数控机床坐标系统说明
湖南科技工业职业技术学院
教师课时授课计划
教师姓名谭晓芳课程名称数控编程授课时数
２课时
课题三数控机床坐标系统
【新课导入】：
在数控编程时，为了描述机床的运动，简化编程的方法及保证记录数据的互换性，我们把数控机床的坐标系和运动方向均已标准化。今天，我们以数控机床坐标系统为主线，一起来学习相关的知识。
【新课内容】：
一、坐标轴和运动方向命名的原则
(1)、假定刀具相关于静止的工件而运动。当工件移动时，则在坐标轴符号上加“｀”表示。
(2)、标准坐标系是一个右手直角笛卡尔坐标系。
(3)、刀具远离工件的运动方向为坐标轴的正方向。
二、坐标轴的规定
1、差不多坐标轴
数控机床的坐标轴和方向的命名制订了统一的标准，规定直线进给运动的坐标轴用X，Y，Z表示，常称差不多坐标轴。
2）旋转轴
围绕X，Y，Z轴旋转的圆周进给坐标轴分不用A，B，C表示，依照右手螺旋定则，如图所示，以大姆指指向+X，+Y，+Z方向，则食指、中指等的指向是圆周进给运动的+A，+B，+C方向。
3）附加坐标轴
在差不多的线性坐标轴X，Y，Z之外的附加线性坐标轴指定为U，V，W 和P，Q，R。这些附加坐标轴的运动方向，可按决定差不多坐标轴运动方向的方法来决定。
三、机床坐标轴的确定
(1)Z坐标轴。
1)在机床坐标系中，规定传递切削动力的主轴为Z坐标轴。
2)关于没有主轴的机床(如数控龙门刨床)，则规定Z 坐标轴垂直于工件装夹面方向。
3)如机床上有几个主轴，则选一垂直于工件装夹面的
3 加工中心的工具系统
3 加工中心工具系统 3.1 概述 1.数控刀具的分类 数控机床加工时都必须采用数控刀具，数控刀具主要是指数控车床、数控铣床、加工中心等机床上所使用的刀具。数控刀具按不同的分类方式可分成几类。 (1)按数控刀具的结构可分为： 1)整体式由整块材料磨制而成，使用时根据不同用途将切削部分修磨成所需要形状。 2)镶嵌式分为焊接式和机夹式。机夹式又可分为不转位和可转位两种。 3)减振式当刀具的工作臂长度与直径比大于4时，为了减少刀具的振动，提高加工精度，所采用一种特殊结构的刀具，主要用于镗孔。 4)内冷式刀具的切削冷却液通过机床主轴或刀盘传递到刀体内部由喷孔喷射到切削刃部位。 5)特殊形式包括强力夹紧、可逆攻丝、复合刀具等。目前数控刀具主要采用机夹可转位刀具。 (2)根据制造刀具所用的材料可分为：高速钢刀具、硬质合金刀具、金刚石刀具和其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。目前数控机床用的最多最普遍的是硬质合金刀具。 (3)从切削工艺上可分为：①车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种； ②钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；③镗削刀具；④铣削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。
从现实情况看，应从广义上来理解“数控机床刀具”的含义。随着数控机床结构、
功能的发展，现在数控机床所使用的刀具，不是普通机床所采用的那样“一机一刀”的模式，而是多种不同类型的刀具按加工需要在同一台加工中心的主轴上轮换使用。又由于加工中心加工内容的多样性，其配备的刀具和装夹工具种类很多，并且要求刀具更换迅速。因此，刀辅具的标准化和系列化十分重要。把通用性较强的刀具和配套装夹工具系列化、标准化，就成为通常所说的工具系统。 工具系统是针对数控机床要求与之配套的刀具必须可快换和高效切削而发展起来的，是刀具与机床的接口。它除了刀具本身外，还包括实现刀具快换所必需的定位、夹紧、抓拿及刀具保护等机构。 3.2 加工中心工具系统 3.2.1 概述 采用工具系统进行加工，虽然工具成本较高，但它能保证加工质量，最大限度地提高加工质量和生产率，使加工中心的效能得到充分发挥。 1.工具系统的分类 目前数控机床采用的工具系统有车削类工具系统、镗铣类工具系统两类。镗铣类工具系统一般由工具柄部、刀具装夹部分及刀具组成。它们经组合后可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻螺纹等加工工艺。 2.加工中心对工具系统的要求 (1) 工具系统的高度安全性； (2) 工具系统优异的动平衡性； (3) 高的系统刚性； (4) 高的系统精度； (5) 高的互换性； (6) 高效性； (7) 高适应性。 3.刀具选择原则 刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。 3.2.2 加工中心工具系统分类 镗铣类工具系统分为整体式结构和模块式结构两大类。 1.整体式结构 我国TSG工具系统就属于整体式结构的工具系统。它的特点是将锥柄和接杆连成一体，不同品种和规格的工作部分都必须带有与机床相连的柄部。其优点是结构简单，使用方便、可靠，更换迅速等。缺点是锥柄的品种和数量较多。图3-1所示是整体式工
数控机床与数控技术综述报告
