第6章-加工中心编程-02

Ⅱ．SIEMENS802D数控系统编程

6.1加工中心概述第6章加工中心编程

6.2典型零件加工中心编程综合实例

Ⅰ．FANUC0iMate数控系统编程加工中心与数控铣床的异同:加工中心是在数控机床的基础上发展起来的，都是通过程序控制多轴联动走刀进行加工的数控机床。不同的是加工中心具有刀库和自动换刀功能。

6.1加工中心基础知识加工中心的分类：a.立式加工中心VMCb.卧式加工中心HMCc.龙门式加工中心GMCd.复合式加工中心主轴轴心线为垂直状态

主轴轴心线为水平状态

具有可移动的龙门框架、主轴头装在龙门框架上、主轴轴心线设置在垂直状态

立卧两用加工中心，具有立式和卧式加工中心的功能

加工中心适于加工形状复杂、工序多、精度要求较高，普通机床加工需多次装夹调整困难的的工件。加工对象箱体类零件复杂曲面类零件异形件及一些特殊加工板、套、盘、壳体类零件加工中心的主要加工对象立式加工中心加工中心的结构及类型VMC卧式加工中心加工中心的结构及类型HMC龙门式加工中心加工中心的结构及类型GMC可装20把刀的无臂式ATC刀具库加工中心的结构及类型（圆盘刀库）可装24把刀的有臂式ATC刀具库加工中心的结构及类型（圆盘刀库）可装32把刀的有臂式刀具库加工中心的结构及类型（链式刀库）可装60把刀的刀具库加工中心的结构及类型（链式刀库）加工中心的自动换刀及换刀指令加工中心换刀点的位置是固定的，换刀动作必须停主轴后进行。一般立式加工中心换刀点的位置设置在机床Z轴的零点（或第二参考点），换刀时用G28指令先使Z轴返回参考点，然后使X、Y轴返回参考点，再进行换刀动作。换刀程序的两种编制方法：Z轴返回参考点的同时，刀库开始转位：

……N50G91G28Z0T02;N60G28X0Y0;N70M06;……b.Z轴返回参考点前，刀库已经将所需刀具移到换刀位置：N100G01Z30T02;……N200G91G28Z0;N210G28X0Y0M06

T03;……下一把要使用的刀具加工图示工件的2×M10×1.5螺纹通孔，在立式加工中心上加工工序为：①Φ8.5麻花钻钻孔；②Φ25锪钻倒角；③M10丝锥攻螺纹。试编制加工程序。加工中心编程练习1G17G90G40G80G49G21；G91G28Z0T01；G28X0Y0；M06；G90G54G00X0Y0；M03S750；G43Z100.H01；G99G81Z-25.R3.F150；G98X-40.；G80G49M05；G91G28Z0T02；G28X0Y0；M06；G90G54G00X0Y0；S150M03；G43Z100.H02；G99G81Z-5.5R3.F30；G98X-40.；G80G49

M05；G91

G28Z0T03；G28X0Y0；M06；G90G54G00X0Y0；M03S150；G43Z100.H03；G99G84Z-25.R10.F225；G98X-40.；G80G49G00X250.Y300.；G91G28Z0M05；M30；参考程序15015025025040035010010010010012378131211109654初始平面20305050YX钻孔加工图示孔系。孔1-6用Ф5钻头(T01)、孔7-10用Ф10键槽铣刀(T02)、孔11-13用Ф20钻头（T03）分别加工。换刀时先回参考点再执行换刀。工件材料为45＃钢，所使用刀具为高速工具钢刀具。加工中心编程练习2N10G17G90G40G80G49G21;/初始化N20G91G28X0Y0Z0T01M06;/换1#刀N30G90G00G54Z50G43H01;/回初始平面，刀具长度补偿N40M03S1000;N50G99G73X-400Y200Z-103R-47Q10F75;/定位后加工孔1N60Y0;/加工孔2，返回R点平面N70G98Y-200;/加工孔3，返回初始平面N80G99X400;/加工孔4，返回R点平面N90Y0;/加工孔5，返回R点平面N95G98Y200;/加工孔6，返回初始平面N100G00X0Y0M05;N105G49G80;N110G91G28Z0T02;N115G28X0Y0;N120M06;/换2#刀N130G00G54G90Z50G43H02;/返回初始平面，刀具长度补偿N140M03S500;N150G99G82X-250Y100Z-80R-47P2000F100;/加工孔7，返回R点平面N160G98Y-100;/加工孔8，返回初始平面N170G99X250;/加工孔9，返回R点平面N180G98Y100;/加工孔10，返回初始平面N190G80G49G00X0Y0M05;/返回原点，主轴停止N200G91G28X0Y0Z0T03;N205M06;/取消刀具长度补偿，换3#刀N210G00G90G54Z50G43H03;/返回初始平面，刀具长度补偿N220M03S300;N230G99G73X0Y200Z-110R3Q20F80;/加工孔11，返回R点平面N240G91Y-200K2；/加工孔12和13，返回R点平面N250G80M05;N260G49G00X-800Y550Z50;/返回起刀点N270M02;

