加工中心基础

1、 加工中心理论知识加工中心程序的格式O0902；（程序号）G90G80G40G49G17G21；（初始功能）G91G28Z0;G28X0Y0;M01;G54；（建立工件坐标系）TM06；（换刀）G90G00XYS；（XY平面移动，设定转速。未切入工件）G43HZM03；（z轴移动建立长度补偿。未切入工件。主轴开转）G01Z-_F_( 未切入工件，但是立铣刀要下到图纸深度,切向切入)G41G42D_XY_F_(未切入工件，要移动建立半径补偿)（切入工件，铣轮廓）G49G00Z_(取消长度补偿)G91G28Z0M05（Z轴回参考点，主轴停转）G40G90G0X0Y0（取消半径补偿）M30法拉克加工

2、中心（斯沃）1、在铣外轮廓中要注意，可以用G01来进行倒角和倒圆。格式：倒圆G01XYRF 倒角G01XYCF2、对于较深的铣削，要注意一层一层铣削。3、可以用G68来进行圆周孔的钻削；也可以用极坐标G15G16。4、对刀是，如果是以一把刀为基准刀（在刀具补偿中只是输入与基准刀和刀具长度差值），则可以在换刀前有G49指令，取消补偿。如果是以主轴端面来对刀（也就是说在刀具长度补偿中会输入整把刀的长度值），则不能在换刀前，用G49取消刀补后，不能向下运行小于刀具长度的距离。数控加工的基本概念数控加工的基本概念 数控即为数字控制(Numerical Control)，是用数字化信号对机床的运动及其加

3、工过程进行控制的一种方法，简称数控（NC）。数控机床：就是采用了数控技术的机床，或者说是装备了数控系统的机床。1.1.自动化程度高自动化程度高2.2.提高生产效率和加工精度，加工质量稳定提高生产效率和加工精度，加工质量稳定3.3.有利于生产管理有利于生产管理4.4.有利于产品的更新改型有利于产品的更新改型5.5.易于建立计算机通信网络易于建立计算机通信网络 可以大大减少工件装夹、测量和机床的调整时间可以大大减少工件装夹、测量和机床的调整时间, ,减少工减少工件的周转、搬运和存放时间，使机床的切削时间利用率高于件的周转、搬运和存放时间，使机床的切削时间利用率高于普通机床普通机床3-43-4倍，大

4、大提高了生产率，尤其是在加工形状比较倍，大大提高了生产率，尤其是在加工形状比较复杂、精度要求高、品种更频繁的工件时，更具有良好的经复杂、精度要求高、品种更频繁的工件时，更具有良好的经济性。济性。加工中心的加工特点加工中心的分类1.1.按照机床形状分类，分为卧式、立式、龙门式和万能加按照机床形状分类，分为卧式、立式、龙门式和万能加工中心。工中心。 2.2.按换刀形式分类，分为带刀库、机械手的加工中心、无按换刀形式分类，分为带刀库、机械手的加工中心、无机械手的加工中心和转塔刀库式加工中心。机械手的加工中心和转塔刀库式加工中心。 开环伺服系统数控机床 这是比较原始的一种数控机床，这类机床的数控系统将

5、零件的程序处理后，输出数字指令信号给伺服系统，驱动机床运动，没有来自位置传感器的反馈信号。执行机构的伺服系统 大多数数控机床是半闭环伺服系统，将测量元件从工作台移到电动机端头或丝杠端头。 半闭环伺服系统数控机床 这类机床可以接受插补器的指令，而且随时接受工作台测得的实际位置反馈信号，根据其差值不断进行误差修正。 闭环伺服系统数控机床(1) 手工编程 利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。(2) 自动编程 自动编程是利用通用的微机编制数控加工程序。 (3) CAD/CAM编程 利用CAD/CAM系统进行零件的设计、分析及加工程序自动编程。加工程序编制方法

