数控机床课件(整体).

1、课程情况总体简介课程代号：授课学时：课程性质：课程任务：1.掌握掌握数控机床的基本原理和基础知识 ；2.熟悉熟悉数控机床的基本结构和工作机理；3.具备具备数控加工手工编程能力和正确使用数控设备的能力 ；4.培养培养选用或设计组成数控机床的计算机数控系统的能力。 机械设计制造与自动化专业的一门主干主干专业技术课，是一门实践性、综合性实践性、综合性很强的课程。40学时 01324040 第一章第一章 绪论绪论目录（章节）第二章第二章 数控编程基础数控编程基础第七章第七章 数控机床的机械结构数控机床的机械结构第六章第六章 数控机床的伺服系统数控机床的伺服系统第五章第五章 数控插补控制原理数控插补控制

2、原理第四章第四章 计算机数控装置计算机数控装置实验三实验三 数控铣床加工实验数控铣床加工实验实验二实验二 数控车床加工实验数控车床加工实验第三章第三章 数控加工编程数控加工编程实验一实验一 数控机床操作实验数控机床操作实验教案一教案一目录（教案）教案二教案二教案十教案十教案九教案九教案八教案八教案七教案七教案六教案六教案五教案五教案四教案四教案三教案三教案十一教案十一教案十二教案十二教案二十教案二十教案十九教案十九教案十八教案十八教案十七教案十七教案十六教案十六教案十五教案十五教案十四教案十四教案十三教案十三第一节第一节 数控机床的基本概念数控机床的基本概念第一章 绪论第二节第二节 数控机床的

3、组成和分类数控机床的组成和分类第四节第四节 数控技术的发展数控技术的发展第三节第三节 数控机床的特点及适用范围数控机床的特点及适用范围第一节 数控机床的基本概念教案教案 1 1 2.2.我国数控机床发展概况我国数控机床发展概况北京帝特马，北京凯恩帝，南京华兴，华中数控，广数北京帝特马，北京凯恩帝，南京华兴，华中数控，广数3.3.数控技术的基本概念数控技术的基本概念数控技术：用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。数控技术：用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。数控系统：数控系统： 采用数控技术的控制系统。采用数控技术的控制系统。数控机床：数控机床： 用数字技术实施

4、加工控制的机床。用数字技术实施加工控制的机床。 硬、软件数控硬、软件数控软件数控软件数控第五代：微处理器数控第五代：微处理器数控(1974(1974年年) )第四代：小型机数控第四代：小型机数控硬件数控硬件数控第三代：集成电路式第三代：集成电路式第二代：晶体管分立元件式第二代：晶体管分立元件式第一代：电子管、继电器式第一代：电子管、继电器式 一一. .概述概述1 1数控机床的产生和发展数控机床的产生和发展第一节 数控机床的基本概念教案教案 1 1 1 1程序的编制程序的编制从零件图样到制成控制介质的全部过程。从零件图样到制成控制介质的全部过程。2 2输入输入是把零件程序、控制参数和补偿数据输入

5、到数控装置中去。是把零件程序、控制参数和补偿数据输入到数控装置中去。3 3译码译码将加工信息和其它辅助信息翻译成计算机能识别的数据形式并存在指定将加工信息和其它辅助信息翻译成计算机能识别的数据形式并存在指定的内存专用区域。的内存专用区域。4 4刀具补偿刀具补偿包括刀具半径补偿和刀具长度补偿。包括刀具半径补偿和刀具长度补偿。5 5插补插补根据给定速度和轮廓线型的要求，在根据给定速度和轮廓线型的要求，在轮廓之间，确定中间点的方法。轮廓之间，确定中间点的方法。6 6位置控制和机床加工位置控制和机床加工 插补二数控机床的工作流程二数控机床的工作流程第二节 数控机床的组成和分类教案教案 1 1 数控机床

6、一般由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反数控机床一般由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈馈装置和机床本体组成。装置和机床本体组成。1. 1. 输入输出设备输入输出设备2. 2. 数控装置数控装置3. 3. 伺服系统伺服系统4. 4. 测量反馈装置测量反馈装置5. 5. 机床本体机床本体输入输出设备数控装置伺服系统机床本体测量反馈装置数控机床组成图数控机床组成图一一. . 数控机床的组成数控机床的组成第二节 数控机床的组成和分类教案教案 1 11.1.按机械加工的运动轨迹分类按机械加工的运动轨迹分类(1)(1)点位控制数控机床点位控制数控机床二二. . 数控机床的分类数控机床的分类

7、第二节 数控机床的组成和分类教案教案 1 11.1.按机械加工的运动轨迹分类按机械加工的运动轨迹分类(2)(2)直线控制数控机床直线控制数控机床二二. . 数控机床的分类数控机床的分类第二节 数控机床的组成和分类教案教案 1 11.1.按机械加工的运动轨迹分类按机械加工的运动轨迹分类(3)(3)轮廓控制数控机床轮廓控制数控机床二二. . 数控机床的分类数控机床的分类第二节 数控机床的组成和分类教案教案 1 12.2.按伺服系统的控制原理分类按伺服系统的控制原理分类1.1.开环控制数控机床开环控制数控机床工作台减速器开环控制系统框图开环控制系统框图步进电机控制电路数控装置输入二二. . 数控机床

