数控技术4
数控技术课后答案董玉红主编第4章习题解答
第4 章习题解答4.1 数控机床对机械结构的基本要求是什么？提高数控机床性能的措施主要有哪些？数控机床对机械结构的基本要求是：具有较高的静、动刚度和良好的抗振性；具有良好的热稳定性；具有较高的运动精度与良好的低速稳定性；具有良好的操作、安全防护性能成。
提高数控机床性能的措施主要有：合理选择数控机床的总体布局；提高结构件的刚度；提高机床抗振性；改善机床的热变形；保证运动的精度和稳定性。
4.2 数控机床采用斜床身布局有什么优点？斜床身布局的数控车床（导轨倾斜角度通常选择45°、60°和75°），不仅可以在同等条件下，改善受力情况；而且还可通过整体封闭式截面设计，提高床身的刚度。
特别是自动换刀装置的布置较方便。
4.3 卧式数控镗铣床或加工中心采用T 型床身和框架结构双立柱各有什么优点？T 型床身布局可以使工作台沿床身作X 向移动时，在全行程范围内，工作台和工件完全支承在床身上，因此，机床刚性好，工作台承载能力强，加工精度容易得到保证。
而且，这种结构可以很方便地增加X 轴行程，便于机床品种的系列化、零部件的通用化和标准化。
框架结构双立柱采用了对称结构，主轴箱在两立柱中间上、下运动，与传统的主轴箱侧挂式结构相比，大大提高了结构刚度。
另外，主轴箱是从左、右两导轨的内侧进行定位，热变形产生的主轴中心变位被限制在垂直方向上，因此，可以通过对Y 轴的补偿，减小热变形的影响。
4.4 什么叫“箱中箱”（box in box）结构？高速加工机床为什么要采用“箱中箱”结构？卧式布局高速数控机床采用了“内外双框架”即称为“箱中箱”（box in box）结构。
这两种布局型式在总体上的共同特点是：运动部件质量轻，结构刚性好。
机床进给系统的结构全部（或部分）移出工作台外，以最大限度减轻移动部件的质量和惯量，是高速加工机床结构布局设计的总原则。
4.5 什么叫虚拟轴机床？其结构特点是什么？与传统机床相比它具有哪些主要优点？虚拟轴机床的基座与主轴平台间是由六根杆并联地连接的，称之为并联结构。
数控4轴简单编程方法
数控4轴简单编程方法什么是数控四轴数控四轴是一种具有四个轴向运动控制功能的数控机床，通常用于加工复杂形状的工件或进行多面加工。
它具有高精度、高效率、高刚性、高可靠性等优点，已广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工等领域。
数控四轴编程基础1. 基本概念数控四轴编程是通过预先编写好的程序指令，将加工工艺参数转化为各轴运动的指令，从而实现工件的自动加工。
在四轴编程中，必须清楚以下几个概念：- 坐标系：数控系统中采用的坐标系一般为数学直角坐标系，由X、Y、Z、A四轴构成。
- 原点：数控四轴坐标系中的一个定义点，通常为工件与机床的交点。
- 绝对坐标和相对坐标：绝对坐标是以原点为参考点的坐标，相对坐标是以上一刀具结束位置点为起点的坐标。
2. 数控四轴编程指令数控四轴编程将加工工艺参数转化为各轴运动指令的方式有多种，其中最常用的是G指令和M指令。
- G指令：用于定义运动方式和轴的速度，例如G00表示快速移动，G01表示线性插补运动，G02表示顺时针圆弧插补运动，G03表示逆时针圆弧插补运动。
- M指令：用于定义机床的辅助功能，例如M03表示主轴正转，M04表示主轴反转，M05表示主轴停止。
3. 编程案例以下是一个简单的数控四轴编程案例：markdown程序号：O0001N10 G90 G54 G17 G40 G49 G80N20 S500 M03N30 G43 Z100. H01 M08N40 G01 X50. Y50. Z5. F200.N50 G02 X100. Y100. R50.N60 G03 X150. Y150. R50.N70 G01 Z-10. F100.N80 G00 X0. Y0. Z100.N90 M05N100 M304. 编程步骤进行数控四轴编程时，一般按照以下步骤进行：1. 分析工件图纸，确定加工过程和每个工序的加工要求。
2. 根据工序要求选择合适的刀具，确定坐标系原点和刀具尺寸。
数控技术专业《4.1.4透盖零件图绘制》
透盖零件图绘制
二、绘图步骤
1根据透盖的形状、结构、尺寸、视图的数量选定适宜的比例、 定出图幅，确定图形的中心位置及绘制图框和标题栏。
1
透盖零件图绘制
二、绘图步骤
