数控车床技术手册

数控车床技术手册制作人：黄涛数控shukong基本概念

数控编程是数控加工准备阶段的主要内容，通常包括分析零件图样，确定加工工艺过程；计算走刀轨迹，得出刀位数据；编写数控加工程序；制作控制介质；校对程序及首件试切。。总之,它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。实际操作

手工编程1.定义

手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。这种方式比较简单，很容易掌握，适应性较大。适用于中等复杂程度程序、计算量不大的零件编程，对机床操作人员来讲必须掌握。2.编程步骤人工完成零件加工的数控工艺分析零件图纸制定工艺决策.

确定加工路线选择工艺参数计算刀位轨迹坐标数据编写数控加工程序单验证程序手工编程3.优点

主要用于点位加工（如钻、铰孔）或几何形状简单（如平面、方形槽）零件的加工，计算量小，程序段数有限，编程直观易于实现的情况等。4.缺点对于具有空间自由曲面、复杂型腔的零件，刀具轨迹数据计算相当繁琐，工作量大，极易出错，且很难校对，有些甚至根本无法完成。数控自动编程1.定义对于几何形状复杂的零件需借助计算机使用规定的数控语言编写零件源程序，经过处理后生成加工程序，称为自动编程。随着数控技术的发展，先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能，而且为编程提供了扩展数控功能的手段。FANUC6M数控系统的参数编程，应用灵活，形式自由，具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程，使加工程序简练易懂，实现普通编程难以实现的功能。.

数控编程同计算机编程一样也有自己的"语言",但有一点不同的是,现在电脑发展到了以微软的Windows为绝对优势占领全球市场.数控机床就不同了,它还没发展到那种相互通用的程度,也就是说,它们在硬件上的差距造就了它们的数控系统一时还不能达到相互兼容.所以,当我要对一个毛坯进行加工时,首先要以我们已经拥有的数控机床采用的是什么型号的系统.编程经典基本步骤

1.分析零件图确定工艺过程对零件图样要求的形状、尺寸、精度、材料及毛坯进行分析，明确加工内容与要求；确定加工方案、走刀路线、切削参数以及选择刀具及夹具等。

2.数值计算根据零件的几何尺寸、加工路线、计算出零件轮廓上的几何要素的起点、终点及圆弧的圆心坐标等。

3.编写加工程序在完成上述两个步骤后，按照数控系统规定使用的功能指令代码和程序段格式，编写加工程序单。.

4.将程序输入数控系统

程序的输入可以通过键盘直接输入数控系统，也可以通过计算机通信接口输入数控系统。5.检验程序与首件试切利用数控系统提供的图形显示功能，检查刀具轨迹的正确性。对工件进行首件试切，分析误差误差产生的原因，及时修正，直到试切出合格零件。虽然,每个数控系统的编程语言和指令各不相同,但其间也有很多相通之处.功能代码字与字的功能

1、字符与代码字符是用来组织、控制或表示数据的一些符号，如数字、字母、标点符号、数学运算符等。国际上广泛采用两种标准代码：1）ISO国际标准化组织标准代码

2）EIA美国电子工业协会标准代码

2、字在数控加工程序中，字是指一系列按规定排列的字符，作为一个信息单元存储、传递和操作。字是由一个英文字母与随后的若干位十进制数字组成，这个英文字母称为地址符。如：“X2500”是一个字，X为地址符，数字“2500”为地址中的内容。。