数控机床与数控技术综述报告 【摘要】数控机床——是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。数控机床与普通机床的主要区别在于：数控机床带有数控系统（程序控制系统），可以通过编制程序来实现自动化加工。而普通机床没有该特性。本文在介绍数控机床特点的基础之上，根据我国数控技术的现状，分析了国家在数控技术领域的研究工作以及国内外机床的发展趋势 【关键词】数控机床数控研究发展趋势 引言 数控机床及由数控机床组成的制造系统是改造传统产业、构建数字化企业的重要基础装备，它的发展一直备受人们关注。数控机床以其卓越的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，因此数控技术成为先进制造技术中的一项核心技术。另一方面，通过持续的研究，信息技术的深化应用促进了数控机床的进一步提升，进入21世纪,我国机床制造业既面临着提升机械制造业水平的需求而引发的制造装备发展的良机,也遭遇到加入WTO后激烈的市场竞争的压力。从技术层面上来讲,加速推进数控技术将是解决机床制造业持续发展的一个关键。 1.数控机床概述 1.1 数控机床的特点： 数控机床对零件的加工过程，是严格按照加工程序所规定的参数及动作执行的。它是一种高效能自动或半自动机床，与普通机床相比，具有以下明显特点：（1）适合于复杂异形零件的加工数控机床可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件的加工，因此在宇航、造船、模具等加工业中得到广泛应用。（2）加工精度高 （3）加工稳定可靠实现计算机控制，排除人为误差，零件的加工一致性好，质量稳定可靠。 （4）高柔性加工对象改变时，一般只需要更改数控程序，体现出很好的适应性，可大大节省生产准备时间。在数控机床的基础上，可以组成具有更高柔性的自动化制造系统—FMS。
数控机床的坐标系
数控机床的坐标系
2.1 数控机床的坐标系 在编写数控加工程序过程中，为了确定刀具与工件的相对位置，必须通过机床参考点和坐标系描述刀具的运动轨迹。在国际ISO标准中，数控机床坐标轴和运动方向的设定均已标准化，我国机械工业部1982年颁布的 JB3052-82标准与国际ISO标准等效。 2.1.1 坐标系及运动方向 1. 坐标系的确定原则 1）刀具相对于静止工件而运动的原则这个原则规定不论数控机床是刀具运动还是工件运动，编程时均以刀具的运动轨迹来编写程序，这样可按零件图的加工轮廓直接确定数控机床的加工过程。 2）标准坐标系的规定标准坐标系是一个直角坐标系，如图2-1-1（a）所示，按右手直角坐标系规定，右手的拇指、食指和中指分别代表X、Y、Z三根直角坐标轴的方向；如图2-1-1（b）所示，旋转方向按右手螺旋法则规定，四指顺着轴的旋转方向，拇指与坐标轴同方向为轴的正旋转，反之为轴的反旋转，图中A、B、C 分别代表围绕X、Y、Z三根坐标轴的旋转方向。
图2-1-1 右手直角坐标系 3）坐标轴正负的规定使刀具与工件之间距离增大的方向规定为轴的正方向，反之为轴的反方向。 2. 机床坐标轴的确定方法 Z轴表示传递切削动力的主轴，X轴平行于工件的装夹平面，一般取水平位置，根据右手直角坐标系的规定，确定了X和Z坐标轴的方向，自然能确定Y轴的方向。 1）车床坐标系 如图2-1-2所示，Z坐标轴与车床的主轴同轴线，刀具横向运动方向为X坐标轴的方向，旋转方向C表示主轴的正转。 图2-1-2车床坐标系 2）立式铣床坐标系
坐标轴反方向运动的极限位置的交点，即在此状态下的工作台左前角上。 图2-1-5 数控车床坐标系的原点2）工件坐标系设定工件坐标系XpYpZp 目的是为了编程方便。设置工件坐标系原点的原则尽可能选择在工件的设计基准和工艺基准上，工件坐标系的坐标轴方向与机床坐标系的坐标轴方向保持一致。在数控车床中，如图 2-1-6所示，原点Op点一般设定在工件的右端面与主轴轴线的交点上。在数控铣床中，如图2-1-7所示，Z轴的原点一般设定在工件的上表面，对于非对称工件，X、Y轴的原点一般设定在工件的左前角上；对于对称工件，X、Y轴的原点一般设定在工件对称轴的交点上。 图2-1-6 数控车床工件坐标系的 原点
设计任务书
CA6140普通车床微机数控改造设计任务书 一、设计任务 将CA6140普通车床改造成用MCS-51系列单片机控制的经济型的数控车床，要求该车床纵向有直线和圆弧插补功能。系统分辨率为：0.01mm/puls。 二、给定参数 最大加工直径：400mm(在床面上) 最大加工长度：1000mm 丝杠纵向长度：1300~1500mm 原车床丝杠纵向直径：22mm 纵向导轨类型：综合性导轨 主轴转速范围：正转（24级）10~1400rpm 反转（12级）14~1580rpm 溜板及刀架纵向重力：800N 刀架纵向快移速度：2.4m/min 最大纵向切削进给速度：0.6m/min 主电机功率：735kW/1450rpm 启动加速时间：30ms 机床定位精度：±0.015mm 三、设计要求 1．改装后数控车床应具有性能： 数控代码制：ISO 脉冲分配方式：逐点比较法
输入方式：增量值、绝对值通用 同时控制坐标轴数：2坐标轴（纵向Z，横向X） 纵向脉冲当量值：0.01mm/puls 刀具补偿量：0~99.99mm 进给传动链纵向间隙补偿量：0.15mm 自动升降速性能：有 2．改装后数控车床的工艺范围： 具有快速定位，直线插补，顺、逆圆插补，暂停，循环加工。 3．对微机数控系统的要求： 微机控制系统要有可靠性好、功能强、速度快、抗干扰能力强，具有 很高的性能价格比等特点。控制系统的加工程序和控制命令通过键盘 操作实现，显示器采用数码管显示加工数据及机床状态等信息。四、设计工作量 1．一张纵向进给机构的结构改装图（A1）； 2．一张驱动电路原理图（A3） 3．一份设计说明书 包括以下内容： 1）前言（数控改装的意义、用途及目的等）； 2）设计的主要思路：系统总体方案的确定、机械系统方案设计、控制系统方案设计； 3）机械部分改装设计计算： （1）滚珠丝杠螺母副的确定；
数控车床使用说明书
Y C K-6032/6036数控车床使用维修说明书
