数控加工知识
数控加工编程与操作重要知识点
数控加工编程与操作重要知识点一、数控加工编程基础知识1.数控加工的概念和发展历程2.数控系统的组成和分类3.数控编程的基本要求和格式4.数控编程语言及其分类5.刀具半径补偿和刀具长度补偿的概念及应用二、数控加工操作技能1.机床操作前的准备工作2.机床各部件的名称、结构和功能3.加工工艺流程及注意事项4.刀具安装、夹紧和调整方法5.切削参数的选择和调整方法三、常用数控加工编程技巧1.坐标系选择及坐标系变换方法2.插补方式及插补指令的使用方法3.循环指令及其应用场景4.子程序编写与调用方法5.G代码与M代码的使用场景及常见指令解析四、高级数控编程技术1.CAD/CAM软件在数控加工中的应用2.高速铣削技术及其优势与局限性分析3.APT语言在数控编程中的应用4。
五轴联动加工技术原理与应用5。
智能化制造在数控加工中的应用五、数控加工质量控制1.数控加工中常见质量问题及原因分析2.数控加工质量检测方法及标准3.机床精度检测方法及标准4.刀具磨损与寿命的评估和管理方法5.数控加工过程中的安全问题及应对策略六、数控加工行业发展趋势1.智能化制造技术在数控加工行业中的应用前景2.数字化生产模式对数控加工行业的影响C技术在航空、汽车、电子等领域中的应用4.人工智能技术在数控编程和操作中的应用5.新材料、新技术和新设备对数控加工行业的影响七、结语总结以上内容，指出学习数控编程与操作需要具备的基本素质和必要技能，以及今后学习和发展方向。
同时，还需要强调实践操作与理论知识相结合，不断提高自身素质和能力。
数控加工工艺知识点总结
数控加工工艺知识点总结一、基本原理1.数控加工的基本原理数控加工是通过数控编程控制机床进行加工操作。
数控编程是将加工工艺、工件尺寸、刀具路径等信息输入到数控系统，由数控系统控制机床的运动，实现工件的加工。
数控编程可以分为手动编程和自动编程两种方式，手动编程主要是通过编程语言手动输入指令，而自动编程则是通过CAD/CAM软件生成数控程序。
2.数控加工的机床数控加工通常采用数控机床进行加工，数控机床是一种由数控系统控制的机床，能够实现自动化加工操作。
常见的数控机床包括数控铣床、数控车床、数控磨床、数控钻床等。
数控机床具有高精度、高刚性、高速度等特点，能够满足复杂工件的加工需求。
3.数控加工的编程语言数控编程语言是数控编程的重要工具，常见的数控编程语言包括G代码和M代码。
G代码主要用于控制机床的运动轨迹、刀具路径和加工速度等，而M代码则用于控制机床的辅助功能，如冷却、润滑、换刀等。
4.数控加工的工装数控加工通常需要使用一些专门的工装辅助加工工件，如夹具、刀具、刀架等。
工装的选择和设计直接影响加工质量和效率。
二、数控加工的工艺知识1.数控加工的工艺流程数控加工的工艺流程通常包括工件设计、数控编程、工艺分析、加工参数确定、工装设计、数控加工、检验与修正等步骤。
其中数控编程和工艺分析是关键步骤，直接影响加工质量和效率。
2.数控加工的刀具选择刀具是数控加工中至关重要的工具，不同的刀具适用于不同的加工材料和加工工艺。
常见的刀具包括铣刀、车刀、钻头、切削刀具等。
3.数控加工的精度控制数控加工具有高精度的特点，因此精度控制是数控加工中的关键问题。
精度控制涉及加工参数的选择、工件图纸的准确性、机床的精度等方面。
4.数控加工的表面处理数控加工后的工件通常需要进行表面处理，如磨削、抛光、喷涂等。
表面处理能够提高工件的精度和美观度。
5.数控加工的安全与环保数控加工作业过程中需要严格遵守安全操作规程，确保人身安全和设备安全。
数控车床加工基础知识
数控车床加工基础知识《数控车床加工基础知识》一、数控车床基本原理数控车床是一种自动化的精密机床，它是利用数控技术来控制车床的运行，以达到加工零件的目的。
数控车床的操作比传统车床要简单得多，只要按照规定的加工程序编程，程序控制器就可以按程序操作车床完成加工任务。
二、数控车床加工原理1、主轴主轴是数控车床的核心部件，它是把工件夹紧、定位和运转的重要件。
