機(jī)電專(zhuān)業(yè)數(shù)控第六章 加工中心

第六章加工中心

加工中心(MachiningCenter)簡(jiǎn)稱(chēng)MC，是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的適用于加工復(fù)雜零件的高效率自動(dòng)化機(jī)床。加工中心是高效、高精度數(shù)控機(jī)床，工件在一次裝夾中便可完成多道工序的加工，同時(shí)還備有刀具庫(kù)，并且有自動(dòng)換刀功能。加工中心所具有的這些豐富的功能，決定了加工中心程序編制的復(fù)雜性，而加工程序編制的質(zhì)量是決定加工質(zhì)量的重要因素。加工中心是高效、高精度數(shù)控機(jī)床,工件在一次裝夾中便可自動(dòng)完成多道工序的加工.

是典型的集高新技術(shù)于一體的機(jī)械加工設(shè)備，它的發(fā)展代表了一個(gè)國(guó)家設(shè)計(jì)和制造業(yè)的水平，成為現(xiàn)代機(jī)床發(fā)展的主流和方向。加工中心是帶有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床。

加工中心從外觀上可分為立式、臥式和復(fù)合加工中心等。立式加工中心的主軸垂直于工作臺(tái)，主要適用于加工板材類(lèi)、殼體類(lèi)工件，也可用于模具加工。臥式加工中心的主軸軸線與工作臺(tái)臺(tái)面平行，它的工作臺(tái)大多為由伺服電動(dòng)機(jī)控制的數(shù)控回轉(zhuǎn)臺(tái)，在工件一次裝夾中，通過(guò)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)多個(gè)加工面的加工，適用于箱體類(lèi)工件加工。復(fù)合加工中心主要是指在一臺(tái)加工中心上有立、臥兩個(gè)主軸或主軸可90°改變角度，因而可在工件一次裝夾中實(shí)現(xiàn)五個(gè)面的加工。4、加工中心的分類(lèi)：

立式加工中心:板材類(lèi)、殼體類(lèi)、凸輪、模具臥式加工中心:箱體類(lèi)、模具龍門(mén)式加工中心:大型、重型和形狀復(fù)雜零件復(fù)合加工中心（五面體加工中心）：復(fù)合加工中心主要是指在一臺(tái)加工中心上有立、臥兩個(gè)主軸或主軸可90°改變角度，因而可在工件一次裝夾中實(shí)現(xiàn)五個(gè)面的加工。并聯(lián)機(jī)床（虛軸機(jī)床）x-y數(shù)控拖板變頻主軸機(jī)床本體數(shù)控系統(tǒng)及其操作面板斗笠式刀庫(kù)Z軸伺服電機(jī)活動(dòng)防護(hù)門(mén)進(jìn)給Z軸護(hù)線架冷卻液箱1、加工中心及其組成XH713A立式加工中心

加工中心主要加工對(duì)象模塊五加工中心與操作

適用于：精密、復(fù)雜零件加工；周期性重復(fù)投產(chǎn)零件加工；多工位、多工序集中的零件加工；具有適當(dāng)批量的零件加工等1.箱體類(lèi)零件2.復(fù)雜曲面3.異形件4.盤(pán)、套、板類(lèi)零件主要加工對(duì)象：

加工中心加工的零件

加工中心加工的零件

模塊五加工中心與操作加工中心加工的零件

模塊五加工中心與操作加工中心加工的零件

模塊五加工中心與操作加工中心加工的零件

自動(dòng)換刀裝置（ATC）作用——交換主軸與刀庫(kù)中的刀（工）具1.機(jī)械手換刀2.主軸換刀刀庫(kù)形式刀具識(shí)別方法：1.刀座編碼2.刀柄編碼

識(shí)別碼塊識(shí)別傳感器刀柄編碼工作臺(tái)自動(dòng)交換裝置（APC）

作用——攜帶工件在工位及機(jī)床之間轉(zhuǎn)換，減小定位誤差，減少裝夾時(shí)間，提高加工精度及生產(chǎn)效率。

APC1.工作臺(tái)數(shù)量適當(dāng)2.交換時(shí)間短3.交換空間小4.動(dòng)作可靠、使用穩(wěn)定5.工作臺(tái)重復(fù)定位精度高一、對(duì)工作臺(tái)自動(dòng)交換裝置的要求1.回轉(zhuǎn)交換式2.移動(dòng)交換式一、選刀、換刀指令M06---自動(dòng)換刀指令。本指令將驅(qū)動(dòng)機(jī)械手進(jìn)行換刀動(dòng)作，但并不包括刀庫(kù)轉(zhuǎn)動(dòng)的選刀動(dòng)作。M19---主軸準(zhǔn)停。本指令將使主軸定向停止，確保主軸停止的方位和裝刀標(biāo)記方位一致。Txx

