第二章+数控加工程序的编制
数控技术介绍及应用(ppt 54页)
开环控制系统没有反馈装置，不能消除步进电机失步产生 的误差。因此开环控制系统一般用于运动速度较低和加工精度 不高的机床。
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2)闭环控制系统(Closed Loop Control System)
装置等。数控机床的刚度要求更高，传动装置间隙要小，
摩擦系数要小且要有恰当的阻尼。
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1.3 数字控制系统
1.3.1 数控系统的组成和分类 （1）数控系统：
是一种能控制机器运动的装置。加工程序输入系统 后能够自动解释指令，进行运算，并由系统的输出装置 向机床的执行机构发出指令，完成规定的运动或动作。
改革开放以来，通过技术引进、科学攻关和技术改造， 我国的数控技术有了较大的进步，逐步形成产业。 1980年北 京机床研究所引进日本FANUC5、7、3、6数控系统，上海 机床研究所引进美国GE公司的MTC－1数控系统，辽宁精密 仪器厂引进美国Bendix公司的Dynapth LTD10数控系统。
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第一章 绪论
数控技术是现代制造技术的基础，数控技术水平的高低、 数控设备的拥有量以及数控技术的普及程度，已经成为衡 量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志。
数控技术经过几十年的发展（1952年第一台数控机床问世 ），已广泛应用于现代工业的各领域，成为制造业现代化 的基础。数控技术不仅应用于金属切削机床，还应用于其 他多种设备。如机器人、坐标测量机、数控雕刻机、数控 绘图机、电火花加工机床等。
闭环控制系统在机床运动方向上增加测量工作台实际 位移的传感器，将工作台实际位置的信息反馈给CNC 的比较器，如有误差，由CNC发指令，使工作台运动 直至误差消失。 采用闭环控制系统的机床的位置精度大大提高。
数控技术
第一章绪论1.1数控机床就是由哪几部分组成,它得工作流程就是什么？答:数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统与机床得机械部件构成。
数控加工程序得编制－输入—译码—刀具补偿－插补—位置控制与机床加工1.2数控机床得组成及各部分基本功能答:组成:就是由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置与机床本体组成输入输出设备:实现程序编制、程序与数据得输入以及显示、存储与打印数控装置:接受来自输入设备得程序与数据,并按输入信息得要求完成数值计算、逻辑判断与输入输出控制等功能。
伺服系统:接受数控装置得指令,驱动机床执行机构运动得驱动部件、测量反馈装置:检测速度与位移,并将信息反馈给数控装置,构成闭环控制系统。
机床本体:用于完成各种切削加工得机械部分1、3什么就是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别?答:(1)点位控制数控机床特别点:只与运动速度有关,而与运动轨迹无关、如:数控钻床、数控镗床与数控冲床等。
(2)直线控制数控机床特点:a、既要控制点与点之间得准确定位,又要控制两相关点之间得位移速度与路线。
b。
通常具有刀具半径补偿与长度补偿功能,以及主轴转速控制功能。
如:简易数控车床与简易数控铣床等。
(3)连续控制数控机床(轮廓控制数控机床):对刀具相对工件得位置,刀具得进给速度以及它得运动轨迹严加控制得系统、具有点位控制系统得全部功能,适用于连续轮廓、曲面加工。
１.４数控机床有哪些特点？答:a、加工零件得适用性强,灵活性好;b。
加工精度高,产品质量稳定;c.柔性好;ｄ、自动化程度高,生产率高;e。
减少工人劳动强度;f.生产管理水平提高。
1、5按伺服系统得控制原理分类,分为哪几类数控机床?各有何特点？答:(1)开环控制得数控机床:其特点:a、驱动元件为步进电机;b.采用脉冲插补法:逐点比较法、数字积分法;c。
通常采用降速齿轮;d。
价格低廉,精度及稳定性差、(2)闭环控制系统:其特点:a。
反馈信号取自于机床得最终运动部件(机床工作台)b、主要第二章数控加工编程基础2.1数控编程就是指从零件图样到制成控制介质得全部过程手工编程得内容:分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序、制作控制介质、程序校验与试切削1、数控编程得方法及特点手工编程:用人工完成程序编制得全部工作,对于几何形状较为简单,数值计算比较简单得,程序段不多采用手工编制容易完成。
数控机床的加工程序编制
顺序号又称程序段号或程序段序号。位于程序 段之首，由地址符N和后续2～4数字组成。
顺序号的作用：对程序的校对和检索修改；作为 条件转向的目标，即作为转向目的程序段的名称。有 顺序号的程序段可以进展复归操作，指加工可以从程 序的中间开场，或回到程序中断处开场。
顺序号的使用规那么：为正整数，编程时将第 一程序段冠以N10,以后以间隔10递增，以便于修改。
这种从零件图分析到制成控制介质的全部过程， 称为数控加工的程序编制。
数控加工的过程演示如下：加工动画
数控加工流程：
2〕数控程序样本：
O10 N10 G55 G90 G01 Z40 F2000 N20 M03 S500 N30 G01 X-50 Y0 N40 G01 Z-5 F100 N50 G01 G42 X-10 Y0 H01 N60 G01 X60 Y0 N70 G03 X80 Y20 R20 … N80 M05 N90 M30
3〕尺寸字 尺寸字用于确定机床上刀具运动终点的坐标位
置。表示时间暂停的指令也包含在内。其中，用的 较多的尺寸地址符号有3组：
第一组 X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R 用 于指令到达点的直线坐标尺寸；
第二组 A，B，C，D，E 用于指令到达点的的 角度坐标尺寸；
第三组 I，J，K 用于指令零件圆弧轮廓的圆心 坐标尺寸。
对于数控车床，其后的数字还兼作指定刀具长 度补偿和刀尖半径补偿用。T后面的数字分2位、4 位、6位。对于4位数字来说，如：
T XX
XX
当前刀具号 刀补地址号
7〕辅助功能字 辅助功能字的地址符是M，后续数字一般为1～3
位正整数，又称为M功能或M指令，用于指定数控 机床辅助装置的开关动作，常用M00～M99见表1 －2。
《数控加工程序编制及操作》课程电子教案
《数控加工程序编制及操作》课程电子教案课程名称：数控加工程序编制及操作课程目标：1. 了解数控加工程序的基本组成和编写要求；2. 掌握常用的数控加工程序编写方法；3. 进行数控机床的操作与调整。
