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1、數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程5.1 加 工 中 心 編 程 基 礎(chǔ)零 件 的 加 工 完 全 按 指 令 進(jìn) 行 。 圖 5.1 加 工 中 心 編 程 過 程 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程5.1.1 加 工 中 心 的 功 能 和 類 型1.用 途 ： 箱 體 類 零 件 和 復(fù) 雜 曲 面 零 件 的 加 工 。2.功 能 ： 銑 鏜 、 鉆 、 攻 螺 紋 等 。因 為 它 具 有 自 動 換 刀 功 能 ， 工 件 一 次 裝 夾 后 ， 能 自 動 地 完 成 或 者接 近 完 成 工 件 各 面 的 所

2、 有 加 工 工 序 。3.分 類 ：(1)按 結(jié) 構(gòu) 形 式 可 以 分 為 ：1)立 式 加 工 中 心 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程 坐 標(biāo) 軸 運(yùn) 動 具 有 兩 種 方 式 ：a.X、 Y方 向 工 作 臺 移 動 、 Z方 向 主 軸 箱 移 動 ； 圖 5.2b.動 立 柱 加 工 中 心 :工 作 臺 固 定 ， X、 Y和 Z方 向 的 運(yùn) 動 由 主 軸 立 柱和 主 軸 箱 移 動 來 實(shí) 現(xiàn) 。 圖 5.2 立 式 加 工 中 心 運(yùn) 動 軸 示 意 圖 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程 圖 5

3、.3 JCS-018A型 立 式 加 工 中 心 外 觀 圖 1-X軸 的 直 流 伺 服 電 動 機(jī) 2-換 刀 機(jī) 械 手 3-數(shù) 控 柜 4-盤 式 刀 庫 5-主 軸 箱 6-操 作 面 板 7-驅(qū) 動 電 源 柜 8-工 作 臺 9-滑 座 10-床 身 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程 刀 庫 ： （ 圖 5.4） 立 式 加 工 中 心 的 刀 庫 有 不 同 的 形 式 ， 每 種 形式 的 刀 庫 可 以 容 納 的 刀 具 數(shù) 量 差 距 較 大 ， 并 在 一 定 程 度 上 決定 了 加 工 中 心 加 工 能 力 的 大 小 。 圖

4、 5.4 刀 庫 a b c d e f ） 盤 式 刀 庫 g h I j） 鏈?zhǔn)?刀 庫 k） 格 子 式 刀 庫 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程2)臥 式 加 工 中 心 圖 5.5 臥 式 加 工 中 心1-主 軸 頭 2-刀 庫 3-立 柱 4-立 柱 底 座 5-工 作 臺 6-工 作 臺 底 座 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程3)立 臥 式 加 工 中 心 圖 5.5 臥 式 加 工 中 心1-主 軸 頭 2-刀 庫 3-立 柱 4-立 柱 底 座 5-工 作 臺 6-工 作 臺 底 座 數(shù) 控 加 工

5、技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程(2)按 功 能 分 類 ：1)主 軸 形 式 ： 有 單 主 軸 、 雙 主 軸 或 三 主 軸 ；2)工 作 臺 形 式 ： 單 工 作 臺3)雙 工 作 臺 托 盤 交 換 系 統(tǒng)4)多 工 作 臺 托 盤 交 換 系 統(tǒng) 。5)刀 庫 形 式 ： 回 轉(zhuǎn) 式 刀 庫6)鏈 式 刀 庫組 成 ： 數(shù) 控 系 統(tǒng) 、 機(jī) 體 、 主 軸 、 進(jìn) 給 系 統(tǒng) 、 刀 庫 、 換 刀 機(jī) 構(gòu) 、操 作 面 板 、 托 盤 交 換 系 統(tǒng) (或 工 作 臺 )和 輔 助 系 統(tǒng) 等 。 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心