6、1. 图纸分析2. 确定定位基准及工件的装夹3.选择刀具4. 确定加工所用各种工艺参数5.数值计算基点和节点的计算。刀位点轨迹的计算。6. 确定加工顺序 寻求最短加工路线，减少空刀时间以提高加工效率。 考虑刀具的进、退刀（切入、切出）路线。刀具的切出或切入点应在沿零件轮廓的切线上，以保证工件轮廓光滑；应避免在工件轮廓面上垂直上、下刀而划伤工件表面；尽量减少在轮廓加工切削过程中的暂停以免留下刀痕。先安排对工件刚性破坏较小的工步。 7.编写加工程序 8.零件加工加工工艺设计 工件安装前注意事项 机床通电后，检查各开关、按钮是否正常、灵活，机床有无异常现象。 检查电压、油压、气压是否正常，有手动润滑

7、的部位要先进行手动润滑。 各坐标轴手动回参考点(机床原点)。若某轴在回参考点位置前已处在零点位置，必须先将该轴移动到距离原点100mm以外的位置，再进行手动回零。 在进行工作台回转交换时，台面、护罩、导轨上不得有异物。 为了使机床达到热平衡状态，必须使机床空运转15min以上。 程序输入完毕后，应认真校对，确保无误。其中包括代码、地址、数值、正负号、小数点及语法的查对。 按工艺规程安装找正好夹具。 正确测量和计算工作坐标系，并对所得结果进行验证和验算。 将工作坐标系输入到偏置页面，并对坐标、坐标值、正负号及小数点进行认真核对。 未装工件以前，空运行一次程序，看程序能否顺利执行，刀具长度选取和夹

8、具安装是否合理，有无超程现象。 加工中心操作规程与日常维护G16极坐标生效指令 当使用极坐标后，坐标值以极坐标方式指定，也就是极坐标半径和极坐标角度。决定半径和角度的代码。1、当选择好平面（G17、G18、G19）后，用所选平面的第一坐标轴地址来决定半径代码。2、用所选平面的第二地址来决定角度代码。（角度的0度：第一坐标轴的正方向，逆时针方向为角度正方向）例：G00X50Y0的含义：运动到极半径为50，角度为0度。也就是（50，0）G15极坐标取消指令G15取消极坐标方式。极坐标的原点的确定两种方式：1、以工件坐标系的零点为极坐标的零点2、以刀具当前的位置为极坐标的原点以工件坐标系的零点为极坐

9、标的零点当在此时，必须使用绝对值编程方式。如：G90G17G16极半径值：指终点坐标到编程原点的坐标极角度值：指终点坐标与编程原点的连线与X轴的夹角以刀具当前的位置为极坐标的原点当在此时，必须使用增量坐标。如：G91G17G16极半径值：终点坐标到刀具当前位置的距离极角度值：前一坐标的原点与当前极坐标系的原点的连线与当前轨迹的夹角极坐标的使用通常在圆周的孔类零件以及图样尺寸以半径与角度形式标注的零件（如：正多边形）。平面选择G17: XY平面G18：XZ平面G19：YZ平面镜像指令格式一G51.1X_Y_当G51.1后面只有X或Y时，则表示镜像是以某一坐标轴为镜像轴。当G51.1后面XY同在时

10、，刚表示镜像是以某一点来镜像的。 如：G51.1X10表示：镜像轴为X=10的直线。G50.1X_Y_取消镜像镜像指令格式二G51X_Y_I_J_如果，此指令是当作镜像指令，则IJ的值一定为负值。为正值时，此指令则为缩放指令。如果IJ值为负且不等于-1，则该指令同时缩放且镜像。也就是说，只有IJ均为-1时，才是镜像指令。三种情况：IJ为正值，则为缩放指令 IJ 为-1，则为镜像指令 IJ 为负值，但是不同时等于-1，则为镜像且缩放。G50取消镜像。G51比例缩放格式一G51I_J_K_P_;IJK的含义有两个：1、表示要进行比例缩放的轴。 2、指定比例缩放的中心P的含义：进行缩放的倍数。不能用