---選刀指令。是用以驅(qū)動(dòng)刀庫(kù)電機(jī)帶動(dòng)刀庫(kù)轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)施選刀動(dòng)作的。T指令后跟的兩位數(shù)字，是將要更換的刀具地址號(hào)。

對(duì)于不采用機(jī)械手換刀的立、臥式加工中心而言，它們?cè)谶M(jìn)行換刀動(dòng)作之時(shí)，是先取下主軸上的刀具，再進(jìn)行刀庫(kù)轉(zhuǎn)位的選刀動(dòng)作；然后，再換上新的刀具。其選刀動(dòng)作和換刀動(dòng)作無(wú)法分開(kāi)進(jìn)行，故編程上一般用“TxxM06”的形式。而對(duì)于采用機(jī)械手換刀的加工中心來(lái)說(shuō)，合理地安排選刀和換刀的指令，是其加工編程的要點(diǎn)。因此，對(duì)這類(lèi)機(jī)床有必要首先來(lái)領(lǐng)會(huì)一下“T01M06”和“M06T01”的本質(zhì)區(qū)別。兩種換刀方法1、…TXXM06先選刀,再換刀,主軸上刀具為T(mén)XX選刀和換刀動(dòng)作可分開(kāi),也可不分開(kāi).如:執(zhí)行…T01M06后,主軸上為01號(hào)刀具.“T01M06”是先執(zhí)行選刀指令T01，再執(zhí)行換刀指令M06。它是先由刀庫(kù)轉(zhuǎn)動(dòng)將T01號(hào)刀具送到換刀位置上后，再由機(jī)械手實(shí)施換刀動(dòng)作。換刀以后，主軸上裝夾的就是T01號(hào)刀具，而刀庫(kù)中目前換刀位置上安放的則是剛換下的舊刀具。執(zhí)行完“T01M06”后，刀庫(kù)即保持當(dāng)前刀具安放位置不動(dòng)。

2、…M06TXX先換刀,再選刀,主軸上刀具不是TXX如:執(zhí)行…M06T01后,主軸上不是01號(hào)刀具.先將上次選好的刀具換上主軸,再選01號(hào)刀具為下次換刀作準(zhǔn)備.(刀庫(kù)換刀位上為01號(hào)刀具)“M06T01”是先執(zhí)行換刀指令M06，再執(zhí)行選刀指令T01。它是先由機(jī)械手實(shí)施換刀動(dòng)作，將主軸上原有的刀具和目前刀庫(kù)中當(dāng)前換刀位置上已有的刀具(上一次選刀Txx指令所選好的刀具)進(jìn)行互換；然后，再由刀庫(kù)轉(zhuǎn)動(dòng)將T01號(hào)刀具送到換刀位置上，為下一次換刀作準(zhǔn)備。換刀前后，主軸上裝夾的都不是T01號(hào)刀具。執(zhí)行完“M06T01”后，刀庫(kù)中目前換刀位置上安放的則是T01號(hào)刀具，它是為下一個(gè)M06換刀指令預(yù)先選好的刀具。

在對(duì)加工中心進(jìn)行換刀動(dòng)作的編程安排時(shí)，應(yīng)考慮如下問(wèn)題：(1)換刀動(dòng)作必須在主軸停轉(zhuǎn)的條件下進(jìn)行，且必須實(shí)現(xiàn)主軸準(zhǔn)停即定向停止(用M19指令)。(2)換刀點(diǎn)的位置應(yīng)根據(jù)所用機(jī)床的要求安排，有的機(jī)床要求必須將換刀位置安排在參考點(diǎn)處或至少應(yīng)讓Z軸方向返回參考點(diǎn)，這時(shí)就要使用G28指令。有的機(jī)床則允許用參數(shù)設(shè)定第二參考點(diǎn)作為換刀位置，這時(shí)就可在換刀程序前安排G30指令。無(wú)論如何，換刀點(diǎn)的位置應(yīng)遠(yuǎn)離工件及夾具，應(yīng)保證有足夠的換刀空間。

(3)若換刀位置在參考點(diǎn)處，換刀完成后，可使用G29指令返回到下一道工序的加工起始位置。(4)換刀完畢后，不要忘記安排重新啟動(dòng)主軸的指令；否則加