目录 前言 .......................................... 错误!未定义书签。第一章机床特点及性能参数. (2) 1.1机床特点 (2) 4.1 准备工作 4.2 上电试运行 (8) 第五章主轴系统 (9) 5.1 简介 (9) 5.2 主轴系统的机构及调整 (10)
5.2.1 皮带张紧 (10) 5.2.2 主轴调整 (11) 5.3 动力卡盘 (11) 第六章刀架系统 (11) 第十一章机床电气系统 (14) 11.1主要设备简要 (15) 11.2 操作过程： (15) 11.3 安全保护装置： (15)
11.4 维修： (15) 第十二章维护、保养及故障排除 (18)
前言 欢迎您购买我厂产品，成为我厂的用户。 本说明所描述的是您选用的我厂YCK-6032/6036标准型全功能数控车床。该车床结构紧凑，自动化程度高，是一种经济型自动化加工设备，主要用于批量加工各种轴类、套类及盘类零件的外圆、内孔、切槽，尤其适用轴承行业轴承套圈等多工序零件加工。
第一章机床特点及性能参数 1.1机床特点 YCK-6032/6036全功能数控车床是顺应市场要求向用户推荐的优秀产品，该机性能优异，各项指标均达国际水平，具有较高的性价比，可替代同类进口产品。 YCK-6032/6036整机布局紧凑合理，其高转速、高精度和高刚性，为用户在使用中提 本机标准配置为排刀架，刚性好，可靠性高，故障率低，重复定位精度为 0.007mm，相邻刀位移动时间为0.3秒，车、镗、钻、扩、铰等工具可同时安装使用。 另外，本机可选配八工位、十工位、十二工位液压转盘刀塔。 本机进给系统全部由伺服电机（可选配步进电机）直连驱动，刚性、动态特性好，系统的最小设定单位为0.001mm，快速移动速度为X轴15m/min，Z轴15m/min，
现代数控技术及数控机床试卷及标准答案[1]
现代数控技术及数控机床 一．填空题（每题2分） 1．数控机床是由控制介质、数控装置、伺服驱动装置、辅助控制装置、反馈装置、适应控制装置和机床等部分组成。 2．数控机床加工过程的加工路线是指刀具中心的运动轨迹和方向。 3．三相步进电机的转子上有40个齿，若采用三相六拍通电方式，则步进电机的步距角为 1.50。 4．数控机床的最小设定单位是数控机床能实现的最小位移量，标制着数控机床精度的分辨率，其值一般为0.0001～0.01mm，在编程时，所有的编程单位都应转换成与最小设定单位相应的数据。 5．通常把数控车床的床身导轨倾斜布置，可改善其排屑条件和受力状态。 提高机床的静刚度。 6．数控机床的工作台和刀架等部件的移动，是由交流或直流伺服电机驱动，经过滚珠丝杠传动，可减少进给系统所需要的驱动扭矩，提高定位精度、运动平稳性。 7．对步进电机施加一个电脉冲信号时，步进电机就回转一个固定的角度，叫做步距角，电机的总回转角和输入脉冲数成正比，而电机的转速则正比于输入脉冲的频率。 8．位置检测装置是数控机床的重要组成部分，在闭环系统中，它的主要作用是检测位移量，并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号进行比较，如有偏差，经放大后控制执行部件，使其向着消除偏差方向运动，直至偏差等于零为止。
9．刀具半径补偿功能的作用就是要求数控系统根据工件轮廓程序和刀具中心偏移量，自动计算出刀具中心轨迹。 10．伺服系统的输入是插补器发出的指令脉冲，输出是直线或转角位移。11．数控机床工作台和刀架等部件的移动，由交流或直流伺服电机驱动，经过滚珠丝杠传动，减少了进给系统所需要的驱动扭矩，提高了定位精度和运动平稳性。 12．光栅依不同制造方法有透射光栅和反射光栅两种。数控机床中常用透射光栅做位置传感器。 二．选择题（每题2分） 1．闭环伺服系统使用的执行元件是（1，2） （1）支流伺服电机（2）交流伺服电机（3）步进电机（4）电液脉冲马达 2．步进电机的角位移与（4）成正比。 （1）步距角（2）通电频率（3）脉冲当量（4）脉冲数量 3．数控机床CNC系统是（3） （1）轮廓控制系统（2）动作顺序控制系统（3）位置控制系统（4）速度控制 系统 4．采用DDA法加工第一象限的斜线，若偏差函数值大于零，规定刀具向（1）方向移动。 （1）+X （2）-X （3）+Y （4）-Y 5．数控机床有不同的运动形式，需要考虑关键与刀具相对运动关系和坐标系方向，编写程序时，采用（4）的原则。
2012毕业设计数控技术任务书
毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目 专业姓名 毕业设计（论文）工作起止时间： 毕业设计（论文）的内容提要： 指导教师：教研室主任： 年月日
数控技术专业毕业设计选题方向 根据本专业培养目标要求，提出以下几大类设计（论文）选题方向供参考，每一题中的具体题目可结合本单位或本人所从事的工作选定，也可选择其它题目，均应符合专业方向、设计内容及工作量的要求。 （一）数控机床加工工艺类 1、了解数控机床的型号、系统及该机床的特点； 2、选择一典型零件图，画零件图一张；（大专选择中等复杂程度的零件图） 3、编写数控加工工艺规程； 4、编写零件的数控加工程序； 5、说明书一份。 （二）工艺设计与工装设计类 选择中等复杂程度的零件，进行加工工艺规程的编制及某典型工序的专用夹具设计。 1、画出零件——毛坯综合图一张； 2、写出机械加工工艺过程卡片一套； 3、写出机械加工工序卡一套； 4、选择一个典型工序设计专用夹具一套； 5、画一套专用夹具典型零件图； 6、设计说明书一份 （三）钳工类； 1、本厂介绍及其产品介绍； 2、如何正确选用与使用钳工工具； 3、制订一个典型部件的钳工工艺规程； 4、画装配图1张； 5、简述钳工的种类及钳工的基本知识。 （四）机修类 1、本厂生产管理概况现状分析； 2、故障诊断分析的方法； 3、正确装配方法的分析； 4、如何当好一个机修工人； 5、合理化建议； 6、说明某产品的质量是如何保证，介绍整个检验过程； 7、产品质量分析。 （五）检测类 1、检验方法的选择； 2、量具、量仪的正确选用、使用与保养； 3、测量误差的种类及其影响因素与评定方法； 4、说明某产品的质量是如何保证，介绍整个检验过程； 5、对一个零件进行20次等精度测量，按公差书中的知识分析其测量结果； 6、合理化建议。 （六）企业管理类 1、公司简介及产品介绍； 2、工厂管理分析； 3、如何作好本职工作。 4、技术经济分析 5、对企业产品进行市场调查； 6、企业策划 （七）市场营销类 1、对企业产品进行市场调查； 2、销售产品的性能、工作原理； 3、你的产品与同类产品比较优势如何； 4、销售技巧； 5、如何搞好售后服务。 6、工作体会与设想。 （八）机床的改装类 1、原机床的工作原理； 2、改装方案及原理图； 3、机床改装的可行性分析； 4、机床改装电器控制原理图。
数控车床说明书
数控车床设计方案 一、选定题目——数控车床 数控机床的特点 1. 适应性强，适合加工单件或小批量复杂工件在数控机床上加工不同形状的工件，只需重新编制新工件的加工程序，就能实现新工件的加工。 2. 加工精度高，生产质量稳定数控机床的脉冲当量普遍可达 0.001mm/p，传动系统和机床机构都具有很高的刚度和热稳定性，进给系统采用间隙措施，并对反向间隙与丝缸螺距误差等由数控系统实现自动补偿，所以加工精度高。 3. 生产率高工件加工所需时间包括机动时间和辅助时间。数控机床能有效的减少这两部分时间。数控机床主轴转速和进给量的调速都比普通机床的范围大，机床刚性好，快速移动和停止采用了加速、减速措施，数控机床更换工件时，不需要调整机床。同一批工件加工质量稳定，无需停机检验，故辅助时间大大减少。 4. 减轻劳动强度，改善劳动条件数控机床加工是自动进行的工件过程不需要人的干预，加工完毕自动停车，这就使工人的劳动条件大为改善。 5. 良好的经济效益机床价格昂贵，分摊到每个工件的设备费用较大，但是机床可节省许多其他的费用。例如，工件加工前不用划分工序，工件的安装、调整、加工和检验所花费的时间少，特别不用设计制造专用工装夹具，加工精度稳定，减少废品率。 6. 有利于生产管理的现代化数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，特别在数控机床上使用计算机控制。
二、主要技术指标 1. 用途:指数控车床的工艺范围，包括加工对象的材料、质量、形状及尺寸等。 2. 生产率：包括加工对象的种类、批量及其所要求生产率。 3. 性能指标：包括加工对象所要求的精度或数控车床的精度、刚度、热变形、噪声等。 4. 主要参数：即确定数控车床的加工空间和主要参数。 5. 驱动方式：数控车床驱动方式分为步进电动机驱动与伺服电动机驱动。驱动方式的确定不仅与机床的成本有关，还将直接影响传动方式的确定。 6. 成本及生产周期：无论是订货还是工厂规划的产品，都将确定成本及生产周期方面的指标。 三、系统方案设计 (一) 数控车床基本组成 1) 数控机床是一种利用数控技术，按照事先编好的程序实现动作的机床，它由程序载体、输入装置、数控装置、伺服系统、位置反馈和机床机械部件组 成。 2) 数控车床结构由主轴传动机构、进给传动机构、工作台、床身等部分组成。 3) 数控车床由数控装置、床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、润滑系统、排屑器等部分组成。详见下图：
常用的数控机床维修工具
激光干涉仪可对机床、三测机及各种定位装置进行高精度的(位置和几何)精度校正，可完成各项参数的测量，如线形位置精度、重复定位精度、角度、直线度、垂直度、平行度及平面度等。 一、常用的数控机床维修工具 1.拆卸及装配工具 (1)单头钩形扳手：分为固定式和调节式，可用于扳动在圆周方向上开有直槽或孔的圆螺母。 (2)端面带槽或孔的圆螺母扳手：可分为套筒式扳手和双销叉形扳手。 (3)弹性挡圈装拆用钳子：分为轴用弹性挡圈装拆用钳子和孔用弹性挡圈装拆用钳子。 (4)弹性手锤：可分为木锤和铜锤。 (5)拉带锥度平键工具：可分为冲击式拉锥度平键工具和抵拉式拉锥度平键工具。 (6)拉带内螺纹的小轴、圆锥销工具(俗称拨销器)。 (7)拉卸工具：拆装在轴上的滚动轴承、皮带轮式联轴器等零件时，常用拉卸工具，拉卸工具常分为螺杆式及液压式两类，螺杆式拉卸工具分两爪、三爪和铰链式。 (8)拉开口销扳手和销子冲头。 2.常用的机械维修工具 (1)尺：分为平尺、刀口尺和90°角尺。 (2)垫铁：面为90°的垫铁、角度面为55°的垫铁和水平仪垫铁。 (3)检验棒：有带标准锥柄检验棒、圆柱检验棒和专用检验棒。 (4)杠杆千分尺：当零件的几何形状精度要求较高时，使用杠杆千分尺可满足其测量要求，其测量精度可达0．001mm。 (5)万能角度尺：用来测量工件内外角度的量具，按其游标读数值可分为2′和5′两种，按其尺身的形状可分为圆形和扇形两种。 二、常用的数控机床维修仪表 1．百分表 百分表用于测量零件相互之间的平行度、轴线与导轨的平行度、导轨的直线度、工作台台面平面度以及主轴的端面圆跳动、径向圆跳动和轴向窜动。 2．杠杆百分表 杠杆百分表用于受空间限制的工件，如内孔跳动、键槽等。使用时应注意使测量运动方向与测头中心成垂直，以免产生测量误差。 3．千分表及杠杆千分表 千分表及杠杆千分表的工作原理与百分表和杠杆百分表一样，只是分度值不同，常用于精密机床的修理。 4．比较仪 比较仪可分为扭簧比较仪与杠杆齿轮比较仪。扭簧比较仪特别适用于精度要求较高的跳动量的测量。 5．水平仪