11、小数表示，要乘以1000例：G51I0J10P2000具体：1、要进行缩放的轴为XY轴。2、缩放的中心为X0Y103、缩放的倍数为2倍G51比例缩放格式二G51X_Y_Z_P_XYZ的含义：此三者的含义同比例缩放格式一的IJK的含义一样。P的含义：缩放的倍数。出现格式二的原因：由于系统的不同所引起的。G51比例缩放格式三G51X_Y_Z_I_J_K_注意：此格式适合于OI系统，较为先进。可以允许各轴的缩放比例不一样。XYZ的含义：缩放的中心。IJK的含义：各轴的缩放比例。例：G51X0Y0Z0I1.5J2K1 含义：1、缩放的中心为（0、0、0） 2、X轴缩放1.5倍。Y轴缩放2倍。Z轴缩放1

12、倍。取消比例缩放G50注意：在缩放完成之后，必须要进行缩放的取消。比例缩放中的说明1、刀补必须建立在缩放程序段之内。也就是说先写缩放代码，然后才能建立刀补。否则报警。2、缩放中的圆弧差补。对于各轴均进行等比缩放时，圆弧的坐标点和半径均进行等比缩放。如果各轴不进行等比缩放，则会出现，圆弧坐标会进行不等比缩放，而半径将按照缩放比例中，较大的那个比例进行缩放。3、如果在程序段中只写G51，则缩放比例由机床系统自带参数决定，而缩放中心则指刀具当前所在的位置。4、在进行缩放时，不能指定坐标系的G代码（G52G59和G92），也不能指定返回参考点的G代码（G27G30） 局部坐标系统（local coor

13、dinate system setting）是用于将原坐标系中分离出数个子坐标系统。 其指令格式： G52 XY； X、Y:是原坐标系的程序原点到子坐标系的程序原点之向量值。如图 2说明局部坐标系：G52G52 X0 Y0；表示回复到原坐标系。范例1： 有一工件系统，配合子程序呼叫指令M98及钻孔固定循环指令G81，则可简化程序的撰写。如图3所示。使用G54设程序坐标系，再用G52指令设定子坐标系。G68坐标系旋转开G17G18G19G68X()Y()R_;为旋转平面上旋转中心的绝对坐标。R：为旋转角度。注意：1、R的范围：0.001至360度2、在使用时，先对坐标系进行旋转，之后，在对刀具进

14、行偏置。诸如：长度补偿和半径补偿。3、如果在比例缩放方式下进行坐标系的旋转，则旋转中心的坐标值（）也要按比例进行缩放。但是旋转角度则不缩放。4、编程时，应该先进行比例缩放，然后在进行坐标系的旋转。G69坐标系旋转关对刀（以工件上表面中心为工件坐标系）z向：第一种：（基准刀对刀）刀具接触工件上表面后，按z0测量。注意：此种情况，基准刀刀补z向为0。其它刀补是与基准刀的长度差值。第二种：（主轴端面对刀）刀具接触工件上表面后，按z（刀具长度）测量。注意：此种情况，所有z向刀补中，均填写刀具的实际长度。数据分析：在不论符号的情况下，第二种对刀数据等于第一种对刀数据加工刀具的长度。 对刀（以工件上表面中

15、心为工件坐标系）X向：第一种：X正向接触，记下机床坐标，X负向接触，记下机床坐标。然后，不论符号，把两次数据相加除以二，添负号后，输入G54X中。第二种X正向接触，不要移动。然后，记算出工件坐标系点距离刀具中心，在X向的距离，在G54X中输入X-（计算的距离），然后测量。对刀（以工件上表面中心为工件坐标系）Y向：第一种：Y正向接触，记下机床坐标，Y负向接触，记下机床坐标。然后，不论符号，把两次数据相加除以二，添负号后，输入G54Y中。第二种Y正向接触，不要移动。然后，记算出工件坐标系点距离刀具中心，在Y向的距离，在G54X中输入Y-（计算的距离），然后测量。 可编程功能-准备功能 通过编程并运

