加工中心下刀方式概要
加工中心的换刀
加工中心的换刀形式以及刀库种类介绍数控机床的自动换刀装置中，实现刀库与机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。
本文讲解了加工中心的换刀形式以及刀库种类相关内容。
自动换刀数控机床多采用刀库式自动换刀装置。
带刀库的自动换刀系统由刀库和刀具交换机构组成，它是多工序数控机床上应用最广泛的换刀方法。
换刀过程较为复杂，首先把加工过程中需要使用的全部刀具分别安装在标准的刀柄上，在机外进行尺寸预调整之后，按一定的方式放入刀库，换刀时先在刀库中进行选刀，并由刀具交换装置从刀库和主轴上取出刀具。
在进行刀具交换之后，将新刀具装入主轴，把旧刀具放回刀库。
存放刀具的刀库具有较大的容量，它既可安装在主轴箱的侧面或上方，也可作为单独部件安装到机床以外。
1、刀库的种类刀库用于存放刀具，它是自动换刀装置中的主要部件之一。
根据刀库存放刀具的数目和取刀方式，刀库可设计成不同类型。
图7.1所示为常见的几种刀库的形式。
(1)直线刀库。
如图7.1(a)所示，刀具在刀库中直线排列、结构简单，存放刀具数量有限(一般8把-12把)，较少使用。
(2)圆盘刀库。
如图7.1(b)-(g)所示，存刀量少则6把-8把，多则50把-60把，有多种形式。
图7.1(b)所示刀库，刀具径向布置，占有较大空间，一般置于机床立柱上端。
图7.1(c)所示刀库，刀具轴向布置，常置于主轴侧面，刀库轴心线可垂直放置，也可以水平放置，较多使用。
图7.1(d)所示刀库，刀具为伞状布置，多斜放于立柱上端。
为进一步扩充存刀量，有的机床使用多圈分布刀具的圆盘刀库(图7.1(e))，多层圆盘刀库(图7.1(f))和多排圆盘刀库(图7.1(g))。
多排圆盘刀库每排4把刀，可整排更换。
后三种刀库形式使用较少。
(3)链式刀库。
链式刀库是较常使用的形式(图7.1(h),(i))，常用的有单排链式刀库(图7.1(h))和加长链条的链式刀库(图7.1(i))。
(4)其他刀库。
格子箱式刀库，如图7.1(j)、k，刀库容量较大。
数控加工中刀具及下刀方式探究
数控加工中刀具及下刀方式探究摘要：作为数控加工的一个重要的工艺参数,下刀方式的选择往往依据工艺人员的经验。
由于在影响下刀方式选择的诸多因素(如曲面的几何形状、岛屿的大小和位置、刀具的大小等)中,有些是明确的,有些是含糊的,且它们的作用程度都不一样,仅仅依靠经验将很难做出合理的选择,这使得选择存在着许多难题。
通过铣削刀具本身的特性和零件的轮廓形状进行了分析,解决了铣削加工的进刀方式的选取。
关键词：数控加工；刀具；下刀方式数控加工工艺要考虑正确地选择数控加工刀具和进刀切入方式保证数控加工的质量和效率。
数控铣削加工具有有较高的精度、速度快、可靠性好、效率高等特点，数控铣削加工对切削加工刀具的要求更高，铣削刀具的刚性、强度、耐用度和安装调整方法及在数控铣削各种型面的加工中，应合理地选择切削加工方向、进刀方式，避免接刀痕、过切等现象的发生保护刀具,保证零件的切削加工精度和加工效率。
1影响数控铣削加工刀具选择的因素数控铣削加工刀具选择时，通常要考虑机床的加工能力、材料状态、工序内容等因素,(1)被加工工件材料的类别。
工件常用材料有:有色金属、黑色金属和非金属等不同。
(2)切削工艺的类别。
粗加工、半精加工、精加工等。
(3)被加工工件材料的性能,包括硬度、韧性、组织状态等。
(4)被加工工件的几何形状,连续或断续切削、刀具切入和退出角度、尺寸精度、表面粗糙度。
(5)切削用量：切削深度、进给量、切削速度。
数控铣削加工刀具要结合实际情况优先选用标准刀具，才可选用特殊的专用刀具。
