机床数控技术培训教材

机械工程实践中心课件

机床数控技术目录

第一部分机床数控技术的基本知识

第二部分数控机床的手工编程与操作第一部分机床数控技术的基本知识兰州交通大学机械工程实践中心§1有关机床数控的概念1、数控（NC）数字控制（Numericalcontrol）的简称。指用数字信息通过控制装置实现对机械设备动作的控制。2、数控系统（NCS）数字控制系统（NumericalControlSystem）的简称。指采用数控技术的控制系统。3、数控设备（NCU）数字控制设备（NumericalControlU）的简称，指装备了数控系统的受控设备。

§1有关机床数控的概念（续）4、机床数控技术机床数字控制技术的简称，指用数字化的信息对机床实行控制的一门技术。5、数控机床数字控制机床（NumericalControltools）的简称，指装备了数控系统的机床，包含在数控设备中。国际信息处理联盟第五技术委员会对数控机床作了如下定义：数控机床是一个装有程序控制系统的机床，该系统能够逻辑地处理具有使用号码，或其它符号编码指令规定的程序。

§2数控机床的优点§2数控机床的优点(续)数控铣削加工的零件加工中心加工的零件§2数控机床的优点（续）1、适合于复杂形状零件的加工2、加工精度和尺寸重复精度高，加工质量稳定性好。3、实现计算机控制，排除人为误差。4、生产效率高，经济效益明显。5、减轻工人劳动强度，改善劳动条件，可以实现一人多机操作。6、可以精确地计算成本和安排生产进度，有利于生产管理的现代化。§3数控机床的组成

1、输入输出装置2、数控系统（亦称CNC装置）3、伺服系统4、位置检测装置（亦称反馈元件）5．辅助装置6．机床本体§3数控机床的组成（续）

数控机床的逻辑组成

§3数控机床的组成（续）

FANUC系列150iB型数控装置

FANUC系列150iB型数控装置

§4数控机床的工作过程

数控机床加工一个零件的过程

§5数控机床的应用范围

数控机床的应用范围

§5数控机床的应用范围（续）1批量小而又多次重复生产的零件；2几何形状、结构复杂的零件；3在加工过程中必须进行多种加工的零件；4切削余量大的零件5必须严格控制公差的零件6需要频繁改型的零件7加工过程中如果发生错误将会造成严重浪费的贵重零件8需要全部检验的零件；§6数控机床的分类二、按伺服系统类型分类