16、行这些程序而使数控机床能够实现的功能我们称之为可编程功能。一般为两类： 一类准备功能。 一类功能被称为辅助功能。准备功能 用来实现刀具轨迹控制，即各进给轴的运动，如直线/圆弧插补、进给控制、坐标系原点偏置及变换、尺寸单位设定、刀具偏置及补偿等，这一类功能被称为准备功能，以字母G以及两位数字组成，也被称为G代码。辅助功能 用来完成程序的执行控制、主轴控制、刀具控制、辅助设备控制等功能。在这些辅助功能中，Tx x用于选刀，Sx x x x用于控制主轴转速。其它功能由以字母M与两位数字组成的M代码来实现。G代码代码分组分组功能功能*G001定位（快速移动）定位（快速移动）*G011直线插补（进给速度

17、）直线插补（进给速度）G021顺时针圆弧插补顺时针圆弧插补G031逆时针圆弧插补逆时针圆弧插补G040暂停，精确停止暂停，精确停止G090精确停止精确停止*G172选择选择X Y平面平面G182选择选择Z X平面平面G192选择选择Y Z平面平面G270返回并检查参考点返回并检查参考点G280返回参考点返回参考点G290从参考点返回从参考点返回G300返回第二参考点返回第二参考点*G407取消刀具半径补偿取消刀具半径补偿G417左侧刀具半径补偿左侧刀具半径补偿G427右侧刀具半径补偿右侧刀具半径补偿G438刀具长度补偿刀具长度补偿G448刀具长度补偿刀具长度补偿*G498取消刀具长度补偿取消刀

18、具长度补偿G520设置局部坐标系设置局部坐标系G530选择机床坐标系选择机床坐标系*G5414选用选用1号工件坐标系号工件坐标系G5514选用选用2号工件坐标系号工件坐标系G5614选用选用3号工件坐标系号工件坐标系G5714选用选用4号工件坐标系号工件坐标系G5814选用选用5号工件坐标系号工件坐标系G5914选用选用6号工件坐标系号工件坐标系G600 单一方向定位单一方向定位G6115精确停止方式精确停止方式*G6415切削方式切削方式G65G650 0宏程序调用宏程序调用G66G661212模态宏程序调用模态宏程序调用* *G67G671212模态宏程序调用取消模态宏程序调用取消G739

19、深孔钻削固定循环深孔钻削固定循环G749反螺纹攻丝固定循环反螺纹攻丝固定循环G769精镗固定循环精镗固定循环*G809取消固定循环取消固定循环G819钻削固定循环钻削固定循环G829钻削固定循环钻削固定循环G839深孔钻削固定循环深孔钻削固定循环G849攻丝固定循环攻丝固定循环G859镗削固定循环镗削固定循环G869镗削固定循环镗削固定循环G879反镗固定循环反镗固定循环G889镗削固定循环镗削固定循环G899镗削固定循环镗削固定循环*G903绝对值指令方式绝对值指令方式*G913增量值指令方式增量值指令方式G920工件零点设定工件零点设定*G9810固定循环返回初始点固定循环返回初始点G99

20、10固定循环返回固定循环返回R点点G代码被分为了不同的组，这是由于大多数的G代码是模态的，所谓模态G代码，是指这些G代码不只在当前的程序段中起作用，而且在以后的程序段中一直起作用，直到程序中出现另一个同组的G代码为止，同组的模态G代码控制同一个目标但起不同的作用，它们之间是不相容的。00组的G代码是非模态的，这些G代码只在它们所在的程序段中起作用。标有*号的G代码是上电时的初始状态。对于G01和G00、G90和G91上电时的初始状态由参数决定。准备功能的拓展如果程序中出现了未列在上表中的G代码，CNC会显示10号报警。同一程序段中可以有几个G代码出现，但当两个或两个以上的同组G代码出现时，最后

21、出现的一个（同组的）G代码有效。在固定循环模态下，任何一个01组的G代码都将使固定循环模态自动取消，成为G80模态。辅助功能M代码代码功功 能能M00程序停止程序停止M01条件程序停止条件程序停止M02程序结束程序结束M03主轴正转主轴正转M04主轴反转主轴反转M05主轴停止主轴停止M06刀具交换刀具交换M08冷却开冷却开M09冷却关冷却关一般地，一个程序段中，一般地，一个程序段中，M M代码最多可以有一个代码最多可以有一个. .M18主轴定向解除主轴定向解除M19主轴定向主轴定向M29刚性攻丝刚性攻丝M30程序结束并返回程序头程序结束并返回程序头M98调用子程序调用子程序M99子程序结束返回

