1.1数控加工技术概述报告

数控加工技术

数控与数控机床数控技术，简称数控（NumericalControl）。它是利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。装备了数控系统的机床称为数控（NC）机床。数控机床是机、电、计算机、通信、液、气、光高度一体化的产品。数控机床产生的背景科学技术和社会生产的发展对机械产品质量提出了越来越高的要求。多品种、小批量、形状复杂、精度高生产的需要1952年美国帕森斯公司和麻省理工学院研制出第一台三坐标数控铣床。1955年进入实用化阶段我国1958年开始研制数控机床

数控铣床数控机床的工作过程数控机床的特点：加工效率高精度高、产品质量稳定工人劳动强度低可提高生产管理水平数控机床的组成数控机床一般由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成。

1、输入输出设备：程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印。

2、数控装置：

3、伺服系统4、测量反馈装置5、机床本体数控装置数控装置是数控机床的核心。完成数据计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。通常由一台专用机算机或通用计算机和机床控制器以及输入输出接口板组成。主要功能：（1）多坐标控制（2）插补计算（3）程序输入、编辑和修改（4）故障自诊断（5）补偿计算（6）信息转换（7）多种加工方式选择（8）辅助功能（9）显示（10）通信和联网功能

双主轴数控铣钻床伺服系统

伺服系统是接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件（主轴驱动、进給驱动）。系统包括伺服控制电路、功率放大线路和伺服电机。伺服电机常用的有：步进电机、电液马达和交流伺服电机。

测量反馈装置由测量部件和测量电路组成，作用是检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。机床本体是数控机床的主体，是完成各种切削加工的机械部分，包括床身、立柱、主轴、进给机构。数控机床的分类按机械加工运动轨迹分类点位控制数控机床直线控制数控机床轮廓控制数控机床始点终点（1）（2）（3）（4）(1)点位控制系统只控制加工坐标点的准确位置，而不控制点与点之间的运动轨迹。点位控制最适宜加工孔系。数控钻床、数控冲床、数控坐标镗床大都采用该系统。(2)直线控制系统除了控制各坐标点的准确位置外，还保证点与点之间的运动轨迹为一直线。数控车床、数控磨床、数控铣床可采用该系统。。(3)轮廓控制系统(连续控制系统)能对两个或两个以上坐标方向同时连续控制，不仅控制每个坐标的行程位置，同时还控制其运动速度，以形成所要求的表面。采用该系统的数控机床占多数，如数控车床、数控铣床、数控线切割机床、加工中心等。按伺服系统的控制原理分类开环控制的数控机床半闭环控制的数控机床闭环控制的数控机床输入输出设备数控装置伺服系统机床工作台伺服电机输入输出设备数控装置伺服系统机床工作台测量反馈装置伺服电机输入输出设备数控装置伺服系统机床工作台测量反馈装置伺服电机按工艺用用途分类

普通数控车、铣、钻、镗、磨与齿轮加工加工中心：铣镗加工中心、车削加工中心

车削中心车削零件举例

数控机床的适用范围零件批量零件复杂程度通用机床专用机床数控机床数控机床的发展趋向

现代数控机床的发展趋向是高速化、高精度化、高可靠性、多功能、复合化、智能化和开放式结构。主要发展动向是研制开发软、硬件都具有开放式结构的智能化全功能通用数控装置。日本FANUC的180/210系统德国SIEMENS的SINUMERIK840系统美国CINCINNATI的A2100系统

。以数控机床为基础的自动化生产系统计算机直接数控（DNC)柔性制造单元(FMC)柔性制造系统(FMS)计算机集成制造系统(CIMS)计算机直接数控（DNC)也称计算机群控系统：具备生产管理、作业调度、工况、显示、监控和刀具寿命管理等功能中央计算机数控机床数控机床数控机床数控机床数控机床柔性制造单元(FMC)由加工中心和工件自动交换装置组成数控系统增加了自动监测和工况自动监控等功能特点：规模小、成本低、便于扩充柔性制造系统（FMS)柔性制造系统加工系统物流系统信息流系统储存输送搬运过程控制工程监视自动的任意顺序存放自动的自由节拍式、可变地连接各生产装置加工系统与输送系统之间的自由连接加工系统及物流系统的自动控制自动化的在线状态数据系统和处理以任意顺序自动加工各种工件、自动换工件和工具数控编程

零件程序是由数控装置专用编程语言书写的一系列指令组成的，其中应用最广泛的是ISO码。手工编程

图纸及技术要求工艺分析计算编程数控装置制作存储介质数控机床坐标轴的方向机床坐标系、工件坐标系00XXYYXYZ零件程序的结构%100N10G92X0Y0Z50N20G91G00X50Y60N30G01X100Y200F150S400M03N…..N200M30功能地址意义零件程序号%或O程序编号：%1~4294967295程序段号N程序段编号：N0~4294967295准备功能G指定动作方式(如：直线、圆弧等)G00-99尺寸字X，Y，Z坐标轴的移动命令±99999.999R圆弧的半径；固定循环的参数I，J，K圆心相对于起点的坐标；固定循环的参数进给速度F进给速度的指定F0~24000主轴功能S主轴旋转速度的指定S0~9999刀具功能T刀具编号的指定T0~99辅助功能M机床侧开/关控制的指定M0~99补偿号H，D刀具补偿号的指定00~99暂停P，X暂停时间的指定秒程序号的指定P子程序号的指定P1~4294967295重复次数L子程序的重复次数，固定循环的重复次数L1~32767参数P，Q，R固定循环的参数HNC-21M系统指令体系：

辅助功能M代码代码模态功能说明代码模态功能说明M00非模态程序停止M03模态主轴正转启动M02非模态程序结束M04模态主轴反转启动M30非模态程序结束并返回程序起点M05模态主轴停止转动M06非模态换刀M98非模态调用子程序M07模态切削液打开M99非模态子程序结束M09模态切削液停止主轴功能S（模态）单位：r/min进给功能F（模态）单位：G94mm/min;G95mm/rG01G02G03时有效

G00G60时无效刀具功能T准备功能G代码绝对坐标编程G90、相对坐标编程G91工件坐标系的建立

坐标系设定（G92）

设定工件坐标系，使刀具上的点，例如刀尖在指定的坐标值位置。格式：G92X_Y_Z_例：G92X150.Y300.Z200.工件坐标系选择

G54~G59坐标平面选择

G17G18G19

进给控制指令

1、快速定位G00X_Y_Z_（G90G91）YBXA编程路径实际路径2、线性进给GO1X_Y_Z_F_3、圆弧进给G02G03G17G02(G03)X_Y_I_J_(R_)F_G18G02(G03)X_Z_I_K_(R_)F_G19G02(G03)Y_Z_J_K_(R_)F_刀具补偿功能指令G41G42G40G41(G42)G00(G01)X_Y_Z_D_工艺(刀具)路线的设计进刀切削退刀返回XYZ10302010-104030-10R10YX对刀点K%1000G92X-10Y-10Z50G90G17G42G00X4Y10D01Z2M03S500G01Z-10F200X30G03X40Y20I0J10G02X30Y30I0J10G01X10Y20Y5G00Z50M05G40X-10Y-10M02语言式自动编程零件源程序零件图工艺要求计