6、的 編 程5.1.2加 工 中 心 編 程 特 點(diǎn)1.進(jìn) 行 合 理 的 工 藝 分 析因 工 序 集 中 ， 應(yīng) 合 理 安 排 加 工 順 序 ， 以 提 高 加 工 精 度 和 生 產(chǎn) 率 。2.由 批 量 決 定 換 刀 方 式批 量 大 于 10件 ， 刀 具 更 換 頻 繁 ， 宜 自 動 換 刀 ；批 量 小 ， 刀 具 種 類 又 不 多 ， 宜 手 動 換 刀 。3.自 動 換 刀 要 留 足 夠 的 換 刀 空 間4.盡 量 采 用 刀 具 機(jī) 外 預(yù) 調(diào)5.加 工 前 安 排 好 試 運(yùn) 行 6.不 同 工 藝 內(nèi) 容 編 制 不 同 的 子 程 序 ， 主 程 序 主

7、要 完 成 換 刀 及 子 程序 的 調(diào) 用 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程5.1.3 自 動 換 刀 功 能 及 編 程 加 工 中 心 自 動 換 刀 功 能 是 通 過 機(jī) 械 手 （ 自 動 換 刀 機(jī) 構(gòu) ） 和 數(shù) 控系 統(tǒng) 的 有 關(guān) 控 制 指 令 來 完 成 的 。 換 刀 過 程 ： 裝 刀 ， 選 刀 ， 換 刀 自 動 換 刀 程 序 的 編 制(1)換 刀 動 作 （ 指 令 ） ： 選 刀 （ T ） ； 換 刀 （ M06）(2)選 刀 和 換 刀 通 常 分 開 進(jìn) 行 。(3)為 提 高 機(jī) 床 利 用 率 ， 選 刀 動

8、 作 與 機(jī) 床 加 工 動 作 重 合 。(4)換 刀 指 令 M06必 須 在 用 新 刀 具 進(jìn) 行 切 削 加 工 的 程 序 段 之 前 ， 而 下 一 個 選 刀 指 令 T常 緊 跟 在 這 次 換 刀 指 令 之 后 。 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程(5)換 刀 點(diǎn) ： 多 數(shù) 加 工 中 心 規(guī) 定 在 機(jī) 床 Z軸 零 點(diǎn) （ Z0） ， 要 求 在 換刀 前 用 準(zhǔn) 備 功 能 指 令 （ G28） 使 主 軸 自 動 返 回 Z0點(diǎn) 。(6)換 刀 過 程 :接 到 T 指 令 后 立 即 自 動 選 刀 ， 并 使 選 中 的

9、刀 具處 于 換 刀 位 置 ， 接 到 M06指 令 后 機(jī) 械 手 動 作 ， 一 方 面 將 主 軸 上的 刀 具 取 下 送 回 刀 庫 ， 另 一 方 面 又 將 換 刀 位 置 的 刀 具 取 出 裝到 主 軸 上 ， 實(shí) 現(xiàn) 換 刀 。(7)換 刀 程 序 編 制 方 法1)主 軸 返 回 參 考 點(diǎn) 和 刀 庫 選 刀 同 時 進(jìn) 行 ， 選 好 刀 具 后 進(jìn) 行 換 刀 。N02 G28 Z0 T02 Z軸 回 零 ， 選 T02號 刀 ；N03 M06 換 上 T02號 刀 缺 點(diǎn) ： 選 刀 時 間 大 于 回 零 時 間 時 ， 需 要 占 機(jī) 選 刀 。 數(shù) 控 加

10、 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程2)在 Z軸 回 零 換 刀 前 就 選 好 刀 N10 G01 X_ Y_ Z_ F_ T02 直 線 插補(bǔ) ， 選 T02號 刀N11 G28 Z0 M06 Z軸 回 零 ， 換 T02號 刀N20 G01 Z_ F_ T03 直 線 插 補(bǔ) ， 選 T03號 刀N30 G02 X_ Y_ I_ J_ F_ 順 圓 弧 插 補(bǔ)3)有 的 加 工 中 心 （ TH5632） 換 刀 程 序 與 上 略 不 同N10 G01 X_ Y_ Z_ F_ T02 直 線 插 補(bǔ) ， 選 T02號 刀N30 G28 Z0 T03 M06 Z軸