2用细实线画出透盖的主视图和左视图〔使用H型铅笔〕，包括外 形轮廓、孔、槽等结构轮廓。
1
透盖零件图绘制
二、绘图步骤
3检查无误后，描深中心线〔可以使用H型铅笔ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，描深、描粗轮 廓线〔可以使用B型铅笔〕，并绘制剖面线。
透盖零件图绘制
一、绘制思路及方法
绘制一张完整的零件图首先应根据零件的形状和结构特点，
选 ，择再主根视据图主的视1放图置选位定置其、他投视影图方的向数，量考、虑表主达视方图案的，表最达后方根案据
视图的数量，尺寸标注、技术要求的标注及填写来确定合理 比例及图幅的大小。
透盖零件图绘制
一、绘制思路及方法
透盖零件属于盘盖类零件，由于该零件的加工以车削加工为
主 ，，将因反而映其轴主向1视的图方按向加作工为位主置视原图那的么投采影用方轴向线，水在平表位达置方放案置上
采用全剖视图〔这里采用两个相交的剖切平面来进行剖切〕 ，为表达透盖的径向形状和断面孔、槽的相对位置及分布情 况，决定增加左视图，左视图不采用剖视，根据尺寸的大小 及视图数量，决定采用1:1的绘图比例及A4的图幅。
1
透盖零件图绘制
二、绘图步骤 4标注尺寸及公差，标注剖视符号。
1
透盖零件图绘制
二、绘图步骤 5注明技术要求及填写标题栏，检查完成全图。
1
数控加工技术(第4版)第一章
1. 1 数控加工的基本概念
• 1949 年, 帕森斯公司在麻省理工学院 ( MIT) 伺服机构试验室的协助 下开始从事数控机床的研制工作, 经过三年时间的研究, 于 1952 年试 制成功世界第一台数控机床试验性样机。 这是一台采用脉冲乘法器 原理的直线插补三坐标连续控制铣床, 即数控机床的第一代。 1955 年, 美在美国进入迅速发展阶段, 市场上出现了商品化数控机床。 1958 年, 美国克耐·杜列克公司 ( Keaney Trecker) 在世界上首先研 制成功带自动换刀装置的数控机床, 称为 “ 加工中心” ( Machining Center, MC)。
• 数控技术 ( Numerical Control Technology) 是指采用数字控制的方 法对某一个工作过程实现自动控制的技术。 在机械加工过程中使用 数控机床时, 可将其运行过程数字化, 这些数字信息包含了机床刀具的 运动轨迹、 运行速度及其他工艺参数等, 而这些数据可以根据要求很 方便地实现编辑修改, 满足了柔性化的要求。 它所控制的通常是位移、 角度、 速度等机械量或与机械能量流向有关的开关量。 数控的产生 依赖于数据载体及二进制形式数据运算的出现, 数控技术的发展与计 算机技术的发展是紧密相连的。
• 数控系统 ( Numerical Control System) 是实现数控技术相关功能 的软、 硬件模块的有机集成系统。 相对于模拟控制而言, 数字控制 系统中的控制信息是数字量, 模拟控制系统中的控制信息是模拟量, 数 字控制系统是数控技术的载体。
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1. 1 数控加工的基本概念
• 数控技术的发展过程见表 1 - 1。
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1. 1 数控加工的基本概念
数控技术第4章(步进电机)
一个进给脉冲，使步进电机旋转一个步距角α， 丝杆的转角θ是多少？工作台走多少位移δ？（脉 冲当量）
n丝杆 丝杆 传动比 : i i 0.5 0.9 0.45 n电机 电机
三相三拍通电方式，步距角为
360 /(mzk) 360 /(3 401) 3
三相六拍通电方式，步距角为
360 /(mzk) 360 /(3 40 2) 1.5
4.3 进给电机及驱动
例：步进电机转子有40个齿，采用五相十拍通电方式，步进电机直 接经丝杠螺母传动副驱动工作台做直线运动，滚珠丝杠导程为6mm 求：（1）步进电机的步距角；（2）工作台的脉冲当量。
360o 360 步距角: 0.9 mzk 5 40 2
一个进给脉冲，使步进电机旋转一个步距角α， 工作台走多少位移δ？（脉冲当量）
360 p 6 0.9 0.015mm P 360 360
2
例：步进电机转子有40个齿，采用五相十拍通电方式，步进电机通 过减速器减速后带动丝杠螺母，从而驱动工作台做直线运动，减速 器传动比i=0.5，滚珠丝杠导程为6mm求：（1）步进电机的步距角； （2）工作台的脉冲当量。