8、的分类数控机床的分类第二节 数控机床的组成和分类教案教案 1 12.2.闭环控制数控机床闭环控制数控机床工作台数控装置控制电路伺服电机闭环控制系统框图闭环控制系统框图速度检测元件位置检测元件位置反馈位置反馈速度反馈速度反馈输入输入第二节 数控机床的组成和分类教案教案 1 13.3.半闭环控制数控机床半闭环控制数控机床数控装置控制电路伺服电机工作台速度检测元件转角检测元件半闭环控制系统框图半闭环控制系统框图速度反馈速度反馈位置反馈位置反馈输入输入第三节 数控机床的特点及适用范围教案教案 1 11 1. .加工精度高，产品质量稳定加工精度高，产品质量稳定2.2.劳动生产率高劳动生产率高3.3.加工

9、零件的适应性强，灵活性好加工零件的适应性强，灵活性好4.4.减轻工人劳动强度减轻工人劳动强度5.5.生产管理水平提高生产管理水平提高 一数控机床应用的特点一数控机床应用的特点二数控机床适用范围二数控机床适用范围 数控机床适用于品种变换频繁、数控机床适用于品种变换频繁、批量较小，加工方法区别大且复杂批量较小，加工方法区别大且复杂程度较高的零件。程度较高的零件。生产纲领复杂程度通用机床专用机床数控机床数控机床适用范围数控机床适用范围第四节 数控技术的发展教案教案 1 1二二. . 先进制造技术简介先进制造技术简介一一. . 数控机床的发展趋势数控机床的发展趋势1 1、计算机直接数控系统、计算机直接

10、数控系统 ： 用一台中央计算机直接控制和管理一群数控设备进行零件加工或装配用一台中央计算机直接控制和管理一群数控设备进行零件加工或装配的系统。的系统。2 2、柔性制造单元和柔性制造系统：、柔性制造单元和柔性制造系统： 由加工中心与工件自动交换装置组成，同时，增加了自动检测与工况由加工中心与工件自动交换装置组成，同时，增加了自动检测与工况自动监控等功能。自动监控等功能。3 3、计算机集成制造系统、计算机集成制造系统 ： 其核心是一个公用的数据库，对信息资源进行存储与管理，并与各个其核心是一个公用的数据库，对信息资源进行存储与管理，并与各个计算机系统进行通信。计算机系统进行通信。(1) (1) 高

11、速化与高精度化高速化与高精度化(2) (2) 复合化复合化(3) (3) 智能化智能化(4) (4) 高柔性化高柔性化(5) (5) 小型化小型化(6) (6) 开放式体系结构开放式体系结构第一节第一节 概述概述第二章 数控编程基础第二节第二节 编程的基础知识编程的基础知识第四节第四节 数控编程的工艺处理数控编程的工艺处理第三节第三节 常用准备功能指令编程方法常用准备功能指令编程方法第五节第五节 编程中的数值计算编程中的数值计算第六节第六节 自动编程简介自动编程简介教案教案 2 2第一节 概述教案教案 2 2 数控编程的内容：分析图样并确定加工工艺过程、数控编程的内容：分析图样并确定加工工艺过

12、程、数值计算、编写零件加工程序、制作数值计算、编写零件加工程序、制作控制介质、程序校验和试切削。控制介质、程序校验和试切削。数控编程的步骤：数控编程的步骤：1.1.分析图样、确定加工工艺过程分析图样、确定加工工艺过程2.2.数值计算数值计算3.3.编写零件加工程序编写零件加工程序4.4.制作控制介质制作控制介质5.5.程序校验和试切削程序校验和试切削零件图分析图样数值计算编写程序制作介质校验和试切一一. .数控编程的基本概念数控编程的基本概念二二. .数控编程的内容和步骤数控编程的内容和步骤从零件图样到制成控制介质的全部过程称为数控编程从零件图样到制成控制介质的全部过程称为数控编程。第二节 编

13、程的基础知识教案教案 2 21 1 程序的构成程序的构成零件加工程序由零件加工程序由程序号程序号和若干个和若干个程序段程序段组成。每个程序号由程序号组成。每个程序号由程序号地址码和程序的编号组成；每个程序段又由程序段号和若干个地址码和程序的编号组成；每个程序段又由程序段号和若干个指令字指令字组组成，每个指令字由成，每个指令字由字母字母、符号符号、数字数字组成。组成。 2 2 程序段格式程序段格式程序段的长短、字数和字长都是可变的，字的排列顺序没有严格要求，程序段的长短、字数和字长都是可变的，字的排列顺序没有严格要求，不需要的字及与上一程序段相同的续效字可以不写。不需要的字及与上一程序段相同的续

14、效字可以不写。程序段一般格式为：程序段一般格式为： N G X Y Z F N G X Y Z F S S T T MM LFLF程序段号程序段号 准备功能准备功能 尺寸尺寸 进给功能进给功能 主轴转速主轴转速 刀具功能刀具功能 辅助辅助功能功能一一. .程序的结构程序的结构第二节 编程的基础知识教案教案 2 23 3主程序和子程序主程序和子程序一一. .程序的结构程序的结构第二节 编程的基础知识教案教案 2 21.1.坐标轴的命名坐标轴的命名 坐标轴采用右手直角笛卡尔坐标系进行命名。坐标轴采用右手直角笛卡尔坐标系进行命名。1 1）坐标轴的命名规定）坐标轴的命名规定二二. .数控机床的坐标系数

15、控机床的坐标系第二节 编程的基础知识教案教案 2 22 2） 机床坐标系的确定方法机床坐标系的确定方法（）（）Z Z轴轴（）（）X X轴轴 （）（）Y Y轴轴 （）（）A A、B B、C C的转向的转向 （）附加坐标（）附加坐标第二节 编程的基础知识教案教案 2 22. 2. 工件坐标系与编程坐标系工件坐标系与编程坐标系（1 1） 机床坐标系与机床原点及机床参考点机床坐标系与机床原点及机床参考点（2 2） 编程坐标系编程坐标系（3 3） 工件坐标系与工件原点工件坐标系与工件原点（4 4） 机床坐标系与工件坐标系的关系机床坐标系与工件坐标系的关系参考点机床原点XZ900270机床坐标系机床原点O

