数控实操培训

1、数控技术介绍数控技术介绍一一.数控技术定义：数控技术定义：用数字代码的形式编制成程序，通过数控装置实现用数字代码的形式编制成程序，通过数控装置实现自动化加工的机床。自动化加工的机床。第一台数控机床的诞生：第一台数控机床的诞生：其发展与计算机技术密切相关，其发展与计算机技术密切相关，1946年世界上第年世界上第一台计算机在美国宾夕法尼亚大学诞生，一台计算机在美国宾夕法尼亚大学诞生，1952年，年，美国麻省理工学院与帕森斯公司进行合作，发明了美国麻省理工学院与帕森斯公司进行合作，发明了世界第一台三坐标数控铣床。世界第一台三坐标数控铣床。 NCNC (numerical control) (nume

2、rical control) （数控）（数控）CNC (computerized NC) （计算机数控）（计算机数控）DNC (direct NC) （直接数控或群控）（直接数控或群控） MC (machining center) （加工中心）（加工中心）数控系统的发展主要经历了以下几个阶段：数控系统的发展主要经历了以下几个阶段：(1)19521958年：电子管数控系统。年：电子管数控系统。(2)19591964年：晶体管数控系统。年：晶体管数控系统。(3)19651969年：中、小规模集成电路数控系统。年：中、小规模集成电路数控系统。(4)19701973年：小型计算机数控系统。年：小型计算

3、机数控系统。(5)1974现在：微处理器数控系统。现在：微处理器数控系统。二二. .数控机床的工作原理：数控机床的工作原理：检测装置检测装置程序及载体程序及载体输入装置输入装置数控装置数控装置（CNC装置）装置）输出装置输出装置伺服驱动装置伺服驱动装置机床主体机床主体三三. .数控机床的分类：数控机床的分类：1 1、按机床类型分：数控车床、铣床、钻床、镗床等。、按机床类型分：数控车床、铣床、钻床、镗床等。（观看资料片）（观看资料片）2 2、按控制方式分：点位控制、直线控制、连续控制。、按控制方式分：点位控制、直线控制、连续控制。直线控制直线控制点位控制点位控制连续控制连续控制四、四、加工特点加

4、工特点 ： 1.1.适应范围广；（适应多种不同零件的加工）适应范围广；（适应多种不同零件的加工） 2.2.生产效率和加工精度高；（程序控制，减少人为因生产效率和加工精度高；（程序控制，减少人为因素）素） 3.3.工序高度集中；（自动换刀系统，完成多种加工内工序高度集中；（自动换刀系统，完成多种加工内容）容） 4.4.完成复杂型面的加工；（自动加工，控制多轴运动）完成复杂型面的加工；（自动加工，控制多轴运动）五五. . 数控手工编程与自动编程数控手工编程与自动编程选择并确定需要进行数控加工的零件及内容进行数控加工工艺设计 对零件图形进行必要的数学处理 编写加工程序 加工程序的机上图形模拟 首件试

5、加工与加工检讨 加工工艺技术文件的编写与归档 引入引入CAD/CAM软件的时代背景：软件的时代背景：现代机械制造业的发展对零件的加工精度要求越来越高，现代机械制造业的发展对零件的加工精度要求越来越高，需要处理越来越多的曲面外形，手工编程很难解决曲面需要处理越来越多的曲面外形，手工编程很难解决曲面的编程问题。的编程问题。 产品的更新换代速度越来越快，产品加工编程和试制的产品的更新换代速度越来越快，产品加工编程和试制的周期都需要缩短周期都需要缩短 5.2现代加工领域现代加工领域CAD/CAM软件的引入软件的引入 选择并确定需要进行数控加工的零件及内容使用CAD/CAM软件进行零件三维建模 使用CA

6、D/CAM软件进行加工工艺和加工顺序的设置 使用CAD/CAM软件进行加工模拟 使用CAD/CAM软件进行加工程序的输出 首件试加工与加工检讨 加工工艺技术文件的编写与归档 5.3自动编程的工作流程自动编程的工作流程 Pro/EPro/E是美国是美国PTCPTC公司开发的公司开发的CAD/CAMCAD/CAM软件，目前已是世界上最为普及的软件，目前已是世界上最为普及的CAD/CAMCAD/CAM软件，基本上成为了三维软件，基本上成为了三维CADCAD的一个标准平台，具有零件设计，产品装的一个标准平台，具有零件设计，产品装配，模具开发，配，模具开发，NCNC加工，钣金件设计等各种产品设计，分析，