它通过主轴驱动器将工件加工的位置、形状和尺寸转化为机床运行的位置、形状和尺寸，实现加工任务。
2、刀具刀具是数控机床的重要部件，它决定了机床的加工精度和加工速度。
刀具的种类多样，有钻刀、铣刀、锯刀、内圆刀等。
3、数控系统数控系统是一种自动化控制系统，它通过控制器调整机床的运行，使机床按程序加工各种零件。
数控系统由程序控制器、检测系统和操作系统组成。
三、数控车床加工程序1、程序设计和编程在数控车床加工前需要先进行程序设计和编程。
设计工艺程序，根据加工零件的材料、尺寸等特性，确定机床的操作方法和加工参数。
然后，根据加工程序，将机床操作的指令按照指定的格式代码编程，便可将工艺程序存入控制系统。
2、调试程序检查机床的运行是否正常，确保机床能够按照编程的程序正常运行，以及工件的加工精度和质量。
3、机床加工将机床整套装配好，启动后，按照程序进行调试，确保机床正常运行，然后按照程序要求将工件加工完成，实现自动加工。
四、数控车床的优点1、加工精度高数控车床可以达到微米级的加工精度，可以满足各种精密机械零件的加工要求。
2、加工速度快数控车床的加工速度比传统车床快得多，可以更快地完成加工任务。
3、操作方便数控车床操作简单，只需要按照程序编程，程序控制器就可以按程序操作车床完成加工任务。
4、节省成本数控车床操作简单，操作员可以控制多台机床，大大节省了人工成本，提高了生产效率。
数控加工技术基础知识
高精度、高效率、高柔性、自动 化程度高、适应性强。
数控加工技术的发展历程
起源
20世纪40年代，数控技术的概 念开始出现。
初步发展
20世纪50年代，第一台数控机 床诞生。
成熟阶段
20世纪80年代，随着计算机技 术的发展，数控加工技术逐渐 成熟。
发展趋势
智能化、网络化、复合化、环 保化。
数控加工技术的应用领域
数控加工刀具与材料
刀具材料
刀具磨损与寿命
常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、 陶瓷和金刚石等，不同材料具有不同 的硬度、耐磨性和耐热性等特点。
刀具磨损与切削参数、切削材料、刀 具材料等因素有关，合理选择切削参 数和刀具材料可以延长刀具寿命。
刀具种类
数控加工中常用的刀具有铣刀、钻头、 铰刀、丝锥等，根据不同的加工需求 选择合适的刀具。
对零件图样进行工艺性分析，明确加 工要求、定位基准、加工余量等信息。
工艺方案制定
根据零件特点和加工要求，制定合理 的加工工艺方案，包括加工方法、工 序安排、装夹方式等。
数控加工工序设计
对每个工序进行详细设计，包括刀具 选择、切削参数确定、冷却方式等。
数控编程
根据工序设计结果，进行数控编程， 生成加工程序。
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数控加工切削参数的选择
主轴转速
根据切削材料和刀具材料的不同， 选择合适的主轴转速，以保证切 削效率和加工质量。
进给速度
进给速度应根据切削深度和切削材 料来确定，合理的进给速度可以提 高加工效率和表面质量。
切削深度与宽度
切削深度与宽度应根据加工需求和 刀具承受能力进行选择，过大或过 小的切削参数都可能影响加工质量 和效率。
辅助装置提供必要的加工条件和保障 操作安全。
数控加工基础知识
8、5大功能指令 1）辅助功能指令（M指令） M03: 主轴正传 M04：主轴反转 M05：主轴停止 M06: 换刀 M08: 切削液打开 M09: 切削液关闭 M30: 程序结束
2）进给功能指令（F指令）：指定进给速 度的大小。 有两种控制方式： 每分钟进给方式：（mm/min) 如：F100 每转进给方式：(mm/r) 如：F0.1 一般的数控系统默认为每分钟进给方式。 3）刀具功能指令（T指令） 车床一般用四位数字。如：T0101，前两位 表示刀具号，后两位表示刀补号。 铣床一般用两位数字。如：T02，表示刀具 号为02.