步进电机转子有40个齿采用五相十拍通电方式步进电机通过减速器减速后带动丝杠螺母从而驱动工作台做直线运动减速器传动比i0
4.3 进给电机及驱动
步进电动机定子绕组的通电状态每改变一次，它的转子便转过一个确定 的角度，即步距角；
改变步进电动机定子绕组的通电顺序，转子的旋转方向随之改变；
步进电动机定子绕组通电状态的改变速度越快，其转子旋转的速度越快， 即通电状态的变化频率越高，转子的转速越高；
数控技术第4章计算机数控系统(1)
位臵控制模块
6、可编程控制器（PLC） 代替传统机床的继电器逻辑控制来实现各种开关 量的控制。 分为两类： 一类是“内装型”PLC，为实现机床的顺序控制 而专门设计制造的。 另一类是“独立型”PLC，它是在技术规范、功 能和参数上均可满足数控机床要求的独立部件。
三、多CPU结构 适合多轴控制、高进给速度、高精度的机床。 紧藕合：相同的操作系统 松藕合：多重操作系统
控制各类轴运动的功能，用能控制的轴数和能同时控制 的轴数来衡量。
准备功能：G指令功能，指定机床的运动方式。 插补功能：包括软件粗插补和硬件精插补。 进给功能：F指令功能。
切削进给速度(mm/min) 同步进给速度(mm/r) 快速进给速度 进给倍率
主轴功能: 指令主轴转速 S指令功能，指定主轴转速(r/min, mm/min)。 转速编码，恒切削速度切削，主轴定向准停 辅助功能： M指令功能，指定主轴的起停转向（M03、M04）、冷却 泵的通和断、刀库的起停等。 刀具功能：T指令，选择刀具。 字符和图形显示功能： 显示程序、参数、补偿量，坐标位臵、故障信息等。 自诊断功能： 故障的诊断，查明故障类型及部位。
4、进给速度处理 编程指令给出的刀具移动速度是在各坐标合成方 向上的速度，进给速度处 理要根据合成速度计算 出各坐标方向的分速度。 此外，还要对机床允许的最低速度和最高速度的 限制进行判别处理，以及用软件对进给速度进行 自动加减速处理。
5、插补计算 插补就是通过插补程序在一条已知曲线的起点和 终点之间进行“数据点的密化”工作。
三. CNC系统的工作过程
基本过程： CNC装臵的工作过程是在硬件的支持下，执行软 件的过程。 通过输入设备输入机床加工零件所需的各种数据 信息，经过译码和运算处理（包括刀补、进给速 度处理、插补），将每个坐标轴的移动分量送到 其相应的驱动电路，经过转换、放大，驱动伺服 电动机，带动坐标轴运动，同时进行实时位臵反 馈控制，使每个坐标轴都能精确移动到指令所要 求的位臵。
河北工业大学 数控技术 第四讲 数控车床编程PPT共45页
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道 数控车床编程
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
数控技术—第4次作业
一、单选题1.数控机床的C轴控制属于( B )。
A. 进给轴功能B. 旋转轴功能C. 主轴功能D. 辅助功能2.数控机床的恒线速度控制是控制( B )为恒速。
A. 主轴转速B. 进给速度C. 切削速度D. 同步进给速度3. 以下( D)不属于多机系统。
A. 主从结构B. 多主结构C. 分布式系统D. 单CPU系统4. 中断型结构模型的任务调度机制为( B)。
A. 优先抢占调度和循环调度B. 优先抢占调度C. 循环调度D. 优先调度5. 前后台型结构模型的任务调度机制为( A )。
A. 优先抢占调度和循环调度B. 优先抢占调度C. 循环调度D. 抢占调度6. 数控机床的同步进给控制是实现( A )。
A. 主轴转速与进给速度B.切削速度与进给速度C. 切削速度与主轴转速D. 以上都不是C装置的软件包括( B )。
A. 译码、通信、诊断和显示功能B. 管理软件和控制软件C. 插补和刀具半径补偿功能D. I/O处理、译码、位置控制功能8. 数控机床规格指标中的联动控制轴数是指数控机床能同时控制的( B )轴数。
A. 主轴B. 进给轴C. 刀库轴D. 以上都是9. 对于加工中心，一般不需要( D )。
A. 主轴连续调速功能B. 主轴定向准停功能C. 主轴恒速切削控制D. 主轴电动机四象限驱动功能10.以下说法错误的是( D )。
