加工中心编程入门分析

  加工中心坐标系统包括机床坐标系和工件坐标系，不同加工中心其坐标系统略有不同。

  机床坐标系是用来确定工件坐标系的基础坐标系；是机床本身所固有的坐标系；是机床厂家设计时自定的，其位置由机械挡块决定，不能随意改变。该坐标系的位置必须在开机后，通过手动返回参考点的操作建立。机床在手动返回参考点时，返回参考点的操作是按各轴分别进行的，该轴的参考点指示灯亮。同时该轴的坐标值也被清零。

  机床坐标系原点也称机械原点、参考点或零点。通常所说的回零、回参考点，就是直线坐标或旋转坐标回到机床坐标系原点。那么机床坐标系原点究竟在什么位置呢？机床坐标系原点是三维面对交点。不像各坐标系回零一样可以直接感觉和测量，只有通过坐标轴的零点作相应的切面，这些切面的交点即为机床坐标系的原点。

  工件坐标系是编程人员在编写程序时，在工件E建立的坐标系。工件坐标系的原点位置为工件零点。理论上工件零点设置是任意的，但实际上，它是编程人员根据零件特点为了编程方便以及尺寸的直观性而设定的。选择工件坐标系时应注意：

  ⑥对于卧式加工中心最好把工件零点设在回转中心上；即设置在工作台回转中心与Z轴连线的适当位置上；

  ⑦编程时，应将刀具起点和程序原点设在同一处，这样做才能够简化程序，便于计算。

  加工中心是将数控铣床、镗床、钻床的功能组合起来，并装有刀库和自动换刀装置的数控镗铣床。立式加工中心的主轴轴线（Z轴）是垂直的，适合于加工盖板类零件及各种模具；卧式加工中心的主轴轴线（Z轴）是水平的，一般配备容量较大的链式刀库，机床带有一个自动分度工作台或双工作台以便于工件的装卸，适合于工件在一次装夹后，自动完成多面多工序的加工，大多数都用在箱体类零件的加工。

  由于加工中心具有上述功能，故数控加工程序编制中，从加工工序的确定，刀具的选择，加工路线的确定，到数控加工程序的编制，都比其他数字控制机床复杂一些。

  ①首先应做到合理的工艺分析。由于零件加工工序多，使用的刀具种类多，甚至在一次安装下，要完成粗加工、半精加工与精加工，周密合理地安排各工序的顺序，有利于提高加工精度和生产效率。

  ②根据加工批量等情况，决定采取了自动换刀还是手动换刀。一般对加工批量在10件以上，而刀具更换又比较频繁时，以采取了自动换刀为宜。但当加工批量很小而使用的刀具种类又多时，把自动刀具安排到程序中，反而会增加机床调整时间。

  ③自动换刀要留出足够的换刀空间。有些刀具直径较长或尺寸较长，自动换刀时要注意避开发生撞刀事故。

  ④为提高机床利用率，尽可能采用刀具机外预调，并将测量尺寸填写到刀具卡片中，以便于操作者在运行程序前，及时修改刀具补偿参数。

  ⑤对于编好的程序，必须认真进行全方位检查，并于加工前安排好试运行。从编程的出错率看，采用手工编程比自动编程出错率要高，特别是在生产现场，为临时加工而编程时．出错率更高，认真仔细检查程序并安排好试运行就更为必要。

  ⑥尽量把不同工序内容的程序，分别安排到不同的子程序巾。当零件加工工序较多时，为便于程序的调试，一般将各工序内容分别安排到不同的子程序中，主程序主要完成换刀及子程序的调整。这种安排便于按每一工序独立地调试程序，也便于因加工顺序不合理而做出重新调整。

  ①当加工同一个表面时，应按粗加工、半精加工、精加工次序完成，或者对整个零件的加工也可大致分为先粗加工，后半精加工，最后为精加工进行。对形状尺寸公差要求比较高时，考虑零件尺寸精度、零件刚性和变形等因素，能够使用前者；对于位置尺寸公差要求比较高时，则采用后者。

  ②当一个设计基准和孔加工的位置精度与机床定位精度、重复定位精度相接近时，采用同一尺寸基准集中加工原则。

  ③对于有复合加工（即有铣又有镗孔的零件），能够使用先铣后镗的原则。因为铣削时，切削力大，工件易变形，先铣后镗，使孔有一段时间的恢复，减少由变形而引起对精度的影响。

  ④当进行位置精度要求比较高的孔系加工时，要格外的注意安排孔的加工顺序。安排不当，就可能把坐标轴的反向间隙带入，直接影响位置精度，如图-2所示。

  ⑤加工中存在重复定位误差，对这种的情况，就必须一次定位好。通过顺序连续换刀，顺序连续加工完同一个轴的孔后，再加工其他坐标位置的孔，以提高孔系同轴度。

  ⑥相同工位集中加工，尽量就近位置加工，以缩短刀具移动距离，减少空运行时间。

  ⑦按刀具划分工步。即在不影响精度的前提下，为减少换刀次数、空行程时间、不重要的定位误差等，可以尽可能地用同一把刀完成同一个工位的所有工步的加工。

  在实际加工中接触的通用夹具为平口钳和压板。考虑到工件比较大，所以用压板装夹。用压板装夹时要注意图-3的几种状态；其中图(a)、(e)好，图(b)、(c)、(d)不好。

  编程时，选择工件或夹具上某一点作为程序的原点，该点就称为编程原点。通过编程原点，各轴都与机床坐标轴平行而建立一个新的坐标系，称为工件坐标系（编程坐标系）。

  在编程原点确定后，对于编程坐标系，对刀位置及对刀方法也就定下来了。根据以上原则，我们就可以将本零件的编程原点定在毛坯（工件）的中心处。

  确定加工余量的根本原则是在保证加工余量的前提下，最好能够降低加工余量。最小加工余量的数值，应该保证能将具有各种缺陷和误差的金属层切除。

  ④确定进退刀方式在铣削加工中最常见的进退刀方式有直线进刀和圆弧进刀两种，这两种方式如图-4和图-5所示。