数控技术与编程一
《数控技术与编程》（一） 一、名词解释 1. 基准：在测量工作中用作起始尺度的标准，用来确定生产对象上几何关 系所依据的点，线或面。 2. CAPP：CAPP（Computer Aided Process Planning）是指借助于计算机软硬 件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功能来制定零件机械加工工艺过程 3. 加工余量：机械加工过程中，将工件上待加工表面的多余金属通过机械 加工的方法去除掉，获得设计要求的加工表面，零件表面预留的（需切除掉的）金属层的厚度称为加工余量。 二、简答题 1. 工序集中的特点。 2. 什么是插补运算，及其常用的插补运算方法。 3. 开环控制系统与半闭环控制系统区别。 4. 如何在数控铣床加工中设置刀具补偿。 参考答案： 1、工序集中的特点。 采用高效专用设备及工艺装备，生产率高。工件装夹次数减少，易于保证表面间位置精度，减少工序间运输量，缩短生产周期工序数目，减少机床数量、操作工人数和生产面积，还可以简化生产计划和生产组织工作。若采用结构复杂的专用设备及工艺设备，投资增大，调整和维修复杂，生产准备工作量大，转换新产品比较费时。 2、什么是插补运算，及其常用的插补运算方法。 插补：即在规定饿加工轮廓起点和终点之间计算出多个中间点的坐标值，以此控制机床各坐标轴的运动。常用的插补算法主要有脉冲增量插补法和数据采样插补法。 3、开环系统与半闭环系统的区别。 开环控制系统中，机床没有检测和反馈装置，数控装置发出的信号是单向的。同时它不纠正伺服系统的误差，所以这类机床的加工精度不高。但这类结构简单、调试方便、工作可靠、稳定性好、价格低廉。而闭环控制系统增加了比较电路和反馈装置，可以消除伺服机构中出现的误差，从而提高了机构精度。因此它在数控机床，特别是在精度要求高的大型和精密机床上应用十分广泛。 4、如何在数控铣床加工中设置刀具补偿。 刀具半径补偿如下。（1）刀补的建立。刀具中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。（2）刀补的进行。执行G41,G42指令的程
数控车床中机床坐标系-机床参考点与工件坐标系的关系(1)
数控车床中机床坐标系\机床参考点与工件 坐标系的关系(1) [摘要] 我们可以把数控车床分为三大模块，一是数控系统，二是车床本体，三是被加工工件，它们分别有三个坐标系，编程坐标系、机床坐标系和工件坐标系。 [关键词] 机床坐标系机床参考点工件坐标系之间的关系 在多年的数控编程理论和实践教学中，笔者发现，许多学生只注重数控编程的学习，而对坐标系的设置只是机械的照搬，对各坐标系的原理和它们之间的关系却不求甚解，虽然经常强调，但在思想上还是引不起足够的重视，致使在实际使用的时候不知所措。 那么什么是机床坐标系什么是机床原点什么是机床参考点它们与设置工件坐标系又有什么关系呢 机床原点为机床上的一个固定点，也称机床零点或机床零位。是机床制造厂家设置在机床上的一个物理位置，在数控车床上，一般设在主轴旋转中心与卡盘后端面之交点处。以机床原点为坐标系原点在水平面内沿直径方向和主轴中心线方向建立起来的Ｘ、Ｚ轴直角坐标系，成为机床坐标系。建立机床坐标系，其目的有三： 一、机床坐标系是制造和调整机床的基础
不论是普通车床还是数控车床，在车床硬件组装和调试时，都必须首先建立一个工艺点，以此为基准来调整和修调一些工艺尺寸诸如机床导轨与主轴轴线的平行度、导轨与主轴的高度、尾座顶尖与主轴是否等高、主轴的径向跳动量、轴向窜动量等等。这是一个固定点，这个工艺点一旦确定，一般不允许随意变动。 二、建立机床与数控系统的位置关系 我们可以把数控车床分为三大模块，一是数控系统，二是车床本体，三是被加工工件它们分别有三个坐标系，即程序坐标系、机床坐标系和工件坐标系。 数控机床上电后，三个坐标系并没有直接的联系，因此每次开机后无论刀架停留在机床坐标系中的任何位置，系统都把当前位置认定为，这样会造成坐标系基准的不统一，数控车床一般采用手动或自动方式让机床回零点的办法来解决这一问题。 其原理是将刀架运行到主轴旋转中心与卡盘后端面之交点处，这时溜板碰到了已预先精确设置好的行程开关或机械挡块，信号即刻传送到计算机系统，系统复位，此时CRT 上显示系统已预设置好的、坐标值，使机床与系统建立了同步关系，也就是让系统知道了机床零点的具体坐标位置，建立了测量机床运动坐标的起始点。此后CRT上会适时准确地跟踪刀架在机床坐标系中运动的每一个坐标值。
数控技术课程设计任务书
课程设计任务书
2009/2010 学年第 一 学期
学 专
院： 业：
机械工程与自动化学院 机械设计制造及其自动化
学 号： 数控技术课程设计
学 生 姓 名： 课程设计题目：
——立式数控铣床工作台 X 轴进给传动系统设计 起 迄 日 期： 课程设计地点： 指 导 教 师： 系 主 任： 12 月 28 日～1 月 4 日 教学楼 2 号楼 杨福合 王 赵丽琴 彪
下达任务书日期: 2009 年 12 月 28 日
课 程 设 计 任 务 书
1．设计目的：
通过本课程设计的训练， 使学生在学完机床数控技术及相应的机床电器及 PLC 等课 程之后， 能够运用所学的知识独立完成数控车、 数控铣和加工中心的进给传动系统设计， 从而使学生进一步加深和巩固对所学知识的理解和掌握，并提高学生的实际操作能力。 1． 运用所学的理论知识， 进行数控系统设计的初步训练， 培养学生的综合设计能力； 2．掌握进给系统设计的基本技能，掌握导轨、滚珠丝杠螺母副的选型与计算； 3．掌握进给传动系统的动态特性分析方法； 4．具备查阅和运用标准、手册、图册等有关技术资料的能力； 5. 基本掌握编写技术文件的能力。