1、开环控制数控机床§6数控机床的分类（续）2、闭环控制数控机床§6数控机床的分类（续）3、半闭环控制数控机床§6数控机床的分类（续）二、按控制系统的特点分类1、点位控制数控机床§6数控机床的分类（续）1、点位控制数控机床§6数党控机床的档分类（续性）2、直线顿控制数控竹机床§6现数控机域床的分芝类（续顿）2、直线必控制数控猾机床§6数汪控机床的预分类（续停）3、轮廓钻控制数控炼机床§6展数控机斩床的分刻类（续秆）3、轮重廓控制鬼数控机还床§6数忙控机床的浓分类(续侨)三、按加弓工工艺及零机床用途欠的类型分娱类1、金辟属切削粗类2、金属叫成型类3、特种狮加工类4、测累量绘图然类四、按赢同时控笛制坐标废轴数分沙类1、两坐危标数控机得床2、5/衔2坐标数准控机床（妄两坐标半哀联动）3、三坐归标数控机损床4、多寨坐标数荣控机床§7讽数控机次床坐标耽系的确顿定1、坐琴标轴的息确定规耐则1）假首设：工投件固定雕，刀具胸相对工辰件运动筹。2）标准挥：右手笛狗卡儿直角楼坐标系（土拇指为X稠向，食自指为Y绣向，中睬指为Z剪向）。XYZX、Y、Z+A、+B、+CXZY+C+B+A基本坐标煮：X、Y达、Z轴果由右手镜定则确淹定回转坐冷标：A、B屠、C轴根由右手竟螺旋法卷则确定2、坐标讲轴的确定荣方法顺序：蛾先确定Z轴，再垦确定X轴，最恢后确定Y轴。1）Z轴有主轴的诱机床以平行于壶主轴的方槽向为Z坐省标轴；通爬常规定机容床的主轴筋作为Z坐络标轴。没有主轴冰的机床以垂直于溜工件装夹券面的方向叫为Z坐标瓣。刀具远雄离工件猛的方向婆为Z轴库的正方瓣向。+Z数控车床+Z+Z立式5菌轴数控已铣床立式3轴若数控铣床3）Y轴右手笛卡身儿直角坐移标系（拇李指为X电向，食指恢为Y巡寿向，中指谜为Z者向）。4）回转星坐标A短、B、C+Z+X立式5轴图数控铣床+Y+A+CXYZX、Y、Z+A、+B、+CXZY+C+B+A用右手螺蚁旋法则判种断。1、数控患机床程序司编制的内足容和步骤§8数恨控加工程院序的结构1、程序冻的组成§8数徐控加工程姑序的结构悉（续）2、程序来代号放在程蜻序的最酿开始，猎给零件驰加工程芒序一个硬编号，肚以便进哪行程序潜检索，核并说明着该零件叼加工程符序开始躬。格式：O_河__栗_说明：程序名由讲字母O(怒或P或符确号％)以士及1～8宰位数字组黎成。举例：O000骄1§8数攻控加工程少序的结构愤(续)3、程帅序段由若干惨单节组葱成，每叼一个单盘节由程立序段号革(顺序盟号)、逝程序内巧容、程牙序段结膛束符组膀成。格式：N_额G_葡X_Y吃_Z_昆F_图S_御T_址M_；说明：N—程序档段号，后念跟1～5扑位数字；G、M匀—指令僚代码，锅后跟2改位数字碧；X、Y、Z±_旱._—进给坐标轴及进给量戴；F—进给挎速度功能知；S—主识轴功能觉；T—刀躺具功能；;—程序段结够束符。举例：N30馒G诸01堡G42涛X1犯50.挎Y4专00.胶F2罢00;§8数旱控加工程公序的结构溉(续)4、程金序结束担标志放在程里序的末左尾，说滴明该程甲序(或文子程序如)结束镜。格式：M02界;或M30;或M99织;说明：M02寻(或M30)为主程序拨结束标志韵，M99为子程山序结束田标志。举例：M02;§8忧数控加蛾工程序途的结构漆(续)5、子程圈序在程序选中把某窝些固定插顺序或仇重复出坏现的程顽序单独栽抽出来途、编成亡一个程盛序供调革用。格式：与主程序剥同。说明：调谱用格式为M98蹦P-到---蕉L--告--。§8数习控加工程眨序的结构涛(续)举例：§8竟数控加拴工程序也的结构祥（续）§9数贡控机床的崭插补功能一、快怎速定位形指令（G00指令）1．功能经：从所支在点，盼按机床久提供的诵快速进吩给速度麻移动到拉规定位字置。2．格式规：G00寸X中-井Y-罗Z-；3．说明：（1）G00模态指睬令；（2）G00快速定位息的速度与她以前程序歌段中的进写给速度无微关；（3）G00开始时胃刀具逐嫌渐加速革至设定爪速度，占快速移湿动接近谱目标点截后，再债减速至薪目标点变；（4）不能用数于切削加裂工。§9数拳控机床的约插补功能市(续)二、直养线插补甚（G01指令）1、功能：滑以给定的榴进给速度稍，采用直布线插补方汽式进行切练削加工。2、格式测：G01胁X-嚼Y-援Z-薄F-；3、说明林：①模态烧指令；②最初的G01指令单节谣中的速度F必须指屑定，否烤则进给汇速度被分认为是0，执行床程序时井，机械烧不能动王，并产脱生警示省。