16、PX2Z2X1Z1O机床坐标系与工件坐标系第二节 编程的基础知识教案教案 2 23.3.绝对坐标系与相对坐标系绝对坐标系与相对坐标系（1 1）绝对坐标系：）绝对坐标系： 所有坐标值均从坐标原点计量的坐标系。所用的编程指令称为所有坐标值均从坐标原点计量的坐标系。所用的编程指令称为绝对指令。绝对坐标常用绝对指令。绝对坐标常用X X、Y Y、Z Z代码表示。代码表示。（2 2）增量坐标系：）增量坐标系： 运动轨迹的终点坐标值相对于起点计量的坐标系，其坐标原点运动轨迹的终点坐标值相对于起点计量的坐标系，其坐标原点是移动的。所用的编程指令称为增量指令。增量坐标常用是移动的。所用的编程指令称为增量指令。增

17、量坐标常用U U、V V、W W代代码表示。码表示。例：如图加工直线例：如图加工直线ABAB， 在绝对坐标系中表示在绝对坐标系中表示B B点坐标值：点坐标值： XB XB3030，YBYB5050； 在增量坐标系中表示在增量坐标系中表示B B点坐标值为：点坐标值为： UB UB2020，VBVB3030第二节 编程的基础知识教案教案 2 24.4.最小设定单位与编程尺寸的表示法最小设定单位与编程尺寸的表示法 （1 1）最小设定单位：）最小设定单位： 数控系统能实现的最小位移量，又称脉冲当量（数控系统能实现的最小位移量，又称脉冲当量（0.010.010.00010.0001）。）。 编程时，所有

18、的编程尺寸都应转换成与最小设定单位相对应的数量。编程时，所有的编程尺寸都应转换成与最小设定单位相对应的数量。 （2 2）编程尺寸有两种表示法：）编程尺寸有两种表示法： 1 1） 以最小设定单位为最小单位来表示；以最小设定单位为最小单位来表示； 2 2） 以毫米为单位，以有效位小数来表示。以毫米为单位，以有效位小数来表示。 例：例：X=524.295X=524.295，Y=36.52Y=36.52，最小设定单位为，最小设定单位为0.010.01， 则：则： 1 1） 法表示：法表示：X52430 Z3652X52430 Z3652 2 2 ）法表示：）法表示：X524.30 Z36.52X524

19、.30 Z36.52第二节 编程的基础知识教案教案 3 3 程序段中的指令字可分为尺寸字和功能字（功能指令），功能指令程序段中的指令字可分为尺寸字和功能字（功能指令），功能指令可分为：准备功能可分为：准备功能G G指令、辅助功能指令、辅助功能M M指令，以及指令，以及F F、S S、T T指令。指令。1.1.准备功能准备功能G G指令指令（1 1）准备功能指令：）准备功能指令：使机床或数控系统建立起某种加工方式的指令。使机床或数控系统建立起某种加工方式的指令。（2 2）模态代码（续效代码）：该代码在一个程序段中被使用后就一直）模态代码（续效代码）：该代码在一个程序段中被使用后就一直有效，有效，

20、 直到出现同组中的其它任一直到出现同组中的其它任一G G代码时才失效。代码时才失效。（3 3）非模态代码（非续效代码）：只在有该代码的程序段中有效的代）非模态代码（非续效代码）：只在有该代码的程序段中有效的代码。码。 G G指令通常位于程序段中尺寸字之前。指令通常位于程序段中尺寸字之前。 例例 N010 G90 G00 X16 S600 T01 M03N010 G90 G00 X16 S600 T01 M03； N020 G01 X8 Y6 F100 N020 G01 X8 Y6 F100； N030 X0 Y0 N030 X0 Y0；三三. .功能指令简介功能指令简介第二节 编程的基础知识教

21、案教案 3 32.2.辅助功能辅助功能M M指令指令 （1 1）程序停止指令（）程序停止指令（M00M00） （2 2）选择停止指令（）选择停止指令（M01M01）（3 3）程序结束指令（）程序结束指令（M02M02） （4 4）与主轴有关的指令（）与主轴有关的指令（M03M03、M04M04、M05M05）（5 5）换刀指令（）换刀指令（M06M06） （6 6）与切削液有关的指令（）与切削液有关的指令（M07M07、M08M08、M09M09）（7 7）运动部件夹紧与松开（）运动部件夹紧与松开（M10M10、M11M11）（8 8）程序结束指令（）程序结束指令（M30M30）3. F3.

