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1、4.3 加工中心编程与操作加工中心编程与操作 加加工工中中心心的的编编程程除除了了增增加加了了自自动动换换刀刀的的功功能能指指令令外外，其其它它和和数数控控铣铣床床编编程程基基本本相相同。同。一、选刀、换刀指令一、选刀、换刀指令M06-自动换刀指令。自动换刀指令。本本指指令令将将驱驱动动机机械械手手进进行行 换换刀刀动动作作，但但并并不不包包括括刀刀库库转动的选刀动作。转动的选刀动作。M19-主轴准停。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。标记方位一致。Txx-选刀指令。选刀指令。是用以驱动刀库电机带动刀库转动而
2、实施选刀动作的。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。指令后跟的两位数字，是将要更换的刀具地址号。两种换刀方法两种换刀方法1、TXX M06 先选刀先选刀,再换刀再换刀,主轴上刀具为主轴上刀具为TXX 选刀和换刀动作可分开选刀和换刀动作可分开,也可不分开也可不分开.如如:执行执行T01 M06 后后,主轴上为主轴上为01号刀具号刀具.2、M06 TXX 先换刀先换刀,再选刀再选刀,主轴上刀具不是主轴上刀具不是TXX如如:执行执行M06 T01后后,主轴上不是主轴上不是01号刀具号刀具.先将上次选好的刀具换上主轴先将上次选好的刀具换上主轴,
3、再选再选01号刀具为下次换刀作准号刀具为下次换刀作准备备.(刀库换刀位上为刀库换刀位上为01号刀具号刀具)二、加工中心编程要点二、加工中心编程要点1、进行合理的工艺分析，安排加工工序。、进行合理的工艺分析，安排加工工序。2、根据批量等情况，决定采用自动换刀、根据批量等情况，决定采用自动换刀 还是手动还是手动换刀。换刀。3、自动换刀要留出足够的换刀空间。、自动换刀要留出足够的换刀空间。（固定换刀点，参考点）（固定换刀点，参考点）4 4、为提高机床利用率，尽量采用、为提高机床利用率，尽量采用刀具机外预调刀具机外预调，并将测量尺寸填写到刀具卡片中，以便操作者在并将测量尺寸填写到刀具卡片中，以便操作者
4、在运行程序前，及时修改刀具补偿参数。运行程序前，及时修改刀具补偿参数。加加 工工 中中 心心 编编 程程 要要 点点5、尽量把、尽量把不同工序不同工序内容的程序，分别做成内容的程序，分别做成子程序子程序，主程序内容主要是完成换刀及子程序调用，以便主程序内容主要是完成换刀及子程序调用，以便于程序调试和调整。于程序调试和调整。6、尽可能地利用机床数控系统本身所提供的镜象、尽可能地利用机床数控系统本身所提供的镜象、旋转、固定循环及宏指令编程处理的功能，以简旋转、固定循环及宏指令编程处理的功能，以简化程序量。化程序量。7 7、若要重复使用程序，注意、若要重复使用程序，注意第第1 1把刀把刀的编程处理。