2、数控技术的发展
1952年在美国麻省理工学院诞生了世界上第一台三 坐标联动的数控铣床 第一代 电子管NC
第二代 晶体管NC
第三代 小规模集成电路NC
CNC
第四代 小型计算机NC
MNC
第五代 微机NC
二、数控机床的组成
机床本体 数控机床 数控系统 输入输出装置 数控装置（核心） 伺服驱动系统 位置检测反馈装置 可编程逻辑控制器（PLC)
3）工件原点（编程原点） 工件坐标系是在数控编程时用来定义工件形 状和刀具相对工件运动的坐标系。 工件坐标系的原点称为工件原点或编程原点 数控车床上加工工件时，工件原点一般设在 主轴中心线与工件右端面(或左端面)的交点处。 数控铣床上加工工件时，工件原点一般设在 进刀方向一侧工件外轮廓表面的某个角上或对称 中心上。
2）机床参考点 机床原点相对应的还有一个机床参考点， 它也是机床上的一个固定点，通常不同于机 床原点。一般来说，加工中心的参考点设在 工作台位于极限位置时的一基准点上。该极 限位置通过机械挡块来调整和确定，但必须 位于各坐标轴的移动范围内。为了在机床工 作时建立机床坐标系，要通过参数来指定参 考点到机床原点的距离，此参数通过精确测 量来确定。一般，机床工作前，必须先进行 回参考点动作，各坐标轴回零，才可建立机 床坐标系
数控加工基础知识
用选取对象的包络外形来定义工件的大小。 在 Mastercam 铣 床 加 工 系 统 中 ， 工 件 坐 标 原 点 可 以 直 接 在
“ Stock Origin” 输 入 框 中 输 入 工 件 原 点 的 坐 标 ， 也 可 单 击 “Select origin”按扭，在绘图区选取一点作为工件的原点。 在 “Job setup”对话框中选Display stock复选框后，将在屏 幕中显示出毛坯边界。进行全屏显示时毛坯边界不作为图形显示。 选中Fit screen to stock复选框后，在进行全屏显示操作时，显示 对象包括毛坯边界。
（5）在数控铣床上钻孔，一般不采用钻模。钻深孔时， 可采用固定循环指令，多次自动进退，以利于冷却和排屑。 钻孔前最好先用中心钻钻一个中心孔或采用一个刚性好的 短钻头锪孔引正，锪窝除了可以解决毛坯表面钻孔引正问 题外，还可以替代孔口倒角。
Mastercam
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粗、精加工时切削用量的选择原 则如下：
编制
审核
批准
Mastercam
共页 第页
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MasterCam 加工
由MasterCam生成NC加工程序，首先要生成NCI刀具 路径文件，即含有刀具轨迹数据以及辅助加工数据的 文件，它是由已建立的工件几何模型生成的，然后由 后处理器将零件的NCI文件翻译成具体的NC加工程序。
在数控机床加工系统中，生成刀具路径之前首先需 要对加工工件的大小、材料及刀具等参数进行设置。
加工表面
零件图号 刀尖半径/mm 备注
编制
审核
数控加工基本知识
1.刀面 前刀面 后刀面 副后刀面
刀具上切屑流过的表面。 与工件上加工表面相对的刀面。 与工件上已加工表面相对的刀面。
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1.2 车刀的组成及材料
2.切削刃 切削刃是刀具前刀面上拟作切削用的刃，分为主切削刃和副
切削刃。 主切削刃S 前刀面与后刀面的交线，承担主要的切削工作。 副切削刃S’ 前刀面与副后刀面的交线，它配合主切削刃完
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1.2 车刀的组成及材料
