数控加工原理与编程基础.
数控加工编程与操作铣床(加工中心)编程基础
4、刀具交换装置 1）无机械1）多品种、单件小批量生产的零件或新产品试制中的零件。 2）几何形状复杂的零件。 3）精度及表面粗糙度要求高的零件。 4）加工过程中需要进行多工序加工的零件。 5）用普通机床加工时，需要昂贵工装设备（工具、夹具和
模具）的零件。
我国第一台数控铣床
TK7640
二、加工中心种类 1、按机床形态分类
数控铣床总体布局示意图 (a)工件进给运动的升降台铣床； (b) (c)工件进给运动的龙门式数控铣床 (d)铣头进给运动的龙门式数控铣床
立式加工中心
卧式加工中心
龙门加工中心
万能加工中心 万能加工中心具有立式和卧式 加工中心的功能，工件一次装夹后 就能完成除安装面外的所有侧面和 顶面（5个面）的加工，也称为五 面加工中心。 两种形式：一种是主轴可实现 立、卧转换；另一种是主轴不改变 方向，工作台带动工件旋转90°。
1 铣床（加工中心）
一、铣床（加工中心）的简介
加工中心（Machining Center）是从数控铣床的基础上 发展来的，并且具有自动换刀系统，工件在一次装夹后，数 控系统就可以控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具， 实现钻、铣、镗、扩、铰、攻螺纹、切槽等多种加工功能。
数控铣床和加工中心的主要区别是：数控铣床没有刀库 和自动换刀装置，而加工中心则是带有刀库并具有自动换刀 功能的数控铣床。
3、绝对和增量位置数据：G90，G91
绝对尺寸编程格式：
G90
模态方式
相对尺寸编程格式：
G91
模态方式
对于绝对坐标，所有位置坐标都参照当前工件坐标原点来 表示刀具运动。
…
N110 G90 G01 X0 Y-25 F200
N120 G01 X-19 Y-25
数控加工概述ppt课件
进给速度：单位时间内坐标轴移动的距离。 （加工时刀具相对于工件的移动速度）
单位：mm/min mm/r 速度修调：通过修调倍率对速度进行适量 修调。 ❖数控机床在加工过程中能通过速度修调实时调 整进给速度和主轴转速，便于加工。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
成形车刀
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
仿 型加工
靠模板
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
制的机床。 • 数控加工：泛指在数控机床上进行零件加工的
工艺过程。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
• 数控机床与普通机床比较：
数控机床在普通机床基础上增加了对机床运动和
动作自动控制 的功能部件，使数控机床能够自动
1. 加工精度高，加工质量稳定 ☻ 数控机床的机械精度高 ☻ 数控机床的控制精度高（0.001mm/P） ☻ 无人为误差，加工的一致性好
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
2. 数控加工的生产效率高 ☻极大地缩短加工的辅助时间（快速行程、自
N ＋ Y走 一 步
YB
Fm＞ 0
Fm＜ 0
R
A
数控机床技能实训：第三章 数控车床的加工工艺基础与编程
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第三章 数控车床的加工工艺基础 与编程
范围很大，并可无级调速，加工时可选用最佳的切削速度和进 给速度，可实现恒转速和恒切速，以使切削参数最优化，这就 大大地提高了生产率，降低了加工成本，尤其对大批量生产的 零件，批量越大，加工成本越低。
中体现并由机床自动完成加工，因此，数控加工工艺 的正确与 否将直接影响到数控车床的加工精度和效率。 一、数控车削加工零件的类型
数控车床车削的主运动是工件装卡在主轴上的旋转运动， 配合刀具在平面内的运动，加工的类型主要是回转体零件。
回转体零件分为轴套类、轮盘类和其他类几种。轴套类和 轮盘类零件的区分在于长径比，一般将长径比大于1的零件视为 轴套类零件；长径比小于1的零件视为轮盘类零件。
第三章 数控车床的加工工艺基础 与编程
3.1数控车削加工工艺基础知识 3.2数控车削加工工艺的相关内容 3.3数控车削加工编程基础
第三章 数控车床的加工工艺基础 与编程
3.1数控车削加工工艺基础知识
数控车床与普通车床相比，加工效率和精度更高，可以加 工的零件形状更加复杂，加工工件的一致性好，可以完成普通 车床无法加工的具有复杂曲面的高精度的零件。
端面，端面的轮廓也可以是直线、斜线、圆弧、曲线或端面螺 纹、锥面螺纹等。
(3)其他类零件 数控车床与普通车床一样，装上特殊卡盘就可以加工偏心
