對於不采用機械手換刀的立、臥式加工中心,它們在進行換刀動作之時,先取下主軸上的刀具,在進行刀庫轉位的選刀動作;然後,再換上新的刀具。其選刀動作和換刀動作無法分開進行,故編程上一般用“T×× M06”的形式。而對於采用機械手換刀的加工中心來說,合理地安排選刀和換刀指令是其加工編程的要點。因此,對這類機床有必須要掌握“T01M06”和“M06T01”的本質區別。
“T01M06”是先執行選刀指令T01,再執行換刀指令M06。它是先由刀庫轉動將T01號刀具送到換刀位置上後,再由機械手實施換刀動作。換刀以後,主軸上裝夾的就是T01號刀具,而刀庫中目前換刀位置上安放的則是剛換下的舊刀具。執行完“T01M06”後,刀庫即保持當前刀具安放位置不動。
“M06T01"是先執行換刀指令M06,再執行選刀指令T01。它是先由機械手實施換刀動作,將主軸上原有的刀具和目前刀庫中當前換刀位置上已有的刀具(上一次選刀T××指令所選好的刀具)進行互換;然後,再由刀庫轉動將T01號刀具送到換刀位置上,為下次換刀作準備。換刀前後,主軸上裝夾的都不是T01號刀具。執行完“M06T01”後,刀庫中目前換刀位置上安放的則是T01號刀具,它是為下一個M06換刀指令預先選好的刀具。
在對加工中心進行換刀動作的編程安排時,應考慮如下問題。
(1)換刀動作必須在主軸停轉的條件下進行,且必須實現主軸準停即定向停止(用M19指令)。
(2)換刀點的位置應根據所用機床的要求安排,有的機床要求必須將換刀位置安排在參考點處或至少應讓Z軸方向返回參考點,這時就要使用G28指令。有的機床則允許用參數設定第二參考點作為換刀位置,這時就可在換刀程序前安排G30指令。無論如何,換刀點的位置應遠離工件及夾具,應保證有足夠的換刀空間。
(3)為了節省自動換刀時間,提高加工效率,應將選刀動作與機床加工動作在時間上重合起來。比如,可將選刀動作指令安排在換刀前的回參考點移動過程中,如果返回參考點所用的時間小於選刀動作時間,則應將選刀動作安排在換刀前的耗時較長的加工程序段中。
(4)若換刀位置在參考點處,換刀完成後,可使用G29指令返回到下一道工序的加工起始位置。
(5)換刀完畢後,不要忘記安排重新啟動主軸指令,否則加工將無法持續。
本章項目實操 加工中心編程實例
在加工中心上加工零件。分別用Φ盞40的端麵銑刀銑上表麵,用Φ盞20的立銑刀銑四側麵和A、B麵,用Φ盞6的鑽頭鑽6個小孔,Φ盞14的鑽頭鑽中間的兩個大孔。試編寫加工程序。
程序如下:
%1000;
G92 X0 Y0 Z100.0;
G90 G00 G43 Z20.0 H01;Z向下刀離毛坯上表麵一定距離處
S300 M03;
G00 X60.0 Y15.0;移刀到毛坯右側外部
G01 Z15.0 F100;工進下刀到預加工上表麵高度處
X-60.0加工左側
Y-15.0
X60.0 T02;往回加工到右側,同時預先選刀T02
G49 Z20.0 M19;上表麵加工完成,抬刀,主軸準停
G28 Z100.0;返回參考點,自動換刀
G28 X0 Y0 M06;
G29 X60.0 Y25.0 Z100.0;從參考點回到銑四側的起始位置
S200 M03;
G00 G43 Z-12.0 H02;下刀到Z-12高度處
G01 G42 X36.0 D02 F80;建立刀具半徑補償,銑四側開始
X-36.0 T03;銑後側麵,同時選刀T03
Y-25.0;銑左側麵
X36.0;銑前側麵
Y30.0;銑右側麵
G00 G40 Y40.0;刀補取消
Z0;
G01 Y-40.0 F80;工進銑削B麵開始
Z21.0;
Y40.0;
X-21.0;移到左側
Y-40.0;銑削A麵開始
X-36.0
Y40.0
G49 Z20.0 M19;A麵銑削完成,抬刀,主軸準停
G28 Z100
G91G28 X0 Y0 M06;返回參考點,自動換刀
G90 G29 X20.0 Y30.0 Z100.0;從參考點返回到右側三個Φ盞6小孔起始處
G00 G43 Z3.0 H03 S630 M03;下刀到離B麵3mm處,啟動主軸
M98 P120 L3;調用子程序,鑽3-Φ盞6孔
G00 Z20.0; 抬刀
X-20.0 Y30.0;移到左側3-Φ盞6孔鑽削起始處
Z3.0;下刀至離A麵3mm處
M98 P120 L3;調用子程序,鑽3-Φ盞6孔
G49 Z20.0 M19;
G28 Z100.0 T04;
G91 G28 X0 Y0 M06
G90 G29 X0 Y24.0 Z100.0;從參考點返回到中間2-Φ盞14孔起始處
G00 G43 Z20.0 H04 S450 M03;下刀到離上表麵5mm處,啟動主軸
M98 P130 L2;調用子程序,鑽2-Φ盞14孔
G49 G28 Z0 T01 M19
G91 G28 X0 Y0 M06;
G90 G00 X0 Y0 Z100.0;
M30;
%120;子程序(鑽Φ盞6孔)
G91 G00 Y-15;
G99 G81 Z-25 R0 F30;
G00 Z25.0;
G90 M99;
%130子程序(鑽Φ盞14孔)
G91 G00 Y-16.0;
G99 G81 Z-48.0 R0 F40;
G00 Z48.0;
G90 M99;
思考題與習題
1.簡答題
(1)試說明加工中心的定義和在加工中心上適合加工什麼樣的工件。
(2)夾具的選擇應該注意哪些問題?
(3)刀具的選擇應注意哪些問題?
(4)在使用機械手換刀的加工中心上,執行程序“T02 M06”和“M06 T02”有什麼不同?
2.在加工中心上加工各圖零件。其中每個圖樣中各孔深5mm,外輪廓麵深5mm。試編寫加工程序。
3.在預先處理好的100mm×100mm×100mm合金鋁鑄造毛坯上加工零件,其中正五邊形外接圓直徑為80mm。試編寫加工程序。