項(xiàng)目17加工中心典型零件的編程與加工技能要求1．掌握加工中心典型指令的應(yīng)用特點(diǎn)及格式。2．通過(guò)對(duì)中等復(fù)雜零件的編程與加工，掌握加工中心的編程技巧。典型案例

加工如圖下所示零件。毛坯為80×80×30的鋁合金。要求采用粗、精加工各表面。圖17-1典型案例零件圖知識(shí)學(xué)習(xí)

一、子程序M98、M99

在程序中含有某些固定順序或重復(fù)出現(xiàn)的區(qū)域時(shí)，這些順序或區(qū)域可以作為“子程序”存入存貯器內(nèi)，反復(fù)調(diào)用以簡(jiǎn)化程序。子程序以外的加工程序“主程序”。子程序編程是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)中的基本功能，現(xiàn)代CNC系統(tǒng)一般都提供調(diào)用子程序功能。但子程序調(diào)用不是數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)功能，不同的數(shù)控系統(tǒng)所用的指令和格式不同。

1．指令M98：調(diào)用子程序

M99：子程序結(jié)束

2．格式M98P×××

××××子程序格式:O××××（子程序號(hào)）┋M99

3．說(shuō)明（1）P后的前3位數(shù)為子程序被重復(fù)調(diào)用的次數(shù)，當(dāng)不指定重復(fù)次數(shù)時(shí)，子程序只調(diào)用一次。后4位數(shù)為子程序號(hào)；（2）M99為子程序結(jié)束，并返回主程序；（3）M98程序段中，不得有其它指令出現(xiàn)。例1：加工如圖17-2所示零件，設(shè)毛坯是120×100×12mm的板料，材料為45鋼。圖17-2子程序應(yīng)用零件圖其程序如下：

二、返回參考點(diǎn)指令G28和從參考點(diǎn)返回指令G29執(zhí)行G28指令時(shí)，各軸先以G00的速度快移到程序指令的中間點(diǎn)位置，然后自動(dòng)返回參考點(diǎn)。格式：G28X—Y—Z—

執(zhí)行G29指令時(shí)，各軸先以G00的速度快移到由前段G28指令定義的中間點(diǎn)位置，然后再向程序指令的目標(biāo)點(diǎn)快速定位。格式：G29X—Y—Z—

說(shuō)明：(1)使用G28指令前，要求機(jī)床在通電后必須(手動(dòng))返回過(guò)一次參考點(diǎn)。(2)G28、G29指令均屬非模態(tài)指令，只在本程序段內(nèi)有效。(3)G28、G29指令時(shí)，從中間點(diǎn)到參考點(diǎn)的移動(dòng)量不需計(jì)算。G29指令一般在G28后出現(xiàn)。其應(yīng)用習(xí)慣通常為：在換刀程序前先執(zhí)行G28指令回參考點(diǎn)(換刀點(diǎn))，執(zhí)行換刀程序后，再用G29指令往新的目標(biāo)點(diǎn)移動(dòng)。圖17-3回參考點(diǎn)編程圖例例如圖17-3程序?yàn)椋骸璑50G90G28X70.0Z130.0；A→B→RN60T0202；

換刀

N70G29X30.0Z180.0；R→B→C ……

三、刀具選擇與刀具交換指令

換刀指令是加工中心特有的程序，除換刀程序外，加工中心的編程方法與普通數(shù)控銑床基本相同。

刀具的選擇是將刀庫(kù)上指定了刀號(hào)的刀具轉(zhuǎn)到換刀的位置，為下次換刀做準(zhǔn)備。這一動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)選刀指令——T功能實(shí)現(xiàn)的。

刀具交換是指刀庫(kù)上正處于換刀位置的刀具與主軸上的刀具進(jìn)行自動(dòng)交換。這一動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)換刀指令——M06指令實(shí)現(xiàn)的。

不同的數(shù)控系統(tǒng)，其換刀程序是不同的，通常選刀和換刀分開進(jìn)行，換刀動(dòng)作必須在主軸停轉(zhuǎn)條件下進(jìn)行，換刀完畢起動(dòng)主軸后，方可執(zhí)行下面程序段的加工動(dòng)作，選刀動(dòng)作可與機(jī)床的加工動(dòng)作重合起來(lái)。常用的換刀程序可采用以下兩種編程。方法一：