6.2典型零件加工中心编程综合实例

Ⅰ．FANUC0iMate数控系统编程盖板零件简图练习3、编制盖板零件的加工程序1．确定被加工面

该盖板的毛坯为铸件。盖板的四个侧面为不加工表面，全部加工表面都集中在A、B面上。最高精度为IT7级。从工序集中和便于定位两个方面考虑，选择B面及位于B面上的全部孔在加工中心上加工，将A面作为主要定位基准，并在前道工序中先加工好。盖板零件在加工中心上的加工工艺分析2．选择立式加工中心

加工内容（工步）：粗铣、精铣、粗镗、半精镗、精镗、钻、扩、锪、铰、攻螺纹。盖板零件在加工中心上的加工工艺分析3.工艺设计(1)选择加工方法B面采用粗铣—精铣方案；φ60H7孔为已铸出毛坯孔，采用粗镗—半精镗—精镗方案；φ12H8孔按钻中心孔—钻孔—扩孔—铰孔方案；φ16mm孔在φ12mm孔基础上锪至尺寸即可；M16mm螺纹孔采用钻中心孔—钻底孔—倒角—攻螺纹方案加工。盖板零件在加工中心上的加工工艺分析(2)确定加工顺序

按照先面后孔、先粗后精的原则确定。具体加工顺序为粗、精铣B面—粗、半精、精镗φ60H7孔—钻各光孔和螺纹孔的中心孔—钻、扩、锪、铰φ12H8及φ16mm孔—M16mm螺孔钻底孔、倒角和攻螺纹。盖板零件在加工中心上的加工工艺分析数控加工工序卡片(3)确定装夹方案和选择夹具该盖板零件形状简单，四个侧面较光整，加工面与不加工面之间的位置精度要求不高，选用通用台钳，以盖板底面A和两个侧面定位，用台钳钳口从侧面夹紧。(4)选择刀具所需刀具有面铣刀、镗刀、中心钻、麻花钻、铰刀、立铣刀(锪φ16mm孔)及丝锥等，其规格根据加工尺寸选择。数控加工刀具编号(5)确定进给路线B面的粗、精铣削加工进给路线根据铣刀直径确定，因所选铣刀直径为φ100mm，故安排沿z方向两次进给(见下图)。所有孔加工进给路线均按最短路线确定，因为孔的位置精度要求不高，机床的定位精度完全能保证，后面所示各图即为各孔加工工步的进给路线。80回退位置初始平面250100镗φ60H7孔进给路线:毛坯孔钻中心孔进给路线:钻、扩、铰φ12H8孔进给路线:锪φ16mm孔进给路线:钻螺纹底孔、攻螺纹进给路线:O0010G21;G00G90G17G40G49G80;G91G28X0Y0Z0T01M06;G00G90G54X-215Y0;M03S300;Z100G43H01;Z-3.5;M98P0001;/B面初铣G91G28X0Y0Z0T13M06;G90G00Z100G43H13;Z-4;M03S350;M98P0001;/B面精铣G91G28X0Y0Z0T02M06;G00G90Z100G43H02;M03S400;M08;G98G85X0Y0Z-20R5F60;/初镗∮60孔G80M05;G49M09;G91G28X0Y0Z0T03M06;G00G90Z100G43H03;M03S450;M08;G98G85X0Y0Z-20R5F50;/半精镗∮60孔G80M05;G49M09;主程序盖板零件的加工程序G91G28X0Y0Z0T04M06;G00G90Z100G43H04;M03S500;M08;G98G76X0Y0Z-20R5Q5P2000F40;/精镗G80M05;G49M09;G91G28X0Y0Z0T05M06;G00G90Z100G43H05;M03S1000;M08;G81G99X-50Y0Z-5R3F50；/钻8个中心孔X-56.57Y56.57;X0Y50;X56.57Y56.57;X50Y0;X56.57Y-56.57;X0Y-50;G98X-56.57Y-56.57;/返回初始平面G80M05;G49M09;G91G28X0Y0Z0T06M06;G00G90Z100G43H06;S600M03;M08;G99G81X-56.57Y56.57Z-23R5F60;/钻4-∮10孔X56.57;Y-56.57;G98X-56.57;M09;G49M05;G91G28Z0T07M06;G00G90Z100G43H07;M03S300;G99G81X-56.57Y56.57Z-23R3F40;/扩孔4-∮11.85X56.57;Y-56.57;G98X-56.57;G80M05;G49M09;G91G28X0Y0Z0T08M06;G00Z100G43H08;M03S100;M08;G81G99X-56.57Y56.57Z-23R3F40;/铰孔至∮12H8X56.57;Y-56.57;G98X-56.57;G80M05;G49M09;G91G28X0Y0Z0T09M06;G00Z100G43H09;M03S150;M08;G81G99X-56.57Y56.57Z-5R3F30;/锪孔至∮16X56.57;Y-56.57;G98X-56.57;G80M05;G49M09;G91G28X0Y0Z0T10M06;G00G90Z100G43H10;M03S450;M08;G81G99X-50Y0Z-23R3F60;/钻螺纹底孔X0Y50;Y0X50;G98X0Y-50;G80M05;G49M09;G91G28X0Y0Z0T12M06;G00G90Z100G43H12;M03S100;G84G99X-50Y0Z-19R5F200;/攻螺纹4-M16X0Y50;X50Y0;G98X0Y-50;G80M09;G49;M05;M30;G00X-135Y45;M08;G01X75F70;Y-45;X-135;G00X-215Y0;G00G49Z100;M09;M05;M99;O0001

