数控技术复习资料

1、第一章：绪论第一章：绪论主要教学内容：主要教学内容：1.1 数控技术的基本概念数控技术的基本概念 、数控系统及其组成数控系统及其组成1.2 数控机床的基本组成和工作原理数控机床的基本组成和工作原理 1.3 数控机床的分类数控机床的分类 1.4 数控机床的特点数控机床的特点及其发展。要求掌握：数控技术的概念、组成、工要求掌握：数控技术的概念、组成、工作原理和数控机床分类。了解现代制造作原理和数控机床分类。了解现代制造技术及发展。技术及发展。1 1、主要名词术语：、主要名词术语：数控技术数控技术、数控系统、数控机床、数控装置、数控系统、数控机床、数控装置、加工中心、加工中心、FMCFMC、FMSF

2、MS、CIMSCIMS等等 P13P132 2、数控机床的基本组成和工作原理、数控机床的基本组成和工作原理 ：插补、联动轴（控制轴）？3、数控机床的分类数控机床的分类 按伺服驱动的特点、按控制轨迹的特点分类4、数控机床的特点数控机床的特点及其发展5、现代制造技术现代制造技术第二章：数控机床的机械结构第二章：数控机床的机械结构 P14数控机床机械结构的特点与要求数控机床机械结构的特点与要求第三章第三章 数控加工技术数控加工技术 P67P67 数控加工的工艺特点：数学处理、首件试切、数控加工的工艺特点：数学处理、首件试切、柔性、与普通机械加工的异同柔性、与普通机械加工的异同 数控加工工序的划分原则

3、与内容：数控加工工序的划分原则与内容：工序划分工序划分的原则的原则与方法与方法 、加工路线、进退刀的确定 数控机床用刀具与夹具：要适应高数控机床用刀具与夹具：要适应高柔性的数柔性的数控加工要求，机夹可转位刀具、组合夹具、通用控加工要求，机夹可转位刀具、组合夹具、通用装备装备 数学计算数学计算 复习思考题：复习思考题：P98第四章第四章 数控机床编程数控机床编程 P99 编程的基本概念编程的基本概念 数控系统的机能说明数控系统的机能说明 数控车床的程序编制数控车床的程序编制 数控镗铣类机床的程序编制数控镗铣类机床的程序编制 基本编程指令基本编程指令 主要教学内容：主要教学内容：编程的基本概念与基

4、本功能指令编程的基本概念与基本功能指令1、基本概念：编程的方法、代码、程序的基本组成、程序段、基本概念：编程的方法、代码、程序的基本组成、程序段、程序字、格式，主程序的六个要素、模态代码与非模态代码（程序字、格式，主程序的六个要素、模态代码与非模态代码（单段有效代码单段有效代码 ）、开机默认与码分组、）、开机默认与码分组、主程序和子程序主程序和子程序2 2、基本功能指令（机能说明）：基本功能指令（机能说明）：1）G功能（插补机能）：功能（插补机能）：G00G99、见代码表、见代码表2）F功能功能 （进给机能）：模态、指定进给速度、不能为（进给机能）：模态、指定进给速度、不能为F0或或负负3）S

5、功能（主轴机能）：指定主轴转速、不能负功能（主轴机能）：指定主轴转速、不能负4）M功能（辅助机能）：功能（辅助机能）：M00M99、见代码表、见代码表5）F功能（刀具机能）：指定刀具（刀号）与选择刀补（存功能（刀具机能）：指定刀具（刀号）与选择刀补（存储器号）储器号）6）尺寸字：指定坐标位置尺寸的地址，具有一定的规律：）尺寸字：指定坐标位置尺寸的地址，具有一定的规律： X，Y， Z U， V， W P， Q， R 位置坐标 I，J，K 圆弧圆心坐标 A，B，C，D，E 角度坐标 坐标轴及方向规定总结坐标轴及方向规定总结1)Z1)Z轴：与机床主轴轴线平行的坐标轴为轴：与机床主轴轴线平行的坐标轴为

6、Z Z轴轴2)X2)X轴轴工件旋转：工件旋转： 工件的径向为工件的径向为X X轴，平行于装夹表面或横向拖板轴，平行于装夹表面或横向拖板刀具旋转：刀具旋转：Z Z轴水平轴水平：从刀具主轴后端看工件右手：从刀具主轴后端看工件右手为为+X+XZ Z轴垂直轴垂直：从刀具主轴看立柱，右手从刀具主轴看立柱，右手为为+X+X3)3)Y Y轴：用右手定则确定轴：用右手定则确定基本编程指令基本编程指令 一机床坐标系的建立和选择一机床坐标系的建立和选择 二.工件坐标系的建立和选择 根据有无回参考点功能，确定工件坐标系有两种方法：1. G92 (G50)（没有回参考点功能） 通过刀具在工件坐标系的位置刀具在工件坐标