……N60G28Z0T02M06；

……方法二：N30G01Z30T02；

……N90G28Z0M06；N100G01Z

T03；……

四、比例及鏡像功能指令1.各軸按相同比例編程

功能：各個(gè)軸可以按不同比例來(lái)縮小或放大。格式：G51X

Y

Z

P

……G50其中X、Y、Z是比例中心坐標(biāo)(絕對(duì)方式)；P是比例系數(shù)。圖17-4各軸按相同比例編程2.各軸以不同比例編程

功能：各個(gè)軸可以按不同比例來(lái)縮小或放大，當(dāng)給定的比例系數(shù)為-1時(shí)，可獲得鏡像加工功能，如圖17-5所示。編程格式：G51X

Y

Z

I

J

K

；

……

G50其中X、Y、Z是比例中心坐標(biāo)；I、J、K是對(duì)應(yīng)X、Y、Z軸的比例系數(shù)，O是比例中心。圖17-5各軸以不同比例編程

圖17-6是鏡像功能的應(yīng)用實(shí)例，其中槽深為2mm，比例系數(shù)取為1或-1。設(shè)刀具起始點(diǎn)在O點(diǎn)，程序如下：圖17-6鏡像功能鏡像功能主程序程序說(shuō)明O1169；主程序名N10

M03

S600；

N20

G55

G90

G01

X0

Y0

Z10.0；

N30

M98

P8787；

調(diào)用子程序切削1#三角形N40

G51

X50.0

Y50.0

I-1.0

J+1.0；

以X50，Y50為比例中心，以X比例為-1、Y比例為+1開始鏡向N50

M98

P8787；

/調(diào)用子程序切削2#三角形N60

G51

X50.0Y50.0

I-1.0

J-1.0；

以X50Y50為比例中心，以X比例為-1、Y比例為-1開始鏡向N70

M98

P8787；

調(diào)用子程序切削3#三角形N80

G51

X50.0

Y50.0I+1.0J-1.0；

以X50Y50為比例中心，以X比例為+1、Y比例為-1開始鏡向N90

M98

P8787；

調(diào)用子程序切削4#三角形N100

G50；

取消鏡向N110

M05；

N120

M30；

主程序結(jié)束O8787；子程序名N10

G00

X80.0

Y60.0；

到三角形左頂點(diǎn)N20

G01

Z-2.0

F100；

N30

G01

X100.0Y60.0；

切削三角形一邊N40

X100.0Y100.0；

切削三角形第二邊N50

X80.0

Y60.0；

切削三角形第三邊N60

G00

Z4.0；

N70

M99；

子程序結(jié)束并返回主程序鏡像功能子程序

五、極坐標(biāo)系設(shè)定指令

G16：極坐標(biāo)系指定G15：極坐標(biāo)系指令取消

極坐標(biāo)軸的方位取決于G17,G18,G19指定的加工平面。當(dāng)用G17指定加工平面時(shí)，+X軸為極軸，程序中的X坐標(biāo)指令極半徑，Y坐標(biāo)指令極角；當(dāng)用G18指定加工平面時(shí)，+Z軸為極軸，程序中的Z坐標(biāo)指令極半徑,X坐標(biāo)指令極角；當(dāng)用G19指定加工平面時(shí)，+Y軸為極軸，程序中的Y坐標(biāo)指令極半徑，Z坐標(biāo)指令極角。圖17-7極坐標(biāo)指令應(yīng)用程序說(shuō)明O0001；主程序名N100

