数控加工中心的编程加工模式浅议
现代生产过程中，精工加工中心被广泛的运用于自动生产 线中，精工加工中心的研制和生产应用已成为高技术邻域内迅 速发展起来的一门新兴的技术，为模具制造和精密加工提供了 前所未有的广阔应用空间，无论是模具设计者还是模具加工活 动参与者都需要对模具的加工性和设备应用情况有一定的了 解，充分应用好这一有力的工具。1精工加工中心的基本结构特征随着加工中心的日益被加工行业所接受，更多的加工中心 被用于实际生产和各类加工中，一般对于加工能力来分,我们可 以采用三轴二联动、三轴三联动、四轴三联动、五轴四联动、六轴 五联动等，其加工中心运动坐标数和同时控制的坐标数是我们 能够产生各种复杂运动的基础，根据不同的加工需要决定了加 工中心能够完成动作的复杂程度,加上控制系统可以同时控制 运动的坐标数即联动数量，决定了一个加工中心能够实现的加 工，同时根据工作台面的不同，也可以分为单工作台加工中心、 双工作台加工中心，和多工作台加工中心。对于加工中心而已，无论立式卧式，对于加工过程来说，除 了其动作的性能之外，加工中心精度是加工中心的主要指标。 根据精度不同分为普通加工中心和高精度加工中心。高精度加 工中心、分辨率为0.1pm,******进给速度为15 ~ 100m/min,定位 精度为2pm左右。介于2 ~ 10pm之间的，以±5pm较多，可称精 密级。加工中心一般均采用封闭和半封闭结构，对于厂房的设置 要求不高，同时适合联排设置,较易于实现规模生产。同时选择 不同的刀具可以实现多种加工作业，具有用途多、加工精度高的 特点，同时随着程序化作业模式的普及，加工中心的操作会更加 便捷，用途更加广泛。2编程模块的指令化整合优势随着加工中心技术的普及和广泛应用，加工中心的众多指 令被已经模块化的操作指令代替，编程工作变得越发简单，同时 结合模拟示教操作技术的不断完善，因为不需要真正熟悉晦涩难懂的FANUC编程语言，加工中心的编程难度在逐渐减小，尤 其是融人虚拟轴技术的CNC加工中心为编程的简洁化和可操作 性又增添了新的活力。CNC加工中心是利用虚拟轴机床主轴的刀具仅需作三维平 移运动，其姿态为固定值，因此在加工常规零件是，组合机械臂 的六个运动自由度，只需要通过三个平移矢量计算。由于虚拟 轴机床中不存在沿固定方向导向的导轨，精工加工所需的刀具 运动轴X、Y、Z等并不真正存在，因此称为虚拟轴，所以即使仅需 获得三维刀具运动（姿态恒定仅位置变化）也必需对动平台进 行六自由度控制。这样仅需要对三个矢量坐标进行运算，就可 以精确掌握和分配，而成为一种简洁准确的控制方法，被认为是 本世纪最具革命性的机床设计突破。3加工中心的基本作业程序和程序组设定加工中心的常用指令和编程指令两种，一般不同的加工中 心所使用的编程语言有所区别，但大多以固定格式的语句的形 式进行编程作业，同时若干语句形成一个固定的作业组,这样就 使得编程人员能够很快适应编程的方式，实质上这是一种固定 的语句，通过示教形式反映的操作指令，与程序原有的内部程序 形成一种通信的方式，需要在操作过程中不断熟悉摸索,达到融 会贯通的应用。例如如下程序组：G04 X(U)-/P指刀具暂停时间，可以自主设置进给停止，保 持暂停状态；可以设置为G04 X2.0或者G04 X3.0等，表示不同的暂停时间。G02, G03代表顺时针和逆时针插补，可以通过语句模式，控 制以某点做圆弧起点和终点坐标,加上圆弧到圆心在各个坐标 轴的增加值，规定圆弧半径和进给量，就可以完成程序语句。通过常用的程序语句，加上基本的定位和刀具类型、加工基 本信息等辅助语句就可以形成一个完整的程序组，例如下边的 基本切削指令组示例如下：T1 M6G0G90G54X0Y0S400M3G1G43H1Z50F1000M8Z10F1000#1=-45Z#1G41D1Y36F100N10G91G3J-36Z2#1=#1+2IF[#1LT1]GOTO10G1G40G90Y0F1000Z10F1000G55X0Y0#1=-45Z#1G41D1Y36F100N20G91G3J-36Z2#1=#1+2IF[#1LT1]GOTO20G1G40G90Y0F1000G0G49Z0M9M5M304刀具的调整和更换实际加工中首先通过调整刀偏，设定刀具调整公差，直到首 件螺纹塞规检查零件检验合格，对于常用的精工加工中心而言， 一致性的优异就可以完全保证加工合格。加工中心的加工过程就是刀具切削作业过程，换刀是作业 者的主要工作，注意换刀位置的检查，并同时取消刀具补偿和循 环作业，关闭冷却液，成熟的加工中心都是设定专门的换刀程 序，以满足设备保养和维护的需要，通常的换刀程序结构大同小 异，都以满足加工中心的各类设备需要为主要程序控制点，以达 到完善设备安全运行的目的。以PMC-10V20加工中心为例，程序组编制如下：02002 (program name)G80G40G49 (取消固定循环、刀具补偿）M05 (主轴停止）M09 (冷却液关闭）G91G30Z0 (Z轴回到第二原点）M06; (换刀作业）M99; (子程序结束）在该程序下,只要键人进人相应的程序组，即可实现刀具更 换,既方便作业也可以避免许多不必要的失误，方便可行。5加工中心的加工特点对于加工中心而言，并不是只是单单替代了原有的加工设 备，而是从作业效率和加工精度的一场革命，能够充分实现以前 的连接部件直接一次加工成型，同时在加工精度上较前受到加 工工具，模具的影响所产生的加工累计误差得以消除，充分保证 了加工效率和加工精度的优势。例如需要加工大尺寸螺纹对外形的对称度矣0.3的钛合金加 工，依靠传统的加工方法不但精度无法保证，甚至根本无法加 工，而利用精工加工中心实现螺纹螺纹铣削加工,通过装有螺纹 刀片的镗刀，可以加工不同不同旋向的内外螺纹,从而实现既保 证螺纹结构，同时可以自主选择螺纹旋向的情况下，实现零件一 体加工完成，而不需要通过多次加工组装完成，大大提高了加工 效率，同时免除了机加过渡扣或退刀槽结构的设计加工,可以起 到事半功倍的效果,这是在前加工中心时代无法想象的。而辅 助工具的简化，以及螺旋铣刀的耐用程度的提高,也为企业加工 降低成本提供了前提保证,也减少了作业工人的劳动强度和对 机械修复能力的要求。6结语精工加工中心的优势在于作业整合化和程式化，因此对操 作者的细心程度和对设备的了解程度要求较高，设备安全作业 的责任心也需要较强，严格执行设备作业规范需要着重注意的 作业习惯。本文由海天精工整理发表文章均来自网络仅供学习参考，转载请注明！