7、加工功能。加工，钣金件设计等各种产品设计，分析，加工功能。5.35.3常用的常用的CAD/CAMCAD/CAM软件软件 CATIACATIA是法国达索系统公司开发的是法国达索系统公司开发的CAD/CAMCAD/CAM软件，广泛应用于航空航天、汽车软件，广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子制造、造船、机械制造、电子 电器、消费品行业，它的集成解决方案覆盖所有电器、消费品行业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域。的产品设计与制造领域。 UGUG是美国是美国EDSEDS公司开发的公司开发的CAD/CAMCAD/CAM软件，是世界上处于领导地位的几种大型软件，是世界上处于领导地

8、位的几种大型CAD/CAMCAD/CAM软件之一，具有强大的数控编程能力，模块功能繁多。软件之一，具有强大的数控编程能力，模块功能繁多。 一一. .待加工零件图纸（如下图所示）待加工零件图纸（如下图所示）5.4 5.4 加工举例加工举例 二二. .使用使用Pro/EPro/E对待加工零件进行三维建模对待加工零件进行三维建模 三三. . Pro/NCPro/NC模块内进行加工工艺的设置模块内进行加工工艺的设置 1. 1. 毛坯件的选取：在毛坯件的选取：在Pro/NCPro/NC内建立加工工件，尺寸是直径内建立加工工件，尺寸是直径80mm80mm， 高度高度35mm;35mm; 2. 2.工件坐标

9、系坐标系的设立：工件坐标系坐标系的设立： 在在Pro/NCPro/NC内建立如下图所示的坐标系，内建立如下图所示的坐标系， 原点设置在毛坯上表面圆心处原点设置在毛坯上表面圆心处 ，Z Z轴取向上为正方向，退刀平面建立轴取向上为正方向，退刀平面建立 在在Z Z轴向上轴向上20mm20mm的平面处；的平面处； 3. 3. 刀具的选取：在刀具的选取：在Pro/NCPro/NC内建立三把铣刀的数据内建立三把铣刀的数据， 第一把铣刀是用于零件粗加工，直径第一把铣刀是用于零件粗加工，直径8mm8mm的平头铣刀；的平头铣刀； 第二把是用于半精加工的铣刀，直径第二把是用于半精加工的铣刀，直径6mm6mm的平头

10、铣刀；的平头铣刀； 第三把是用于精加工的铣刀，直径第三把是用于精加工的铣刀，直径4mm4mm的球头铣刀；的球头铣刀； 四四. . Pro/NCPro/NC模块内进行加工方法的设置模块内进行加工方法的设置 粗加工粗加工使用体积块加工功能使用体积块加工功能 具体参数：使用直径具体参数：使用直径8 8mmmm的平头铣刀，主轴转速的平头铣刀，主轴转速800r/s800r/s， 进给速度取进给速度取400mm/min400mm/min，每层切削深度取每层切削深度取2mm2mm，切削跨度取切削跨度取2mm2mm， 最后生成的加工路径如下最后生成的加工路径如下 半精加工半精加工 使用局部加工功能，对剩余下来

11、的大块材料使用稍微小点的刀具进行铣削。使用局部加工功能，对剩余下来的大块材料使用稍微小点的刀具进行铣削。 具体参数：使用直径具体参数：使用直径4mm4mm的圆柱铣刀，主轴转速的圆柱铣刀，主轴转速800r/s800r/s， 进给速度取进给速度取400mm/min 400mm/min 最后生成的加工路径如下最后生成的加工路径如下 精加工精加工使用轮廓加工功能，对圆角部分进行处理。使用轮廓加工功能，对圆角部分进行处理。具体参数：使用直径具体参数：使用直径4mm4mm的球头铣刀，主轴转速的球头铣刀，主轴转速800r/s800r/s，进给速度取进给速度取400mm/min,400mm/min,每层切削深