11、回 零 ， 換 T02號 刀 ， 選 T03號 刀N40 G00 Z1N50 G02 X_ Y_ I_ J_ F_ 圓 弧 插 補(bǔ) 注 ： 對 臥 式 加 工 中 心 ， 上 面 程 序 的 G28 Z0應(yīng) 為 G28 Y0 。 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程5.2 加 工 中 心 常 用 指 令 編 程加 工 中 心 經(jīng) 常 用 到 的 許 多 指 令 與 數(shù) 控 機(jī) 床 相 同 ， 這 里 不 再 祥述 。 下 面 僅 介 紹 反 映 加 工 中 心 特 征 的 一 些 指 令 ： 1. 準(zhǔn) 確 停 止 校 驗(yàn) 指 令 G09指 令 格 式 ： G09

12、；刀 具 到 達(dá) 終 點(diǎn) 前 減 速 并 精 確 定 位 后 才 繼 續(xù) 執(zhí) 行 下 一 個 程 序 段 ，可 用 于 具 有 尖 銳 棱 角 的 零 件 加 工 。 2. 刀 具 偏 移 量 設(shè) 定 指 令 G10指 令 格 式 ： G10P_R_；P： 指 令 偏 置 號 ； R： 偏 移 量 可 以 通 過 程 序 設(shè) 置 設(shè) 定 刀 具 偏 移 量 。 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程 3. 單 方 向 定 位 指 令 G60指 令 格 式 ： G60 X_Y_Z_；X、 Y、 Z為 需 要 實(shí) 現(xiàn) 精 確 定 位 的 終 點(diǎn) 坐 標(biāo) 。對 于 要

13、求 精 確 定 位 的 孔 加 工 ， 使 用 該 指 令 可 使 機(jī) 床 實(shí) 現(xiàn) 單 方向 定 位 ， 從 而 達(dá) 到 消 除 因 反 向 間 隙 而 引 起 的 加 工 誤 差 ， 定 位方 向 與 過 沖 量 由 參 數(shù) 設(shè) 定 。 4. 精 確 停 止 校 驗(yàn) 方 式 指 令 G61指 令 格 式 ： G61；該 指 令 為 模 態(tài) 指 令 ， 在 G61方 式 下 ， 相 當(dāng) 于 每 一 段 程 序 都 含 有G09指 令 。 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程 5. 連 續(xù) 切 削 方 式 指 令 G64指 令 格 式 ： G64；該 指 令 為

14、模 態(tài) 指 令 ， 也 為 機(jī) 床 的 默 認(rèn) 狀 態(tài) ， 刀 具 在 運(yùn) 動 到 指 令 的 終點(diǎn) 后 不 減 速 而 繼 續(xù) 執(zhí) 行 下 一 個 程 序 段 ， 不 影 響 G00 、 G60 、 G09中的 定 位 或 校 驗(yàn) ， 撤 銷 G61方 式 時 要 用 G64。 6. 自 動 返 回 參 考 點(diǎn) 指 令 G27、 G28 、 G29（ 1） 返 回 參 考 點(diǎn) 校 驗(yàn) 指 令 G27指 令 格 式 ： G27；X、 Y 、 Z為 參 考 點(diǎn) 在 工 件 坐 標(biāo) 系 中 的 坐 標(biāo) 值 ， 可 以 檢 驗(yàn) 刀 具 是 否 能夠 定 位 到 參 考 點(diǎn) 上 。 在 該 指 令 下

15、 ， 被 指 令 的 軸 以 快 速 移 動 返 回 到 參 考 點(diǎn) ， 自 動 減 速 并 在指 定 坐 標(biāo) 值 處 做 定 位 檢 驗(yàn) ， 如 定 位 到 參 考 點(diǎn) ， 該 軸 參 考 點(diǎn) 信 號 燈 亮 ；如 不 一 致 ， 則 程 序 再 作 檢 查 。 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程（ 2） 自 動 返 回 參 考 點(diǎn) 指 令 G28指 令 格 式 ： G28 X_Y_Z_ ；X、 Y 、 Z 為 中 間 點(diǎn) 坐 標(biāo) 值 ， 可 任 意 設(shè) 置 。 機(jī) 床 先 移 動 到 這 個 點(diǎn) ， 而 后 返 回參 考 點(diǎn) 。設(shè) 置 中 間 點(diǎn) 是 為