§9数之控机床的绑插补功能唐(续)三、圆弧写插补指令袍（G02，G03指令）1、功能使刀具步在给定墨平面内队，以给足定的进耀给速度涛进行顺米时针（来逆时针窃）圆弧稠插补加型工，切馅削出圆前弧轮廓叛。2、格式G17惩G02（G03）X-Y批-I-柱J-漫F-；XY平面R-G18割G02（G03）X-Z稿-I-通K-屋F-；XZ平面R-G19纪G0柔2（G03）Y-Z桂-J-弹K-山F-；YZ平面R-第二部祖分数花控机床窜的手工私编程与浪操作兰州交英通大学宋机械工壮程实践沸中心§1禽数控车床炭的手工编店程1.熟碧悉数控车页床的操作网面板2.写采用单扑段运行刷方式练卸习数控既车床的膨常用加仿工指令即操作§1骂数控届车床的提手工编最程3.手戚工编程如图所示滔工件，毛瞒坯为φ4这5㎜×1萄20㎜棒郑材，材料寸为45钢偏，数控车脊削端面、橡外圆。（1）独根据零于件图样州要求、健毛坯情尼况，确狡定工艺北方案及离加工路扛线1）对短蝇轴类零件傲，轴心线四为工艺基饺准，用三垃爪自定心慰卡盘夹持茄φ45外你圆，使工杜件伸出卡委盘80㎜走，一次装招夹完成粗皂精加工。2）工唱步顺序①粗车伸端面及φ娃40㎜外峰圆，留1礼㎜精车余直量。②精车慢φ40㎜请外圆到尺健寸。§1养数控车床巾的手工编蔽程(续)（2）稠选择机拍床设备根据零件剂图样要求笨，选用经手济型数控僻车床即可客达到要求咐。故选用萄SK50松型数控卧蒸式车床。（3）络选择刀榆具根据加工系要求，选军用两把刀垒具，T0到1为90督°粗车刀满，T03使为90°绝精车刀。昼同时把两代把刀在自职动换刀刀秃架上安装心好，且都共对好刀，促把它们的搞刀偏值输沸入相应的妙刀具参数暗中。（4）确约定切削用栏量切削用量证的具体数坑值应根据跃该机床性闸能、相关呜的手册并坟结合实际办经验确定发，详见加灾工程序。（5）题确定工哗件坐标访系、对控刀点和拦换刀点确定以工滋件右端面仇与轴心线宜的交点O百为工件原速点，建立律XOZ工赔件坐标系荣。采用手共动试切近对刀方耻法（操愿作与前峰面介绍默的数控裕车床对扬刀方法计基本相班同）把握点O作毙为对刀恐点。换娘刀点设常置在工片件坐标泳系下X央55、距Z20艇处。§1冤数控车床袋的手工编败程(续)（6）编看写程序(露以SK5泪0车床为僻例)按该机床筒规定的指振令代码和绸程序段格魔式，把加扎工零件的降全部工艺氧过程编写猪成程序清馒单。该工烛件的加工拴程序如下浅：N001乎0G萝59山X0领Z100忧；枪设置工件控原点N002愁0G肆90N00差30垄G9满2晌X55桥Z剩20谅；韵设置换贱刀点N004炸0M格03停S600N00豆50闹M0驾6翠T01往；取1衣号90厚°偏刀铸，粗车N00闸60份G0侮0搬X46躬Z闲0N007塌0G梦01盯X0夫Z0N00套80劲G0单0疑X0锦Z1N00捡90夕G0如0模X41硬Z永1N010筒0G嫩01陶X41讽Z-6登4F撇80盲；粗车φ捐40㎜外倒圆，留1候㎜精车余寨量N01叮10魄G2诞8N012狼0G杰29巾；回换刀扔点N01沾30极M0刃6劳T03痕；取3怀号90鸣°偏刀颠，精车N014辽0G杀00棋X40域Z1N015曾0M龙03洒S100叠0N016粪0G樱01黄X40脾Z-6徐4F领40图；精车φ似40㎜外欲圆到尺寸N017修0G五00经X55帆Z20N01三80惭M0慢5N01竖90蚕M0捕2§2并数控亦车床的劳操作1.安装1）工装贱夹具;钩2）工件准毛坯;模3）刀具2.程序勇的输入（辩手动输入跨或RS-乖232接衰口输入）3.对果刀建立际工件坐驶标系对刀的目恶的是确定娃程序原点睛在机床坐吼标系中的辈位置，对慰刀点可以拔设在零件帆上、夹具呼上或机床斤上，对刀易时应使对吃刀点与刀嗓位点重合忍。1）外冰径刀的福对刀方载法Z向对益刀如(躬a)所只示。先取用外径黑刀将工军件端面纸(基准精面)车僻削出来饿；车削悬端面后辫，刀具株可以沿狼X方向枣移动远骗离工件户，但不注可Z方亮向移动世。Z轴翁对刀输裙入：“充Z0测卵量”。X向对刀拍如(b)来所示。车再削任一外姨径后，使标刀具Z向峡移动远离徐工件，待榴主轴停止磨转动后，宗测量刚刚孩车削出来迟的外径尺猫寸。例如怀，测量值跃为Φ50泊.78m艘m,则读X轴对刀党输入：“滋X50.染78测量誉”。§2轿数控车床烧的操作(续)2）内箱孔刀的输对刀方里法类似外宇径