12、度取每层切削深度取1mm, 1mm, 最后生成的加工路径如下：最后生成的加工路径如下： 五五. Pro/NC. Pro/NC模块内进行加工模拟模块内进行加工模拟 六六. .输出输出NCNC程序并上传到数控机床程序并上传到数控机床 七七. .锁定数控机床的各个轴，进行机上模拟锁定数控机床的各个轴，进行机上模拟 八八. .装夹好工件和刀具，进行刀具对刀，进行工件坐标系的设定装夹好工件和刀具，进行刀具对刀，进行工件坐标系的设定 九九. .开始加工开始加工1 1分析零件图样和工艺要求分析零件图样和工艺要求 分析零件图样和工艺要求的目的，是为了确定加工方法、制定加工计划等有关的问题分析零件图样和工艺要求

13、的目的，是为了确定加工方法、制定加工计划等有关的问题， 2 2数值计算数值计算 根据零件图样几何尺寸，计算零件轮廓数据，计算刀具中心运行轨迹数据。数值计算的根据零件图样几何尺寸，计算零件轮廓数据，计算刀具中心运行轨迹数据。数值计算的最终目的是为了获得编程所需要的相关位置所有坐标数据。最终目的是为了获得编程所需要的相关位置所有坐标数据。 3 3编写加工程序单编写加工程序单 在完成上述两个步骤之后，按照数控系统要求的程序格式和代码格式编写加工程序等。在完成上述两个步骤之后，按照数控系统要求的程序格式和代码格式编写加工程序等。4 4输入程序信息输入程序信息 程序单完成后，可以通过程序单完成后，可以通

14、过CNCCNC机床的操作面板，在机床的操作面板，在EDITEDIT方式下直接将程序信息键入方式下直接将程序信息键入CNCCNC系统系统 程序存储器中程序存储器中。5 5程序检验程序检验 编制好的程序，在正式用于生产加工前，必须进行程序运行检查。编制好的程序，在正式用于生产加工前，必须进行程序运行检查。1 1、编程代码（、编程代码（ISOISO）1 1、G G代码（准备功能）代码（准备功能）（G00G00G99G99） 2 2、M M代码（辅助功能）代码（辅助功能）（M00M00M99M99） 2 2、常用的、常用的G G代码代码 (1).G90(1).G90表示在绝对坐标下编程表示在绝对坐标下

15、编程 G91G91表示在增量坐标下编程表示在增量坐标下编程 (2).G00(2).G00快速移动指令，一般作为空行程运动，起到快捷定快速移动指令，一般作为空行程运动，起到快捷定位的作用，因为其移动速度较高，容易使工件与刀具发生位的作用，因为其移动速度较高，容易使工件与刀具发生碰撞而损坏刀具，因此在使用该指令编程时，碰撞而损坏刀具，因此在使用该指令编程时，Z Z方向的取方向的取值应使刀具与工件保持值应使刀具与工件保持1mm2mm1mm2mm的距离为佳。的距离为佳。 格式：G90（G91）G00X Y Z ；(3). G01(3). G01直线插补指令是一条切削加工指令，它的进给速度直线插补指令是

16、一条切削加工指令，它的进给速度F F需根需根据被加工零件的加工精度和粗糙度要求以及刀具和工件材料来据被加工零件的加工精度和粗糙度要求以及刀具和工件材料来决定。决定。 格式：G90(G91)G01 x_ y_ z_ F_;(4). (4). 插补平面选择指令（插补平面选择指令（G17, G18,G19)G17, G18,G19)该组指令用于选择圆弧插补和刀具补偿平面。该组指令用于选择圆弧插补和刀具补偿平面。G19G17(5).圆弧插补指令（圆弧插补指令（G02,G03)G02,G03指定刀具从圆弧起点沿圆弧移动到圆弧终点。G02为顺圆插补G03为逆圆插补判别方法如图：+Z+X+YG03G02G0