教学内容：一、数控加工程序的基本组成1. 数控系统的概念和结构2. 数控加工程序的基本组成部分3. 数控加工程序的常见格式二、数控加工程序的编写要求1. 编写格式的规范和要求2. 坐标系的选择与设定3. 加工参数和工艺参数的设置4. 短刀路径与切削路径的编写三、常用的数控加工程序编写方法1. 绝对编程和增量编程的区别与应用2. 基础几何指令的应用3. 高级辅助功能指令的运用四、数控机床的操作与调整1. 数控机床的基本结构与工作原理2. 数控机床的操作面板和功能键的说明3. 数控机床的坐标系设定和坐标轴操作4. 数控机床的刀具长度补偿调整5. 数控机床的工件坐标系与刀具坐标系的关系调整6. 数控机床的刀具半径补偿调整教学过程：一、引入与导入通过介绍数控加工程序的重要性和应用领域，引起学生对课程的兴趣，并简要介绍课程内容。
二、基础知识讲解1. 数控系统的概念与结构教师通过课件和实例，介绍数控系统的组成部分和工作原理，强调数控加工程序在数控系统中的重要性。
2. 数控加工程序的基本组成部分教师详细讲解数控加工程序由块、序号、数据、指令和注解等组成，说明各部分的作用和相互关系。
3. 数控加工程序的常见格式教师介绍数控加工程序的常见格式，如ISO代码、APT语言等，并进行实例分析，让学生了解不同格式的特点和适用场景。
三、编程要求与方法1. 编写格式的规范和要求教师通过示范和解读实例，讲解编写格式的规范和要求，包括字母大小写、代码对齐、空格使用等。
2. 坐标系的选择与设定教师详细介绍绝对坐标系和相对坐标系的概念和使用方法，引导学生根据实际加工需要进行选择与设定。
3. 加工参数和工艺参数的设置教师通过示范和实例，讲解加工参数和工艺参数的设置方法，帮助学生理解参数对加工效果的影响。
数控技术第二版课后答案完整版
数控技术第二版课后答案HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】数控技术第二版章节练习答案第一章绪论数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么？答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。
数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工数控机床的组成及各部分基本功能答：组成：由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成输入输出设备：实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置：接受来自输入设备的程序和数据，并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。
伺服系统：接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件。
测量反馈装置：检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。
机床本体：用于完成各种切削加工的机械部分。
．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别？答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。
如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。
（2）直线控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。
b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。
如：简易数控车床和简易数控铣床等。
（3）连续控制数控机床（轮廓控制数控机床）：对刀具相对工件的位置，刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。
具有点位控制系统的全部功能，适用于连续轮廓、曲面加工。
．数控机床有哪些特点？答：a．加工零件的适用性强，灵活性好；b．加工精度高，产品质量稳定；c．柔性好；d．自动化程度高，生产率高；e．减少工人劳动强度；f．生产管理水平提高。
适用范围：零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等．按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床？各有何特点？答：（1）开环控制的数控机床；其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：逐点比较法、数字积分法；c.通常采用降速齿轮；d. 价格低廉，精度及稳定性差。
数控技术第二版课后答案
数控技术第二版章节练习答案第一章绪论数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。
数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工数控机床的组成及各部分基本功能答：组成：由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成输入输出设备：实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置：接受来自输入设备的程序和数据，并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。
伺服系统：接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件。
测量反馈装置：检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。
机床本体：用于完成各种切削加工的机械部分。
．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床三者如何区别答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。
如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。
（2）直线控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。
b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。
如：简易数控车床和简易数控铣床等。
