课题7：加工中心认识项目			理论：1.掌握加工中心的概念、分类；
2.掌握换刀、长度补偿指令；
3.掌握自动回零方式；
技能：1.能熟练使用数控加工中心仿真软件；
      2.能编制加工中心程序			编制加工中心程序			编制加工中心仿真软件的对加工操作			专业课（理实一体）		讲授法、案例教学法、示范法、练习法			多媒体、网络或投影仪					6/52		杨丰						回顾：数控铣床换刀过程。		1.任务：加工要求、零件图		2.相关知识：（1）工艺知识		（2）编程知识		3.项目实施		      4.练习				课题7：加工中心认识项目
7.1任务：定位孔板的加工
定位孔板零max.book118.com，在400mm×300mm×70mm板料上加工4个φ30H7通孔、2个φ40H7盲孔、4个M10的螺纹孔，零件上下表面和台阶面已加工至尺寸。
7.2 加工中心加工对象
加工中心是在数控铣床的基础上发展起来的。它和数控铣床有很多相似之处，主要区别在于增加了刀库和自动换刀装置，能自动更换刀具对工件进行多工序加工。通过在刀库上安装不同用途的刀具，加工中心可在一次装夹中实现零件的铣、钻、镗、铰、攻螺纹等多工序加工。随着工业的发展，加工中心将逐渐取代数控铣床，成为一种主要的加工机床。
7.3换刀相关指令与长度补偿指令
1．自动返回参考点G28指令 
机床参考点（R）(X  Y  Z  )定位，然后从中间点以快速移动的速度移动到原点。如G90 G28 X100.0 Y100.0,执行该程序段时，刀具从当前点移动到参考点的路max.book118.com。
在立式加工中心编程中，G91 G28 Z0比较常见，该程序段表示主轴由当前Z坐标（中间点，X、Y坐标保持不变）快速移动到机床坐标系的Z轴零点。G90 G28 Z0则表示主轴快速移动到工件坐标系的Z轴零点（中间点，X、Y坐标保持不变），然后快速移动到机床坐标系的Z轴零点。
在G28中指定的坐标值（中间点）会被记忆，如果在其他的G28指令中，没有指定坐标值，就以前G28指令中指定的坐标值为中间点。
3．换刀功能及应用
（1）T指令
T指令用来选择机床上的刀具，如T02表示选2号刀，执行该指令时刀库将2号刀具放到换刀位置做换刀准备。
（2）M06 指令
M06 指令实施换刀，即将当前刀具与T指令选择的刀具进行交换。
（3）自动换刀程序的编写
① 无机械手的加工中心换刀程序
T02 M06或M06 T02；
换刀程序的含义：将2号刀具安装到主轴上。
换刀过程：先把主轴上的旧刀具送回到它原来所在的刀座上去，刀库回转寻刀，将2号刀转换到当前换刀位置，再将2号刀装入主轴。无机械手换刀中，刀库选刀时，机床必须等待，因此换刀将浪费一定时间。
② 带机械手的加工中心换刀程序
…
T02； 刀库选刀(选2号刀)
…    使用当前主轴上的刀具切削……    
M06； 实际换刀，将当前刀具与2号刀进行位置交换（2号刀到主轴）
…    使用当前主轴上的刀具切削……
T05； 下一把刀准备(选5号刀)
…    使用当前主轴上的刀具切削……
这种换刀方法，选刀动作可与前一把刀具的加工动作相重合，换刀时间不受选刀时间长短的影响，因此换刀时间较短。
4．刀具长度补偿
（1）长度补偿的目的
刀具长度补偿功能用于在Z轴方向的刀具补偿，它可使刀具在Z轴方向的实际位移量大于或小于编程给定位移量。
有了刀具长度补偿功能，当加工中刀具因磨损、重磨、换新刀而长度发生变化时，可不必修改程序中的坐标值，只要修改存放在寄存器中刀具长度补偿值即可。