22、F、S S、T T指令指令 用进给速度指令用字母用进给速度指令用字母F F及其后面的若干位数字来及其后面的若干位数字来 表示，单位为表示，单位为mm/minmm/min或或mm/rmm/r。 用字母用字母S S及其后面的若干位数字来表示，单位为及其后面的若干位数字来表示，单位为r/min r/min 在自动换刀的数控机床中，该指令用以选择所需的刀在自动换刀的数控机床中，该指令用以选择所需的刀 具号和刀补号。具号和刀补号。（1 1）进给速度指令。）进给速度指令。（2 2）主轴转速指令。）主轴转速指令。（3 3）刀具号指令。）刀具号指令。第三节 常用准备功能指令编程方法教案教案 3 31.1.绝对

23、坐标指令与增量坐标指令（绝对坐标指令与增量坐标指令（G90G90、G91G91） G90 G90绝对坐标指令绝对坐标指令 G91 G91增量坐标指令增量坐标指令例例 编制图中的移动量。编制图中的移动量。绝对尺寸指令：绝对尺寸指令：G90 G01 X30 Y50G90 G01 X30 Y50； 增量尺寸指令：增量尺寸指令：G91 G01 X20 Y30G91 G01 X20 Y30；或或 G01 U20 V30G01 U20 V30；2.2.坐标系设定指令（坐标系设定指令（G50G50）例例 设置图中工件坐标系设置图中工件坐标系坐标系设定指令：坐标系设定指令：G50 X400 Z200G50 X

24、400 Z200；3.3.坐标平面选择指令（坐标平面选择指令（G17G17、G18G18、G19G19）G17G17、G18G18、G19G19指令分别表示在指令分别表示在XYXY、ZXZX、YZYZ坐标平面内进行加工。其中，坐标平面内进行加工。其中，G17G17可缺省。可缺省。200400O pX Z一一. .与坐标系有关指令与坐标系有关指令第三节 常用准备功能指令编程方法教案教案 3 31.1.快速点定位指令（快速点定位指令（G00G00）G00G00使刀具以点位控制方式从其所在点以最快速度移动到坐标系的另一点。使刀具以点位控制方式从其所在点以最快速度移动到坐标系的另一点。书写格式书写格式

25、: : _ 目标点坐标目标点坐标2.2.直线插补指令（直线插补指令（G01G01） G01 G01用以指令两个坐标用以指令两个坐标( (或三个坐标或三个坐标) )以联动的方式，按程序段中规定的以联动的方式，按程序段中规定的进给速度进给速度F F，插补加工出任意斜率的直线。，插补加工出任意斜率的直线。书写方式：书写方式：进给速度进给速度目标点坐标目标点坐标二二. . 运动控制指令运动控制指令第二节 圆弧运动控制指令教案教案 3 33.3.圆弧插补指令（圆弧插补指令（G02G02、G03G03）第二节 圆弧运动控制指令教案教案 3 3 一、基础知识回顾一、基础知识回顾逆逆劣劣教案教案 3 3 顺顺

26、逆逆优优优优顺顺劣劣 二、圆弧指令二、圆弧指令1 1）圆弧类别）圆弧类别第二节 圆弧运动控制指令教案教案 3 3 3 3）程序格式）程序格式2 2）顺、逆圆弧判断）顺、逆圆弧判断Z ZX XY Y第二节 圆弧运动控制指令第三节 常用准备功能指令编程方法教案教案 3 3 (1)XY平面圆弧 (2)XZ平面圆弧 (3)YZ平面圆弧 (2) (2) 书写格式为书写格式为：_030217FJIRYXGGG_030218FKIRZXGGG_030219FKJRZYGGG4 4）圆心坐标法）圆心坐标法Z ZX XG18 G02 X_Z_I_K_F_G18 G02 X_Z_I_K_F_； O00100010

27、 N0010 G90 N0010 G90；( (绝对方式编程绝对方式编程) ) N0020 G02 X13 Y35.2 R-20 F50 N0020 G02 X13 Y35.2 R-20 F50；(AB)(AB) N0030 G03 X23 Y29.5 F40 R30 N0030 G03 X23 Y29.5 F40 R30；(BC)(BC) N0040 G03 X28 Y14 N0040 G03 X28 Y14 I-3 J-9.5I-3 J-9.5 F15 F15；(CD)(CD) N0050 G02 X0 Y0 I-28 J21 F10N0050 G02 X0 Y0 I-28 J21 F10

28、；(DA)(DA) N0060 M02 N0060 M02；教案教案 3 3 第二节 圆弧运动控制指令第三节 常用准备功能指令编程方法教案教案 3 3 例例 编出加工图所示零件程序。编出加工图所示零件程序。 1.1.使用绝对值且使用绝对值且R R方式：方式：O0100O0100N0010 G50 X0 Y0N0010 G50 X0 Y0；N0020 G90 G17 G00 X40 Y-40 S600 T01 M03N0020 G90 G17 G00 X40 Y-40 S600 T01 M03；N0030 G01 X-80 Y-40 F200N0030 G01 X-80 Y-40 F200；N0

29、040 G01 X-80 Y-20N0040 G01 X-80 Y-20；N0050 G02 X-40 Y20 R40 F100N0050 G02 X-40 Y20 R40 F100；N0060 G03 X20 Y80 R60N0060 G03 X20 Y80 R60；N0070 G01 X40 Y80 F200N0070 G01 X40 Y80 F200；N0080 Y-40N0080 Y-40；N0090 G00 X0 Y0 M02N0090 G00 X0 Y0 M02；第三节 常用准备功能指令编程方法教案教案 3 3 2.2.使用增量值且使用增量值且I I、J J方式：方式： O0200

30、 O0200 N0010 G50 X0 Y0 N0010 G50 X0 Y0； N0020 G91 G17 G00 X40 Y-40 S600 T01 M03 N0020 G91 G17 G00 X40 Y-40 S600 T01 M03； N0030 G01 X-120 Y0 F200 N0030 G01 X-120 Y0 F200； N0040 X0 Y20 N0040 X0 Y20； N0050 G02 X40 Y40 I40 J0 F100 N0050 G02 X40 Y40 I40 J0 F100； N0060 G03 X60 Y60 I0 J60 N0060 G03 X60 Y60