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等） ：
对于立式数控铣床工作台（X 轴）进给传动系统，给定工作台、工件和夹具的总质 量 m=1200kg,主轴伺服电动机额定功率 PE=6.5kW,其余参数参考课程设计指导书[1]，完 成其选型计算。
3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、 实物样品等〕 ：
3.1. 设计任务 1.驱动电机选型计算； 2.滚珠丝杠螺母副的选型计算； 3.传动系统的动态特性分析及误差计算与分析； 3.2 设计工作量要求： 1.工作台部件的装配图及工作台零件图； （A4 不少于 10 页） 2.编写课程设计说明书一份。 3.3 三个同学分为一组，同学们之间可以互相讨论研究工作内容和设计方法，但每 位同学的设计任务必须各有侧重独立完成，不能有雷同现象。
课 程 设 计 任 务 书
4．主要参考文献：
GSK980TD数控车床中文使用说明书
GSK980TA/D编程教材 《一》编程的基本概念 《二》常用G代码介绍 《三》单一固定循环 《四》复合型固定循环 《五》用户宏程序 《六》螺纹加工 《七》T代码及刀补 《八》F代码及G98、G99 《九》S代码及G96、G97 （注意：本教材仅供学习参考，实际操作编程时应以广数GSK980T车床数控系统使用手册为准） 2007年9月 《一》编程的基本概念: 一个完整的车床加工程序一般用于在一次装夹中按工艺要求完成对工件的加工，数控程序包括程序号、程序段。 （一）程序号：相当于程序名称，系统通过程序号可从存储器中多个程序中识别所要处理的程序，程序号由字母O及4位数字组成。 （二）程序段：相当于一句程序语句，由若干个字段组成，最后是一个分号（；）录入时在键入EOB键后自动加上。整个程序由若干个程序段构成，一个程序段用来完成刀具的一个或一组动作，或实现机床的一些功能。（三）字段（或称为字）：由称为“地址”的单个英语字母加若干位数字组成。根据其功能可分成以下几种类型的字段： ▲程序段号：由字母N及数字组成，位于程序段最前面，主要作用是使程序便于阅读，可以省略，但某些特殊程序段（如表示跳转指令的目标程序段）必须标明程序段号。 为了便于修改程序时插入新程序段，各句程序段号一般可间隔一些数字（如 N0010、N0020、N0030）。 ▲ 准备功能：即G代码，由字母G及二位数字组成，大多数G代码用以指示刀具的运动。（如G00、G01、G02） ▲ 表示尺寸（坐标值）的字段：一般用在G代码字段的后面，为表示运动的G代码提供坐标数据，由一个字母与坐标值（整数或小数）组成。字母包括： 表示绝对坐标：X、Y、Z 表示相对坐标：U、V、W 表示园心坐标：I、J、K (车床实际使用的坐标只有X、Z，所以Y、V、J都用不着) ▼表示进给量的字段：用字母F加进给量值组成，一般用在插补指令的程序段中，规定了插补运动的速度。 ▼S代码：表示主轴速度的字段。用字母S加主轴每分钟转速（或主轴线速度：米/分）组成。
数控车床坐标系
一、基本坐标系 机床坐标轴： 为简化编程和保证程序的通用性，对数控机床的坐标轴和方向命 名制定了统一的标准，规定直线进给坐标轴用X,Y,Z表示，称基本 坐标轴。X,Y,Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔法则确定，如下图 所示 图中大拇指指向X轴的正方向， 食指指向Y轴的正方向， 中指指向Z轴的正方向。 小结：机床坐标系坐标轴应遵循的原则
运动方向的确定 刀具相对与静止工件而运动的原则，且刀具远离工件 的方向为坐标轴正方向。则坐标系用加“’”的字母 表示，按相对运动关系，工件运动的正方向恰好与刀 具运动的正方向相反，则有： ?+X=-X′ +Y=-Y′ +Z=-Z′ ?+A=-A′ +B=-B′ +C=-C′ 确定机床坐标轴的正方向
坐标轴方向的确定 1、Z轴坐标的运动 一般取产生切削力的主轴轴线方向为Z轴方向 2、X轴坐标的运动 X轴一般位于平行于工件装夹面的水平面内，且垂直于Z轴，车床上是对应刀架的径向移动方向。 3、Ｙ轴坐标的运动 Ｙ轴（车床上通常设为虚轴）于Ｘ轴和Ｚ轴一起构成遵循右手笛卡尔坐标系。 确定机床坐 标系各坐标 轴的具体方 位的方法
二、坐标系的类型 1、机床坐标系 以机床原点为坐标原点建立起来的直角坐标系称为机床坐标系。 机床坐标系是机床固有的，它是制造和调整机床的基础，也是设 置工件坐标系的基础。其坐标轴及方向按标准规定，其坐标原点 的位置则由各机床生产厂设定，一般情况下，不允许用户随意变 动。 刀具运动的参照坐标系 机床坐标系
2、工件坐标系 工件坐标系也称编程坐标系，专供编程时使用，选择工件上的某一已知点为原点，建立一个新的坐标系，称为工件坐标系。，如下图所示。工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的坐标系所代替为止。 工件坐标系编制程序所用的参照坐标系
2011数控毕业设计任务书新