A. 主从结构中，从CPU无权控制和使用系统资源B. 主从结构中，多个任务可以并行执行C. 单机系统中，多任务只能采用分时共享的方式D. 单机系统不能进行并行处理二、简答题1．在数控装置的软件设计中，如何解决多任务并行处理问题？答：资源分时共享并行处理;并发处理;流水处理。
2．数控系统要进行哪些方面的数据处理？最终输出哪些控制信号？答：数控系统要处理的数据主要是G&M代码，也就是平常说的G代码，数控系统中要对其进行译码、插补，按照一定的插补周期把电机的控制信号输出给伺服驱动器。
机床数控技术 第4版 第1章 概述
第一章 数控机床概述
辅助控制机构 进给传动机构 主运动机构
计算机数控系统
操作面板
PLC
机床 I/O 电路和装置 主轴伺服单元 主轴驱动装置
键盘
输入输出 设备
计算机 数控 装置
进给伺服单元 测量装置
进给驱动装置
机床
第一章 数控机床概述
CNC装置(CNC单元)
➢组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口 板、特殊功能模块以及相应的控制软件。
辅助控制机构 进给传动机构 主运动机构
计算机数控系统
机床 I/O 电路和装置
操作面板
PLC 主轴伺服单元 主轴驱动装置
键盘
输入输出 设备
计算机 数控 装置
进给伺服单元 测量装置
进给驱动装置
机床
第一章 数控机床概述
伺服单元、驱动装置和测量装置
伺服单元和驱动装置 ➢主轴伺服驱动装置和主轴电机 ➢进给伺服驱动装置和进给电机
➢ 数控技术（Numerical Control Technology）采用数字控 制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。
➢ 数控机床（Numerical Control Machine Tools）是采用数 字控制技术对机床加工过程进行自动控制的一类机床。是 数控技术典型应用的例子。
➢ 数控系统（Numerical Control System）实现数字控制的 装置。
机床数控技术
2024年5月
第一章 数控机床概述
内容提要 本章主要介绍数控技术、数控机床的基本 概念、体系结构、工作原理及分类；数控机床 的应用范围及发展动向。
2
第一章 数控机床概述
第一节 数控技术与数控机床
数控技术专业《4切削热与切削温度》
切削热与切屑温度切削热和由此产生的切削温度是切削过程中产生的又一重要的物理现象。
它们直接影响着刀具的磨损和耐用度，是影响刀具寿命的主要因数；使工件和机床产生热变形，降低零件的加工精度和外表质量。
因此，研究切削热和切削温度的产生及变化规律具有重要的实际意义。
一、切削热1 切削热的产生切削热是由切削功转变而来的。
一是切削层发生的弹、塑性变形功；二是切屑与前刀面间消耗的摩擦功。
具体在三个变形区内产生。
其中包括：①第一变形区即剪切区的变形功转变的热。
②第二变形区即切屑与刀具前面之间的摩擦功转变的热。
③第三变形区即已加工外表与后刀面间的摩擦功转变的热。
产生的总热量为三个变形区产生的热量之和。
在切削塑性金属材料时切削热主要是有剪切区变形和后刀面摩擦形成；切削脆性金属时那么是后刀面摩擦热所占的比例多。
如果忽略进给运动所消耗的功，并假定主运动所消耗的功全部转化为热能，那么单位时间内产生的热量Q〔单位为J/min〕可由下式算出。
Q=Fcvc 〔1-2-8〕由此可以看出，但凡影响主切削力Fc的因素都将影响影响切削热的产生。
2 切削热的传散切削热是由切屑、刀具、工件和周围介质〔空气和切削液〕传出，分别用Qch、Qc、Qw和Qf表示。
切削热产生与传出的关系为Q=QchQcQwQf 〔1-2-9〕切削热传出的比例大致为：车削加工〔干切削〕时，Qch〔50%~86%〕、Qc〔40%~10%〕、Qw 〔9%~3%〕、Qf〔1%〕。
钻削加工时，Qch〔28%〕、Qc〔%〕、Qw〔%〕、Qf〔5%〕。
热量传散的比例与切削速度有关，切削速度增加时，由摩擦生成的热量增多，但是由切屑带走的热量也增加，在刀具中热量减少，在工件中热量更少。
所以高速切削时，切屑中温度很高，在刀具和工件中温度较低，这有利于切削加工的顺利进行。
影响切削热传出的主要因素是工件和刀具的热导率以及周围介质的状况。
二、切削温度切削热是通过切削温度对刀具和工件产生作用的，切削温度一般是指切屑与刀具前面接触区域之间的平均温度。
机床数控技术 第4版 第4章 数控系统操作知识
或者 双击程序。所选的程序在“编辑器”操作区
打开。
