加工中心的编程与加工操作.docx

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加工中心的编程与加工操作

第四章加工中心的编程与加工操作

4.3加工中心的固定循环和换刀程序

4.3.1加工中心的固定循环

1．主要参数

SIEMENS系统固定循环中使用的主要参数见表4.1。

参数赋值方式：

若钻底停留时间为2秒，则R105=2。

表4.1主要参数

参数

含义

R101

起始平面

R102

安全间隙

R103

参考平面

R104

最后钻深（绝对值）

R105

钻底停留时间

R106

螺距

R107

钻削进给量

R108

退刀进给量

2.钻削循环

调用格式LCYC82

功能：

刀具以编程的主轴转速和进给速度钻孔，到达最后钻深后，可实现孔底停留，退刀时以快速退刀。

循环过程如图4.16所示。

图4.16钻削循环过程及参数

参数：

R101，R102，R103，R104，R105

例：

用钻削循环LCYC82加工图4.17所示孔，孔底停留时间2秒，安全间隙4mm，试编制程序。

N10G0G17G90F100T2D2S500M3

N20X24Y15

N30R101=110R102=4R103=102R104=75R105=2

N40LCYC82

N50M2

图4.17钻削循环应用例

3.镗削循环

调用格式LCYC85

功能：

刀具以编程的主轴转速和进给速度镗孔，到达最后镗深后，可实现孔底停留，进刀及退刀时分别以参数指定速度退刀。

如图4.18所示。

图4.18镗削循环过程及参数

参数：

R101，R102，R103，R104，R105，R107，R108

例：

用镗削循环LCYC85加工图4.19所示孔，无孔底停留时间，安全间隙2mm。

试编写程序。

N10G0G18G90F1000T2D2S500M3

N20X50Y105Z70

N30R101=105R102=2R103=102R104=77R105=0R107=200R108=100

N40LCYC85

N50M2

图4.19镗削循环应用例

4.线性孔排列钻削

调用格式LCYC60

功能：

加工线性排列孔如图4.20所示，孔加工循环类型用参数R115指定，如表4.2所示。

表中各参数使用如图4.21所示。

图4.20线性孔排列钻削功能

表4.2线性孔排列钻削循环中使用参数表

参数

含义

R115

孔加工循环号：

如82（LCYC82）

R116

横坐标参考点

R117

纵坐标参考点

R118

第一个孔到参考点的距离

R119

钻孔的个数

R120

平面中孔排列直线的角度

R121

孔间距

图4.21参数的使用

例：

用钻削循环LCYC82加工图4.22所示孔，孔底停留时间2秒，安全间隙4mm。

图4.22线性孔排列钻削循环应用

加工程序如下：

N10G0G18G90F100T2D2S500M3

N20X50Y110Z50

N30R101=105R102=4R103=102R104=22R105=2

N40R115=82R116=30R117=20R118=20R119=0R120=0R121=20

N50LCYC60

N60M2

5.矩形槽、键槽和圆形凹槽的铣削循环

1、循环功能

通过设定相应的参数，利用此循环可以铣削矩形槽、键槽及圆形凹槽，循环加工可分为粗加工和精加工，见图4.23。

循环参数见表4.3，表中参数使用情况见图4.24。

图4.23铣削循环

调用格式LCYC75

加工矩形槽时通过参数设置长度、宽度、深度；如果凹槽宽度等同于两倍的圆角半径，则铣削一个键槽；通过参数设定凹槽长度=凹槽宽度=两倍的圆角半径，可以铣削一个直径为凹槽长度或凹槽宽度的圆形凹槽。

加工时，一般在槽中心处已预先加工出导向底孔，铣刀从垂直于凹槽深度方向的槽中心处开始进刀。

如果没有钻底孔，则该循环要求使用带端面齿得铣刀，从而可以铣削中心孔。

在调用程序中应设定主轴的转速和方向，在调用循环之前必须先建立刀具补偿。

表4.3循环参数表

参数

含义、数值范围

R101

起始平面

R102

安全间隙

R103

参考平面（绝对坐标）

R104

凹槽深度（绝对坐标）

R116

凹槽圆心X坐标

R117

凹槽圆心Y坐标

R118

凹槽长度

R119

凹槽宽度

R120

圆角半径

R121

最大进刀深度

R122

Z向进刀进给量

R123

铣削进给量

R124

平面精加工余量：

粗加工（R127=1）时留出的精加工余量。

在精加工时（R127=2），根据参数R124和R125选择“仅加工轮廓”或者“同时加工轮廓和深度”