轴，或在箱体、板材上加工孔或圆柱。
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第三章 数控车床的加工工艺基础 与编程
二、数控车削的加工特点 数控车削是数控加工中使用最广泛的加工方法之一，同常
数控车编程
3）G33 是螺纹加工指令，可控制刀架按预定的 方式加工螺纹。
4）G36 是子程序调用指令，G36将程序运行从 主程序转至子程序。
5）G37 是子程序的开始语句。
6）G38 是子程序的结束语句.它与G37成对使用。
7）G80 表示一个循环的结束。
• G00 X（d + 2T）速移至循环起点 增量方式进入循环
• G00 X-（2T + 2s）
径向进刀
• G01 Z-(L1+ 2) F__
轴向车柱面
• G01 X（2T） Z-L2 F__ 轴向车锥面
• G00 Z （L1 + L2+ 2）
轴向快退
二、数控车编程常用指令
• 不同的数控车床，其编程功能指令基本是相同的，但也有 个别的功能指令定义有所不同，这里以CK0630数控车床 为例介绍数控车床的基本编程指令，其控制系统为 FANUC OTE-A系统。
• 常用的具有独特功能的准备功能指令有以下几个：
1）G28 使刀架沿X轴方向（即径向）快速返回 程序起始点（或对刀点）的径向位置。
X = Xp Z = Zp + 工件外伸长度 + 卡盘厚度（CK0630车床的卡 盘厚度为20mm）
注意 ：
1）在机床坐标系中，坐标值是刀架中心相对于机床原点的 距离；
2） 在工件坐标系中，坐标值是刀尖相对于工件原点的距离。
二）输入方式
• 与其他数控机床加工程序不同的是，在数控车 的加工程序中，同一程序段中刀位的输入方式 可以是绝对输入方式也可以是增量输入方式。 一般，用X— Z— 表示绝对输入方式，用U— W— 表示增量输入方式，在一条加工指令中， X（U）— Z（W）— 可以混合使用。其中， X— 或U— 都是径向上的直径值或直径增量。
数控编程基础知识
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2.4 常用编程指令
2.4.1 准备功能指令 准备功能（Traverse Functions）指令，又称G功能 或G指令，它是建立数控机床某种加工方式的指 令。G指令大多数由地址符G和后续的两位数字组 成，从G00~G99有100种。 G指令通常可以分为模 态指令和非模态指令两种，模态指令（Acting Modally）又称续效指令，一旦被定义后，该指令 一直有效，只有当同组的其它指令出现后该指令 才失效，而非模态指令是指只在本程序段有效的 指令。
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举例说明： 下图所示为数控车床的坐标轴。
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根据数控立式铣床结构图，试确定X、Y、Z直线坐标轴。
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为了编程和加工的方便，有时还要设置附加坐标系。对于直线 运动，通常建立的附加坐标系有：
①指定平行于X、Y、Z的坐标轴 可以采用的附加坐标系：第二组U、V、W坐标，第三组P、Q、R 坐标。 ②指定不平行于X、Y、Z的坐标轴 也可以采用的附加坐标系：第二组U、V、W坐标，第三组P、 Q、R坐标。 ③如果在第一组A、B、C作回转运动的同时，还有平行或不平 行于A、B、C回转轴的第二组回转运动，可命名为D、E、F。
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(3)坐标平面选择指令
坐标平面选择指令是用来选择直线、圆弧插补的平面 和刀具补偿平面的。 G17表示选择 XY平面 G18表示选择 ZX平面 G19表示选择 YZ平面
各坐标平面如右图所 示。一般，数控车床 默认在ZX平面内加 工，数控铣床默认在 XY平面内加工。
坐标平面选择
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2. 快速点定位指令(G00)
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①数控车床的原点 在数控车床上，机床原点一般取在卡盘端面与主轴中心 线的交点处，见下图。同时，通过设置参数的方法，也 可将机床原点设定在X、Z坐标的正方向极限位置上。
数控车床编程基础教学
数控车床编程与操作指令软件代码免费下载2.1 数控车床编程基础标题：数控车床编程基础4课时一、教学目的：熟悉数控车床的编程特点，熟练掌握数控车床工件坐标系的建立方法和指令。