4. 进行所需的程序修改。
5. 按下软键“NC 选择”，切换至“加工”操作区并
开始执行程序。
第四节 程序管理操作 关闭程序
按下软键“>>”和“关闭”，重新关闭程序和编 辑器。 或者 位于程序的第一行开头时，可以按下 <光标向左 > 键关闭程序和编辑器。 要重新打开已经关闭的程序时，可以按下 <PROGRAM> 键。
第三节 数控机床的加工准备
车刀参数 对于车刀而言，刀具参数指刀偏量（刀具偏置量或
位置补偿量），刀尖半径和刀尖位置。
第三节 数控机床的加工准备 铣刀参数
对数控铣刀而言，刀具参数指铣刀直径（或半径）、铣刀 长度。当程序调用刀具半径，长度补偿指令时，系统自动进行 刀具的半径和长度补偿。
数控
第四节 程序管理操作
4、数控操作几种模式的内容及实现方法的知识。数 控操作分为手动、MDA以及自动运行三种模式。
第二节 数控机床的操作面板
数控系统为数控机床提供了较完善的远硬件资源， 以满足不同数控机床的性能要求。数控机床的操作可以 通过数控系统提供的人机对话界面显示器、CNC面板、 机床数控操作面板上相关的远硬件、按键来有序的操作 实现。对于数控机床操作控制的基本要求是必须熟练掌 握各个软硬件按键的功能。并根据实际生产要求正确使 用这些按键。这样才能充分利用数控机床的功能。
在MDA运行方式下，可以用程序段方式输入和执行 G 代码命令，以便设置机床或执行某些特定操作和程序测试。
1. 选择操作区域“Machine”（加工）。 2. 按下 <MDA> 键。打开 MDA 编辑器。 3. 使用键盘输入所需的G 代码指令 。 4. 按下<CYCLE START>（循环启动）键。
数控技术第4章 数控机床的工作原理4-何雪明
2. DDA直线插补
x Vx t
y Vy t
V OA
vx xe
vy ye
k
x vx t kxet
y vy t kyet
各坐标轴的位移量
x
t
n
n
0 kxedt k xet k xe
i 1
i 1
适用于闭环、半闭环以直流和交流伺服电机为 驱动装置的位置采样控制系统
主要的数字增量插补方法 直线函数法 扩展数字积分法 二阶递归扩展数字积分插补法 双数字积分插补法 角度逼近圆弧插补法 “改进吐斯丁”（Improved Tustin Method-ITM）法
4.2 基准脉冲插补
4.2.1 逐点比较插补法
第4章 数控机床的工作原理
4.1 概述
4.1.1 插补的概念
在数控机床中，刀具不能严格地按照要求加 工的曲线运动，只能用折线轨迹逼近所要加 工的曲线。
插补（interpolation）定义：机床数控系统 依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程。也 可以说，已知曲线上的某些数据，按照某种 算法计算已知点之间的中间点的方法，也称 为“数据点的密化”。
直线OA插补轨迹
例. 插补直线OA，A（4,5）
序号 0 1 2
3
4
5
6
7
偏差判别
F0,0＝0 F1,0＝-
5<0 F1,1＝-
1<0 F1,2＝ 3>0 F2,2＝2<0 F2,3＝ 2>0 F3,3＝-
进给方向
+X +Y +Y +X +Y +X +Y
《数控技术基础(本)》阶段练习(4)
《数控技术基础（本）》阶段练习（4）一、填空题：1、按伺服系统调节理论，数控机床伺服系统可分为开环、闭环和半闭环系统。
2、按反馈比较控制方式，数控机床伺服系统有脉冲比较伺服系统、相位比较伺服系统、幅值比较伺服系统和全数字伺服系统。
3、按控制对象和使用目的的不同，数控机床伺服系统可分为进给伺服系统、主轴伺服系统和辅助伺服系统。
4、按检测量的测量基准分，检测装置可分为绝对式和增量式。
5、检测装置的系统精度是指在一定长度或转角内测量积累误差的最大值。
6、检测装置的系统分辨率是指测量元件所能正确检测的最小位移量。
7、旋转变压器作为位置元件有鉴相和鉴幅两种工作方式。
8、鉴相方式下，旋转变压器输出信号的相位角与转子的旋转角度成正比。
9、感应同步器的正弦绕组和余弦绕组安装在滑尺上。
10、莫尔条纹的特点是放大、均化误差、莫尔条纹移动与栅距移动一一对应。
11、光栅可以将机械位移变换为数字脉冲。
12、绝对式编码器通常采用二进制码和循环码。
13、三相六拍步进电机的通电方式为A-AB-B-BC-C-CA 。
14、步进电机的驱动电路有双电压驱动、斩波驱动和细分驱动电路。