31、 I0 J60； N0070 G01 X20 F200 N0070 G01 X20 F200； N0080 Y-120 N0080 Y-120； N0090 G00 X-40 Y40 M02 N0090 G00 X-40 Y40 M02； 4. 4.暂停暂停( (延迟延迟) )指令（指令（G04G04） 书写格式为：书写格式为： G04 10 G04 10第三节 常用准备功能指令编程方法教案教案 4 41.1.刀具半径补偿指令（刀具半径补偿指令（G41G41、G42G42、G40G40）1.1 1.1 刀具半径补偿概念刀具半径补偿概念实际的刀具都是有半径的。使刀具的刀尖沿零件轮廓曲线加工，实际

32、的刀具都是有半径的。使刀具的刀尖沿零件轮廓曲线加工，刀位点的运动轨迹即加工路线应该与零件轮廓曲线有一个半径值大刀位点的运动轨迹即加工路线应该与零件轮廓曲线有一个半径值大小的偏移量。小的偏移量。 使刀具的刀位点正确运动有两种方式：使刀具的刀位点正确运动有两种方式： 1) 1) 加工前计算出刀位点运动轨迹，加工前计算出刀位点运动轨迹， 再编程加工；再编程加工； 2) 2) 按零件轮廓的坐标数据编程，按零件轮廓的坐标数据编程， 由系统根据工件轮廓和刀具半径由系统根据工件轮廓和刀具半径R R 自动计算出刀具中心轨迹。自动计算出刀具中心轨迹。三三. . 刀具补偿指令刀具补偿指令第三节 常用准备功能指令编

33、程方法教案教案 4 41.2 1.2 刀具半径补偿指令刀具半径补偿指令 G41 G41为刀具左补偿，指顺着刀具前进方向看，刀具偏在工件轮廓为刀具左补偿，指顺着刀具前进方向看，刀具偏在工件轮廓的左边；的左边； G42 G42为刀具右补偿，指顺着刀具前进方向看，刀具偏在工件轮廓为刀具右补偿，指顺着刀具前进方向看，刀具偏在工件轮廓的右边；的右边； G40 G40为取消刀补。为取消刀补。书写格式：书写格式： 1 1G41G41、G42G42与与G00G00，G01G01配合使用。配合使用。 2 2G41G41、G42G42与与G02G02，G03G03配合使用。配合使用。X Y D；42410100G

34、GGGD；4241GGX Y R；0302GG第三节 常用准备功能指令编程方法教案教案 4 41.3 1.3 刀具半径补偿过程刀具半径补偿过程刀具半径补偿执行过程一般分为三步：刀具半径补偿执行过程一般分为三步： (1)(1)刀具补偿建立刀具补偿建立(2)(2)刀具补偿进行刀具补偿进行 (3)(3)刀具补偿撤消刀具补偿撤消刀具补偿功能还可以利用同一加工刀具补偿功能还可以利用同一加工程序去适应不同的情况，如：程序去适应不同的情况，如：1 1利用刀具补偿功能作粗、精加工余利用刀具补偿功能作粗、精加工余量补偿；量补偿；2 2刀具磨损后，重输刀具半径，不必刀具磨损后，重输刀具半径，不必修改程序；修改程序

35、；3 3利用刀补功能进行凹凸模具的加工。利用刀补功能进行凹凸模具的加工。第三节 常用准备功能指令编程方法教案教案 4 4例例 铣削加工图所示的轮廓，采用铣削加工图所示的轮廓，采用2020的立式铣刀。的立式铣刀。O0010O0010N010 G50 X0 Y0N010 G50 X0 Y0；N020 G91 G00 G42 X70 Y40 D01 S800 M03 M08N020 G91 G00 G42 X70 Y40 D01 S800 M03 M08；N030 G01 X80 Y0 F100N030 G01 X80 Y0 F100；N040 G03 X40 Y40 I0 J40N040 G03

36、X40 Y40 I0 J40；N050 G01 Y60N050 G01 Y60；N060 X-20N060 X-20；N070 G02 X-80 I-40N070 G02 X-80 I-40；N080 G01 X-20N080 G01 X-20；N090 Y-100N090 Y-100；N100 G00 G40 X-70 Y-40 M05 M09 M02N100 G00 G40 X-70 Y-40 M05 M09 M02； YXO 70602020ABCDEFGR40R4012010040 O第三节 常用准备功能指令编程方法教案教案 4 42.2.刀具长度补偿指令（刀具长度补偿指令（G43G4

37、3、G44G44）用于刀具轴向（用于刀具轴向（Z Z方向）补偿，可使刀具在方向）补偿，可使刀具在Z Z方向上的实际位移大于方向上的实际位移大于或小于程序给定值。即：或小于程序给定值。即：书写格式： 执行结果：执行结果：正偏置正偏置G43G43：Z Z实际值实际值=Z=Z指令值指令值+ +（HH）负偏置负偏置G44G44：Z Z实际值实际值=Z=Z指令值指令值- -（HH）G40G40为取消刀补。为取消刀补。 Z 向实际位移量程序给定值 补偿值可正可负Z H； 4443GG第四节 数控编程的工艺处理教案教案 4 41 1数控加工工艺的内容十分具体数控加工工艺的内容十分具体 通用机床上由操作工人在