3、字的功能组成程序段的每一个字都有其特定的功能含义，以下是以FANUC-0M数控系统的规范为主来介绍的。（1）顺序号字N顺序号又称程序段号或程序段序号。顺序号位于程序段之首，由顺序号字N和后续数字组成。其作用为校对、条件跳转、固定循环等。使用时应间隔使用，如N10N20N30……（2）准备功能字G准备功能字的地址符是G，又称为G功能或G指令，是用于建立机床或控制系统工作方式的一种指令。G00～G99.（3）尺尺寸字尺寸字用用于确定定机床上上刀具运运动终点点的坐标标位置。。其中，第第一组X，Y，Z，，U，V，W，，P，Q，R用用于确确定终点点的直线线坐标尺尺寸；第第二组A，B，C，，D，E用于于确定终终点的角角度坐标标尺寸；；第三组组I，，J，K用于于确定圆圆弧轮廓廓的圆心心坐标尺尺寸。在在一些数数控系统统中，还还可以用用P指令令暂停时时间、用用R指令令圆弧的的半径等等。（4）进进给功能能字F进给功能能字的地地址符是是F，又又称为F功能或或F指令令，用于于指定切切削的进进给速度度。对于于车床，，F可分分为每分分钟进给给和主轴轴每转进进给两种种，对于于其它数数控机床床，一般般只用每每分钟进进给。F指令在在螺纹切切削程序序段中常常用来指指令螺纹纹的导程程。.（5）主主轴转速速功能字字S主轴转速速功能字字的地址址符是S，又称称为S功功能或S指令，，用于指指定主轴轴转速。。单位为为r/min。。（6）刀刀具功能能字T刀具功能能字的地地址符是是T，又又称为T功能或或T指令令，用于于指定加加工时所所用刀具具的编号号,如T01。。对于数数控车床床，其后后的数字字还兼作作指定刀刀具长度度补偿和和刀尖半半径补偿偿用，如如T0101。。（7）辅辅助功能能字M辅助功能能字的地地址符是是M，后后续数字字一般为为1～3位正整整数，又又称为M功能或或M指令令，用于于指定数数控机床床辅助装装置的开开关动作作，如M00～～M99。程序格式式程序段格格式一个数控控加工程程序是若若干个程程序段组组成的。。程序段段格式是是指程序序段中的的字、字字符和数数据的安安排形式式。程序序段格式式举例：：N30G01X88.1Y30.2F500S3000T02M08；N40X90；（（本程序序段省略略了续效效字“G01，，Y30.2，，F500，S3000，T02，，M08”，但但它们的的功能仍仍然有效效）在程序段段中，必必须明确确组成程程序段的的各要素素：移动目标标：终点点坐标值值X、Y、Z；；沿怎样的的轨迹移移动：准准备功能能字G；；进给速度度：进给给功能字字F；切削速度度：主轴轴转速功功能字S；使用刀具具：刀具具功能字字T；机床辅助助动作：：辅助功功能字M。.程序格式式1）程序序开始符符、结束束符程序开始始符、结结束符是是同一个个字符，，ISO代码中中是%，，EIA代码中中是EP，书写写时要单单列段。。2）程序序名程序名有有两种形形式：一一种是英英文字母母O（%或P））和1～～4位正正整数组组成；另另一种是是由英文文字母开开头，字字母数字字多字符符混合组组成的程程序名(如TEST1等)。一般般要求单单列一段段。3）程序序主体程序主体体是由若若干个程程序段组组成的。。每个程程序段一一般占一一行。.4）程序序结束程序结束束可以用用M02或M30指令令。一般般要求单单列一段段。加工程序序的一般般格式举举例：%//开始始符O2000//程程序名N10G54G00X10.0Y20.0M03S1000//程程序主主体N20G01X60.0Y30.0F100T02M08N30X80.0……N200M30//程程序结束束%//结束束符机床坐标标系机床坐标标系的确确定（1）机机床相对对运动的的规定在机床上上，我们们始终认认为工件件静止，，而刀具具是运动动的。这这样编程程人员在在不考虑虑机床上上工件与与刀具具具体运动动的情况况下，就就可以依依据零件件图样，，确定机机床的加加工过程程（2）机机床坐标标系的规规定标准机床床坐标系系中X、、Y、Z坐标轴轴的相互互关系用用右手笛笛卡尔直直角坐标标系决定定。在数控机机床上，，机床的的动作是是由数控控装置来来控制的的，为了了确定数数控机床床上的成成形运动动和辅助助运动，，必须先先确定机机床上运运动的位位移和运运动的方方向，这这就需要要通过坐坐标系来来实现，，这个坐坐标系被被称之为为机床坐坐标系。。例如铣床床上，有有机床的的纵向运运动、横横向运动动以及垂垂向运动动。在数数控加工工中就应应该用机机床坐标标系来描描述。.标准机床床坐标系系中X、、Y、Z坐标轴轴的相互互关系用用右手笛笛卡尔直直角坐坐标系决决定：1）伸出出右手的的大拇指指、食指指和中指指，并互互为90°。则则大拇指指代表X坐标，，食指代代表Y坐坐标，中中指代表表Z坐标标。2)大拇拇指的指指向为X坐标的的正方向向，食指指的指向向为Y坐坐标的正正方向，，中指的的指向为为Z坐标标的正方方向。3)围绕绕X、Y、Z坐坐标旋转转的旋转转坐标分分别用A、B、、C表示示，根据据右手螺螺旋定则则，大拇拇指的指指向为X、Y、、Z坐标标中任意意轴的正正向，则则其余四四指的旋旋转方向向即为旋旋转坐标标A、B、C的的正向。。（3）运运动方向向的规定定增大刀具具与工件件距离的的方向即即为各坐坐标轴的的正方向向，下图图为数控控车床上上两个运运动的正正方向。。坐标轴方方向的确确定（1）Z坐标Z坐标的的运动方方向是由由传递切切削动力力的主轴轴所决定定的，即即平行于于主轴轴轴线的坐坐标轴即即为Z坐坐标，Z坐标的的正向为为刀具离离开工件件的方向向。（2）X坐坐标X坐标平平行于工工件的装装夹平面面，一般般在水平平面内。。确定X轴的方方向时，，要考虑虑两种情情况：1）如果果工件做做旋转运运动，则则刀具离离开工件件的方向向为X坐坐标的正正方向。。2）如果果刀具做做旋转运运动，则则分为两两种情况况：Z坐标水水平时，，观察者者沿刀具具主轴轴向工件件看时，，+X运运动方向向指向右右方；Z坐标垂垂直时，，观察者者面对刀刀具主轴轴向立柱柱看时，，+X运运动方向向指向右右方。下下图所所示为数数控车床床的X坐坐标。（3）Y坐标在确定X、Z坐坐标的正正方向后后，可以以用根据据X和Z坐标的的方向，，按照右右手直角角坐标系系来确定定Y坐标标的方向向。.机床原点点的设置置机床原点点是指在在机床上上设置的的一个固固定点，，即机床床坐标系系的原点点。它在在机床装装配、调调试时就就已确定定下来，，是数控控机床进进行加工工运动的的基准参参考点。。（1）数数控车床床的原点点在数控车车床上，，机床原原点一般般取在卡卡盘端面面与主轴轴中心