15、采用永磁直流伺服电机的数控机床，一般采用脉宽调制PWM调速电路。
二、简答题：1、试述数控机床对进给伺服系统的要求。
答：教材P.1842、什么是步距角，步进电机的步距角如何确定？答：教材P.2023、数控机床对位置检测装置有哪些要求？答：教材P.1844、试述旋转变压器的工作原理及应用。
答：教材P.1865、通常感应同步器的节距为2mm，为什么它可以测量到0.01mm或更小的位移量？答：教材P.1896、试述光栅的工作原理。
答：教材P.1927、试述步进电机斩波驱动电路的原理。
答：教材P.2108、简述永磁直流伺服电动机的PWM调速系统的原理。
答：教材P.2189、简述永磁同步交流伺服电动机的SPWM调速系统的原理。
答：教材P.22210、简述闭环脉冲比较伺服系统的工作原理。
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4.1 概述
图4-8b 平面轮廓加工
2013-7-10
4.1 概述
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2. 挖槽加工 需要两轴联 动的数控铣 床。
2013-7-10
图4-9a 挖槽加工
4.1 概述
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2013-7-10
图4-9b 挖槽加工
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4.1 概述
3. 空间曲面类 零件加工
例2 编制图3-15圆弧加工的程序。 绝对坐标编程： G90 G03 X25 Y20 I-20 J0 F50
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或G90 G03 X25 Y20 R20 F50
Y Y
Y
终点(X,Y) 终点(X,Y) 40 40 20 20
相对坐标编程： G91 G03 X-20 Y20 I-20 J0 F50
一、数控铣床类型 1. 数控立式铣床
图4-5数控立式铣床
2013-7-10
4.1 概述
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2. 数控卧式铣床
2013-7-10
图4-6 卧式数控铣床
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4.1 概述
3. 数控龙门铣床
图4-7 龙门数控铣床
2013-7-10
4.1 概述
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二、数控铣削的 所加工的表面
1. 平面轮廓加工 需要两轴 联动的数 控铣床。 图4-8a 平面轮廓加工
2013-7-10
10 10
A
O工
①
10
② B
30
X X
O机
10
图4-18
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4.2 数控铣床常用G功能指令
N03 G03 X40 Y20 I0 J10 LF Y Y
O1 C R10
G03逆时针圆弧插补指令； X40 Y20圆弧的终点相对于工件 坐标原点的坐标值； I0 J10 为圆 弧的圆心相对于的起点坐标。 该段程序的含义是以逆时 针圆弧插补的方式从点B到点C 加工BC圆弧段。
系，给出机床坐标原点O机相对编程原点O工的坐标值。
N01 G90 G17 G00 X10 Y10 LF
2013-7-10
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4.2 数控铣床常用G功能指令
G90绝对坐标指令，G17 XY 平面内的加工指令，G00快速定 位指定， X10 Y10 指A点在工件 坐标系内的坐标值。 该段程序的含义是指令刀具 相对于工件由起刀点O机快速移 动到A点。
30
Y
E
⑤
O1
D
O2 R10
④
C
R10
10
⑥ A 10 ① ② B ③ O工
20
⑦ 10
10
30 40
X
X
O机
图4-16 b
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4.2 数控铣床常用G功能指令