沈阳航空航天大学北方科技学院 毕业设计（论文）任务书 教学部工学二部专业机械设计制造及自动化 班级学号姓名 毕业设计（论文）题目某型客机FJ11xx零件制造工艺设计及数控加工毕业设计（论文）时间2011 年月日至年月日 毕业设计（论文）进行地点沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文）的内容及要求: 主要技术依据： 1．零件三维模型及零件二维工程图片。 2．生产类型：单件、小批生产。 (一)主要内容 1.下厂实习：了解零件功能，对零件的加工工艺和加工中存在的问题进行现 场调研，收集相关资料。 2.绘制零件工程图。 ①应用CAD/CAM软件创建三维零件模型的工程图。 ②应用二维CAD绘图软件编辑创建的工程图并打印。 ③要求图面整洁，视图齐全，布局合理，线条、文字及尺寸标注等均应符 合有关标准规定。 3.编制零件的制造大纲。要求： ①工艺方案合理。 ②对数控加工工序进行详细设计，完成数控加工工序卡。 ③工序图的绘制应简洁、准确。 4.应用CAD/CAM软件对零件进行数控编程。要求生成的数控刀路及NC程序正 确。 5.在数控加工仿真系统（VNUC、斯沃）上，选择一种数控机床如FANUC 0iM 三轴立式加工中心，对生成的部份NC代码，进行仿真加工。
6.编写设计说明书。要求叙述要层次分明、文理通顺、表达准确，图文并茂， 格式符合规定，字数不少于1.2万字。 7.翻译相关外文资料。要求内容准确、句意通顺，译文字数约3千字。（二）基本要求 1．查阅、收集资料，撰写毕业设计开题报告。 2．能够较熟练使用CAD/CAM软件与二维CAD软件。 3．数控加工仿真符合生产实际。 （三）参考文献 [1] 杨伟群等主编. 数控工艺培训教程(数控铣部分). 北京：清华大学出版社.2006． [2] 杨建明主编.数控加工工艺与编程 .北京：北京理工大学出版社，2006 [3] 田萍主编.数控机床加工工艺及设备.北京:电子工业出版社，2005 [4] 孟少农主编.机械加工工艺手册(第一卷).北京：机械工业出版社，1998 [5] 赵如福.金属机械加工工艺人员手册(第四版).上海科学技术出版社. 2006.10 [6] 王建石主编, 机床夹具和辅具速查手册,北京：机械工业出版社,2007 [7] 曾志新主编, 机械制造技术基础, 湖北：武汉理工大学出版社,2004 [8] 陈宏钧.实用机械加工工艺手册. 第1版.机械工业出版社.1997.6 [9] 谢龙汉编著：CATIA V5 数控加工应用实例，清华大学出版社，2006.3 指导教师年月日 负责教师年月日
广州数控数控车床操作编程说明书
广州数控980TD编程操作说明书 第一篇编程说明 第一章：编程基础 1.1GSK980TD简介 广州数控研制的新一代普及型车床CNC GSK980TD是GSK980TA的升级产品，采用了32位高性能CPU和超大规模可编程器件FPGA，运用实时多任务控制技术和硬件插补技术，实现μm级精度运动控制和PLC逻辑控制。 技术规格一览表 运动控 制控制轴：2轴（X、Z）；同时控制轴（插补轴）：2轴（X、Z） 插补功能：X、Z二轴直线、圆弧插补 位置指令范围：-9999.999～9999.999mm；最小指令单位：0.001mm 电子齿轮：指令倍乘系数1～255，指令分频系数1～255 快速移动速度：最高16000mm/分钟（可选配30000mm/分钟） 快速倍率：F0、25%、50%、100%四级实时调节 切削进给速度：最高8000mm/分钟（可选配15000mm/分钟）或500mm/转（每转进给） 进给倍率：0～150%十六级实时调节 手动进给速度：0～1260mm/分钟十六级实时调节 手轮进给：0.001、0.01、0.1mm三档 加减速：快速移动采用S型加减速，切削进给采用指数型加减速 Ｇ指令28种G指令：G00、G01、G02、G03、G04、G28、G32、G33、G34、G40、G41、G42、G50、G65、G70、G71、G72、G73、G74、G75、G76、G90、G92、G94、G96、G97、G98、G99，宏指令G65可完成27种算术、逻辑运
1.2 机床数控系统和数控机床 数控机床是由机床数控系统（Numerical Control Systems of machine tools）、机械、电气控制、液压、气动、润滑、冷却等子系统（部件）构成的机电一体化产品，机床数控系统是数控机床的控制核心。机控系统由控制装置（Computer Numerical Controler简称CNC）、伺服（或步进）电机驱动单元、伺服（或步进）电机等构成。 数控机床的工作原理：根据加工工艺要求编写加工程序（以下简称程序）并输入CNC，CNC加工程序向伺服（或步进）电机驱动单元发出运动控制指令，伺服（或步进）电机通过机械传动构完成机床的进给运程序中的主轴起停、刀具选择、冷却、润滑等逻辑控制指令由CNC传送给机床电气控制系统，由机床电气控制系统
智慧树知到《数控技术与数控机床》章节测试答案
智慧树知到《数控技术与数控机床》章节测试答案 第一章 1、开环伺服系统的主要特征是系统内（）位置检测反馈装置。 有 没有 某一部分有 可能有 答案: 没有 2、由于数控机床的辅助控制装置采用PLC进行控制，所以该部分变得十分简单。 对 错 答案: 对 3、数控机床进给驱动有机电组合进给驱动系统和直线电机直接驱动两种类型。 对 错 答案: 对 4、数控机床中PLC的类型有（）。 带有分布式PLC的CNC系统 CNC系统与PLC通过系统总线相连 带有硬件集成PLC的CNC系统 带有软件集成PLC的CNC系统 答案: 带有分布式PLC的CNC系统,CNC系统与PLC通过系统总线相连,带有软件集成PLC 的CNC系统