其次，若加工一个零件需用几把刀，各刀的长度不同，编程时不必考虑刀具长短对坐标值的影响，只要把其中一把刀设为标准刀，其余各刀相对标准刀设置长度补偿值即。
（2）长度补偿指令
格式：G43(G44) G00(G01) Z  H  ；
G49 G00(G01) Z  ；
G43为刀具长度正补偿，G44为刀具长度负补偿，G49为取消刀具长度补偿指令，均为模态G代码。格式中，Z值是属于G00或G01的程序指令值。H为刀具长度补偿寄存器的地址字，它后面的两位数字是刀具补偿寄存器的地址号，如H01是指01号寄存器，在该寄存器中存放刀具长度的补偿值。在G17的情况下，刀具长度补偿G43、G44只用于Z轴的补偿，而对X轴和Y轴无效。
执行G43时，Z基准刀＝Z指令值+H  ；执行G44时，Z基准刀＝Z指令值-H  。
例：max.book118.com孔，设在编程时以主轴端部中心作为基准刀的刀位点。钻头安装在主轴上后，测得刀尖到主轴端部的距离为100mm，刀具起始位置如图中所示。
钻头比基准刀长100mm，将100mm作为长度偏置量存入H01地址单元中。加工程序为：
N10 G92 X0 Y0 Z0；         坐标原点设在主轴端面中心
N20 S300 M03；             主轴正转
N30 G90 G43 G00 Z-245 H01；钻头快速移到离工件表面5mm处
N40 G01 Z-270 F60；        钻头钻孔并超出工件下表面5mm
N50 G49 G00 Z0；           取消长度补偿，快速退回
在N30程序段中，通过G43建立了刀具长度补偿。由于是正补偿，基准刀刀位点（主轴端部中心）到达的Z轴终点坐标值为（-245+（H01））mm=-145mm，从而确保钻头刀尖到达-245mm处。同样，在N40程序段中，确保了钻头刀尖到达-270mm处。在N50中，通过G49取消了刀具长度补偿，基准刀刀位点（主轴端部中心）回到Z轴原点，钻头刀尖位于-100mm处。
（3）刀具长度补偿量的确定
方法一：
① 依次将刀具装在主轴上，利用Z向设定器确定每把刀具Z轴返回机床参考点时刀位点相对工件坐标系Z向零点的距离，max.book118.comA、B、C（A、B、C均为负值，即各刀具刀位点刚接触工件坐标系Z向零点处时显示的机床坐标系Z坐标），并记录下来。
② 选择一把刀作为基准刀（通常为最长的刀具），如图中的T03，将其对刀值C作为工件坐标系中Z向偏置值，并将长度补偿值H03设为0。
③ 确定其他刀具的长度补偿值，即H01=±│A-C│，H02=±│B-C│。当用G43时，若该刀具比基准刀长则取正号，比基准刀短取负号；用G44时则相反。
方法二：
① 工件坐标系中（如G54）Z向偏置值设定为0，即基准刀为假想的刀具且足够长，刀位点接触工件坐标系Z向零点处时显示的机床坐标系Z值为零。
② 通过机内对刀，确定每把刀具刀位点刚接触工件坐标系Z向零点处时显示的机床坐标系Z坐标（为负值），G43时就将该值输入到相应长度补偿号中即可，G44时则需要将Z坐标值取反后再设定为刀具长度补偿值。
7.4任务决策和执行
    1．图样分析
根据图样需加工4×φ30H7导柱孔，孔距为300±0.015、200±0.015，孔边距50±0．015，孔轴线对底面A的垂直度公差为φ0.015，表面粗糙度为Ra1.6μm；2×φ40H7孔，孔距为120±0.015，表面粗糙度为Ra1.6μm；4×Ml0螺纹孔，深25。零件上下表面和台阶面已加工至尺寸。
2．工艺分析
课题7：加工中心认识项目.doc