理解并掌握数控车削的基本指令。
二、教学安排：（一）旧课复习内容：数控机床坐标系的设定规则（5分钟）（二）新课教学知识点与重点、难点：第1节数控车床编程基础一、数控车编程特点（理解）二、数控车的坐标系统（理解）三、直径编程方式（难点）四、进刀和退刀方式理解（理解）五、绝对编程与增量编程（难点）第2节数控车床基本G指令应用一、坐标系设定G50（掌握）G54~G59（掌握）二、基本指令G00、G01、G02、G03、G04、G28（掌握）三、有关单位设定G20、G21、G94、G95（掌握）三、新课内容：2.1数控车床编程基础第一节数控车床编程基础一、数控车编程特点(1) 可以采用绝对值编程(用X、Z表示)、增量值编程(用U、W表示)或者二者混合编程。
(2) 直径方向(X方向) 系统默认为直径编程，也可以采用半径编程，但必须更改系统设定。
(3) X向的脉冲当量应取Z向的一半。
(4)采用固定循环，简化编程。
结合生产实际，用实物、图表直观教学，(5) 编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而实际上为圆弧，因此，当编制加工程序时，需要考虑对刀具进行半径补偿。
二、数控车的坐标系统加工坐标系应与机床坐标系的坐标方向一致，X轴对应径向，Z轴对应轴向，C轴（主轴）的运动方向则以从机床尾架向主轴看，逆时针为＋C向，顺时针为－C向，如图2.1.1所示：加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置，一般在工件的右端面或左端面上。
图2.1.1数控车床坐标系三、直径编程方式在车削加工的数控程序中，X轴的坐标值取为零件图样上的直径值，如图2.1.2所示：图中A点的坐标值为（30，80），B点的坐标值为（40，60）。
采用直径尺寸编程与零件图样中的尺寸标注一致，这样可避免尺寸换算过程中可能造成的错误，给编程带来很大方便。
数控编程加工原理
数控编程加工原理 数控编程加工原理首先要分析被加工零件图，进行工艺分析、工艺设计，
即将刀具与工件的相对运动轨迹、加工过程中主轴转速和进给速度的变换、 冷却液的开关、工件和刀具的交换等控制和操作，按规定的代码和格式编 制成加工程序，然后将该程序艳人数控系统。数控系统按照加工程序的要 求，自动完成零件的加工。
1 数据转换与控制过程 (1)译码。译码是由译码程序将用文本格式编写的零件加工程序，以程 序段为单位转换成机器运算所要求的数据结构。 (2)刀补计算。零件的加工程序一般是按零件轮邢和工艺要求的进给路 线编制的.而数控机床在加工过程中所控制的是刀具中心的运动轨迹，不同 的刀具其几何参数也不相同。因此，在加工前必须将编程轨迹变换成刀具中 心的运动轨迹，这样才能加工出符合要求的零件。刀补计算就是完成这种转 换的处理程序。 (3)插补计算。数控编程程序提供了刀具运动的轨迹.而刀具怎么从起点运 动到终点，则由数控系统的抽补计算装置来控制。插补计算的任务就是要根 据进给要求，在轮廓起点和终点之间计算出若千个中间点的坐标值，再将这 些坐标值输人到伺服系统，实现加工运动。 (4) PLC控制。CNC系统对机床的控制分为轨迹控制和逻辑控制。轨迹 控制是对各坐标轴的位置和速度的控制;逻辑控制是对主轴的起停、换向. 刀具的更换，工件的夹紧与松开等运动或动作进行的控制。逻辑控制通常由 可编程序控制器(PLC)来实现。 由此可见，数控加工原理就是将数控加工程序以数据的形式枪人数控系 统，通过译码、刀补计算、插补计算来控制各坐标轴的运动，通过PLC的 协调控制.实现零件的自动加工。 数控机床坐标系介绍 在数控机床上加工零件，刀具与工件的相对运动是以数字的形式体现 的。因此，必须建立相应的坐标系，才能明确刀具与工件的相对位t。数控 机床的坐标系包括坐标原点、坐标轴和运动方向。
由于工件在数控机床上加工的工艺内容多、工序集中，因此每一个数控 编程员和数控机床的操作者都必须对数控机床的坐标系有一个完整且正确的
数控车床编程基础教案
图17圆弧插补b
A.绝对坐标编程
半径法：G02 R23. F30;
圆心法：G02 I23. K0 F30;
B.相对坐标编程
半径法：G02 R23. F30;
圆心法：G02 I23. K0 F30;
图18圆弧插补C
A.绝对坐标编程
半径法：G03 R30 F30;
圆心法：G03 I0 K-30 F30;
为了确定机床的运动方向和移动的距离,要在机床上建立一个坐标系,这个坐标系就是标准坐标系,也叫机床坐标系,机床坐标系采用右手笛卡尔坐标系;
图2右手笛卡尔坐标系
图3机床坐标系的建立
2.机床坐标轴方向和方位的确定
1Z轴的规定
平行于机床主轴轴线的坐标轴为Z轴,如数控铣床主轴带动刀具旋转,与主轴平行的坐标即为Z坐标,如图4所示；
相对坐标编程为：G01-25.9 F;
