《数控编程与加工技术（第2版）》 课件 模块1数控车床编程与加工技术1-3 数控车削编程基础、1-4  数控车床基本操作

模块1数控车床编程与加工技术项目1.3

数控车削编程基础1.3.1坐标系1.3.2数控编程的步骤和主要内容1.3.3数控加工程序的结构与格式1.3.4数控车床编程方式1.3.5数控编程的方法项目1.3

数控车削编程基础1.3.1坐标系1.机床坐标系与机床原点在数控机床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的方向和移动的距离，这就需要在机床上建立一个坐标系，这个坐标系称为机床坐标系，也叫标准坐标系。对于数控机床坐标轴名称及其正负方向，我国已制定了《数控机床坐标和运动方向的命名》的数控标准，它与ISO标准相同。标准坐标系采用右手笛卡尔坐标系，如图1-12所示。在图中，直线进给运动用直角坐标系X、Y、Z表示，常称为基本坐标系，这个坐标系的各个坐标轴与机床的主要导轨相平行，它与安装在机床上，并按机床的主要直线导轨找正的工件有关；根据右手螺旋定则，围绕X、Y、Z轴旋转的转动轴分别用A、B、C坐标表示。项目1.3

数控车削编程基础项目1.3

数控车削编程基础具体确定机床各坐标轴的方法如下：1）Z轴。Z坐标的运动由主要传递切削动力的主轴决定，取刀具远离工件的方向为正方向（+Z）。项目1.3

数控车削编程基础2）X轴。X坐标运动是水平的，它平行于工件装夹面，是刀具或工件定位平面内运动的主要坐标。3）Y轴。Y坐标垂直于X、Z坐标轴，并按照右手笛卡尔坐标系来确定。4）旋转运动A、B、C轴。在确定了X、Y、Z坐标的正方向后，可按右手螺旋定则确定A、B、C坐标的正方向。项目1.3

数控车削编程基础2.工件坐标系与工件坐标系原点工件坐标系是编程人员在编程时使用的坐标系，也称编程坐标系或加工坐标系，它是编程人员根据零件图样及加工工艺等建立的坐标系。工件坐标系原点称为工件原点或编程原点。设定工件坐标系时应遵循的原则如下：1）工件原点应尽量选在零件图的尺寸基准上2）工件原点应尽量选在尺寸精度高，粗糙度值低的工件表面上3）对于对称的工件，最好将工件原点设在工件的对称中心上。4）工件原点的选择要便于装夹、测量和检验工件。项目1.3

数控车削编程基础3.机床参考点机床参考点是数控机床上一个特殊位置的点。机床参考点与机床原点的距离由系统参数设定，其值可以为零，如果为零则表示机床参考点与机床零点重合。项目1.3

数控车削编程基础3.数控车床工件坐标系的确定在数控车床上，工件坐标系原点一般设在右端面与主轴回转中心线交点O上。坐标系以机床主轴线方向为Z轴方向，刀具远离零件的方向为Z轴的正方向，接近零件的方向为负方向。X轴位于水平面且垂直于零件旋转轴线的方向，刀具远离主轴轴线的方向为X轴正方向。前置刀架卧式数控车床的坐标系与方向。项目1.3

数控车削编程基础4.数控铣床工件坐标系的确定不论机床的具体结构是工件静止、刀具运动，还是工件运动、刀具静止，确定坐标系时，一律看作工件静止，刀具产生运动。Z轴的确定：一般取产生切削力的轴线（即主轴轴线）为Z轴，取刀具远离工件的方向为Z轴正方向。X轴的确定：立式数控铣床时，面对立柱，取右手方向为+X方向；卧式数控铣床：从主轴后端往前看，取右手方向为+X方向。Y轴的确定：+Y的运动方向，根据X、Z坐标的运动方向，按照右手笛卡尔坐标系来确定。项目1.3