17、3G03G02G02例如：+Z+XG02G03+X+YG03G02程序段的格式：程序段的格式： A 向量编程法：向量编程法：I,J,K是圆心相对于圆弧起点在X,Y,Z轴方向上的增量值(I=X心心-X起；起；J=Y心心-Y起；起；K=Z心心-Z起）起）其中X,Y,Z为圆弧终点相对于起点坐标在X,Y,Z轴方向上的增量值其中X,Y,Z为工件坐标系的终点位置在G91方式时在G90方式时R是圆弧的半径值其中X,Y,Z为圆弧终点相对于起点坐标在X,Y,Z轴方向上的增量值其中X,Y,Z为工件坐标系的终点位置在G91方式时在G90方式时 B 半径编程法（要求该圆弧必须是劣弧才可使用）：半径编程法（要求该圆弧必

18、须是劣弧才可使用）：G90G03X_Y_I_J_F50;G90G02X_Y_I_J_F50;G91G02X_Y_I_J_F50;G91G03X_Y_I_J_F50;501010-3010-3010504040-40-401010-30-30按箭头方向yx圆心（20，20）圆心（20，20）（10，50）（50，10）按箭头方向x起点终点（10，50）（50，10）y终点起点举例举例为什么要有刀具补偿？为什么要有刀具补偿？ 因为铣刀具有一定的半径，所以铣削时刀具中心的轨迹与工件轮廓不重合。因为铣刀具有一定的半径，所以铣削时刀具中心的轨迹与工件轮廓不重合。(6).刀具半径补偿指令（刀具半径补偿指令

19、（G40、G41、G42)没加补偿量的刀具轨迹没加补偿量的刀具轨迹加补偿量之后的刀具轨迹加补偿量之后的刀具轨迹G40取消刀具补偿指令取消刀具补偿指令 G41刀具半径左补偿，在相对于刀具前进方向的左侧进行补偿刀具半径左补偿，在相对于刀具前进方向的左侧进行补偿 G42刀具半径右补偿，在相对于刀具前进方向的右侧进行补偿刀具半径右补偿，在相对于刀具前进方向的右侧进行补偿刀具半径左左补偿刀具半径右右补偿3 3、常用、常用M M代码代码vM00程序暂停程序暂停vM02 子程序结束子程序结束vM03主轴正转（顺时针旋转）主轴正转（顺时针旋转）vM04主轴反转（逆时针旋转）主轴反转（逆时针旋转）vM05主轴停

20、主轴停vM08冷却开冷却开vM09冷却关冷却关vM30主程序结束主程序结束4、机械参数功能： wF进给速度 铣床单位（铣床单位（mm/min） 车床单位车床单位 （mm/r） wS主轴转速 单位（单位（r/min）wT刀具号5、数控机床坐标系相关、数控机床坐标系相关 机床坐标系机床坐标系 它的原点是机床固有的点，是生产厂商事先确定，不能随意改它的原点是机床固有的点，是生产厂商事先确定，不能随意改变。变。参考点参考点 也称基准点，它是数控机床工作区确定的一个点，与机床零点也称基准点，它是数控机床工作区确定的一个点，与机床零点有确定尺寸的关系。机床每次通电后，都要有回参考点的操作。有确定尺寸的关系

21、。机床每次通电后，都要有回参考点的操作。因为数控装置通过参考点确认出机床原点的位置。因为数控装置通过参考点确认出机床原点的位置。工件坐标系工件坐标系 用机床坐标系原点计算被加工零件上各点的用机床坐标系原点计算被加工零件上各点的坐标并进行编程是很不方便的，所以在编写加工程坐标并进行编程是很不方便的，所以在编写加工程序时，常常还要选择一个工件坐标系（也称编程坐序时，常常还要选择一个工件坐标系（也称编程坐标系）。主要为了方便编程。标系）。主要为了方便编程。 当然在加工时，工件随夹具安装在机床上，当然在加工时，工件随夹具安装在机床上，并建立起工件坐标系，其原点与机床零点间的尺寸并建立起工件坐标系，其原

22、点与机床零点间的尺寸联系可以通过指令设定。所以在编程时不必考虑工联系可以通过指令设定。所以在编程时不必考虑工件上各点与机床零点的关系。件上各点与机床零点的关系。铣削加工（不考虑刀具大小）铣削加工（不考虑刀具大小）六六. .铣床编程举例铣床编程举例 (10,10)(40,10)(40,22.5)(40,35)(20,35)(10,25)程序号O*O1234;N10 M03S800；N20 G90 G00 X10 Y10 Z2；N30 G01 Z-0.5 F100;N40 G01 X40 Y10 ;N50 G03 X40 Y35 I0 J12.5;N60 G01 X20 Y35;N70 G01 X