如整体硬质合金刀具、陶瓷刀具、可转位刀具、面铣刀、鼓形铣刀、立铣刀、端面铣刀、环形铣刀、球头铣刀、锥形铣刀、盘形铣刀等。
2数控铣削加工刀具的选用刀具的选择应要求刀具的结构合理、几何参数标准化、系列化。
它的选用取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。
应考虑以下方面：2.1孔加工刀具的选用（1）数控机床孔加工是由于切削条件和钻头的刚性决定，选用钻头直径D 应满足L/D≤5（L为钻孔深度）的条件。
加工中心各种机械操作方法
加工中心各种机械操作方法
加工中心是一种集铣削、钻削、镗削、攻牙、切割等功能于一体的多功能机床。
下面是加工中心常用的一些机械操作方法：
1. 铣削：使用铣刀进行旋转运动，将工件上的材料切削除去，以得到所需的形状和尺寸。
2. 钻削：使用钻头进行旋转运动，将工件上的材料穿孔或打孔。
3. 镗削：使用镗刀进行旋转运动，将工件上的孔径加工到所需的尺寸和精度。
4. 攻牙：使用攻丝刀进行旋转运动，将工件上的螺纹加工成内螺纹或外螺纹。
5. 切割：使用切割刀具进行直线运动，将工件切割成所需的形状或尺寸。
以上是加工中心常见的机械操作方法，根据具体的加工要求和工件的特点，可以选择适当的操作方法来完成加工任务。
加工中心操作规范及作业要点
很多工厂都有操作规范,但多数都是用来对付领导的;老金推荐的某工厂的加工中心操作规范指导性很强,而且具有推广意义,供朋友们参考;加工中心操作规范一、上工件中：1．上工件前应把X、 Y方向副板上的铁屑清理干净,台面一定要擦干净,应检查是否因为床身废料过多导致X Y移动顶死床轴的现象;工件四周应倒角去毛刺,避免不平造成错位;2．压铸模毛料加工程式中刀径前带Z符号,铣座框程式中刀径前带K符号,电极程式中刀径前带J符号,正常刀径不带符号;粗精加工看程式单符号直径选择刀径; 3．上工件时检查工件基准,是否与图纸基准一致,如有异立即与编程者一同检讨,操机者原则上要以基准加工不得随意更改;模框平面,如顶面对刀必须XY校表;原则上一切基准都要检讨后方可加工;4．毛料可用工艺压条,精加工必须用工艺板装夹;工艺板超出工作台,特别是Y 方向,应注意行程,当心工艺板顶死机床;5．压条三分之二处为锁螺杆处,压条后头应比前头一般高之间为宜,以免工件因振动松开,造成工件移位严重报废;6．装夹靠山,想一想工作时是否会松动,应有十分的把握避免断刀、移位报废;7．每次上工件前,X Y Z 归原点;要养成好的习惯,应避免操作不当,超行程X Y Z 未归原点带来工件报废;8．修模二次上机床应找好基准位,然后X Y水平方向校表,应避免忘了校表导致严重错位造成报废;二、工件加工时：1．机床工作前,开机热身10分钟方可下刀;3．工件加工时应有意识试刀,特别是大工件程序单必须写明尺寸第一刀走完要用卡尺检验座标是否中心,造成错位报废;4．大镶件或大铜公100MM以上加工一般要按中心分,若有特殊原因要偏座标,一定得考虑工件的垂直度是否在加工范围内,以免加工不出,造成报废;5．对刀具是否可加工要心中有数,认为不合理可提出改刀路换刀具;深型腔加工特别是精加工要随时检查刀具的磨损度,适时停机转刀片;钨钢刀可听声音、加工光洁度来判别是否要磨刀;6．毛料中途加工或淬火后加工中连续碰掉刀片不应超过两片,应立即停机检讨,根据实际情况改变加工工艺或改正刀路轨迹;7．加工中途应适时清理床身铁屑,特别是拖板上铁屑,避免顶死,造成拖板卡死脱节报费,特别是M55型Y方向与Z方向交汇处空间设计不够高,更应多清理为好;8． Z 方向对刀基准位应同一点,最好用一个已铣到位的平面来检测是否对刀准确,避免上下刀有台阶发生;9．