22、重复执行子程序结束返回重复执行辅助功能 加工中心操作工必备技能 由于数控铣床配置的数控系统不同，使用的指令在定义和功能上有一定的差异，但其基本功能和编程方法还是相同的。 数控铣床的主要功能1)点位控制功能数控铣床的点位控制主要用于工件的孔加工，如中心钻定位、钻孔、扩孔、锪孔、铰孔和镗孔等各种孔加工操作。 2) 连续控制功能通过数控铣床的直线插补、圆弧插补或复杂的曲线插补运动，铣削加工工件的平面和曲面。 3)刀具半径补偿功能 如果直接按工件轮廓线编程: 1、在加工工件内轮廓时，实际轮廓线将大了一个刀具半径值; 2、在加工工件外轮廓时，实际轮廓线又小了一个刀具半径值。 使用刀具半径补偿的方法，数控

23、系统自动计算刀具中心轨迹，使刀具中心偏离工件轮廓一个刀具半径值，从而加工出符合图纸要求的轮廓。利用刀具半径补偿的功能，改变刀具半径补偿量，还可以补偿刀具磨损量和加工误差，实现对工件的粗加工和精加工。 4)刀具长度补偿功能改变刀具长度的补偿量，可以补偿刀具换刀后的长度偏差值，还可以改变切削加工的平面位置，控制刀具的轴向定位精度。 5)固定循环加工功能应用固定循环加工指令，可以简化加工程序，减少编程的工作量。 6)子程序功能 如果加工工件形状相同或相似部分，把其编写成子程序，由主程序调用，这样简化程序结构。引用子程序的功能使加工程序模块化，按加工过程的工序分成若干个模块，分别编写成子程序，由主程序

24、调用，完成对工件的加工。这种模块式的程序便于加工调试，优化加工工艺。 7) 特殊功能在数控铣床上配置仿形软件和仿形装置，用传感器对实物扫描及采集数据，经过数据处理后自动生成NC程序，进而实现对工件的仿形加工，实现反向加工工程。总之，配置一定的软件和硬件之后，能够扩大数控铣床的使用功能。 数控铣床加工范围1)平面加工：数控机床铣削平面： 可以分为对工件的水平面(XY)加工，对工件的正平面(XZ)加工和对工件的侧平面(YZ)加工。只要使用两轴半控制的数控铣床就能完成这样平面的铣削加工。 2)曲面加工：如果铣削复杂的曲面则需要使用三轴甚至更多轴联动的数控铣床。 数控铣床的装备1)夹具数控铣床的通用夹

25、具主要有平口钳、磁性吸盘和压板装置。对于加工中、大批量或形状复杂的工件则要设计组合夹具，如果使用气动和液压夹具，通过程序控制夹具，实现对工件的自动装缷，则能进一步提高工作效率和降低劳动强度。 2)刀具常用的铣削刀具有立铣刀、端面铣刀、成形铣刀和孔加工刀具何谓数控机床的加工路线？ 数控加工路线是指数控机床加工过程中，刀具相对工件（如模具型面）的运动轨迹和方向。怎样确定平面外轮廓和封闭内轮廓的切入切出路线？ 铣削平面的外轮廓平面时，刀具应沿工件外廓曲线延长线的切线方向切入切出，以避免刀具在切入切出点残留切痕。 铣削封闭内轮廓时，因内轮廓无法外延，刀具只能沿轮廓曲线的法向方向切入切出，但切入和切出点