23、10 Y25;N80 G01 X10 Y10;N90 G00 Z50;N100 G00 X0 Y0；N110 M30;几点注意：1.一般N*是以10为增量，方便中间可以插入程序段；2.重复的插补命令（如G91,G90,G01,G02)可以省略；数控车床和数控铣床的编程基本一致，但是有以下几个不同点：数控车床和数控铣床的编程基本一致，但是有以下几个不同点：1.机床坐标系不同，数控车床只有两轴机床坐标系不同，数控车床只有两轴X轴和轴和Z轴；轴；2.数控车床数控车床X轴参数是用直径编程；轴参数是用直径编程；3.数控车床相对坐标使用数控车床相对坐标使用U，W参数设定，参数设定，G90、G91有其他的含

24、义有其他的含义.例如下图从例如下图从O点到点到A点的圆弧插补程序可以有四种表达方式。点的圆弧插补程序可以有四种表达方式。 （1）G03X20Z-10R10F0.1；（2）G03U8Z-10R10F0.1；（3）G03X20W-4R10F0.1；（4） G03U8W-4R10F0.1；1.1.编程语言与语法编程语言与语法4.车床拥有刀架，加工时需要指定的刀号及其对应的刀补号车床拥有刀架，加工时需要指定的刀号及其对应的刀补号。（3）G71外径，内径粗加工循环指令，格式：外径，内径粗加工循环指令，格式：G71UR；U每次进刀量，每次进刀量，R每次退刀量每次退刀量G71PQ U W F ；P循环开始语

25、句段号，循环开始语句段号，Q循环结束语句段号，循环结束语句段号，U粗加工粗加工X方方向所留余量，向所留余量，W粗加工粗加工Z方向所留余量，方向所留余量，F进给速度；进给速度；（4）G70精加工循环指令，格式：精加工循环指令，格式：G70P Q；P循环开始段号，循环开始段号，Q循环结束段号；循环结束段号；图形外轮廓加工曲线：G01X20Z0F0.1;G01Z-12;G02X36W-8R8;G01W-10;X44W-10;A(10,0)B(10,-12)C(18,-20)D(18,-30)E(22,-40)2.2.编程举例编程举例O100;N10T0101;N20M03S700;N30G00X45

26、Z2;N40G71U2R1;N50G71P060Q100U0.6W0.3F0.1;N60G01X20Z0;N70G01Z-12;N80G02X36W-8R8;N90G01W-10;N100X44W-10;N110G70P060Q100;N120G00X250Z160;N130M30;我们使用的数控铣床分别为南京第二机床厂的三座标我们使用的数控铣床分别为南京第二机床厂的三座标数控铣床数控铣床XKN5230和济南机床厂的和济南机床厂的JCK6132数控车数控车床。使用的操作系统是床。使用的操作系统是FANUC OiM系统。系统。下面就下面就JCK6132型车床介绍下该操作系统的操作方法。型车床介绍

27、下该操作系统的操作方法。软键软键在不同的画面它的功能是不一样的在不同的画面它的功能是不一样的返回菜单键返回菜单键继续菜单键继续菜单键功能键换挡键取消键输入键光标移动键翻页键地址/数字键编辑键ALTER替换INSERT插入DELETE删除POS位置画面PROG程序画面OFFSETSETTING刀偏/设定画面SYSTEM系统画面MESSAGE信息画面CUSTOMGRAPH图形显示画面A功能键使用介绍功能键使用介绍1 1OFFSET SETTING OFFSET SETTING 车床可借其进入功能菜单选择。铣床设定刀补。车床可借其进入功能菜单选择。铣床设定刀补。车床先按OFFSETSETTING 操作PANEL下的软键进入操作菜单。操作菜单：操作菜单： MDIMEMEDITHNDJOGREF手动数据输入自动加工编辑手脉微调手动进给回零（回参考点）B操作菜单使用介绍操作菜单使用介绍1.1. REFREF机床的回参考点操作机床的回参考点操作打开操作PN后，用光标移动键选择到REF，通过键盘中的“6”和“2”键往