（3）连续控制数控机床（轮廓控制数控机床）：对刀具相对工件的位置，刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。
具有点位控制系统的全部功能，适用于连续轮廓、曲面加工。
．数控机床有哪些特点答：a．加工零件的适用性强，灵活性好；b．加工精度高，产品质量稳定；c．柔性好；d．自动化程度高，生产率高；e．减少工人劳动强度；f．生产管理水平提高。
适用范围：零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等．按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床各有何特点答：（1）开环控制的数控机床；其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：逐点比较法、数字积分法；c.通常采用降速齿轮；d. 价格低廉，精度及稳定性差。
（2）闭环控制系统；其特点：a. 反馈信号取自于机床的最终运动部件（机床工作台）；b. 主要检测机床工作台的位移量；c. 精度高，稳定性难以控制，价格高。
《机床数控技术》教学大纲
机床数控技术》教学大纲课程类别：专业基础课课程名称：机床数控技术开课单位：机械与动力工程学院课程编号：03020103总学时：36学分：2适用专业：机械类专业先修课程：电工电子技术基础、机械工程基础知识、微机原理、C语言程序设计、机械控制工程基础、机械工程测试技术、机械制造基础等。
一、课程在教学计划中的地位、作用现代数控技术集机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体，是现代制造技术的基础，它的发展和运用，开创了制造业的新时代，使世界制造业的格局发生了巨大变化。
《机床数控技术》是机械类专业必修的专业基础课。
本课程2005年被评为山西省精品课程，2010年被评为国家级精品课程，2013年被评为国家精品资源共享课，还定为我校“机械制造及其自动化”硕士入学考试课程。
学习本课程的目的是使学生在短时间内掌握数控系统、数控原理、插补原理、伺服系统、检测原理、数控编程概念、数控机床等有关基本知识，并通过基本实验增加感性知识。
二、课程内容、基本要求第一章概论了解（2学时）1.1了解数控技术与数控机床的基本概念1.1.1了解数字控制和数控机床的概念。
1.1.2理解机床数字控制的原理。
1.1.3了解数控机床的组成及特点。
1.2了解数控机床分类1.3了解数控机床技术的发展历程、现状与发展趋势1.3.1了解数控机床技术的发展历程。
1.3.2了解数控机床技术的技术现状与发展趋势。
1.3.3了解数控机床技术的关键技术分析。
1.4数控编程技术的发展历程、现状与发展趋势1.4.1了解数控编程技术的发展历程。
1.4.2了解数控编程技术的技术现状与发展趋势。
1.5了解中北大学《机床数控技术》教学团队近年来取得的研究成果第二章数控机床的程序编制理解（4学时）2.1概述2.1.1了解数控编程的基本概念。
2.1.2了解数控编程方法简介。
2.1.3理解数控编程的几何基础。
数控技术第二版课后答案完整版
数控技术第二版课后答案HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】数控技术第二版章节练习答案第一章绪论数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么？答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。
数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工数控机床的组成及各部分基本功能答：组成：由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成输入输出设备：实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印数控装置：接受来自输入设备的程序和数据，并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。
伺服系统：接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件。
测量反馈装置：检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。
机床本体：用于完成各种切削加工的机械部分。
．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别？答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。
如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。
（2）直线控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。
b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。
如：简易数控车床和简易数控铣床等。
（3）连续控制数控机床（轮廓控制数控机床）：对刀具相对工件的位置，刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。
具有点位控制系统的全部功能，适用于连续轮廓、曲面加工。
．数控机床有哪些特点？答：a．加工零件的适用性强，灵活性好；b．加工精度高，产品质量稳定；c．柔性好；d．自动化程度高，生产率高；e．减少工人劳动强度；f．生产管理水平提高。
适用范围：零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等．按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床？各有何特点？答：（1）开环控制的数控机床；其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：逐点比较法、数字积分法；c.通常采用降速齿轮；d. 价格低廉，精度及稳定性差。
参考答案-《数控加工基础(第四版)习题册》-A02-3481
一、填空题 1. 几何形状 2. 自动 3.计算机专用软件 4. 手工 5. 自动 6. 校验 二、判断题 1. × 2. √ 3. × 4. × 5. × 6. × 7.√ 三、选择题 1. A 2. D 3. C 四、名词解释 答案（略）。 五、简答题 答案（略）。
§2—3 数控加工代码及程序格式
一、填空题 1. 符号 2. 程序段 程序段 3. 地址符 4. N 5. G 6. 地址符 7.