16、了 防 止 刀 具 返 回 參 考 點(diǎn) 時 與 工 件 或 夾 具 發(fā) 生 運(yùn) 動 干 涉 。例 ： N1 G90 X100.0 Y200.0 Z300.0N2 G28 X400.0 Y500.0； （ 中 間 點(diǎn) 是 400.0,500.0）N3 G28 Z600.0； （ 中 間 點(diǎn) 是 400.0， 500.0， 600.0）（ 3） 自 動 從 參 考 點(diǎn) 返 回 G29 指 令 格 式 ： G29 X_Y_Z_；X 、 Y、 Z為 返 回 的 終 點(diǎn) 坐 標(biāo)在 返 回 過 程 中 ， 刀 具 從 任 意 位 置 先 移 動 到 G28所 決 定 的 中 間 點(diǎn) 定 位 ， 然 后再

17、向 終 點(diǎn) 移 動 。 G28 和 G29一 般 成 對 使 用 ， 也 可 成 對 使 用 G28和 G00。 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程5.3 典 型 程 序 編 制1.鉆 孔 程 序 的 編 制如 圖 5.8， 沿 任 意 一 條 直 線 鉆 等 距 的 孔 。 若 使 用 配 備 FANUC-6M系統(tǒng) 的 立 式 加 工 中 心 ， 則 加 工 程 序 如 下 ： 圖 5.8 沿 直 線 鉆 等 距 孔 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程O1000N10 G92 X400.0 Y300.0 Z320.0 建 立

18、 加 工 坐 標(biāo) 系N20 M06 T00 換 上 中 心 鉆N30 G90 G00 X0 Y0 X、 Y向 定 位N40 Z0 Z向 定 位N50 M03 S500 F30 主 軸 啟 動N60 G81 G99 R-4.0 Z-10.0 鉆 深 為 5mm的 中 心 孔N70 G91 G00 X20.0 Y10.0 L03 重 復(fù) 3次 鉆 3中 心 孔N80 M05 主 軸 旋 轉(zhuǎn) 停 止 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程N(yùn)90 G28 Z0 經(jīng) 加 工 原 點(diǎn) 回 機(jī) 床 原 點(diǎn)N100 M06 T01 換 鉆 孔 刀 ， 返 回 加 工 點(diǎn)NIl0

19、M03 G90 G00 G44 H01 G81 G99 R-5.0 Z-30.0 鉆 第 一 個 孔 ，加 刀 具 補(bǔ) 償N120 G91 X-20.0 Y-10.0 L03 重 復(fù) 鉆 3次 孔N130 M05 G28 G49 Z320.0 撤 消 刀 具 長 度 補(bǔ) 償 回 Z軸N140 M01 參 考 點(diǎn)N150 M99 P20 返 回 到 N20程 序 段 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程p 程 序 的 特 點(diǎn) ： 1)使 用 G92建 立 加 工 坐 標(biāo) 系 ， 坐 標(biāo) 系 的 偏 置 量 在 程 序 中 進(jìn) 行 設(shè)置 ， 修 改 調(diào) 整 更 方

20、便 。 2)有 兩 次 自 動 換 刀 ， 并 使 用 刀 具 長 度 補(bǔ) 償 ， 體 現(xiàn) 加 工 中 心 自動 加 工 的 功 能 。 機(jī) 床 起 動 后 主 軸 上 裝 的 是 F 10鉆 頭 刀 具 ， 刀庫 的 零 號 刀 位 上 應(yīng) 安 裝 有 中 心 鉆 。 因 整 個 程 序 只 用 兩 把 刀 ，刀 庫 不 用 轉(zhuǎn) 動 ， 原 地 換 刀 就 可 以 了 。 3)使 用 中 心 鉆 (N60程 序 段 )預(yù) 鉆 定 位 孔 ， 使 孔 定 位 準(zhǔn) 確 。 4)使 用 相 對 值 指 令 (N70， N120)給 出 了 孔 的 位 置 ， 使 固 定 循 環(huán)功 能 重 復(fù) 使