5、CNC是一种配有专用操作系统的计算机控制系统。 对 错 答案: 对 6、数控机床运行高速化是通过（）来实现的。 机床进给率高速化 主轴转速高速化 刀具交换高速化 托盘交换高速化 答案: 机床进给率高速化,主轴转速高速化,刀具交换高速化,托盘交换高速化 7、数控机床数控系统的发展经历了两个阶段，有六代产品。 对 错 答案: 对 8、多功能复合化机床可实现多种工序的加工，打破了传统的工序界限和分开加工的工艺规程。 对 错 答案: 对 9、1952年，美国PASONS公司和麻省理工学院（MIT）合作研制了第一台加工中心。 对 错
答案: 错 10、直线电机作为高效驱动元件在数控机床中正被广为应用，尤其在激光切割和高速加工中。 对 错 答案: 对 第二章 1、数控加工的插补过程，实际上是用微小的直线段来逼近曲线的过程。 对 错 答案: 对 2、数控系统所规定的最小设定单位是（） 数控机床运动精度 数控机床加工精度 脉冲当量 数控机床传送精度 答案: 脉冲当量 3、插补运动的实际轨迹始终不一定与理想轨迹完全相同。 对 错 答案: 对 4、已知第一象限直线OA，起点O（0，0），终点A（5，8），使用数字积分法进行插补，累加器位数为（）
数控机床课程设计：设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真
太原科技大学数控技术课程设计 学院：机械工程学院 专业：机械电子工程 班级：机电091201班 姓名：崔世君 学号：200912010103 指导教师：贾育秦 时间：2013年1月15号
数控技术课程设计任务书 一、课程设计题目： 设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真 二、课程设计目的： 通过数控加工工艺课程设计，掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。 三、课程设计内容： 1.毛坯图一张 2.零件图一张 3.机械加工工艺过程卡一张 4.机械加工工序卡四张 5.仿真结果图一张 6.设计说明书一份 班级：机电091201 学生：崔世君 学号：200912010103 指导教师：贾育秦宋建军 教研室主任：贾育秦
目录 一、前言第3页 二、零件图的工艺分析第3页 1.加工内容第4页 2.毛坯的选择第4页 3.定位基准的确定第4页 4.加工顺序的确定第4页 5.加工工序、工步的确定第5页 三、机床的选择第6页 四、刀具的选择第6页 五、夹具的选择第7页 六、量具的选择第7页 七、切削用量的确定第7页 八、机械加工时间的计算第8页 九、编写数控部分程序第9页 十、数控仿真及其结果第10页十一、总结第13页十二、参考文献第14页
一、前言 制造技术和装备是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力，提高对动态多变市场的适应能力和竞争力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 数控技术是制造业实现自动化、集成化的基础，是提高产品质量，提高劳动生产率不可少的物资手段。数控技术的广泛应用给传统制造业的生产方式、产品结构带来了深刻的变化。也给传统的机械、机电专业的人才带来新的机遇和挑战。 随着我国综合国力的进一步加强。我国经济全面与国际接轨，并逐步成为全球制造中心。现如今，我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。这就体现了学好数控技术的重要性。 这次课程设计让我们更好的熟悉数控车床、确定加工工艺、学会分析零件、学会简单的程序编程以及数控仿真，为走上工作岗位打下坚实的基础。 二、零件图的工艺分析
数控机床说明书
目录 1. 概述 1 1.1 机床课程设计的目的 1 1.2 铣床的规格系列和用处 1 1.3 操作性能要求 1 2. 参数的拟定 1 2.1 确定极限转速 1 2.2 主电机选择 1 3. 传动设计 2 3.1 主传动方案拟定 2 3.2 传动结构式、结构网的选择 2 3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目 2 3.2.2 传动式的拟定 2 3.2.3 结构式的拟定 3 4. 传动件的估算 4 4.1 三角带传动的计算 4 4.2 传动轴的估算 6
4.2.1 传动轴直径的估算 6 4.2.2 传动轴以及主轴计算转速 7 4.3 齿轮齿数的确定和模数的计算 7 4.3.1 齿轮齿数的确定 7 4.3.2 齿轮模数的计算 8 4.3.3 齿宽确定 10 4.4 带轮结构设计 11 5. 动力设计 11 5.1 主轴刚度验算 11 5.1.1 选定前端悬伸量C 11 5.1.2 主轴支承跨距L的确定 12 5.1.3 计算当量外径 12 5.1.4 主轴刚度的计算 12 5.1.5 对于这种机床的刚度要求 12 5.2 齿轮校验 13 5.3 轴承的校验 13 6. 系统传动图 14
7. 心得体会 16 8. 参考文献 17 1.概述 1.1机床课程设计的目的 机床课程设计，是在金属切削机床课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构的结构方案过程中，得到设计构思，方案分析，结构工艺性，机械制图，零件计算，编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计算能力。 1.2铣床的规格系列和用处 普通机床的规格和类型有系列型谱作为设计时应该遵照的基础。因此，对这些基本知识和资料作些简要介绍。本次设计的是普通铣床主轴变速箱。 1.3 操作性能要求 1）具有皮带轮卸荷装置 2）主轴的变速由滑移齿轮完成 2.参数的拟定 2.1 确定极限转速 主轴最大转速2000r/min，最低转速160 r/min。公比 =1.25