机电专业数控第六章 加工中心课件

1、第六章 加工中心 加工中心(Machining Center)简称MC，是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。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，而加工程序编制的质量是决定加工质量的重要因素。加工中心是高效、高精度数控机床,工件在一次装夹中便可自动完成多道工序的加工. 是典型的集高新技术于一体的机械加工设备，它的发展代表了一个国家设计和制造业的水平，成为现代机床发展的主流和方向。加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床。加工中心

2、从外观上可分为立式、卧式和复合加工中心等。立式加工中心的主轴垂直于工作台，主要适用于加工板材类、壳体类工件，也可用于模具加工。卧式加工中心的主轴轴线与工作台台面平行，它的工作台大多为由伺服电动机控制的数控回转台，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，适用于箱体类工件加工。复合加工中心主要是指在一台加工中心上有立、卧两个主轴或主轴可90改变角度，因而可在工件一次装夹中实现五个面的加工。4、加工中心的分类： 立式加工中心: 板材类、壳体类、凸轮、模具卧式加工中心: 箱体类、模具龙门式加工中心: 大型、重型和形状复杂零件复合加工中心（五面体加工中心）：复合加工中心主要是指在一台加工

3、中心上有立、卧两个主轴或主轴可90改变角度，因而可在工件一次装夹中实现五个面的加工。并联机床（虚轴机床）x-y数控拖板变频主轴机床本体数控系统及其操作面板斗笠式刀库Z轴伺服电机活动防护门进给Z轴护线架冷却液箱1、 加工中心及其组成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 模块五 加工中心与操作加工中心加工的零件 模块五 加工中心与操作加工中心加工的零件 模块五 加工中心与操作加工中心加工的零件 自动换刀装置（ATC）作用交换主轴与刀库中的刀（工）具1.机械手换刀2.主轴换刀刀具识别方法：1.刀座编码2.刀柄编码工作台自动交换装置（APC） 作用携带工件在工位及机床之间

4、转换，减小定位误差，减少装夹时间，提高加工精度及生产效率。 APC1.工作台数量适当2.交换时间短3.交换空间小4.动作可靠、使用稳定5.工作台重复定位精度高一、对工作台自动交换装置的要求1.回转交换式2.移动交换式一、选刀、换刀指令M06-自动换刀指令。 本指令将驱动机械手进行 换刀动作，但并不包括刀库转动的选刀动作。 M19-主轴准停。 本指令将使主轴定向停止，确保主轴停止的方位和装刀标记方位一致。 Txx -选刀指令。 是用以驱动刀库电机带动刀库转动而实施选刀动作的。T指令后跟的两位数字，是将要更换的刀具地址号。 对于不采用机械手换刀的立、卧式加工中心而言，它们在进行换刀动作之时，是先取

5、下主轴上的刀具，再进行刀库转位的选刀动作；然后，再换上新的刀具。其选刀动作和换刀动作无法分开进行，故编程上一般用“Txx M06”的形式。 而对于采用机械手换刀的加工中心来说，合理地安排选刀和换刀的指令，是其加工编程的要点。因此，对这类机床有必要首先来领会一下“T01 M06”和“M06 T01”的本质区别。两种换刀方法1、TXX M06 先选刀,再换刀,主轴上刀具为TXX 选刀和换刀动作可分开,也可不分开.如: 执行T01 M06 后, 主轴上为01号刀具.“T01 M06 ”是先执行选刀指令T01，再执行换刀指令M06。它是先由刀库转动将T01号刀具送到换刀位置上后，再由机械手实施换刀动作

6、。换刀以后，主轴上装夹的就是T01号刀具，而刀库中目前换刀位置上安放的则是刚换下的旧刀具。执行完“T01 M06”后，刀库即保持当前刀具安放位置不动。 2、 M06 TXX 先换刀,再选刀,主轴上刀具不是TXX如: 执行M06 T01后, 主轴上不是01号刀具.先将上次选好的刀具换上主轴,再选01号刀具为下次换刀作准备.(刀库换刀位上为01号刀具)“M06 T01”是先执行换刀指令M06，再执行选刀指令T01。它是先由机械手实施换刀动作，将主轴上原有的刀具和目前刀库中当前换刀位置上已有的刀具(上一次选刀Txx指令所选好的刀具)进行互换；然后，再由刀库转动将T01号刀具送到换刀位置上，为下一次换

7、刀作准备。换刀前后，主轴上装夹的都不是T01号刀具。执行完“M06 T01”后，刀库中目前换刀位置上安放的则是T01号刀具，它是为下一个M06换刀指令预先选好的刀具。 在对加工中心进行换刀动作的编程安排时，应考虑如下问题： (1) 换刀动作必须在主轴停转的条件下进行，且必须实现主轴准停即定向停止(用M19指令)。 (2) 换刀点的位置应根据所用机床的要求安排，有的机床要求必须将换刀位置安排在参考点处或至少应让Z轴方向返回参考点，这时就要使用G28指令。有的机床则允许用参数设定第二参考点作为换刀位置，这时就可在换刀程序前安排G30指令。无论如何，换刀点的位置应远离工件及夹具，应保证有足够的换刀空

8、间。 (3) 若换刀位置在参考点处，换刀完成后，可使用G29指令返回到下一道工序的加工起始位置。 (4) 换刀完毕后，不要忘记安排重新启动主轴的指令；否则加工将无法持续。加工如图所示的零件,保证零件尺寸要求1.工艺分析（1）分析技术要求（2）确定机床设备及装夹方式（3）建立工件坐标系，数值计算（3）确定加工路线、刀具及切削用量2.编制、调试程序3.首件试切4.正式加工1.工艺分析，制作工艺卡片67T06O1234;G40G49G98G90G17G54T01M06;G00X-85Y0M03S1500; 铣上表面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; 调用子程序，粗铣凸台一G41G01X-37.5Y-55D02F50;M98P212;调用子程序，粗铣凸台二G00Z50M09;M05;T03M06;G00X0Y0M03S600;G43G00Z50H03M08;G00Z3;G01Z-8.05F200;G41G01X8Y0D03F60; /D03=12.4,0.2mm余量M98P213; 调用内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;调用子程序，精铣小凸台G01Z-22.05;G41G01X-37.5Y-55D04F50;M98P212;调用子程序，精铣大凸台G00Z50M09;M05T05M06;G00X0Y0M03S600;G43G00Z50H05M08;G00Z3;G01Z-8.05F200;G41G01X8Y0D05F200; /D05=6,没有余量M98P213; 调用内腔子程序完成精加工

11、G00Z50M09M05;T06M06; 钻孔G00X0Y0M03S600;G43G00Z50H05M08;G99G81X0Y32.5Z-20.0R-7.0F400X-32.5Y0;X0Y-32.5;G98X32.5Y0;G80G00X0Y0Z50;M05;T07M06; 攻丝G00X0Y0M03S600;G43G00Z50H05M08;G99G84X0Y32.5Z-20.0R-7.0P1000F400X-32.5Y0;X0Y-32.5;G98X32.5Y0;G80G00X0Y0Z50;M05;M30O211; 调用小凸台子程序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; 调用大凸台子程序G01Y22.5;G02X-22.5Y37.5R15;G01X22.5;G02X37.5Y22.5R15;G01Y-22.5;G02