刀具长短应加工深度+安全长度一般为3-5毫米,实际操作中可在工件中已加工模拟一下,特别是用加长杆的更要谨慎;10．深型腔加工避免不了用长刀具,因此刀越长越容易中途因刀发弹掉刀,估计情况适时停机紧刀,在刀柄里应不少于55毫米;11．毛料加工要防局部有硬料杂质或排屑不良,深型腔加工要防中途长刀发弹掉刀,4R0以下刀具要防钢性不足断刀,16R4是所有刀片R角刀中最易掉螺丝的危险刀具,操作中禁止离开机床;12．对模框有配合的地方,要在加工一部份中一般10MM,检测一下加工精度,适时调整刀具磨损,机床可适当补值;更应撑握最佳进给,避免重加工;13．对修模或二次以上机床要先试刀,确认没问题方可加工;三、工件完工后：1．完工后检查加工实际情况,如有疑问可请模具工看看再说,是否接平,加工到位,二次加工有否基准位等等;2．工件完工工艺压条工艺板一律竖放,以免变形,影响精度;四、刀具管理1．粗,半精,精加工和电极加工刀具分开工作,白钢刀下刀套上塑壳避免刃口碰伤,电极加工用的乌钢刀与钢铁加工用的乌钢刀各自分工加工;附：机床保养——按保养卡维护；安全操作——开机加工前必须卸下手套方可操作；清洁卫生——按车间规定执行加工中心日常纪律作业要点1．工作时间规定：机床原则上一天二十四小时工作,工作量不忙情况下为8小时一班,星期天翻班机床工作为8小时;特殊情况反班由主管确定,以赶出任务为止,事后调休;2．工作规定：工作场所大扫除;机床保养,原则上逢三逢六;上下班交接,要适时清理一下;铣石墨除客人参观外可延缓清理,若有客人参观要随时打扫,必须卫生爽目;3．工作纪律规定：操机员严格按“加工中心操作规范” 作业,必须按程序单加工,无条件服从指令工作,发现不妥或有疑问可同编程员提出检讨后按指令执行;工作场所不得吸烟,看书读报,上班要配上岗证,不得离岗、窜岗、看书、听MP3、睡觉;不属于加工中心人员,吸烟扔果壳,予于阻拦,阻拦不成,与主管联系请求处理; 4．请假事假规定：准时上下班交接,有事得按章请假,如特殊情况,要跟主管电话请假,主管总负责机床正常工作事由;5．交接班规定：下班前一小时要搞好工作场所.机床清洁;交接工作为：程序单填写时间,机床工作情况,刀具刀片需要配置,日用工具交接;夜班交接先要给气泵放水,放水为一天一次;星期天下班,要关机床,关电脑,关灯,关窗户,关气泵;6．日用工具保管规定：工具刀片正常磨损报废以旧换新,工作不当原则性失误,按比例赔偿,包扩学徒操作失误;当月薪水中扣除;车间人员随意拿用加工中心工具,予于阻拦,阻拦不成与主管联系请求处理;7．工作成效规定：机床加工成效,以程序单为准,特别情况如材料硬加工放慢,请注明;如应操作不当,违反“加工中心操作规范”造成工件报废,要按一定比例赔偿;中途上料450MM以下工件不得超过45分钟,450MM以上工件不得超过1小时修模除外;工作时间有事不得停机离岗,机床必须正常工作方可请假外出;8．特别时期规定：一切按公司规章制度执行,穿工衣,配工作证,带眼睛,严禁带手套工作;9．以上条款违反每一条带来不良影响者,罚款50元,带来不良后果如损坏工件工具按比例赔偿;。
加工中心刀具知识
D=2R
加工中心刀具知识
一、切削速度Vc
切削最基本的概念就是賦予切削刀刃以及被切削材相對速度，當刀刃材質
R D
如左圖所示，底部刀刃為一球形狀的銑刀為球刀。球刀在目前的 模具加工使用上相當的頻繁，尤其是在銑削3D的模具時，球刀更 是不可缺少的工具。與前者－端銑刀比起來，因為球刀沒有像端 銑刀底部為尖點的刀刃，而是帶有R角的刀刃，所以球刀的刀刃 更為強壯，不易崩壞；換句話說，球刀的壽命會比端銑刀更為穩 定。除此之外，球刀與工件接觸的區域為R角的刀刃，因此在精 加工時刀間距可用更大的數值，加工面也有極佳的效果。