数控车削编程基础项目1.3

数控车削编程基础1.3.2数控编程的步骤及主要内容项目1.3

数控车削编程基础1.程序的结构（1）程序名（程序号）位于程序的开始部分，为程序的开始标记，供其在数控装置存储器中的程序目录中查找、调用。（3）程序主体（程序内容）是整个程序的核心，由若干程序段组成，表示数控机床要完成的全部动作。（4）程序结束一般用辅助功能代码M02（程序结束）或M30（程序结束，返回起点）等来表示，作为整个程序结束的标志，一般要求单列一段。1.3.3数控加工程序的结构与格式项目1.3

数控车削编程基础2.程序段的组成与格式程序段格式是指一个程序段中的字、字符和数据的书写规则。程序段的格式可分为地址格式、分割顺序格式、固定程序段格式和可变程序段格式等。最常用的是可变程序段格式。在程序段中表示地址的英文字母可分为尺寸字地址和非尺寸字地址两种。表示尺寸字地址的英文字母由X、Y、Z、U、V、W、P、Q、I、J、K、A、B、C、D、E、R、H共18个字母；表示非尺寸字地址有N、G、F、S、T、M、L、O等8个字母。项目1.3

数控车削编程基础（1）绝对坐标编程方式与增量（相对）坐标编程方式所有坐标点的坐标值均从编程原点计算的坐标系，称为绝对坐标系。坐标系中的坐标值是相对刀具前一位置（或起点）来计算的，称为相对（增量）坐标系。相对坐标常用U、W表示，与X、Z轴平行且同向。（2）直径编程与半径编程采用直径编程，在绝对坐标方式编程中，X值为零件的直径值，增量坐标方式编程中，X为刀具径向实际位移量的两倍。采用半径编程，即X值为零件半径值或刀具实际位移量。（3）小数点编程1.3.4数控车床的编程方式项目1.3

数控车削编程基础1.手工编程手工编程是指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作，包括分析零件图、确定工艺过程、数值计算、编写加工程序单、程序输入、程序校验等。2.自动编程自动编程就是用计算机及相应编程软件编制数控加工程序的过程，也称为计算机辅助编程。常见软件有MasterCAM、UG、Pro/E、CAXA制造工程师等。1.3.5数控编程的方法模块1数控车床编程与加工技术项目1.4

数控车床基本操作1.4.1手动操作1.4.2程序输入与编辑1.4.3MDI（MDA）操作1.4.4对刀1.4.5自动加工方式1.4.6面板功能项目1.4

数控车床基本操作1.4.1手动操作1.开机前机床检查首先进行开机前各项检查，确定没有问题后，打开机床的总电源及系统电源；然后检查控制面板上的各指示灯是否正常，屏幕显示是否正常，各按钮开关是否处正常位置，是否有报警显示。如有报警，说明系统可能发生故障，需立即检查。2.激活机床检查急停按钮是否松开，若未松开，则按急停按钮，将其松开。项目1.4

数控车床基本操作3.回零1）按机械回零按钮回零，使机械回零指示灯亮。2）先将X轴方向回零：在回零模式回零下，按下按钮+X，此时X轴将回零，相应操作面板上X轴的指示灯亮，同时CRT上的X坐标值变为“0.000”；再将Z轴方向回零：按下按钮+Z，可以将Z轴回零，操作面板上Z轴的指示灯亮，同时CRT上的Z坐标值变为“0.000”，机械回零结束。项目1.4

数控车床基本操作4.手动/连续方式首先在操作面板中按下按钮JOG切换到手动模式JOG上；然后使用按钮+X、+Z和可以快速准确地移动机床；最后按下正转和停止按钮，控制主轴的转动、停止。在使用该方式切削零件时，应注意首先使主轴转动。5.手动/手轮方式1）调节控制面板上按钮×1、×10或×100挡。其中×1为0.001mm，×10为0.01mm，×100为0.1mm。2）配合移动方向开关，进行手轮精确调节机床。3）按下正转和停止按钮，来控制主轴的转动、停止。项目1.4

