数控加工中心的基本指令

时间：2023-10-11 百科知识版权反馈

【摘要】：M06为自动换刀指令。如果T指令与某加工程序段写在同一行时，选刀动作将和加工动作同时进行。多数加工中心都规定了“换刀点”位置，即定距换刀。一般立式加工中心规定换刀点的位置在Z0处，同时规定换刀时应有回参考点的准备功能G28指令。

7.1　数控加工中心的基本指令

7.1.1　数控加工中心的换刀指令

1.加工中心主轴的准停

主轴准停也称为主轴定向。在加工中心等数控机床上，由于有机械手自动换刀，要求刀柄上的键槽对准主轴的端面键，因此主轴每次必须停在一个固定准确的位置上，以利于机械手换刀。在镗孔时为不使刀尖划伤加工表面，在退刀时要让刀尖退出加工表面一个微小量，由于退刀方向是固定的，因此要求主轴也必须在一个固定方向上停止。另一方面，在加工精密的坐标孔时，由于每次都能在主轴固定的圆周位置上装刀，这样能保证刀尖与主轴相对位置的一致性，从而减少被加工孔的尺寸误差，这是主轴准停装置带来的另一个好处。主轴准停装置有机械式和电气式两种。

图7－1所示为采用电气准停装置的工作原理图。在传动主轴旋转的多楔带轮1的端面上装有一个厚垫片4，垫片上装有一个体积很小的永久磁铁3。在主轴箱箱体的对应于主轴准停的位置上，装有磁传感器2。当机床需要停车换刀时，数控装置发出主轴停转的指令，主轴电动机立即降速，在主轴以最低转速慢转几转，永久磁铁3对准磁传感器2时，后者发出准停信号。此信号经放大后，由定向电路控制主轴电动机准确地停止在规定的周向位置上。这种装置可保证主轴准停的重复精度在±1°范围内。

2.换刀指令

M06为自动换刀指令。本指令将驱动机械手进行换刀动作，但不包括刀库转动的选刀动作。刀库转动的选刀动作由T功能完成。

图7－1　主轴准停装置的工作原理

1—多楔带轮；2—磁传感器；3—永久磁铁；4—厚垫片；5—主轴

需要说明的是具备M06功能的加工中心也可以手动换刀。

M05、M19为主轴准停指令。本指令将使主轴定向停止，标记方位一致。

T功能指令是用以驱动刀库电动机带动刀库转动而实施选刀动作的，数控铣床上是没有此功能的。T××中，T指令后面跟的两位数字，是将要更换的刀具地址号。如果T指令与某加工程序段写在同一行时，选刀动作将和加工动作同时进行。

3.换刀程序

不同的数控系统，其换刀程序是不相同的，通常选刀和换刀分开进行。换刀动作必须在主轴停止转动条件下进行。换刀完毕启动主轴后，方可执行下面程序段的加工动作。为节省加工时间，提高工作效率，选刀动作可与机床的加工动作重合起来，即利用切削时间进行选刀，因此，换刀指令M06必须安排在用新刀具进行加工的程序段之前，而下一个选刀指令T常紧接着安排在这次换刀指令之后。

多数加工中心都规定了“换刀点”位置，即定距换刀。主轴只有走到这个位置，机械手才能执行换刀动作。一般立式加工中心规定换刀点的位置在Z₀处（机床Z轴零点），同时规定换刀时应有回参考点的准备功能G28指令。当控制机接到选刀T指今后，将会自动选刀，被选中的刀具处于刀库最下方；按到换刀M06指令后，机械手执行换刀动作。因此，换刀程序可采用下列两种方法设计：

方法一：N10 G28 Z0 T02；

　　　　N20　　　　M06；

返回Z轴换刀点的同时，刀库将T02号刀具选出，然后进行刀具交换，换到主轴上的刀具为T02。若Z轴回零时间小于T功能执行时间（即选刀时间），则M06指令等刀库将T02号刀具转到最下方位置后才能执行。因此这种方法占用机动时间较长。

方法二：N100 G011 Z30 T02；

　　　　　……

　　　　　N200 G28 Z0 M06；

　　　　　N210 G01 Z30 T05；

　　　　　……

N200程序段换上N100程序段选出的T02号刀具；在换刀后，紧接着选出下次要用的T05号刀具。在N100程序段和N210程序段执行选刀时，不占用机动时间，所以这种方法较好。

在对加工中心进行换刀动作的编程安排时，应考虑以下几个问题。

（1）换刀动作必须在主轴停转的条件下进行，且必须实现主轴准停即定向停止（用M05或M19指引）。

（2）换刀点的位置应根据所用机床的要求安排，有的机床要求必须将换刀位置安排在参考点处或至少应让Z轴方向返回参考点，这时要使用G28指令。无论怎样，换刀点的位置必须远离工件及夹具，应保证有足够的换刀空间，以刀具不与工件发生碰撞为原则。