(2)常用硬质合金的种类、牌号及性能 国际标准化组织 ISO按化学成分将硬质合金分为四大类：钨钻类硬质合金、 钨钛钴类硬质合金、钨钦钽类硬质合金和碳化钦基类。
表1-2是目前常用硬质合金的牌号、成分及主要性能。
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1.2 车刀的组成及材料
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1.1 金属切削运动及其形成的表面
1.1.2 切削运动
为了切除工件上多余的金属，除必须使用切削刀具外，刀具 与工件之间还必须作相对运动，这些运动即切削运动。根据 切削运动所起的作用，分为主运动和进给运动，如图1-1所 示。
1.主运动 主运动指切除工件上多余的金属使之转变为切屑，以形成工
成少量的切削工作。 刀尖主切削刃与副切削刃的连结部位，为了提高刀尖的强度
和使车刀耐用，很多刀具都在刀尖外磨出圆弧形成直线过渡 刃。如图1-3所示，圆弧过渡刃又称为刀尖圆弧，一般硬质 合金车刀的刀尖圆弧半径r=0.5~1mm。
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1.2 车刀的组成及材料
1.2.2 常用刀具材料的类型
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1.2 车刀的组成及材料
碳化钛基类硬质合金(YN) 前面三种硬质合金都是以碳化 钨为基体的，这类硬质合金是以碳化钦作为基体，镍、铂作 为黏合剂而组成的，所以硬度高达90 ~95 HRA，有较好 的耐热性，在1 000℃~1 300℃的高温下仍能进行切削， 切削速度可达300~400 m/min，其化学稳定性较好，刀 具与工件的摩擦较少，有利于降低刀具的磨损和提高已加工 表面质量，适应高速精加工合金钢、淬硬钢等。
数控加工技术专业学习中的重点知识整理
数控加工技术专业学习中的重点知识整理随着现代制造业的快速发展，数控加工技术在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
作为一门专业，数控加工技术涉及的知识点繁多，掌握其中的重点知识对于学习和实践都至关重要。
本文将对数控加工技术专业学习中的重点知识进行整理。
一、数控加工技术的基本概念与发展历程在学习数控加工技术之前，我们首先需要了解数控加工技术的基本概念和发展历程。
数控加工技术是一种利用计算机控制机床进行加工的技术，它通过预先编程的方式，使机床按照特定的路径和速度进行加工操作。
数控加工技术的发展可以追溯到20世纪50年代，随着计算机技术的不断进步，数控加工技术得到了广泛应用，并逐渐发展成为现代制造业的重要组成部分。
二、数控加工技术的基本原理与分类了解数控加工技术的基本原理和分类对于学习和应用该技术至关重要。
数控加工技术的基本原理包括数控系统、机床和刀具等方面。
数控系统是数控加工技术的核心，它由硬件和软件两部分组成，硬件包括计算机、控制器、伺服系统等，软件包括机床控制程序和加工程序等。
机床是数控加工的工具，常见的数控机床有车床、铣床、钻床等。
刀具是数控加工的必备工具，不同的加工任务需要选择不同的刀具。
根据加工方式和加工对象的不同，数控加工技术可以分为车削、铣削、钻削等不同的分类。
车削是利用车床进行加工的一种方式，它可以用来加工旋转对称的零件；铣削是利用铣床进行加工的一种方式，它可以用来进行平面、曲面和螺纹的加工；钻削是利用钻床进行加工的一种方式，它主要用来进行孔加工。
三、数控加工技术的编程方法与程序设计数控加工技术的编程方法和程序设计是学习数控加工技术的重点内容。
数控加工的编程方法主要包括手工编程和自动编程两种方式。
手工编程是通过手工输入指令和参数来实现加工操作，它需要掌握数控指令和加工参数的基本知识。