26、应尽量选在内轮廓曲线两几何元素的交点。什么是顺铣？什么是逆铣？顺铣是指，铣刀在切削区的切削速度V的方向与切削进给速度F的方向相同。逆铣是指，铣刀在切削区的切削速度V的方向与切削进给速度F的方向相反。数控机床的顺铣和逆铣各有什么特点？ 逆铣时，由于刀齿开始切削工件时的切削厚度小，导致刀具易磨损，并影响已加工表面的质量，顺铣时的刀具耐用度比逆铣时提高23倍，这是因为刀具切削路程较短，路线较陡，比逆铣时的平均切削厚度大，而且切削变形较小，节省机床的功率消耗。但是，顺铣不宜加工带硬皮的工件。由于工件所受切削力的方向不同，粗加工时逆铣比顺铣平稳。简述铣床的工作精度检验内容？铣床的工作精度检验包括铣床调试

27、和铣床试切两大部分。铣床调试的步骤：（1）准备工作（包括清洗机床等）。（2）接通电源（检查主轴旋转和进给方向）。（3）低速空运转（转速为30r/min,时间为30min ） (4)主轴变速运转（检查18级转速运转、变速操纵、制动时间及主轴在1500r/min运转1h后的温度）（5）进给变速及进给（检查工作台锁紧装置、润滑、间隙、进给变速操纵和进给启停、限位挡铁及快速进给启停）。铣床试切是按标准试切工件铣削平面、平行平面与垂直平面，并按图样要求进行检查。铣削大质数锥齿轮的要点是什么？大质数锥齿轮分齿要用差动分度，故分度头主轴不能与底面和侧轴倾斜，因此需在立式铣床上用短刀杆装夹盘形铣刀铣削。安装分

28、度头时，使分度头主轴轴线与工作台与工作台面平行，并与纵向进给方向倾斜一个铣削角。在偏铣大端面两侧时，工件回转量仍用分度手柄和孔盘控制，偏移量由工作台升降进行调整。卧式铣床和立式铣床工作台精度检验有哪些项目？（1）工作台的平面度。（2）工作台纵向移动对工作台面的平行度。（3）工作台横向移动对工作台面的平行度。（4）工作台中央T形槽侧面对工作台纵向移动的平行度。（5）升降台垂直移动的直线度。（6）工作台纵向和横向移动的垂直度。（7）工作台回转中心对主轴旋转中心及工作台中央T形槽的偏差 1.（G01）表示直线插补的指令。2. 加工中心进给系统的驱动方式主要有（电气伺服进给系统和液压伺服进给系统）。3

29、. 加工中心的刀具由（ATC）管理。4. 端面多齿盘齿数为72，则分度最小单位为（5）度。5. 加工中心的自动换刀装置由刀库、（机械手和控制系统）组成。6. 按主轴的种类分类，加工中心可分为（单轴、双轴、三轴、可换主轴箱）。7.转塔头加工中心的主轴数一般为（612）个。8. 加工中心按照主轴在加工时的空间位置分类，可分为立式、卧式、（万能）加工中心。9. 逐点比较法直线插补的判别式函数为（F= Xe Yi- XiYe ）。 逐点比较法圆弧插补的判别式函数为（ F = Xi2+Yi2R2）。 练习 10. 某系统在工作台处拾取反馈信息，该系统属于（闭环伺服系统）。11. 某系统在电动机轴端拾取反

30、馈信息，该系统属于（半闭环伺服系统）。12. 直流小惯量伺服电动机在1s内可承受的最大转距为额定转距的（2/3）。13. 机床通电后应首先检查（各开关）是否正常。14. 为了使机床达到热平衡状态必须使机床运转（15min以上）。 15. 利用一般计算工具，运用各种数学方法人工进行刀具轨迹的运算并进行指令编程称为（手工编程）。16. 机床坐标系的原点称为（机床原点） 。17. 工作坐标系的原点称（工作原点）。18. 数控功能较强的加工中心加工程序分为（主程序）和子程序。19. 程序段序号通常用（4）位数字表示。20.（G90）表示绝对方式指定的指令。21.（G00）表示快速进给、定位指定的指令。22.（M00）表示程序暂停的指令。23. (加工半径小于刀具半径，被切槽底宽小于刀具直径，加工比刀具半径小的台阶）都会引起在半径补偿时产生过切现象。24.刀具长度偏置指令中，G44表示（负向偏置）。25.子程序返回主程序的指令