7、系的位置坐标（x，y，z）来确定坐标系原点。（不能是相对坐标）该指令只是设定坐标系，刀具并不运动。 P112G92 X x0 Y yo Z z0（铣床）G50 X x0 Z z0 （车床）2.G54-G59坐标系预置指令(有回参考点功能) G54G59工件坐标系的设定，首先通过对刀确定工件坐标系原点和机床坐标系原点的偏置距离，在机床面板上把这个偏置距离输入到相应的寄存器中，程序编写时，只要直接写入G54G59即可。确定工件坐标系的方法确定工件坐标系的方法G92（G50）G54G59N10 G50 X x0 Z z0N10 G54 通过刀具在工通过刀具在工件坐标系的坐标件坐标系的坐标(x0, z

8、0)来确定工件坐标来确定工件坐标系的位置系的位置, 这个坐这个坐标写在程序中。标写在程序中。ZXz0 x0XMYMOMXYOy0 x0 把原点的偏置值输入到把原点的偏置值输入到机床的寄存器（如机床的寄存器（如G54）中，）中，在程序中直接调用即可。在程序中直接调用即可。三.尺寸的公、英制与小数点输入四.绝对、相对坐标编程： G90 G91对于车床:绝对坐标用X、Z表示 。相对坐标用U、W表示五. 基本移动指令 G00、G01、 G02/G03、 G17、G18、G19、 G04 G04、 G40、G41、G42、G43、G44、G49数控车床的程序编制数控车床的程序编制 一.数控车床的特殊编程

9、指令螺纹切削、恒线速度切削、刀补、进给的单位设置二.数控车床加工循环简单固定循环、复合固定循环（G70G76）数控车床程序的基本格式数控车床程序的基本格式O_N1 G00 G40 G18 G98 G21N2 G54 (G50X_Z_)N3 T_N4 S_ F_ (M_ ).N51 G28 X_Z_M05N52 T_M06N53 S_F_ (M_)N54 G_X_Z_N99 G28 X_ Z_ M05N100 M021.程序号程序号2.初始化初始化G代码指令代码指令3.坐标系设定指令坐标系设定指令3.刀具和切削参数指令刀具和切削参数指令4.正常的刀具加工阶段正常的刀具加工阶段 5.刀具的退出与换

10、刀刀具的退出与换刀 6.程序结束程序结束这是具有自动返回参这是具有自动返回参考点功能的机床考点功能的机床,若不若不能返回呢能返回呢?离工件足够远的离工件足够远的地方地方数控镗铣床的程序编制数控镗铣床的程序编制 一、数控镗铣床的代码体系与编程特点一、数控镗铣床的代码体系与编程特点1、代码体系：、代码体系：P145 表表4-7 通常需三轴控制通常需三轴控制2、编程特点：、编程特点： 1）工件坐标系建立用）工件坐标系建立用G92G92或或G54-G59G54-G59 2）绝对）绝对/增量尺寸用增量尺寸用G90/G91指定，指定，极坐标编程（极坐标编程（G15G15、G16G16） 3）刀补、固定循环

11、功能不同于数控车床）刀补、固定循环功能不同于数控车床 4）一般具有镜像加工、比例缩放、）一般具有镜像加工、比例缩放、图形旋转、图形旋转、极坐标极坐标编程等功能编程等功能二、数控镗铣床的固定循环二、数控镗铣床的固定循环 返回点平面指令返回点平面指令G98/G99、固定循环指令(G80-G89:均为模态指令)子程序、宏程序、参数编程、蓝图编程子程序、宏程序、参数编程、蓝图编程宏程序实际上是带有变量的子程序宏程序实际上是带有变量的子程序参数编程（参数编程（SIEMENS系统）系统）参数相当于宏编程中的变量参数相当于宏编程中的变量子程序、宏程序、参数编程、蓝图编程子程序、宏程序、参数编程、蓝图编程第五

12、章第五章 数控机床的驱动数控机床的驱动 系统组成系统组成：进给伺服系统由进给伺服系统由伺服驱动器伺服驱动器、进给伺服电机进给伺服电机、机械传动装置机械传动装置和和位置检测装置位置检测装置等组成等组成 组成组成：由步进电机驱动器、步进电机和机械传动装置组成。：由步进电机驱动器、步进电机和机械传动装置组成。 特征：特征：没有位置检测装置，对进给系统不进行测量。没有位置检测装置，对进给系统不进行测量。 特点：特点：结构简单、调整方便、工作可靠、成本低。结构简单、调整方便、工作可靠、成本低。 组成组成：由伺服驱动器、交流伺服电机、位置检测装置和机械传动装置组成。：由伺服驱动器、交流伺服电机、位置检测装

