工作有：钻孔、攻螺纹和镗孔等。这些循环通常包括下列六个基本操作动作：图固定循环的基本动作1、在XY平面定位rapidtothestartlocation(usuallyX&Y,thenZ)2、快速移动到R平面Rapidtotheretractplane3、孔的切削加工holemakingoperation4、孔底动作timeddwell5、返回到R平面gobacktoRPlane6、返回到起始点。gobacktostartplane编程格式G90/G91G98/G99G73～G89X～Y～Z～R～Q～P～F～K～式中：G90/G91--绝对坐标编程或增量坐标编程；G98--返回起始点。Returntheinitialplane；(theinitialplaneiswherethecannedcycleiscalled)G99--返回R平面。ReturntheretractplaneG73～G89--孔加工方式，如钻孔加工、高速深孔钻加工peck-drilling、镗孔加工等；X、Y--孔的位置坐标；Z--孔底坐标；R--安全面（R面）的坐标。增量方式时，为起始点到R面的增量距离；在绝对方式时，为R面的绝对坐标；Q--每次切削深度；P--孔底的暂停时间；F--切削进给速度；K--规定重复加工次数。固定循环由G80或01组G代码撤消。表FANUC固定循环功能一览表G代码钻孔操作（－Z方向）在孔底位置的操作退刀操作（＋Z方向）用途G73间歇进给—快速进给高速深孔钻循环G74切削进给暂停→主轴正转切削进给反攻丝G76切削进给主轴准确停止快速进给精镗G80———取消固定循环G81切削进给—快速进给钻孔、锪孔G82切削进给暂停快速进给钻孔、阶梯镗孔G83间歇进给—快速进给深孔钻循环G84切削进给暂停→主轴反转切削进给攻丝G85切削进给—切削进给镗削G86切削进给主轴停止快速进给镗削G87切削进给主轴正转快速进给背削G88切削进给暂停→主轴停止手动镗削G89切削进给暂停切削进给镗削G81standarddrillingcycleExG98G81X1.0Y1.0Z-1.0R0.2F5.0X-andY-wordsarethecoordinateswheretheholewillbedrilled;ThefinaldepthofholeisspecifiedwiththeZword.Theretractplaneshouldalwaysbesetslightlyabovethematerialsurface.Nottosettheretractplanetoohigh.Cannedcyclesandtheirassociateparametersaremodal.Soacycleiscalled,subsequentholesarespecifiedbysimplygivingthenewlocations.Ex.N60G98G81X1.0Y1.0Z-1.0R0.2F5.0//drillholeoneN70X2.0Y1.0//holetwoN80X3.0Y1.0//holethreeN90X4.0Y1.0//holefourN100G80Ex2N50G99G81X1.0Y0.5Z0.5R0.2F10//hole1N60G98X2.0Y0.5//hole2N70X3.0Y0.5//hole3returntoinitialplanetoclearclampsN80X4.0Y0.5//hole4cannedcyclesinincrementalcoordinates.Acoupleofchangeswillneedtobemade.theretractplanewillbesetasanincrementaldistancefromtheinitialplane.TheZ-depthwillbesetastheincrementaldistancefromtheretractplanetothebottomofthehole.Ex3G90G81Z-1.0R0.2F5.0G91G81Z-1.2R-0.8F5.0R1.01.0G82drillingwithDwellG82issimilartoaG81exceptthatitwillpausebriefly(dwell)atthefinalZ-depth.G82X1.0Y1.0Z0.5R0.2P2.0F5.0Thenormalunittospecifythedwelltimeisseconds,butothersusesmilliseconds.G73Chipbreaker(高速深孔钻循环指令)G73用于深孔钻削，在钻孔时采取间断进给，有利于断屑和排屑，适合深孔加工。图所示为高速深孔钻加工的工作过程。其中Q为增量值，指定每次切削深度。d为排屑退刀量，退刀为快速，由系统参数设定。a)G73(G98)b)G73(G99)例对图所示的5-ф8mm深为50mm的孔进行加工。显然，这属于深孔加工。利用G73进行深孔钻加工的程序为：O40N10G56G90G1Z60F2000//选择2号加工坐标系，到Z向起始点N20M03S600//主轴启动N30G98G73X0Y0Z-50R30Q5F50//选择高速深孔钻方式加工1号孔N40X40Y0//选择高速深孔钻方式加工2号孔N50X0Y40//选择高速深孔钻方式加工3号孔N60X-40Y0//选择高速深孔钻方式加工4号孔N70X0Y-40//选择高速深孔钻方式加工5号孔N80G01Z60F2000//返回Z向起始点N90M05//主轴停N100M30//程序结束并返回起点加工坐标系设置：G56X=-400，Y=-150，Z=-50。系统设定退刀排屑量d为2。另一种指令格式G73X1.0Y1.0Z-1.0Q0.25K0.75R0.2F5.0ThiscyclewillretractfullyaftereverythirdpeckbecauseQisequalto0.25andKis0.75.螺纹加工循环指令G84standardtappingcycle（右旋螺纹加工循环指令）Thetappingcyclewillfeedataptothebottomoftheholeandthenreversethespindletoremovethetapfromthehole.G84指令用于切削右旋螺纹孔。向下切削时主轴正转，孔底动作是变正转为反转，再退出。F表示导程，在G84切削螺纹期间速率修正无效，移动将不会中途停顿，直到循环结束。M03S100G84X1.0Y1.0Z-1.0R0.2F5G84(G98)G84(G99)G80取消固定循环取消所有的固定循环，同时R点和Z点也被取消。使用固定循环应注意：在固定循环指令前应使用M03或M04指令使主轴旋转；孔间距比较小或初始平面到R平面的距离小时，主轴转速可能没达到正常转数，应在各孔加工之间插入G04暂停指令，以获得时间。ExamplesforholeoperationsWriteaprogramfordirectingaverticalCNCmachiningcentertoexecutetheholeoperations.1234stepoperationtoolSpeedrpmFeed(mm/min)1CenterdrillallholesΦ3mmcenterdrill1000502PeckdrillallholesΦ8mmdrill600403TapallholesM10mmTap1501.5（导程）TheprogramofdrillingWordsaddresscommandMeaningO0001ProgramnumberN005G90G21G40G49G80G17Absolute,metricmode,cancelcutterradiusandlengthcompensation,cancelfixedcycleandX-YplaneselectionN010G54WorkpiececoordinatesystemselectionN015M06T01Changetool1N020S1000M03Startspindleat1000rpmN025G43G00H01Z128Rapidtool1to128mmabovepartN030X0.Y0.M08RapidtoprogramzeroandcoolantonN035X20.Y20.Rapidtohole1N040Z20Rapidto20mmabovepartN045G01Z2.F100LinearinterpolationplungetoZ2mmatfeedrate100rpm/m