38、加工中灵活掌握并可通过适时调整来处理通用机床上由操作工人在加工中灵活掌握并可通过适时调整来处理的许多工艺问题，在数控加工时转变成为编程人员必须事先具体设计和的许多工艺问题，在数控加工时转变成为编程人员必须事先具体设计和具体安排的内容。具体安排的内容。2 2数控加工的工艺处理相当严密数控加工的工艺处理相当严密 在进行数控加工的工艺处理时，必须注意到加工过程中的每一个细在进行数控加工的工艺处理时，必须注意到加工过程中的每一个细节，考虑要十分严密。编程人员不仅必须具备较扎实的工艺基础知识和节，考虑要十分严密。编程人员不仅必须具备较扎实的工艺基础知识和较丰富的工艺设计经验，而且必须具有严谨踏实的工作作

39、风。较丰富的工艺设计经验，而且必须具有严谨踏实的工作作风。二二. . 数控编程中工艺处理的内容数控编程中工艺处理的内容一一. . 数控加工工艺特点数控加工工艺特点数控加工的合理性分析、零件的工艺性分析、工艺过程和工艺路线的数控加工的合理性分析、零件的工艺性分析、工艺过程和工艺路线的确定、零件安装方法的确定、选择刀具和确定切削用量。确定、零件安装方法的确定、选择刀具和确定切削用量。第四节 数控编程的工艺处理教案教案 4 41.1.合理确定零件的加工路线合理确定零件的加工路线 零件的加工路线：数控机床加工过程中刀具刀位点相对于被加工零零件的加工路线：数控机床加工过程中刀具刀位点相对于被加工零件的运

40、动轨迹和运动方向。件的运动轨迹和运动方向。确定加工路线的原则：确定加工路线的原则：1 1应能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求；应能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求；2 2应尽量缩短加工路线，减少刀具空程移动时间；应尽量缩短加工路线，减少刀具空程移动时间；3 3应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量。应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量。a) b) c) 三三. . 数控编程中工艺处理的几个问题数控编程中工艺处理的几个问题第四节 数控编程的工艺处理教案教案 4 42.2.合理选择对刀点、换刀点合理选择对刀点、换刀点(1)(1)刀位点：用来表示刀具在机床上的位置。刀位

41、点：用来表示刀具在机床上的位置。如图如图, ,立铣刀指刀具轴线与刀具底面的交点，球头铣刀指球头铣刀的球心，立铣刀指刀具轴线与刀具底面的交点，球头铣刀指球头铣刀的球心，车刀和镗刀指刀尖，钻头指钻尖。车刀和镗刀指刀尖，钻头指钻尖。第四节 数控编程的工艺处理教案教案 4 4 刀架转位换刀时的位置，用符号刀架转位换刀时的位置，用符号 表示。表示。 在数控机床上加工零件时，刀具刀位点相对零件运动的起在数控机床上加工零件时，刀具刀位点相对零件运动的起始点。用符号始点。用符号 表示。表示。选择对刀点的原则：选择对刀点的原则： 1. 1.要便于数学处理和简化编程；要便于数学处理和简化编程； 2. 2.在机床上

42、找正容易，加工中检查在机床上找正容易，加工中检查方便；方便； 3. 3.引起的加工误差小。引起的加工误差小。(2)(2)起刀点起刀点 ( (对刀点、程序起点对刀点、程序起点) )：(3)(3)换刀点：换刀点：第四节 数控编程的工艺处理教案教案 4 43.3.合理选择工件的装夹方法、刀具和切削用量合理选择工件的装夹方法、刀具和切削用量(1)(1)选用和设计夹具应遵循的原则选用和设计夹具应遵循的原则(2)(2)数控加工的刀具要求精度高、刚性好、耐用度高、尺寸稳定、数控加工的刀具要求精度高、刚性好、耐用度高、尺寸稳定、安装调整方便，因而需采用优质材料制造数控加工刀具，并优选安装调整方便，因而需采用优

43、质材料制造数控加工刀具，并优选刀具参数。刀具参数。(3) (3) 选择切削用量的原则选择切削用量的原则四四. . 合理编制工艺文件合理编制工艺文件 数控加工工艺文件主要有：工序卡、刀具调整单、零件的加工程序单等。数控加工工艺文件主要有：工序卡、刀具调整单、零件的加工程序单等。 1. 1. 工序卡工序卡 2. 2. 刀具调整单刀具调整单 3. 3. 机床调整单机床调整单 4. 4. 数控加工程序单数控加工程序单第五节 编程中的数值计算教案教案 5 51.1.基点和节点的计算基点和节点的计算基点：构成零件轮廓的两相邻几何元素的交点或切点。节点：在误差允许范围内，逼近非圆曲线的若干个直线段或圆弧段的

44、交点。2.2.刀位点轨迹的计算刀位点轨迹的计算刀位点运动轨迹与零件轮廓曲线不完全重合，对没有刀具半径补偿功能的经济型数控机床，编程时需计算出刀位点运动轨迹。3.3.辅助计算辅助计算辅助计算包括：辅助程序计算、脉冲数计算、尖角过渡计算、增量计算。一一. . 数值计算的主要内容数值计算的主要内容第五节 编程中的数值计算教案教案 5 5方法：选定零件坐标系，列出各直线和圆弧的解析方程：将两相邻几何元素的方程联立起来，可解出各交点或切点的坐标。 若数控机床没有刀具半径补偿功能，由直线和圆弧组成的零件轮廓，需要根据零件轮廓和刀具半径计算出刀位点轨迹上的基点坐标。方法为：选定零件坐标系，列出各直线和圆弧的