5、的编程处理。第第1 1把刀直接装在主轴上把刀直接装在主轴上(刀号要设置刀号要设置),),程序开始可以不换程序开始可以不换刀刀,在程序结束时要有换刀程序段在程序结束时要有换刀程序段,要把要把第第1 1把刀把刀换到主轴上换到主轴上.若主轴上先不装刀若主轴上先不装刀,在程序的开头就需要换刀程序段在程序的开头就需要换刀程序段,使主使主轴上装刀轴上装刀,后面程序同前述后面程序同前述.加加 工工 中中 心心 编编 程程 要要 点点 以后再重复使用该程序加工时以后再重复使用该程序加工时,最前面的加工程最前面的加工程序就不需要了序就不需要了.使用系统提供的使用系统提供的 选择跳跃选择跳跃 功能。功能。/T01
6、 /T01 选选0101号刀具号刀具/M06 T02/M06 T02 换刀换刀,再预选好再预选好0202号刀具备用号刀具备用三、自动换刀程序的编写三、自动换刀程序的编写在在对对加加工工中中心心进进行行换换刀刀动动作作的的编编程程安安排排时时应应考考虑虑如下问题：如下问题：1、换刀动作前必须使主轴准停（用、换刀动作前必须使主轴准停（用M19指令）。指令）。2、换刀点的位置应根据所用机床的要求安排。、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让Z轴方向返回参考点。（使用轴方向返回参考点。（使用G28）有的
7、机床将换刀位置设在第二参考点处有的机床将换刀位置设在第二参考点处 G30 第二参考点返回指令第二参考点返回指令格式：格式：G30 X Y.Z.自动换刀程序的编写自动换刀程序的编写 3、换刀完毕后，可使用换刀完毕后，可使用G29指令返回到下一道指令返回到下一道工序的加工起始位置。工序的加工起始位置。4、换刀完毕后，安排重新启动主轴的指令。、换刀完毕后，安排重新启动主轴的指令。5、为了节省自动换刀时间，可考虑将选刀动作、为了节省自动换刀时间，可考虑将选刀动作 与机床加工动作在时间上重合起来。与机床加工动作在时间上重合起来。自动换刀程序举例自动换刀程序举例零件图如下。分别用零件图如下。分别用 40的
8、端面铣刀铣上表面，用的端面铣刀铣上表面，用 20的立铣刀铣四侧面的立铣刀铣四侧面和和A、B面，用面，用 6的钻头钻的钻头钻6个小孔，个小孔，14的钻头钻中间的两个大孔。的钻头钻中间的两个大孔。G92 X0 Y0 Z100.0G90 G00 G43 Z20.0 H01S300 M03G00 X60.0 Y15.0G01 Z15.0 F100 X-60.0 Y-15.0 X60.0 T02G49 Z20.0 M19 G28 Z100.0G28 X0 Y0 M06G29 X60.0 Y25.0 Z100.0 S200 M03 设定工件坐标系，设设定工件坐标系，设T01已经装好。已经装好。Z向下刀到离
9、毛坯上表面一定距离处向下刀到离毛坯上表面一定距离处启动主轴启动主轴移刀到毛坯右侧外部移刀到毛坯右侧外部工进下刀到欲加工上表面高度处工进下刀到欲加工上表面高度处加工到左侧（左右移动）加工到左侧（左右移动）移到移到Y=-15 上上往回加工到右侧，同时预先选刀往回加工到右侧，同时预先选刀T02上表面加工完成，抬刀，主轴准停上表面加工完成，抬刀，主轴准停返回参考点，自动换刀。返回参考点，自动换刀。从从参参考考点点回回到到铣铣四四侧侧的的起起始始位位置置，启启动动主轴主轴 程序单程序单（1）G00 G43 Z-12.0 H02 G01 G42 X36.0 D02 F80 X-36.0 T03 Y-25.