R125

Z向深度精加工余量：

粗加工（R127=1）时留出的精加工深度余量。

精加工时（R127=2）利用参数R124和R125选择“仅加工轮廓”或“同时加工轮廓和深度”。

R126

铣削方向（G2或G3）

数值范围：

2（G2），3（G3）

R127

加工方式：

1．粗加工：

按照给定参数加工凹槽至精加工余量。

精加工余量应小于刀具直径。

2．精加工：

进行精加工的前提条件是凹槽的粗加工过程已经结束，接下去对精加工余量进行加工。

图4.24参数使用

2、加工过程

出发点：

位置任意，但需保证从该位置出发可以无碰撞地回到平面的凹槽中心点。

（1）粗加工R127=1

用G0到起始平面的凹槽中心点，然后再同样以G0到安全间隙的参考平面处。

凹槽的加工分为以下几个步骤：

1）以R122确定的进给量和调用循环之前的主轴转速进刀到下一次加工的凹槽中心点处。

2）按照R123确定的进给量和调用循环之前的主轴转速在轮廓和深度方向进行铣削，直至最后精加工余量。

3）加工方向由R126参数给定的值确定。

4）在凹槽加工结束之后，刀具回到起始平面凹槽中心，循环过程结束。

（2）精加工R127=2

1）如果要求分多次进刀，则只有最后一次进刀到达最后深度凹槽中心点（R122）。

为了缩短返回的空行程，在此之前的所有进刀均快速返回，并根据凹槽和键槽的大小无需回到凹槽中心点才开始加工。

通过参数R124和R125选择“仅进行轮廓加工”或者“同时加工轮廓和工件”。

仅加工轮廓：

R124〉0，R125=0

轮廓和深度：

R124〉0，R125〉0

R124=0，R125=0

R124=0，R125〉0

平面加工以参数R123设定的值进行，深度进给则以R122设定的参数值运行。

2）加工方向由参数R126设定的参数值确定。

3）凹槽加工结束以后刀具运行退回到起始平面的凹槽中心点处，循环结束。

3、应用举例

在图4.25中，用下面的程序，可以加工一个长度为60毫米，宽度为40毫米，圆角，半径8毫米，深度为17.5毫米的凹槽。

使用的铣刀不能切削中心，因此要求与加工凹槽中心（LCY82）。

凹槽边的精加工的余量为0.75毫米，深度为0.5毫米，Z轴上到参考平面的安全间隙为0.5毫米。

凹槽的中心点坐标为X60Y40，最大进刀深度为4毫米，加工分为粗加工和细加工。

图4.25凹槽铣削

N10G0G17G90F200S300M3T4D1//确定工艺参数

N20X60Y40Z5//回到钻削位置

N30R101=5R102=2R103=9R104=-17.5R105=2//设定钻削循环参数

N40LCYC82//调用钻削循环

N50……//更换刀具

N60R116=60R117=40R118=60R119=40R120=8//凹槽铣削循环粗加工设定参数

N70R121=4R122=120R123=300R124=0.75R125=0.5//与钻削循环相比较R101-R104参数不变

N80R126=2R127=1

N90LCYC75//调用粗加工循环

N100……//更换刀具

N110R127=2//凹槽铣削循环精加工设定参数（其他参数不变）

N120LCYC75//调用精加工循环

N130M2//程序结束

4.3.2加工中心的换刀程序

由于加工中心的加工特点，在编写加工程序前，首先要注意换刀程序的应用。

不同的加工中心，其换刀过程是不完全一样的，通常选刀和换刀可分开进行。

换刀完毕启动主轴后，方可进行下面程序段的加工内容。

选刀动作可与机床的加工重合起来，即利用切削时间进行选刀。

多数加工中心都规定了固定的换刀点位置，各运动部件只有移动到这个位置，才能开始换刀动作。

编程T指令可以选择工具。

在此，是用T指令直接更换刀具还是仅仅进行刀具的预选，这必须要在机床数据中确定。

1．用T指令直接更换刀具（比如：

铣床中常用的刀具转塔刀架），或者仅用T指令预选刀具，另外还要用M6指令才可进行刀具的更换。

输入形式：

T...；刀具号：

1...32000

说明：

系统中最多同时存储10把刀具。

不用M6更换刀具：

N10T1；刀具1

...

N70T588；刀具588

用M6更换刀具：

N10T14；预选刀具14

...

N15 M6   ；执行刀具更换，刀具T14有效

2.刀具补偿号D

功能：

一个刀具可以匹配从1到9几个不同补偿的数据组（用于多个切削刃）。

用D及其相应的序号可以编程一个专门的切削刃。

如果没有编写D指令，则D1自动生效。

如果没有编写D指令，则D1自动生效。

说明：

系统只最多可以同时存储30个刀具补偿数据组.

输入形式：

D...；刀具补偿号：

1…9

D...；D0：

没有补偿值有效！

刀具调用后，刀具长度补偿立即生效；如果没有编程D号，则D1值自动生效。

先编程的长度补偿先执行，对应的坐标轴也先运行。

刀具半径补偿必须与G41/G42一起执行。

编程举例：

不用M6指令更换刀具：

N5G17     ；确定用于补偿的坐标轴平面

N10T1；刀具1D1值生效

N11G0Z…；对不同刀具长度的差值进行覆盖

N50T4D2；更换成刀具4，对应于T4中D2值生效

…

N70G0Z…D1；刀具4D1值生效，在此仅更换切削刃

用M6指令更换刀具：

N5G17     ；确定用于补偿的坐标轴平面

N10T1；刀具预选

…

N15 M6        ；刀具更换，刀具1D1值生效

N16G0Z…；对不同刀具长度的差值进行覆盖

N20G0Z…D2；刀具1D2值生效,长度补偿D1->D2之间的差值在此进行覆盖

N50T4；刀具预选T4

...            ；注意：

刀具T1D2值仍然有效！

N55D3M6；更换刀具,刀具T4D3值有效

…