N06 Y10 LF N07 G00 X-10 Y-10 M02 LF G92 X-10 Y-10：设定机床坐标系与工件编程坐标系的关
10 30 40
X X
O机
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图4-23
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4.2 数控铣床常用G功能指令
2. 相对坐标程序 N01 G91 G17 G00 X20 Y20 LF N02 G01 X20 F100 LF N03 G03 X10 Y10 I0 J10 LF N04 G02 X-10 Y10 I0 J10 LF N05 G01 X-20 Y-10 LF N06 Y-10 LF N07 G00 X-20 Y-20 M02 LF
Y
30 O1 A
D
O2 R10
④
C
10
10
O工
①
10
R10
② B ③
30 40
X
O机
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10
X
图3-20
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4.2 数控铣床常用G功能指令
N05 G01 X10 Y20 LF 该程序段的含义是以直线插 补的方式从点D向点E加工 Y 直线DE段。
30 20
Y
E
⑤
O1 A
D
O2 R10
需用三轴联 动的数控铣 床和球头铣 刀。 图4-10 空间曲面零件加工
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4.1 概述
4. 孔系加工
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图4-11a 孔系加工
4.1 概述
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图4-12b 孔系加工
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4.2 数控铣床常用G功能指令
一、快速定位和直线进给 1. 快速定位 G00 X Y Z 2. 直线进给运动 G01 X Y Z F 例1 编制加工右图所示 的轮廓加工程序，工件 的厚度为5mm。设起刀 具点相对工件的坐标为 (-10, -10, 300)。
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10
10
A
O工
①
10
② B ③
30 40
X
O机
10
X
图4-19
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3.2 数控铣床常用G功能指令
N04 G02 X30 Y30 I0 J10 LF G02顺时针圆弧插补指令； X30 Y30圆弧的终点相对于工件坐标 Y 原点的坐标值； I0 J10 为圆弧 的圆心相对于起点的坐标。 该段程序的含义是以顺时针圆 弧插补的方式从点C到点D加工 CD圆弧段。
Y
Y
10 10
A
O工
①
10
X X
O机
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10
图4-17 机床与编程原点
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4.2 数控铣床常用G功能指令
N02 G01 X30 F100 LF Y Y
G01直线插补指令， F100进给速度为 100mm/min
该程序段的含义是以直线 插补和进给速度100mm/min的 方式从点A向点B加工直线AB 段。
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4.2 数控铣床常用G功能指令
2. 指令 G40是取消刀具半径补偿功能。 G41是刀具半径左补偿指令。即沿着刀具前 进方向，刀具始终位于工件的左侧。 G42是刀具半径右补偿指令。即沿着刀具前进 方向，刀具始终位于工件的右侧。
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4.2 数控铣床常用G功能指令
或G91 G03 X-20 Y20 R20 F50