45、等距线解析方程： 将两相邻几何元素的等距线方程联立起来，可求出刀位点轨迹的基点坐标值。222)()(0RyxcByAx=-+-=+hx，圆弧：直线：22222()()(），圆弧：直线：刀刀rRyxBArcByAx=+=+hx二二. . 直线和圆弧组成的零件轮廓的基点计算直线和圆弧组成的零件轮廓的基点计算第五节 编程中的数值计算教案教案 5 51以起点A为圆心，以 为半径作圆2求PT的斜率以下方程联立求点坐标:、则()()222允d=-+-aayyxx允d()ppyx,()ttyx ,()()()()=-=-+-=-曲线方程曲线切线方程圆方程（）（圆切线方程允)()()222tttptptapa

46、papapptptxfyxfxxyyxxyyyyxxxxyydptptxxyyk-=三三. . 非圆曲线的节点计算非圆曲线的节点计算a a）基本原理）基本原理b) b) 计算步骤计算步骤第五节 编程中的数值计算教案教案 5 53.过A点与直线PT平行的直线方程为：4.与曲线联立求解B点 5.按以上各步骤依次求得各节点C，D。c）特点 各程序段误差均相等，程序段数目最少，但数值计算过程较复杂，需借助计算机。=-=-)()(xfyxxkyyaa)(aaxxkyy-=-()bbyx ,第五节 编程中的数值计算教案教案 5 5 数控加工误差数加是由编程误差编、机床误差机、定位误差定、对刀误差刀等误差综

47、合形成。即：数加=f(编+机+定+刀) 其中：（1）编程误差编由逼近误差、圆整误差组成。（2）机床误差机由数控系统误差、进给系统误差等原因产生。 （3）定位误差定是当工件在夹具上定位、夹具在机床上定位时产生的。（4）对刀误差刀是在确定刀具与工件的相对位置时产生。四四. .数控加工误差的组成数控加工误差的组成第六节 自动编程简介教案教案 5 51. 1. 自动编程的类型及特点自动编程的类型及特点(1)语言式自动编程2. 2. 自动编程系统的信息处理过程自动编程系统的信息处理过程(1)语言式自动编程系统的信息处理过程(2)图形交互式自动编程系统的信息处理过程3. 3. 自动编程的发展趋势自动编程的

48、发展趋势 (1)发展具有完善的工艺处理功能的自动编程 (2)实物模型自动编程(4)在线编程一一. .数控编程的方法数控编程的方法二二. .自动编程自动编程1.1.手工编程手工编程2.2. 自动编程自动编程(2)图形交互式自动编程(3)语音式自动编程(5)视觉编程实验一 数控机床操作实验教案教案 6 61. 1. 数控机床的组成、特点及分类数控机床的组成、特点及分类(1)数控机床的组成(2)数控机床的特点(3)数控机床的分类a)按加工用途分类b)按机械加工的运动轨迹分类c)按伺服系统的控制原理分类2. 2. 数控机床加工程序的编制数控机床加工程序的编制数控编程的一般步骤可用图示来表示：零件图分析

49、图样编写程序制作介质校验和试切数值计算二二. .实验内容实验内容一一. .实验目的实验目的实验一 数控机床操作实验教案教案 1. 1. 对照数控机床认识机床的各个组成部分对照数控机床认识机床的各个组成部分1).认识并熟悉数控系统的各个部分。2).认识并熟悉机床本体的各个部分。3).熟悉并掌握整个数控机床的启动和停止。2. 2. 启动数控机床认识并熟悉操作系统启动数控机床认识并熟悉操作系统三三. .实验的方法和步骤实验的方法和步骤四四. .思考题思考题1. 数控机床的工作原理是什么？2. 结合本次实验，谈谈本数控系统刀具参数的设定方法？3. 工件坐标系是如何建立的？第一节第一节 数控车床的程序编

50、制数控车床的程序编制第三章 数控加工编程第二节第二节 数控铣床的程序编制数控铣床的程序编制第一节 数控车床的程序编制教案教案 车削零件编程原点的X向零点应选在零件的回转中心。Z向零点一般应选在零件的右端面、设计基准或对称平面内。二二. .设定编程原点设定编程原点一一. .数控车削加工编程的特点数控车削加工编程的特点第一节 数控车床的程序编制教案教案 1. 1. 外圆车削循环指令外圆车削循环指令G90G90书写格式：G90 X（U） Z（W） F；例1 编写车削如图零件程序N0050 G90 X50 Z-30 F50；执行结果：刀具从A点快进到B点，再从B点切削到C点，然后从C点退刀至D点，最后

51、刀具又快速返回到A点。 90f 60f 50fABCDZX pO3010三三. .车削固定循环指令车削固定循环指令第一节 数控车床的程序编制教案教案 2. 2. 外圆锥面循环指令外圆锥面循环指令G90G90书写格式：G90 X（U） Z（W） I F；X、Z为切削终点的坐标值，U、W为切削终点相对于循环起点的增量值，I（或R）为锥体两端的半径之差，即 ，F为进给速度。2dDI-=例2 编写车削如图零件程序N0050 G90 X40 Z20 I-5 F30；N0060 X30；N0060 X20；执行结果：刀具从A点快进到B点，再从B点切削到C点，然后从C点退刀至D点，最后刀具又快速返回到A点；

52、如此又走刀：，每次循环都退回到A点。第一节 数控车床的程序编制教案教案 3.3.螺纹切削循环指令螺纹切削循环指令G92G92 螺纹切削应注意在两端设切入和切出的空刀行程 、 ，用以避免升降速过程对螺纹质量的影响。实际刀具行程：（1）书写格式：G92 X（U） Z（W） F； G92 X（U） Z（W） I F；LL1L212WLLL=+2L1L第一节 数控车床的程序编制教案教案 例 在数控机床上加工如图零件的外螺纹，先用1号刀精车螺纹的外表面，再用2号刀加工螺纹，试编写程序。解：1）计算螺纹尺寸螺纹外径40-0.86624=39.6；螺纹牙深=0.64952=1.299；螺纹内径39.6-21