自动编程是利用计算机软件来生成加工程序，它需要掌握编程软件的使用和加工工艺的分析能力。
数控加工技术的程序设计是实现加工操作的关键，它需要根据零件的几何形状、加工工艺和机床的特点来进行设计。
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数控加工知识
1.简述立式数控加工中心机床和数控车床的机械的组成结构及其部件，并且简要说明各组成部件的作用。
加工中心：基础部件〔承受静载荷以及加工时产生的切削负载〕；主轴部件〔功率输出部件〕；进给机构；数控系统〔控制中心〕；自动换刀系统〔减少加工时间〕；辅助装置〔对加工效率、精度等起确保作用〕车床：控制系统；床身组件〔床鞍、主轴箱、刀架、尾座等〕；传动系统〔滚珠丝杆〕；辅助装置 2.说明数控机床与一般机床结构上的不同，为什么？ 1〕一般机床有变速箱，数控机床无变速箱2〕一般机床有一个电机，而数控机床每个轴一个电机3〕机床结构不同4〕传动系统不同3.框图描述一下数控系统的基本构成，并且说明其主要作用是什么？〔进行刀具和工件间相对运动的控制〕构成：I/O装置—数控装置—驱动控制装置〔机床电器、PLC〕—机床4.用框图描述一下伺服控制系统的基本构成。
〔见附图〕作用：接受来自CNC装置的进给脉冲，经变幻和扩展，再驱动格加工坐标轴，按指令脉冲运动，进给伺服系统是数控装置和机床机械传动部件间的联系环节。
5.简述三相异步交流电机的基本结构，绘出其速度-扭矩特性图。
数控加工技术员必需要掌握以下知识和技能：
1、能够看懂、会画图纸。
机械绘图是数控技术员必备的知识和技能，应熟练掌握绘图软件，如CAD等。
2、依据图纸进行数控编程，是技术员的日常工作行为，熟练掌握机床的操作方法，
3、合格的沟通技巧，因必需要与一线工人技术交流，所以应该具备一定的交流技巧。
4、能够修理数控机床，关于换刀、调试机床工作，应该熟练，熟悉工件的加工工艺，能够选择合适的刀具进行加工，明白加工流程，掌握机床的核心技术。
1.简述立式数控加工中心机床和数控车床的机械的组成
结构及其部件，并且简要说明各组成部件的作用。
加工中心：基础部件〔承受静载荷以及加工时产生的切削负载〕；主轴部件〔功率输出部件〕；进给机构；数控系统〔控制中心〕；自动换刀系统〔减少加工时间〕；辅助装置〔对加工效率、精度等起确保作用〕车床：控制系统；床身组件〔床鞍、主轴箱、刀架、尾座等〕；传动系统〔滚珠丝杆〕；辅助装置 2.说明数控机床与一般机床结构上的不同，为什么？ 1〕一般机床有变速箱，数控机床无变速箱2〕一般机床有一个电机，而数控机床每个轴一个电机3〕机床结构不同4〕传动系统不同3.框图描述一下数控系统的基本构成，并且说明其主要作用是什么？〔进行刀具和工件间相对运动
的控制〕构成：I/O装置—数控装置—驱动控制装置〔机床电器、PLC〕—机床4.用框图描述一下伺服控制系统的基本构成。
〔见附图〕作用：接受来自CNC装置的进给脉冲，经变幻和扩展，再驱动格加工坐标轴，按指令脉冲运动，进给伺服系统是数控装置和机床机械传动部件间的联系环节。
5.简述三相异步交流电机的基本结构，绘出其速度-扭矩特性图。
结构：定子〔外壳、定子铁芯〕；转子〔转子铁芯、转子绕组〕；端盖；风扇
6.简述直流电机的基本结构，绘出其速度-扭矩特性图，与三相异步交流电机相比，直流电机-交流电机的优缺点各是什么？结构：定子〔机座、主磁极、换向极、电刷装置〕；转子〔电枢铁芯、电枢绕组、换向器〕。
直流〔优〕电势波形较好，对电磁干扰的影响小；直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑；直流电动机过载能力较强，热动和制动转矩较大。
〔缺〕由于存在换向器，其制造复杂，价格较高。
7.简述PWM变流技术实现的原理。
冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。
