数控加工中心的操作与编程

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1、第4章加工中心的操作与编程【教学目标】通过本章节的理论教学：了解数控加工中心及其组成；掌握数控加工中心机床控制面板及其操作；加工中心的工艺准备；加工中心编程与上机调试；钻、镗固定循环的实现；综合加工技术。【教学重点】数控加工中心机床控制面板及其操作；加工中心编程与上机调试；钻、镗固定循环的实现【教学难点】数控加工中心机床控制面板及其操作；钻、镗固定循环的实现；综合加工技术。4.1数控加工中心及其组成4.1.1加工中心的类型及其组成加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床，又称为自动换刀数控机床或多工序数控机床。其特点是数控系统能控制机

2、床自动地更换刀具，连续地对工件各加工表面自动进行钻削、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝和铣削等多种工序的加工，工序高度集中。1．按功能特征分类(1)镗铣加工中心。(2)钻削加工中心。(3)复合加工中心。2．按所用自动换刀装置分类(1)转塔头加工中心。(2)刀库+主轴换刀加工中心。(3)刀库+机械手+操操作面面板板刀刀库库7695104321主主轴轴纵向纵向工工作作台台（(XX）)横向横向工工作作台台（(ZZ）)底底座座光光电电读读带带机机主轴换刀加工中心。(4)刀库+机械手+双主轴转塔头加工中心。这种加工中心在主轴上的刀具进行切削时，通过机械手将

3、下一步所用的刀具换在转塔头的非切削主轴上。当主轴上的刀具切削完毕后，转塔头即回转，完成换刀工作，换刀时间短。此外，还可按所用工作台结构特征分为单、双工作台和多工作台式加工中心。按主轴种类分为单轴、双轴、三轴和可换主轴箱的加工中心等。4.1.2加工中心的自动换刀装置自动换刀装置的用途是按照加工需要，自动地更换装在主轴上的刀具。自动换刀装置是一套独立、完整的部件。1．自动换刀装置的形式自动换刀装置的结构取决于机床的类型、工艺、范围及刀具的种类和数量等。自动换刀装置主要有回转刀架和带刀库的自动换刀装置两种形式。带刀库的自动换刀装置是镗铣加工中

4、心上应用最广的换刀装置，主要有机械手换刀和刀库换刀两种方式。2．刀库的形式刀库的形式很多，结构各异。加工中心常用的刀库有鼓轮式刀库和链式刀库两种。（a）（b）(a)(b)（a）（b）（c）（d）（c）（d）(c)(d)图4-4鼓轮式刀库(a)径向取刀形式；(b)轴向取刀形式；(c)径向布置形式；(d)角度布置形式3．换刀过程自动换刀装置的换刀过程由选刀和换刀两部分组成。当执行到Txx指令，即选刀指令后，刀库自动将要用的刀具移动到换刀位置，完成选刀过程，为下面换刀做好准备。1)选刀选刀方式常有顺序选刀方式和任选方式两种。●顺序选刀方式是将

5、加工所需要的刀具，按照预先确定的加工顺序依次安装在刀座中；换刀时，刀库按顺序转位。●任选方式是对刀具或刀座进行编码，并根据编码选刀。它可分为刀具编码和刀座编码两种方式。目前应用最多的是计算机记忆式选刀。这种方式的特点是，刀具号和存刀位置或刀座号对应地记忆在计算机的存储器或可编程控制器内。2)换刀有通过机械手换刀和通过刀库?主轴运动换刀两种方式。对通过机械手换刀的立式加工中心(如XHK716)，其换刀动作可分解如下：①主轴箱回到最高处(Z坐标零点)，同时实现“主轴准停”。②机械手抓住主轴上和刀库上的刀具，如图4-6(a)所示。③活塞杆推动

6、机械手下行，从主轴和刀库上取出刀具，如图4-6(b)所示。④机械手回转180°，交换刀具位置，如图4-6(c)所示。⑤将更换后的刀具装入主轴和刀库，如图4-6(d)所示。⑥机械手放开主轴和刀库上的刀具后复位。限位开关发出“换刀完毕”的信号，主轴自由，可以开始加工或使其他程序动作。对如XH754型的卧式加工中心，换刀采用的是主轴移动式，其换刀动作可分解为：①主轴准停，主轴箱沿Y轴上升。这时刀库上刀位的空挡正对着交换位置，装卡刀具的卡爪打开。如图4-7(a)所示。②主轴箱上升到极限位置，被更换的刀具刀杆进入刀库空刀位，即被刀具定位卡爪钳住，

7、与此同时，主轴内刀杆自动夹紧装置放松刀具，如图4-7(b)所示。③刀库伸出，从主轴锥孔中将刀拔出，如图4-7(c)所示。④刀库转位，按照程序指令要求，将选好的刀具转到最下面的位置，同时，压缩空气将主轴锥孔吹净，如图4-7(d)所示。⑤刀库退回，同时将新刀插入主轴锥孔，主轴内刀具夹紧装置将刀杆拉紧，如图4-7(e)所示。⑥主轴下降到加工位置并启动，开始下一步的加工，如图4-7(f)所示。图4-8所示是目前在XH713、XH714、XH715等中小型立式加工中心上广泛采用的刀库移动-主轴升降式换刀方式。其换刀过程为：①分度：②接刀：③卸刀：

8、④再分度：⑤装刀：4.2机床控制面板及其操作4.2.1数控操作面板表4-2数控操作功能键键类别英文键名功能说明键类别英文键名功能说明光标键CURSOR光标移动用POS位置坐标显示页面键PAGE翻页用PROG