圆心(I,J) 圆心(I,J) 25 25
起点 起点
X 45 45 X X
O O
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4-15 圆弧加工
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4.2 数控铣床常用G功能指令
例3 用数控铣 床加工图3-16所示 的轮廓ABCDEA。 分别用绝对坐标和 相对坐标方式编写 加工程序。 Y
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Y
30 20
Y
Eห้องสมุดไป่ตู้
⑤
O1
D
O2 R10
④
C R10
10
⑥ A 10 ① ② B ③ O工 ⑦ 10
10
30 40
X
O机
X
图4-24
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4.2 数控铣床常用G功能指令
三、刀具半径补偿指令 1. 基本概念 零件轮廓加工时，刀具中心轨迹相对于零件 轮廓让开一个刀具半径的距离，即所谓的刀具偏 置或刀具半径补偿。
④
C R10
10
10
O工
①
10
② B ③
30 40
X
O机
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10
X
图4-21
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4.2 数控铣床常用G功能指令
N06 Y10 LF
该程序段的含义是以直线插 补的方式从点E向点A加工直 Y 线EA段。
30 20
Y
E
⑤
O1
D
O2 R10
④
C R10
10
⑥ A 10 ① ② B ③ O工
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4.2 数控铣床常用G功能指令
编程如下： N01 G90 G92 X0 Y0 Z200 设置刀具起始位置 N02 G00 X50．Y-40．
80 Y
刀具快速平移到下刀位置
N03 Z2． 快速降至安全平面
R40 O 40
N04 S800 M03 M08
打开冷却、起动主轴 N05 G01 Z-5．F50
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Y 28 8 10 O刀 10
Y
D
C
A
B
X
O工 8 16
32 40 X
图4-13a
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4.2 数控铣床常用G功能指令
N01 G90 G92 X-10 Y-10 Z300 设定起刀点的位置 N02 G00 X8 Y8 Z2 快速移动至A点的上方 N03 S1000 M03 起动主轴 Y 28 8 10 O刀 10 Y
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4.1 概述
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图4-1 平面仿真铣削
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4.1 概述
图4-2 轮廓仿真铣削
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4.1 概述
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图4-3 键槽仿真铣削
4.1 概述
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图4-4 空刀模拟加工
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3.1 概述
30
E
Y
⑤
O1 A
D
O2
R10
④
C R10
20
10
⑥ ① ⑦ 10
O工
10
②
编程原点
B ③ 30 40
X X
10 机床原点，起刀点
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