a、c兩點時其切削速度穩定，所
以此區域為刀刃在切削工件，可 以得到良好之加工面。而在b、d a
兩點時會因切削速度太低甚至沒有
1
切削速度導致刀刃在磨擦工件，加工 面品質當然會大受影響。
b c
3
2
加工中心刀具知识
d
二、刀具損耗
球刀在銑削較平坦的區域時，如下：此時與工件接觸的位置大部分都為 a、b、c這幾個位置。所以其實是用球刀的底部在銑削工件。當整個工 件這類的區域範圍很大時，球刀底部除了切削速度低外，底部的刀刃也 會很快的磨損，兩側的刀刃其實並沒有用到，所以加工面不僅品質低落 而且因為刀具損耗的關係，加工面的精度也會受到影響。
加工中心刀具知识
R=0
D
所以在模具加工中，端銑刀一般會被用來加工模具中的2D區域，如：垂直 面以及水平面或是模具中尖角的區域會用端銑刀將之加工出來。而在傳統 方式的模具加工中，端銑刀也會被用來作粗加工。下面圖示為端銑刀的實 際加工範例。
加工中心要求产生的切削形式
加工中心要求产生的切削形式在加工中心中，切削形式是非常重要的，因为它直接影响到加工件的质量、精度和加工效率。
切削形式分为直线切削、圆弧切削、螺旋线切削等多种形式。
以下是关于这些切削形式的详细介绍和指导。
直线切削直线切削是指以直线为切削轨迹进行切削加工的形式。
它适用于矩形、直角、长方形等形状的工件的加工。
直线切削的主要切削方式是平面铣削和齿轮加工。
在铣削过程中，切削刀以一定的速度和深度进入工件，将其表面切去一层，达到加工的目的。
在齿轮加工中，齿轮刀刀片和工件之间形成一定的角度，以切削齿轮的齿形，完成齿轮的制造。
圆弧切削圆弧切削是指以圆弧为切削轨迹进行切削加工的形式。
它适用于曲线、弧形等形状的工件的加工。
圆弧切削的主要切削方式包括车削和切削铣削。
车削是通过旋转的工件和铣削刀来实现的，将切削刀沿圆弧轨迹进行切削加工。
切削铣削是一种结合了铣削和车削的切削方式。
在切削铣削中，铣削机有一个旋转的工件夹具，以及一个移动和旋转的铣削刀，以圆弧轨迹进行切削。
螺旋线切削螺旋线切削是指以螺旋线为切削轮廓进行切削加工的形式。
它适用于一些特殊形状、高精度和高效率的加工。
螺旋线切削的主要切削方式是螺旋线铣削和螺旋线车削。
在螺旋线铣削中，切削刀以螺旋线轨迹进行加工，将工件的表面切出螺旋线形状。
在螺旋线车削中，工件和切削刀以同步的方式进行旋转，将切削刀口径缓慢的向内缩小，并沿螺旋线轨迹进行切削。
总体来说，切削形式在加工中心中扮演着重要的角色。
只有合理的选择切削形式，并结合加工要求和工件所需，才能达到高效、高质量的加工效果。
因此，了解各种切削形式的特点、适用范围和加工方式，对于加工过程的顺利进行、产量的提高、产品质量的提升、成本的降低等方面都有着指导意义。
数控加工中立铣刀的常见下刀方式
数控加工中立铣刀的常见下刀方式
一、立铣刀的特点 二、在数数控控加铣工削中加立工铣时刀，的如常何见解下决刀立方铣式刀无较 大垂立直铣切刀深的能三力种的常问见题下呢刀？方式 ：
1. 从工件外下刀方式（见图3） 2. 斜插式下刀方式（见图4） 3. 螺旋式下刀方式（见图5）
图6 毛坯
图7 零件
图8 零件尺寸
请指导加工操作
1、从工件外下刀程序
2、斜插式下刀程序
3、螺旋式下刀程序
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数控加工中立铣刀的常见 下刀方式
江西工业工程职业技术学院 黄爱华
数控加工中立铣刀的常见下刀方式
图一 立铣刀
一、立铣刀的结构特点
图二 键槽铣刀
1.多刃立铣刀加工平稳，被加工零件的表面粗糙度较好, 且在大面积切削时加工效率较高.