G90

G00

X0

Y0；快速點(diǎn)定位到工件中心N110

G68

R45.0；調(diào)用旋轉(zhuǎn)指令N120

M98

P0002；調(diào)用子程序……再旋轉(zhuǎn)加工七次N250

G68

R45.0；

N260

M98

P0002；

N270

G69；旋轉(zhuǎn)結(jié)束N280

M30主程序結(jié)束表17-2旋轉(zhuǎn)加工主程序程序說(shuō)明O0002；子程序名N10

G91

G17設(shè)置平面及相對(duì)坐標(biāo)方式N20

G01

X20.0Y0

F250圓弧瓣加工程序N30

G03

X20.0Y0

R10.0

N40

G02

X-10.0

Y0

R5.0

N50

G02

X-10.0

Y0

R5.0

N60

G00

X-20.0Y0退刀N70

M99子程序結(jié)束并返回主程序表17-3旋轉(zhuǎn)加工子程序典型案例實(shí)施2．刀具與切削用量選擇

1．零件工藝分析

3．參考程序1．零件工藝分析

由圖17-1可知，該零件主要加工表面有外框、內(nèi)圓槽及沉孔等，關(guān)鍵加工在于內(nèi)槽加工，加工該表面時(shí)要特別注意刀具進(jìn)給，避免過(guò)切。因該零件既有外型又有內(nèi)腔，所以加工時(shí)應(yīng)先粗后精，充分考慮到內(nèi)腔加工后尺寸的變形，以保證尺寸。該零件選擇在加工中心上加工。該工件不大，可采用通用夾具虎鉗作為夾緊裝置。用虎鉗夾緊該工件時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：第一，工件安裝時(shí)要放在虎鉗的中間；第二，安裝虎鉗時(shí)要對(duì)固定鉗口找正；第三，工件被加工部分要高出鉗口，避免刀具與鉗口發(fā)生干涉；第四，安裝工件時(shí)，注意工件上浮。產(chǎn)品名稱或代號(hào)課內(nèi)實(shí)訓(xùn)樣件零件名稱典型案例零件零件圖號(hào)17-1序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱數(shù)量加工表面刀具直徑R／mm刀具補(bǔ)償號(hào)備注1T01中心鉆1打中心孔Φ3H01

2T02立銑刀1外方框、內(nèi)圓槽粗加工Φ16H02、D02=8.2D07=133T03立銑刀1外方框、內(nèi)圓槽精加工Φ10H03、D03=5

4T04麻花頭1鉆孔Φ7.8H04

5T05鉸刀1鉸孔Φ8H7H05

編制

審核

批準(zhǔn)

共1頁(yè)第1頁(yè)2．刀具與切削用量選擇表17-4刀具選擇表單位名稱××××××產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)課內(nèi)實(shí)訓(xùn)樣件典型案例零件17-1工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱使用設(shè)備數(shù)控系統(tǒng)場(chǎng)地001O1700精密虎鉗加工中心VDL－800FANUC

0iMate數(shù)控實(shí)訓(xùn)中心機(jī)房、車間工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）進(jìn)給量f

(mm/min)背吃刀量mm備注01打中心孔T01Φ3849(V=8)85(f=0.05)

02外方框、內(nèi)圓槽粗加工T02Φ16597(V=30)119(f=0.1)

03外方框、內(nèi)圓槽精加工T03Φ10955(V=30)76(f=0.02)

04鉆孔T04Φ7．8612(V=15)85(f=0.05)

05鉸孔T05Φ8H7199(V=5)24(f=0.02)

編制

審核

批準(zhǔn)

共1頁(yè)第1頁(yè)表17-5工藝卡片3．參考程序程序說(shuō)明O1700；主程序名N010

T01M06；Φ3中心孔N020G90G54G00X0Y0S849M03；

N030G43G00Z100.0H01M08；

N040G98G81X0Y0Z-3.0R5.0F85；打中心孔N050X25.0Y25.0；

N060X-25.0；

N070Y-25.0；

N080X25.0；

N090G80G49M09；

N100T02M06；Φ16端銑刀N110M03S600；

N120G43G00H02Z100.0M08；

N130

G00Y-65.0；

N140

Z2.0；

N150

G01Z-9.8F40；

N160D02M98P0001F120；外方框粗加工N170

G0Z10.0；

N180

X0Y0；N190Z2.0；

N200

G01Z-4.8；

N210

D07M98P0002F120；內(nèi)圓槽粗加工N220G0Z50.0M09；

N230

T03M06；Φ10端銑刀N240

M03S955；

N250G43G00Z100.0H03M08；

N260

G00Y-65.0；

N270Z2.0；

N280

G01Z-10.0F64；

N290

D03M98P0001F76；外方框精加工N300G00Z50.0；

N310

X0Y0；

N320Z2.0；

N330G01Z-5.0F64；

N340

D03M98P0002F76；內(nèi)圓槽精加工N350

G00Z100.0M09；

N360

T04M06；Φ7.8麻花鉆N370

G43G00Z50.0H04；

N380M03S612；N390

M08；

N400

G83X25.0Y25.0R5.0Z-22.0Q3.0F61；鉆孔N410X-25.0；

N420

Y-25.0；

N430

X25.0；

N440

G80M09；

N450

T05M06；

Φ8H7鉸刀N460

M03S199；

N470G43G00Z100.0H05；

N480

M08；

N490G81X25.0Y25.0R5.0Z-15.0F24；鉸孔N500

X-25.0；

N510Y-25.0；

N520

X25.0；

N530

G80M09；

N540

G00Z100.0；

N550M05；

N560M30；主程序結(jié)束O0001；外方框子程序名N010G41G01X30.0F100；

N020

G03X0Y-35.0R30.0；

N030

G01X-30.0；

N040

G02X-35.0Y-30.0R5.0；

N050G01Y30.0；

N060G02X-30.0Y35.0R5.0；

N070G01X30.0；

N080G02X35.0Y30.0R5.0；

N090G01Y-30.0;

N100G02