10、0 X36.0 Y30.0 G00G40Y40.0 Z0 G01Y-40.0 F80 X21.0 Y40.0 X-21.0 Y-40.0下刀到下刀到Z=-12高度处，高度处，刀径补偿引入，铣四侧开始刀径补偿引入，铣四侧开始铣后侧面，同时选刀铣后侧面，同时选刀T03铣左侧面铣左侧面铣前侧面铣前侧面铣右侧面铣右侧面刀补取消，引出刀补取消，引出抬刀至抬刀至A、B面高度。面高度。工进铣削工进铣削B面开始（前后移动）。面开始（前后移动）。.移到左侧移到左侧铣削铣削A面开始面开始程序单程序单（2）X-36.0 Y40.0G49 Z20.0 M19G28 Z100.0G91 G28 X0 Y0 M06G90
11、 G29X20.0Y30.0 Z100.0G00 G43 Z3.0 H03 S630 M03 M98 P120 L3 G00 Z20.0 X-20.0 Y30.0 Z3.0 M98 P120 L3G49 Z20.0 M19.A面铣削完成，抬刀，主轴准停面铣削完成，抬刀，主轴准停Z向返回参考点向返回参考点X、Y向返回参考点。自动换刀向返回参考点。自动换刀从参考点返回到右侧三从参考点返回到右侧三 6小孔处小孔处下刀到离下刀到离B面面3mm处，启动主轴处，启动主轴调用子程序，钻调用子程序，钻3-6孔孔抬刀至上表面的上方高度抬刀至上表面的上方高度移到左侧移到左侧3-6小孔钻削起始处小孔钻削起始处下刀至
12、离下刀至离A面面3mm处，启动主轴处，启动主轴调用子程序，钻调用子程序，钻3-6孔孔抬刀至上表面的上方高度抬刀至上表面的上方高度程序单程序单（3）G28 Z100.0 T04G91 G28 X0 Y0 M06G90 G29 X0 Y24.0 Z100.0 G00 G43 Z20.0 H04 S450 M03 M98 P130 L2G49 G28 Z0.0 T01 M19G91 G28 X0 Y0 M06G90 G00 X0 Y0 Z100.0M30Z向返回参考点，同时选刀向返回参考点，同时选刀T04X、Y向返回参考点。自动换刀向返回参考点。自动换刀从参考点返回到中间从参考点返回到中间2-14起
13、始处起始处下刀到离上表面下刀到离上表面5mm处，启动主轴处，启动主轴调用子程序，钻调用子程序，钻2-14孔孔抬抬刀刀并并返返回回参参考考点点，主主轴轴准准停停，同同时时选刀选刀T01X、Y向向返返回回参参考考点点，自自动动换换刀刀，为为重复加工作准备。重复加工作准备。移到起始位置移到起始位置程序结束。程序结束。程序单程序单（4）返回上层返回上层四四 加工中心编程与上机调试加工中心编程与上机调试1 1、试编制如图所示零件加工程序。试编制如图所示零件加工程序。参考程序：参考程序：O0002;N10 G54 G90;N20 G28;N30 M06 T01;N40 M03 S800;N50 G00 X
14、-15.0 Y-20.0Z10.0;N55 G01 Z-5.0 F100;N60 G41 X5.0 Y-10.0 D01;N70 Y70.0;N80 G02 X10.0 Y75.0 R5.0;N90 G01 X150.0;N100 G02 X155.0 Y70.0 R5.0;N110 G01 Y10.0;N120 G02 X150.0 Y5.0 R5.0;N130 G01 X10.0;N140 G02 X5.0 Y10.0 R5.0;N150 G03 X-15.0 Y30.0 R20.0;N160 G40 G00 X-25.0 Y0.0;N170 Z10.0;N175 X-40 Y55.0;N