13、置和机械传动装置组成。 特征：特征：有位置检测装置，一般是直线光栅，安装在最终移动部件上，直接有位置检测装置，一般是直线光栅，安装在最终移动部件上，直接检测出移动部件的最终位移。检测出移动部件的最终位移。 特点：特点：将检测到的实际位移和指令位移相比较，并用其误差信号来控制将检测到的实际位移和指令位移相比较，并用其误差信号来控制位移，向消除误差的方向移动，定位精度高，但位移，向消除误差的方向移动，定位精度高，但把机械结构全部包括系统之把机械结构全部包括系统之内，机械系统的惯性、摩擦和阻尼等因素可能会成为系统的不稳定因素，因内，机械系统的惯性、摩擦和阻尼等因素可能会成为系统的不稳定因素，因此这种

14、系统的调试工作比较复杂。此这种系统的调试工作比较复杂。 特征：特征：位置检测装置通常是位置检测装置通常是光电编码器，光电编码器，和进给伺服和进给伺服电机安装在电机安装在一起，用检测电机转角的方法来间接检测工作台或刀架的位移。一起，用检测电机转角的方法来间接检测工作台或刀架的位移。 由于由于位置反馈信号来自进给系统的中间环节，没有反映出机械位置反馈信号来自进给系统的中间环节，没有反映出机械传动环节产生的误差，因此称为半闭环进给伺服系统。其定位误差传动环节产生的误差，因此称为半闭环进给伺服系统。其定位误差比闭环系统低，但仍比开环系统高，比闭环系统低，但仍比开环系统高，一般可达一般可达: :0.00

15、50.01mm0.01mm步进电动机的步进电动机的工作原理工作原理 、通电方式、通电方式、 闭环闭环和半闭环伺服进给系统必须要有和半闭环伺服进给系统必须要有O0001N1 G54 G90 G21N2 S1000 M03N4 Z2N5 G01 Z-15 F80N6 G00 Z2N7 X80 Y50N3 G00 X20 Y30N8 G01 Z-15N9 G00 Z50 M05N10 M02N5 G01 Z-18 F80N8 G01 Z-18P116 例例4-1例题讲解：例题讲解：例例1、P188.1 刀具起点为（刀具起点为（0，0，50），改用增量方式编程。），改用增量方式编程。O00011N2

16、G91 G21N3 S1000 M03N5 Z-48N5 G01 Z-15 F80N7 G00 Z20N8 X60 Y20N4 G00 X20 Y30N8 G01 Z-15N10 G00 Z70 M05N11 M02N6 G01 Z-20 F80N9 G01 Z-20增量方式编程：增量方式编程：N1 G92 X0 Y0 Z50例例2、 试编制在数控铣床上，实现图所示零件从的铣削加工试编制在数控铣床上，实现图所示零件从的铣削加工程序程序(不考虑刀具半径不考虑刀具半径)。工件坐标系为。工件坐标系为G55，安装位置、，安装位置、原点如图；加工时主轴转速为原点如图；加工时主轴转速为 800rmin；进

17、给速度为；进给速度为50mmmin。（。（P120页）页）R205O0002N1 G55N2 S800 F50 M03N3 G00 X95 Y110 AN4 Z 15 A1N5 G01 Y25 BN6 G02 X75 Y5 R20 CN7 G01 X-10 DN8 G00 Z100 M05N9 M02ABCDA1例例2.P188-4. 利用利用I、J编制铣削加工程序，考虑编制铣削加工程序，考虑 （改为：（改为：I-20 J0 ）若指出刀具的运动轨迹？刀具的起点坐标A（ ），终点坐标G（ ）圆弧的两个切点坐标分别为D（ ），E（ ）G0007N1 G55N2 S800 F50 M03N3 G00

18、 X110 Y110 -AN4 G00 Z-15 -BN5 G00 G41 X95 Y110 D1 -CN6 G01 Y25 -DN7 G02 X75 Y5 R20 -EN8 G01 X-10 -FN9 G40 G00 X-10 Y-10 -GN10 G00 Z100 M05N11 M02ACBDEFG5 精车图示零件，加工时加工时主轴转速为主轴转速为500r/mm；进给速；进给速度为度为50mm/min，起刀点（180，50），坐标原点用G50设置，刀号0101，直径编程。O00020G50 X180 Z50S500 F50 T0101 M03G42 G00X36Z2 -AG01X40Z-1

19、 -BG01Z-40 -CG01X60 -DG01Z-80 -EG02X60Z-112R16 -FG01Z-132 -GG01X200 -HG40G00X180Z50T0100M05M02C1ABCDEFGX9050ZH例例: 编制下图所示的编制下图所示的4个个 10mm浅孔的数控加工程序。工件坐标系浅孔的数控加工程序。工件坐标系原点定于工件上表面对称中心，选用原点定于工件上表面对称中心，选用 10的钻头，起始位置位于工的钻头，起始位置位于工件坐标系件坐标系(0, 0, 200)处。处。 105 90 56410601212R3O0100N1 G90 G92 X0 Y0 Z200N2 S500 M03 M08N3 G00 Z20N4 G9