斜插式下刀方式和螺旋式下刀方式都是靠铣刀 的侧刃逐渐向下铣削进给来实现封闭型腔加工的。
图3 工件外下刀
图4 斜插式下刀
图5 螺旋式下刀
数控加工中立铣刀的常见下刀方式
一、立铣刀的特点 二、数控铣削加工中立铣刀的下刀方式 三、加工实例
三、加工实例
如图6所示毛坯为95㎜×95㎜×35㎜铝材，用直径16 的立铣刀加工出如图所示的零件，尺寸如图8所示。
加工中心操作简介
③ Z向回转中心的测量
测量原理:找出工作台回中 心到Z向机床原点的距离Z0 即为Z向工作台回转中心的 位置。
数控实训
(1)对刀： 确定编程坐标原点的机床坐标。
试切法对刀 对刀仪自动对刀
(2)换刀： 根据工艺需要，要用不同参数的刀
具加工工具
(3)对刀点与换刀点的确定 对刀点与工件坐标点必须有准确、合理、 简单的位置对应关系，方便计算工件坐 标点在机床上的位置(工件坐标点的机 床坐标)。
对刀点最好能与 工件坐标点重合
百分表（千分表）
量块
① X向回转中心的测量
测量的原理:将主轴中心线与 工作台回转中心重合，这时主 轴中心线所在的位置就是工作 台回转中心的位置，则此时X 坐标的显示值就是工作台回转 中心到X向机床原点的距离。
② Y向回转中心的测量
测量原理:找出工作台上表 面到Y向机床原点的距离Y0, 即为Y向工作台回转中心的 位置。
数控实训
加工中心操作简介
加工中心（Machining Center-MC）： 把铣销、镗销、钻削和切削螺纹等功能集中在一台设 备上，是一种功能较全的数控加工机床。
XH714立式加工中心： 中小规格、高效通用
1. 操作面板介绍
2. 操作方式和功能
1）
手动操作：
按下“操作方式”键，对应的操作 方式将替代之前选定的操作方式。
换刀点：应在换刀时工件夹具、刀具、 机床相互之间没有任何的碰撞和干涉的 位置上。
换刀点往往 是固定的。
4. 加工中心回转工作台的调整
实现在零件一次 安装中多个工作
面的加工。
卧式加工中心工作台回转中心的测量方法：
工具
一根标准芯轴
准确测量加工中心 回
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螺旋下刀实例： 采用直径为16的立铣刀加工孔， 孔直径为30，深度为10. 如图所示：
偿地址中即可。
2）刀具磨损后可以通过补偿弥补。 3）可以使粗加工的程序简化。
2. 指令
G40是取消刀具半径补偿功能。 G41是刀具半径左补偿指令。即沿着刀具前进方向，
刀具始终位于工件的左侧。
图4-18 刀具左补偿
G42是刀具半径右补偿指令。即沿着刀具前进方向， 刀具始终位于工件的右侧。
图4-19 刀具右补偿
2）在建立刀补时，必须有连续两段的平面位移指 令。这是因为，在建立刀补时，控制系统要连续读人两 段平面位移指令，才能正确计算出进入刀补状态时刀具 中心的偏置位置。否则，将无法正确建立刀补状态。
Z向进刀方式
常用的Z向进刀方式有：
一
垂直切深进刀
二
斜直线进刀
三
螺旋线进刀
斜直线下刀编程
G01 X10.Y0.Z0.F200; X10.Y10.Z-2.;
O0001; G90 G94 G40 G54; M3 S1000; G00 X0 Y0 Z100; Z5; G01 Z0 F100; G41 G01 X15 D01; G03 X15 Y0 Z-5 I-15; G03 Z-10 I-15; G03 I-15; G40 G01 X0 Y0; G00 Z100; M30;
斜直线下刀分析