15、180 G91 G99 G81 X60.0 Z-28.0 R5.0 K3;N185 G80;N190 G90 G28;N200 M05;N210 M06 T02;N220 M03 S800;N230 G43 G00 Z50.0 H02;N240 X0.0 Y15.0 Z10.0;N250 G91 G99 G81 X40.0 Z-28.0 R5.0 K3;N260 G80;N270 G90 G49 G00 Z50.0;N280 G28;N290 M05;N300 M30;2 2、实验内容及步骤、实验内容及步骤(1)(1)加工中心编辑与程序调试，加工中心编辑与程序调试，(2)(2)自动换刀程序编制
16、与对刀。自动换刀程序编制与对刀。步骤：步骤：(1)程序输入与空运行调试：程序输入与空运行调试：a.点点【程序程序】键键点编辑键点编辑键输入地址输入地址“O0001”，按，按“EOB”（注意：地址要是里面没（注意：地址要是里面没有的程序号）有的程序号）新程序即建立好。新程序即建立好。b.逐词逐行输入程序内容，输入时均按逐词逐行输入程序内容，输入时均按【插入插入】键键使用使用【上光标上光标】或或【下光标下光标】可对程序内可对程序内容进行插入、修改和删除。容进行插入、修改和删除。c.完成输入完成输入/修改后，必须按修改后，必须按【复位复位】键结束。键结束。(2)对刀操作对刀操作(刀具偏置刀具偏置/刀
17、补的测量与输入）刀补的测量与输入）对刀是加工前让机床识别、确认加工工作原点对刀是加工前让机床识别、确认加工工作原点的必要步骤，对刀的精度和准确度会直接影响工件的必要步骤，对刀的精度和准确度会直接影响工件的尺寸精度，所以对刀操作在加工中占重要的地位。的尺寸精度，所以对刀操作在加工中占重要的地位。简单的对刀有三种常用的方法，分别为直接式简单的对刀有三种常用的方法，分别为直接式对刀，贴纸式对刀和滚刀法对刀。以下对最常用对刀，贴纸式对刀和滚刀法对刀。以下对最常用“直接式对刀直接式对刀”作简单介绍：作简单介绍：所谓直接式对刀就是指不用借助任何刀具所谓直接式对刀就是指不用借助任何刀具进行对刀，也是最简便的
18、对刀方法。进行对刀，也是最简便的对刀方法。其优点是简单快捷，点到即止。其优点是简单快捷，点到即止。其缺点是对刀精度不高。其缺点是对刀精度不高。所以所以“直接式对刀直接式对刀”适合于对加工精度要求不高适合于对加工精度要求不高的工件上。的工件上。直接式对刀直接式对刀:对对“X”轴轴:a.先按下加工中心控制面板上的手动按钮，再使用先按下加工中心控制面板上的手动按钮，再使用面板上的面板上的“X”、“Y”、“Z”和和“”、“”将铣刀移将铣刀移动到毛坯的左侧。（离毛坯左侧一定的距离，有动到毛坯的左侧。（离毛坯左侧一定的距离，有一定的高等）一定的高等）b.然后按下面板上的然后按下面板上的“PROG”(程序）
19、按钮，再按下程序）按钮，再按下面板上的面板上的“手动程序输入手动程序输入”按钮，进入按钮，进入“MDI”（手（手动程序输入）方式。动程序输入）方式。c.在显示屏的在显示屏的“”下输入下输入“S1000”按按“插入插入”键键输入输入“；”按按“插入插入”键键输入输入“M03”按按“插入插入”键，键，再按再按“”键把光标移动到键把光标移动到“”前。前。d.接着按下面板上的接着按下面板上的“启动启动”按钮，此时主轴就会按钮，此时主轴就会以以1000转转/分钟转速运转。分钟转速运转。e.再按下面板上的再按下面板上的“手轮手轮”按钮，使用手轮移动按钮，使用手轮移动f.对刀，使用手轮对刀可以转动手轮上的对
20、刀，使用手轮对刀可以转动手轮上的“X”、“Y”、“Z”来确认当前需要移动的轴，转动来确认当前需要移动的轴，转动“1”、“10”10”、“100”100”来确认当前需要移动的速度，转动来确认当前需要移动的速度，转动“大轮大轮”实现机床三轴的分别移动。实现机床三轴的分别移动。f.用手轮将铣刀移动到毛坯左侧，铣刀刀尖移动用手轮将铣刀移动到毛坯左侧，铣刀刀尖移动到毛坯表面的水平下方，然后用手轮移动铣刀慢速到毛坯表面的水平下方，然后用手轮移动铣刀慢速靠近毛坯左侧，当铣刀移动到接触毛坯左侧表面并靠近毛坯左侧，当铣刀移动到接触毛坯左侧表面并发出发出“吱吱”、“吱吱”响声时，按下面板上的响声时，按下面板上的“