Ⅱ．SIEMENS802D数控系统编程SIEMENS802D数控铣系统指令1、平面选择指令G17-G192、绝对值和增量值指令G90,G91,AC,IC在位置数据不同于G90/G91的设定时，可在程序段中通过AC/IC以绝对尺寸/相对尺寸方式进行设定。如：X=AC_;表示X轴以绝对坐标输入X=IC_;表示X轴以增量坐标输入4、极坐标、极点定义指令G110,G111,G1123、公制/英制尺寸指令G71,G70,G710,G700

G710,G700用于设定进给率F的尺寸系统（毫米/分钟、毫米/转或英寸/分钟、英寸/转）。4、极坐标、极点定义指令G110,G111,G112极坐标半径“RP=_”：极坐标半径定义该点到极点的距离。该值一直保存，只有当极点发生变化或平面更改后才需重新编程。极坐标角度“AP=_”：极坐标角度是指与所在平面中的横坐标之间的夹角（如G17中的X轴），该角度可以是正角或负角。5、可编程的零点偏置指令TRANS,ATRANS（要求独立程序段）6、可编程的比例缩放指令SCALE,ASCALE（要求独立程序段）5、可编程的零点偏置指令TRANS,ATRANS（要求独立程序段）编程举例：该指令可以为所有坐标轴按编程的比例系数进行缩放，按此比例使所给定的轴放大或缩小若干倍。当前设定的坐标系为比例缩放的基准。6、可编程的比例缩放指令SCALE,ASCALE（要求独立程序段）格式：编程举例：7、可编程的镜像指令MIRROR,AMIRROR（要求独立程序段）-在镜像功能有效时，已经使用的刀具半径补偿（G41/G42）自动反向；-在镜像功能有效时，旋转方向G2/G3自动反向。格式编程举例8、可设定的零点偏置指令G53,G54~G59,G500,G153格式：编程举例：9、可编程的工作区域限制指令G25,G26,WALIMON,WALIMOF功能：格式：G25X_Y_Z_；工作区域下限G26X_Y_Z_；工作区域上限WALIMON；使用工作区域限制WALIMOF；取消工作区域限制G25/G26可以与地址S一起用于限定主轴转速；坐标轴只有在回参考点之后，工作区域限制才有效。说明：10、快速直线移动指令G0011、带进给率的直线插补指令G01格式：说明：还可以使用角度“ANG=_”进行线性编程。柱面坐标系--用平面极坐标和Z方向距离来定义空间点的坐标系。12、顺圆、逆圆插补指令G02,G03格式：G02/G03X_Y_I_J_;圆弧终点和圆心G02/G03CR=_X_Y_;半径和圆弧终点G02/G03AR=_I_J_;圆心角和圆心G02/G03AR=_X_Y_;圆心角和圆弧终点G02/G03AP=_RP=_;极坐标和极点圆弧“CR=_”中的负号说明圆弧段大于半圆；正号说明圆弧段小于或等于半圆。13、螺旋插补指令G2/G3,TURN格式：功能：编程举例：14、回参考点指令G74实现返回参考点功能。该指令需要一独立程序段，且程序段方式有效。在该指令之后的程序段中原先“插补方式”组中的G指令将再次有效。15、进给率指令F进给率的单位由G94（单位为mm/min）和G95（单位为mm/r）确定。16、暂停指令G04格式：G04F_;暂停时间（s）G04S_;暂停主轴转速17、主轴转速S及旋转方向控制指令M3,M4,M518、刀具选择指令T_19、刀具半径补偿指令G41,G42及取消刀补指令G4020、辅助功能M指令（表5-7P169）例：22、调用固定循环模态调用循环：在有MCALL指令的程序段中调用子程序，如果其后的程序段中含有轨迹运行，则子程序会自动调用。该调用一直有效，直到调用下一个程序段。模态调用结束也用MCALL指令，它们均需要一个独立的程序段。用MCALL指令可以方便地加工各种形状排列的孔。21、子程序在一个程序中可以直接用程序名调用子程序，并占用一个独立的程序段；结束子程序可以用RET指令或M02指令。23、钻孔循环、钻孔样式循环和铣削循环SIEMENS802D系统可以使用的循环如下：各循环指令的编程格式见表5-6（P168）；当循环调