斜直线进刀可以避免刀具中心部分参与切削，因而可 以选用中心没有切削刃的立铣刀；但这种进刀方式无 法实现Z向进给与轮廓加工的平滑过渡，容易产生加 工刀痕。
知识延伸：
圆弧下刀编程
思考：如何编程？
进刀点 （55,10）
螺旋线下刀
G02/G03 X_Y_Z_R_; 非整圆加工 或G02/G03 X_Y_Z_I_J_K_;整圆加工 X_Y_Z为螺旋线的终点坐标； R为螺旋线的半径； I_J_K_为螺旋线中心相对起点的坐标增量；
刀补指令的程序段格式：
1）G00／G01 G41／G42 D X Y F 2）G00／G01 G40 X Y 1）中的D为刀具半径补偿地址，地址中存放的是刀 具半径的补偿量；X Y为由非刀补状态进入刀具半径补 偿状态的起始位置。 2）中的X Y为由刀补状态过渡到非刀补状态的终 点位置，这里的X Y即为刀具中心的位置。 注意： 1）只能在G00或G01指令下建立刀具半径补偿状态 及取消刀具半径补偿状态。
20 Y Y 终点(X,Y) 终点(X,Y) 起点 起点 X 45 45
圆心(I,J) 圆心(I,J) 25 25
O
O
图4-8 圆弧加工 图4-8 圆弧加工
X
X
三、刀具半径补偿指令
1. 基本概念 数控程序是按刀具的中心编制的，在进行零件轮廓 加工时，刀具中心轨迹相对于零件轮廓通常应让开一个 刀具半径的距离，即所谓的刀具偏置或刀具半径补偿。 具有刀具半径补偿功能的数控系统具有如下优点： 1）在编程时可以不考虑刀具的半径，直接按零件轮 廓编程，只要在实际加工时把刀具半径输入刀具半径补
项目五 加工中心下刀方式
概述
一、下刀
以立式铣床为例， 主轴快速定位后，刀具 沿编程路线以设定速度 到达零件加工平面，这 个过程称为Z向进刀， 也就是常说的下刀。
数控立式铣床
复习： 加工中心常用指令
一、快速定位和直线进给 1. 快速定位 G00 X Y Z 2. 直线进给运动 G01 X Y Z F Y 28 8 10 O刀 10 Y
D
C
例1 编制加工右图所示 的轮廓加工程序，工件 的厚度为5mm。设起刀 具点相对工件的坐标为 (-10, -10, 300)。
A
B
X
O工 8 16
32 40 X
图1
N01 G90 X-10 Y-10 Z100 设定起刀点的位置
N02 G00 X8 Y8 Z2 快速移动至A点的上方 N03 S1000 M03 主轴正转 N04 G01 Z-2 F50 下刀至切削厚度 N05 X40铣AB段 N06 X32 Y28铣BC段 N07 X16铣CD段 N08 X8 Y8铣DA段 N09 G00 Z20 M05 抬刀且主轴停 N010 X-10 Y-10 Z100返回 起刀点 N011 M02 程序结束
Y 28 8 10 O刀 10
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Y
D
C
A
B
X
O工 8 16
32 40 X
图4-7 例1
二、圆弧进给
1. 平面定义指令 G17 指令XY平面；G02或G03 X Y I J (或R) F
G18 指令ZX平面； G02或G03 X Z I K (或R) F
G19 指令YZ平面； G02或G03 Y Z J K (或R) F 。 I, J, K为圆心相对起点的坐标增量，圆弧半径R。 例2 编制图4-8圆弧加工的程序。 Y 40 绝对坐标编程： 40 G90 G03 X25 Y40 I-20 J0 F50 或G90 G03 X25 Y20 R20 F50 20