21、POS”（位置），再按下显示屏的（位置），再按下显示屏的“相对相对”字符下的按键，字符下的按键，进入相对坐标输入。进入相对坐标输入。g.进入相对坐标界面后，输入进入相对坐标界面后，输入“X”待屏上的待屏上的“X”字字符闪动后按显示屏符闪动后按显示屏“起源起源”字符下的按键，将当前的字符下的按键，将当前的“X”坐标中的数值改为零（清零）。坐标中的数值改为零（清零）。h.再用手轮把再用手轮把“Z”轴向上提高。用手轮将铣刀移动轴向上提高。用手轮将铣刀移动到毛坯右侧，铣刀刀尖移动到毛坯表面的水平下方，到毛坯右侧，铣刀刀尖移动到毛坯表面的水平下方，然后用手轮移动铣刀慢速靠近毛坯右侧，当铣刀移然后用手轮移
22、动铣刀慢速靠近毛坯右侧，当铣刀移动到接触毛坯右侧表面并发出动到接触毛坯右侧表面并发出“吱吱”、“吱吱”响声响声时，计算时，计算“相对相对”坐标中的坐标中的“X”轴除以轴除以2的数值。的数值。（如：（如：X后的数值是后的数值是50，那么其除以，那么其除以2的数值就是的数值就是25）然后移动然后移动“X”轴得出的数值（除以轴得出的数值（除以2后的那个数值）后的那个数值）的相对坐标的位置上，再在相对坐标界面，输入的相对坐标的位置上，再在相对坐标界面，输入“X”后按显示屏后按显示屏“起源起源”下的按键，将当前的下的按键，将当前的“X”坐标坐标中的数值改为零（清零），提起主轴。中的数值改为零（清零），提
23、起主轴。i.按面板上的按面板上的“OFFSET”“坐标系坐标系”按键进入按键进入坐标系界面下，用坐标系界面下，用“”、“”、“”、“”键键将光标移动到将光标移动到“G54”一栏中，在面板上输入一栏中，在面板上输入“X0”再按显示屏的测量下方的按钮，测量当前的机械再按显示屏的测量下方的按钮，测量当前的机械坐标值。坐标值。对对“Y”轴的操作大致相同，只是由轴的操作大致相同，只是由“X”轴的横向轴的横向改成改成“Y”轴的纵向，轴的纵向，“相对坐标相对坐标”界面和界面和“坐标系坐标系G54”界面由原来输入界面由原来输入“X”值改为输入值改为输入“Y”值。值。“Y”轴对刀轴对刀a.先按下面板上的复位键，
24、停止主轴的旋转。先按下面板上的复位键，停止主轴的旋转。b.摇动手轮将铣刀的刀尖慢速靠近毛坯的表面，摇动手轮将铣刀的刀尖慢速靠近毛坯的表面，当看到和毛坯表面差不多要接触时，用手转动铣当看到和毛坯表面差不多要接触时，用手转动铣刀的主轴，同时也慢速摇动手轮，直至看到毛坯刀的主轴，同时也慢速摇动手轮，直至看到毛坯表面出现少量铣刀铣出的刀痕时。表面出现少量铣刀铣出的刀痕时。c.进入进入“坐标系坐标系”的的“G54”坐标界面下按坐标界面下按“Z0”再按再按“测量测量”，测量当前，测量当前“Z”轴的机械坐标值。轴的机械坐标值。d.再使用手轮快速把再使用手轮快速把“Z”轴向上提起。轴向上提起。“Z”轴对刀轴对
25、刀3、注意事项：、注意事项：（1）严格遵守实训场所的规章制度，按照机床的）严格遵守实训场所的规章制度，按照机床的操作规程进行操作。操作规程进行操作。（2）机床自动加工时要注意安全，一定要把防护）机床自动加工时要注意安全，一定要把防护门关上。门关上。（3）注意操作规程和先后操作顺序。）注意操作规程和先后操作顺序。(4)在循环启动之前一定要让老师检查程序及对刀在循环启动之前一定要让老师检查程序及对刀的正确性后，才能按下循环启动，万一出现意外的正确性后，才能按下循环启动，万一出现意外情况迅速按下情况迅速按下“急停急停”按钮。按钮。4、实验报告要求：、实验报告要求：(1)写出加工的数控程序，并对个各程序段释写出加工的数控程序，并对个各程序段释义。义。(2)简述加工中心的对刀基本过程及直接用刀简述加工中心的对刀基本过程及直接用刀偏构建工件坐标系的方法原理。偏构建工件坐标系的方法原理。(3)简述自动换刀的编程方法及换刀、刀补输简述自动换刀的编程方法及换刀、刀补输 入方法。入方法。