数控车床基本操作（1）显示数控程序目录：按软键“Lib”，数控程序名显示在CRT界面上。（2）选择一个数控程序：键入程序名“Oxxxx”，然后按“

”开始搜索。（3）删除一个数控程序：键入程序名“Oxxxx”，然后按DELETE键，程序即被删除。（4）新建一个NC程序：键入新建程序名“Oxxxx”，然后按INSERT键，开始输入程序。（5）删除全部数控程序：键入“O-9999”，然后按DELETE键，即删除全部数控程序。（6）编辑程序：选定了一个数控程序后，此程序显示在CRT界面上，可对数控程序进行编辑操作。（7）保存程序：编辑好的程序需要进行保存操作。1.4.2程序输入与编辑项目1.4

数控车床基本操作1）按下操作面板中MDI按键，选择MDI方式，进行MDI操作。2)在MDI键盘上按PROG键，进入编辑页面。3)输写数据指令。4）按CAN键，删除输入域中的数据。5）按MDI键盘上INPUT键，将输入域中的内容输入到指定位置。6）按RESET键，已输入的MDI程序被请空。7）输入完整数据指令后，按运行控制按钮启动运行程序。运行结束后CRT界面上的数据被清空。1.4.3MDI（MDA）操作项目1.4

数控车床基本操作1.4.4对刀1.试切对刀（1）设置主轴转动指令，使主轴转动按下MDI键，按PROG键，输入“M03”，按INSERT；输入“S600”，按INSERT，再按启动。（2）X方向对刀在手动JOG方式下移动刀架使其靠近零件，车削外圆，车削后不移动X轴，仅+Z方向退刀。退出足够距离后按下停止键，待主轴停止转动后，测量已切削外圆的直径。按OFFSET/SETTING键，然后按[形状]下的软功能键，用

键或

键移动光标到相应刀号的位置，如1号刀在G01，输入X直径，按INPUT键，完成X方向对刀。项目1.4

数控车床基本操作（3）Z方向对刀在手动JOG方式下按主轴正转键使主轴转动，移动刀架使其靠近零件，车削端面。不移动Z轴，仅+X方向退刀，退出足够距离后按下主轴停止键，按OFFSET/SETTING键，然后按[形状]下的软功能键，用

键或

键移动光标到相应刀号的位置，如1号刀在G01，输入“Z0”，按INPUT键，完成Z方向对刀。（4）刀尖R补偿量的设定按[摩耗]下的软键，调光标至相应的刀号处，输入补偿值。项目1.4

数控车床基本操作2.机外对刀仪对刀与自动对刀（1）机外对刀仪对刀机外对刀的本质是测量出刀具假想刀尖点到刀具台基准之间X及Z方向的距离。利用机外对刀仪可将刀具预先在机床外校对好，以便装上机床后将对刀长度输入相应刀具补偿号即可以使用。项目1.4

数控车床基本操作（2）自动对刀自动对刀是通过刀尖检测系统实现的，刀尖以设定的速度向接触式传感器接近，当刀尖与传感器接触并发出信号，数控系统立即记下该瞬间的坐标值，并自动修正刀具补偿值。项目1.4

数控车床基本操作（1）自动/连续方式在自动/连续方式下的自动加工流程如下：1）检查机床是否机床回零。若未回零，先将机床回零。2）导入数控程序或自行编写一段程序。3）按下操作面板中自动按键，选择自动运行方式，在系统操作面板上按PROG键，进入自动加工模式。4）按下按钮启动，数控程序开始运行。1.4.5自动加工方式项目1.4

数控车床基本操作（2）自动/单段方式1）检查机床是否机床回零。若未回零，先将机床回零。2）导入数控程序或自行编写一段程序。3）按下操作面板中自动按键，选择自动运行方式，在系统操作面板上按PROG键，进入自动加工模式。4）按下单步开关按钮单段，使按钮灯变亮。5）按下按钮启动，数控程序开始运行。（3）检查运行轨迹NC程序导入后，可检查运行轨迹。项目1.4

数控车床基本操作1.4.6面