数控车床技术综合手册

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）尺寸字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用于确定定终点的的直线坐坐标尺寸寸；第二二组A，B，C，D，E用于确定定终点的的角度坐坐标尺寸寸；第三三组I，J，K用于确定定圆弧轮轮廓的圆圆心坐标标尺寸。。在一些些数控系系统中，，还可以以用P指令暂停停时间、、用R指令圆弧弧的半径径等。（4）进给功功能字F进给功能能字的地地址符是是F，又称为为F功能或F指令，用用于指定定切削的的进给速速度。对对于车床床，F可分为每每分钟进进给和主主轴每转转进给两两种，对对于其它它数控机机床，一一般只用用每分钟钟进给。。F指令在螺螺纹切削削程序段段中常用用来指令令螺纹的的导程。。.（5）主轴转转速功能能字S主轴转速速功能字字的地址址符是S，又称为为S功能或S指令，用用于指定定主轴转转速。单单位为r/min。（6）刀具功功能字T刀具功能能字的地地址符是是T，又称为为T功能或T指令，用用于指定定加工时时所用刀刀具的编编号,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）辅助功功能字M辅助功能能字的地地址符是是M，后续数数字一般般为1～3位正整数数，又称称为M功能或M指令，用用于指定定数控机机床辅助助装置的的开关动动作，如如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；（本程程序段省省略了续续效字““G01，Y30.2，F500，S3000，T02，M08””，但它们们的功能能仍然有有效）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）程序开开始符、、结束符符程序开始始符、结结束符是是同一个个字符，，ISO代码中是是%，EIA代码中是是EP，书写时时要单列列段。2）程序名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位正整数数组成；；另一种种是由英英文字母母开头，，字母数数字多字字符混合合组成的的程序名名(如TEST1等)。一般要要求单列列一段。。3）程序主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）程序结结束程序结束束可以用用M02或M30指令。一一般要求求单列一一段。加工程序序的一般般格式举举例：%//开始符O2000//程序名N10G54G00X10.0Y20.0M03S1000//程序主体体N20G01X60.0Y30.0F100T02M08N30X80.0……N200M30//程序结束束%//结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坐标的运运动方向向是由传传递切削削动力的的主轴所所决定的的，即平平行于主主轴轴线线的坐标标轴即为为Z坐标，Z坐标的正正向为刀刀具离开开工件的的方向。。（2）X坐标X坐标平行行于工件件的装夹夹平面，，一般在在水平面面内。确确定X轴的方方向时时，要要考虑虑两种种情况况：1）如果果工件件做旋旋转运运动，，则刀刀具离离开工工件的的方向向为X坐标的的正方方向。。2）如果果刀具具做旋旋转运运动，，则分分为两两种情情况：：Z坐标水水平时时，观观察者者沿刀刀具具主轴轴向工工件看看时，，+X运动方方向指指向右右方；；Z坐标垂垂直时时，观观察者者面对对刀具具主轴轴向立立柱看看时，，+X运动方方向指指向右右方。。下下图所所示为为数控控车床床的X坐标。。（3）Y坐标在确定定X、Z坐标的的正方方向后后，可可以用用根据据X和Z坐标的的方向向，按按照右右手直直角