21、用 ， 直 到 把 孔 全 部 鉆 完 。 L03為 重 復(fù) 次 數(shù) 。 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程 5)使 用 了 M01(N140)程 序 暫 停 。 注 意 ： 使 用 M01時 操 作 面 板 上的 程 序 暫 停 開 關(guān) 應(yīng) 放 到 接 通 位 置 ， 這 樣 在 程 序 執(zhí) 行 到 M01時 面板 上 的 指 示 燈 燃 亮 ， 告 訴 操 作 者 程 序 處 于 任 選 停 止 ， 可 以 裝卸 零 件 ， 待 處 理 工 作 結(jié) 束 時 按 循 環(huán) 起 動 按 鈕 ， 程 序 接 著 執(zhí) 行 。 6)程 序 結(jié) 尾 使 用 M99 P2

22、0這 也 是 一 種 程 序 結(jié) 束 的 方 法 ， 它 使 程序 自 動 返 回 到 N20的 程 序 段 去 接 著 執(zhí) 行 ， 運(yùn) 行 不 停 止 。 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程2.鏜 孔 程 序 的 編 制圖 5.9為 軸 承 支 座 零 件 圖 。 工 藝 為 ： 在 臥 式 加 工 中 心 上 一 次 裝夾 ， 使 用 反 鏜 固 定 循 環(huán) 等 功 能 ， 不 轉(zhuǎn) 動 工 作 臺 ， 以 保 證 同 軸度 要 求 。 圖 5.9 軸 承 支 座 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程O1001N10 M06

23、T01N20 G00 G90 G55 X0 Y0 Z0N30 M03 S350 M08N40 G76 G99 Z-85.0 R-5.0 Q0.3 F40 采 用 精 鏜 循 環(huán) 鏜 f 35H9孔N50 M05 M09N60 G30 Y0 M06 T02N70 M03 M08N80 G43 H02 G00 Z0N90 G76 G99 Z-25.0 R-5.0 Q0.3 采 用 精 鏜 循 環(huán) 鏜 f 45H7右 側(cè) 孔 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程N(yùn)100 M05 M09N110 G30 G49 Y0 M06 T03N120 G00 G43 H03 Z0

24、N130 M03 M08N140 G87 G99 Z-85.0 R-100.0 Q6.0 采 用 反 鏜 循 環(huán) 鏜 f 45H7左 側(cè) 孔N150 G49 G30 Y0N160 M05 M09N170 M30 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程3.銑 削 程 序 的 編 制下 面 介 紹 平 面 圖 形 直 線 與 圓 弧 加 工 程 序 的 編 制 ， 圖 5.10是 磁鋼 瓦 型 塊 模 具 圖 ， 用 立 式 加 工 中 心 加 工 此 模 具 的 程 序 如 下 ： 圖 5.10 磁 鋼 瓦 型 塊 模 具 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控

25、加 工 中 心 的 編 程O1002N10 M06 (使 用 f 20立 銑 刀 )N20 G90 G00 G54 X5.0 Y30.0N30 Z0N40 M03 S300 F30 M08N50 G01 G42 D1 X15.0 Y47.7 (D1=10.2)N60 X20.0 Y67.08N70 G03 X-20.0 R70.0N80 G01 X-15.0 Y47.7N90 G02 X15.0 R50.0N100 G01 G40 X5.0 Y30.0 N110 G42 D2 X15.0 Y47.7N120 X20.0 Y67.08 數(shù) 控 加 工 技 術(shù)第 五 章 數(shù) 控 加 工 中 心 的 編 程N(yùn)130 G03 X-20.0 R70.0N140 G01 X-15.0 Y47.7N150 G02 X15.0 R50.0N160 G01 G40 X5.0 Y30.0N170 G00 Z100.0N180 M05 M09N190 M01N200 M99 P02設(shè) 置 ： D1=10.2， D2=10。