作业
课后习题
教学后记
绝对编程与增量编程的方法和区别、单位设置、进给量设置、主轴转速设置、是编程的前题条件,基本指令G00、G01是最常用的两条指令,要注意各自的适用场合;
第二章 数控车床编程基础教案
课题
第三节圆弧插补指令
课时
2
教学目标
1.圆弧顺逆的判断前置刀架与后置刀架
图6卧式数控铣床的机床坐标系
3Y轴的确定
Y轴方向可根据已确定的Z轴、X轴方向,用右手直角笛卡儿坐标系来确定;
4回转轴
绕X轴回转的坐标轴为A,绕Y轴回转的坐标轴为B,绕Z轴回转的坐标轴为C,方向采用右手螺旋定则;
5附加坐标轴
如果机床除有X、Y、Z主要的直线运动坐标外,还有平行于它们的坐标运动,则应分别命名为U、V、W;
适用范围：适用于加工形状复杂的如具有非圆曲线、列表曲线和曲面组成的零件编程,以及各类柔性制造系统FMS和集成制造系统CIMS,应用广泛;
数控铣削与加工技术第3章 数控铣床编程基础知识
（4）数控加工仿真。数控加工仿真是指通过软件模拟加 工环境、刀具路径与材料切除过程来检验并优化加工程 序，具有柔性好、成本低、效率高且安全可靠等特点， 是提高编程效率与质量的重要措施。
Y坐标轴垂直于X、Z坐标轴。当X轴、Z轴确定之后， 按笛卡儿直角坐标系右手定则法判断，Y轴方向就被唯 一确定。（4）旋转运动A、B和C。旋转运动用A、B和 C表示，规定其分别为绕X、Y和Z轴旋转的运动。A、B 和C的正方向相应地表示在X、Y和Z坐标轴的正方向上 ，按右手螺旋前进方向。
图3-6加工中心坐标运动轴
当零件在机床上被装夹好后，相应的编程原点在机 床坐标系中的位置称为加工原点，也称为程序原点。由 程序原点建立起的坐标系即加工坐标系。
因此，编程人员在编制程序时，只要根据零件夹的实际位置。对加工人员 来说，则应在装夹工件、调试程序时，确定加工原点的 位置，这样数控机床才能按照准确的加工坐标系位置开 始加工。
阶段3 工件坐标系的建立
编程时一般选择工件上的某一点作为程序原点，并 以这个原点作为坐标系的原点，建立一个新的坐标系， 这个新的坐标系就是工件坐标系（编程坐标系）。工件 坐标系是编程人员在编程时相对工件建立的坐标系，它 只与工件有关，而与机床坐标系无关。但考虑到编程的 方便性，工件坐标系中各轴的方向应与所使用的数控机 床的坐标轴方向一致。
图3-4右手直角笛卡儿坐标系
图3-5数控铣床的坐标系统 (a)立式开降台铣床；（b）卧式开降台铣床
图3-5（a）为立式升降台铣床的坐标方向。其Z轴 垂直（与主轴轴线重合），且向上为正方向；面对机床 立柱的左右移动方向为X轴，且将刀具向右移动（工作 台向左移动）定义为正方向；根据右手笛卡儿坐标系的 原则，Y轴应同时与Z轴和X轴垂直，且正方向指向床身 立柱。
数控机床编程基础
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第二节 手工编程与自动编程
2．用CAM（计算机辅助制造）软件编程 将加工零件以图形形式输入计算机，由计算机自动进行数值
计算、前置处理，在屏幕上形成加工轨迹并及时修改，再通 过后置处理形成加工程序输入数控机床进行加工 。 自动编程可以大大减轻编程人员的劳动强度，将编程效率提 高几十倍甚至上百倍，同时解决了手工编程无法解决的复杂 零件的编程难题。
段。 2）准备功能字 准备功能字的地址符是G，所以又称为G功能、
G指令或G代码。它是数控机床准备好某种运动方式的指令。 3）坐标尺寸字 坐标尺寸字是用来指令机床在各坐标轴上的
移动方向和位移量，由尺寸地址符和带正、负号的数字组成。
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第三节 程序的结构与格式
4）进给功能字 进给功能字又称F功能或F指令，由地址符F和 若干位数字组成。
绝对值编程，U、V、W表示增量值编程。
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第五节 常用编程指令
2．设定工件坐标系指令——G50 G50指令（有些数控系统采用G92指令）是将工件坐标系设定
在相对于刀具起始点的某一空间位置上，并把这个设定值寄 存在数控系统的存储器中，作为后续各程序段绝对尺寸的基 点。 ３．选择机床坐标系指令——G53 在建立机床坐标系后，如果某程序段需要使用机床坐标系作 为坐标值的基准，可用G53指令选定。
3．编写程序单 根据所计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的切削用量以
及辅助动作，按数控系统规定使用的指令代码及程序段格式， 编写零件加工程序单。 4．制作控制介质 程序单编写好之后，需要制作成控制介质，以便将加工信息 输入给数控系统。 5．程序检验和试切 编制好的程序必须经过检验和试切才能正式使用。