4
F 8. S 9. T 10. 刀具 补偿 11. 状态 12. 程序字 13. 程序名 14. M02 M30 15. 主体 16. M02 或 M30_ M99 17.调用子程序 O200 三 18．调用子程序 O0200 三次
二、判断题 1. √ 2. √ 3. √ 4. × 5. √ 6.√ 7. × 8. √ 9. × 10. √ 11. √ 12. √ 13. × 14. √ 15. √ 16. √ 17. √ 18. √ 19. √ 20. √ 三、选择题 1. D 2. D 3. C 4. A 5. A 6. C 7. A 8. C 9. A 10. D 11. C 12. D 13. A 14. B 15. A 16.C 17. C 18. B 19. B 20. A 21.B 22. C 23. C 24. D 25. C 26. B 27. A 28. A 29. B 30. A 31. D 32.B 33. B 34. B 四、简答题 答案（略）。 五、编程题
三、简答题
答案（略）。
§3—2 数控车床编程基础
一、填空题 1. 混合 2. 工件 3. 坐标 正 负 4. 直径 半径 5. mm 6. 快 速 7. 机床参数 8. 折 9. 直线插补 10. 顺时针 逆时针 11. 起 12. 正 负 13. G32 X（U） Z（W） F ； 14. 一 15. 圆弧半径 16. G01/G00 17. G41 G42 18．G40 19. 取消 20. G02/G03 直线 21. G90 X（U）__ Z（W）__ F__； 22. 起 X 23. 车削圆锥面时起点半径与终点半径的差值 24. G94 X（U）__ Z（W）__ F__； 25. 径 轴 Z X 26. 锥螺纹始点与 终点的半径差 螺纹导程 27. X 向背吃刀量 精加工程序的第一个程序段的段 号 精加工程序的最后一个程序段的段号 X 向精加工余量（直径量） Z 向精 加工余量 28. 粗加工每次背吃刀量（正值，Z 向） X 向精加工余量（直径量） Z 向精加工余量 29.粗切时 X 向切除的总余量（半径值） 粗切时 Z 向切除的 总余量 循环次数 30. 刀具完成一次轴向切削后在 X 方向的偏移量 Z 轴 方向的每次切削进给的背吃刀量 切削到终点的退刀量 31. 镗孔 端面深孔 钻 32. 切槽过程中径向每次切入量 沿径向切完一个刀宽后退出，在 Z 向的 移动量 刀具切到槽底后，在槽底沿 Z 方向的退刀量 33. 精车重复次数 螺 纹尾端倒角量 刀尖角度 二、判断题 1. × 2. × 3. √ 4. × 5. √ 6.√ 7. × 8. × 9. × 10.
数控加工程序编制-加工中心-孔类零件程序编制全解
G88循环
二、相关知识
（二）固定循环功能
（5）精镗循环（G76） 指令格式： G76 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_
精镗时，主轴在孔底定向停止后，向刀尖反方向移 动，然后快速退刀。
这种带有让刀的退刀不会划伤已加工平面，保证了 镗孔精度。
程序格式中，Q 表示刀尖的偏移量，一般为正数， 移动方向由机床参数设定。
1
钻中心孔
2
钻φ5mm通孔
3
攻丝
螺纹孔加工工序卡
刀具规格
类型
材料
A4中心钻
高速钢
Φ4.2mm麻花钻 高速钢
M5mm细牙丝锥 高速钢
主轴转速 （r/min）
1200 600 80
进给速度 （mm/min）
20 30 64
（6）编制零件螺纹孔钻中心孔加工程序
四、拓展知识
用西门子802D孔及螺纹加工循环指令加工图零件。
（二）固定循环功能
（2）带停顿的钻孔循环（G82） 指令格式：
G82 X_Y_Z_P_R_F_
G82循环
该指令除了要在孔底暂停外，其它动作与G81相同。暂 停时间由地址P给出。此指令主要用于加工盲孔，以提 高孔深精度。
二、相关知识
（二）固定循环功能
（3）断屑式深孔加工循环（G73）
指令格式： G73 X_Y_Z_Q_R_F_
三、工作任务的完成
（一）数控加工工艺的制订
4.刀具准备，填写刀具卡
序号
1 2 3
4
5 6 7
刀具号
T05 T06 T07
名称 麻花钻 麻花钻 镗刀
T08 镗刀
T09 中心钻 T10 机用铰刀 T11 麻花钻
刀具规格 直径