PWM控制技术就是以该结论为理论基础，对半导体开关器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所必需要的波形。
按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
8.简述数控系统控制时加/减速控制的目的。
为了确保机床在起动或停止时不产生冲击、失步、超程或振荡。
9.什么叫插补？插补：在已知特征点之间插入中间点的密化过程。
/ 实际目的：依据有限的信息完成“数据密化〞的工作，从而让数控系统依据这些坐标值控制刀具或工件的运动，实现数控加工。
10.简述在数控系统控制时位置环增益高/低所影响的因
素是什么？位置环是控制各坐标轴按指令位置准确定位的
控制环节。
位置环将最终影响坐标轴的位置精度及工作精度。
一是位置测量元件的精度与CNC系统脉冲当量的匹配问题，二是位置环增益系数Kv值的正确设定与调节11.简述光栅检测和感应同步器检测的基本原理。
光栅固定在机床活动部件上〔工作台〕，读数头装在机床固定部件上，并且两者互相平行放置，在光源的照耀下形成明暗相见的莫尔条纹。
通过光敏元件将莫尔条纹的光信号转换为电信号，由驱动线路计算光栅移动的位移。
感应同步器：定尺和滑尺平行安装，两个绕组中任一绕组加上激励电压时，由于电磁感应，在定尺绕组上会感应出相同频率的感应电压，通过对感应电压测量，可以准确地测出位移量。
12.简述无刷直流电机的结构，与直流电机的区别。
结构：主定子；主转子；传感器定子；传感器转子；电子换向开关
电路。
区别：直流电机是最常见和成本最低的小型电机，并且广泛用于各种应用。
无刷直流电机宣称能提供更高可靠性以及更低噪声和成本，以电子组件和传感器取代电刷，调速系统容易使用。
一些简易的机床操作与简单的数控编程`当然学数控的人当然不能只懂简单的机床操作与数控编程`换句话说数控行业的这一阶层已经饱和`当今数控领域高速`高精加工技术及装备的新趁势`5轴联动加工和复合加工机床快速发展`智能化`开放式`网络化成为当代数控系统发展的主要趋势`重视新技术标准、规范的建立`简单的说是技术的开发和系统的优化更新以及修理才是数控技术最为普遍的必需求`这又成为数控行业人才紧缺的原因`正在学习或者打算学习数控技术的人就更应该重视该方面的拓展。
主要课程机械制图、机械基础、数控加工与工装、数控原理、数控编程、数控机床电气控制、机床与数控机床、数控机床故障诊断与修理、机械 CAD技术、电火花与线切割加工技术、市场营销管理等。
能力培养数控机床操作能力，数控编程与加工能力，数控机床维护与保养能力，计算机辅助制定与制造能力。
职
业资格证书和技术等级证书●高等学校英语应用能力考试 B级证书●国家劳作与社会确保部颁发的全国计算机信息高新技术考试中级操作员证书●国家劳作与社会确保部颁发的数控车床加工操作中级技能等级证书●国家劳作与社会确保部颁发的数控铣床加工操作中级技能等级证书●国家劳作与社会确保部颁发的数控加工中心加工操作中级技能等级证书●国家劳作与社会确保部颁发的制图员资格证书● Autodesk 公司颁发的 AutoCAD 认证证书就业方向本专业毕业生主要面向企业，一般从事数控技术的工作，其主要业务范围是：从事数控机床的加工工艺规程的制定及数控加工生产、建设工作；数控编程及制定；数控机床的安装、调试及维护、修理及服务等。
数控必需要什么基础知识
学好数控编程技术必需要具备以下几个基本条件：〔1〕具有基本的学习资质，即学员具备一定的学习能力和预备知识。
〔2〕有条件接受合格的培训，包括选择好的培训机构和培训教材。
〔3〕在施行中积存经验
学习数控编程技术，要求学员首先掌握一定的预备知识和技能，包括：
(1)基本的几何知识〔高中以上即可〕和机械制图基础。
(2)基础英语〔高中以上即可〕。
(3)机械加工常识。
(4)基本的三维造型技能。