53、.299=37.0。 303ZM402Xo（2）螺纹加工尺寸计算螺纹标注为：M402 令螺纹全高0.866；螺纹外径公称直径-/；螺纹牙深=0.6495；螺纹内径螺纹外径-2螺纹牙深。第一节 数控机床的程序编制教案教案 7 72.编程如下： （螺纹分4次切削）O0010N0010 G50 X200.0 Z100.0；N0020 G00 X39.6 Z2.0 S600 T0101 M03； N0030 G01 Z-31.5 F100；N0040 G00 X200.0 Z100.0；N0050 M01；计划停止（停机检查）N0060 T0202；N0070 G00 X41.0 Z5.0 S200

54、M08 M03； N0080 G92 X38.7 Z-31.5 F2.0；加工螺纹N0090 X37.8；N0100 X37.3；N0110 X37.0；N0120 G00 X200.0 Z100.0 M09；M09关切削液N0130 M30；纸带结束303oM402ZX第一节 数控机床的程序编制教案教案 4.4.端面切削循环指令端面切削循环指令G94G94书写格式：G94 X（U） Z（W） F；（平端面） G94 X（U） Z（W） I F；（带锥度端)5.5.复合固定循环指令复合固定循环指令G71G71、G70G701).直径粗车循环指令G71如图,A点是粗加工循环起始点，加工路线为：A

55、BCDEA，书写格式：G71 U(d) R(e) ；G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F- S- T-；2).精车循环指令G70 书写格式： G70 P(ns) Q(nf) ； 第一节 数控机床的程序编制教案教案 例 加工如图的零件，试编写程序清单。O0010N0010 G50 X200 Z220;N0020 G00 X160 Z180 S600 M03;N0030 G71 U7 R1;N0040 G71 P0050 Q0110 U4 W2 F30;N0050 G00 X40 S800;N0060 G01 W-40 F15;N0070 U20 W-30;N0080 X60 W

56、-20;N0090 X100 W-10;N0100 W-20;N0110 X140 W-20;N0120 G70 P0050 Q0110; N0130 G00 X200 Z220 M02;第一节 数控机床的程序编制教案教案 例 加工如图零件，要求精车所有外形，不留加工余量。解： 1. 1. 分析零件图纸、确定加工工艺过程分析零件图纸、确定加工工艺过程1)选择刀具并画出刀具布置图根据要求选用三把刀：1号刀车外圆，2号刀切槽，刀刃宽4mm，3号刀车螺纹。换刀点、起刀点在（200、300）。四四. .车削加工编程实例车削加工编程实例第一节 数控机床的程序编制教案教案 2)工艺路线首先车削外形，再切槽

57、，最后车螺纹。3)确定切削用量车外圆：主轴转速为S600r/min，进给速度为F150/min；切槽：主轴转速为S300r/min，进给速度为F100/min；车螺纹：主轴转速为S200r/min，进给速度为F1.0/r。2. 2. 数值计算数值计算螺纹外径=12-0.8661411.8；螺纹牙深=0.64951=0.6495；螺纹内径螺纹外径-2螺纹牙深11.8-20.6495=10.5。第一节 数控机床的程序编制教案教案 3. 3. 编写程序编写程序O0010N0010 G50 X200.0 Z300.0；（建立工件坐标系）N0020 G00 X0 Z2.0 S600 T0101 M03

58、M08；（快进到接近点）N0030 G01 Z0.0 F150；（工进到）N0040 X10.0；（车端面）N0050 X11.8 Z-0.9；（倒角）N0060 Z-14.0；（车螺纹外表面）N0070 X16.0 Z-18.0；（车锥面）N0080 X10.0 Z-38.0；（车倒锥面）第一节 数控机床的程序编制教案教案 N0090 G02 X18.0 Z-42.0 I4.0 K0.0；（顺圆加工）N0100 G03 X24.0 Z-45.0 I0.0 K-3.0；（逆圆加工）N0110 G01 Z-52.0；（车大外径）N0120 G00 X200.0 Z300.0 T0100 M05

59、M09；（快回到换刀点）N0130 X16.0 Z-14.0 S300 T0202 M03 M08；N0140 G01 X9.0 F100；（切槽）N0150 G04 P5.0；（延时5s ）N0160 G00 X200.0；（径向退刀）第一节 数控机床的程序编制教案教案 N0170 Z300.0 T0200 M05 M09；（快回到换刀点）N0180 X16.0 Z3.0 S200 T0303 M03 M08；N0190 G92 X11.3 Z-12.0 F1.0；（以下分三刀切削螺纹）N0200 X10.9；N0210 X10.6；N0220 G00 X200.0 Z300.0 T0300

60、 M05 M09；（快回到换刀点）N0230 X30.0 Z-54.0 S300 T0202 M03 M08；N0240 G01 X0.0 F100；（切断）N0250 G00 X200.0 Z300.0 T0200 M02；（结束） 第二节 数控铣床的程序编制教案教案 铣削零件的编程原点，X、Y向零点一般可选在设计基准或工艺基准的端面或孔的中心线上，对于有对称部分的工件，可以选在对称面上，以便用镜像等指令来简化编程。Z向的编程原点，习惯选在工件上表面，这样当刀具切入工件后Z向尺寸字均为负值，以便于检查程序。二二. . 设定编程原点设定编程原点一数控铣削加工编程的特点一数控铣削加工编程的特点第