数控课件——加工中心概述
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加工中心课件
坐标轴故障
检查坐标轴电机是否正常，传 动系统是否正常，调整坐标轴
位置。
冷却系统故障
检查冷却液是否充足，冷却系 统是否堵塞，及时清理或更换
冷却液。
05
加工中心的未来发展
Chapter
加工中心的新技术应用
数控技术升级
采用更先进的数控系统，提高加 工精度和效率。
智能化技术应用
利用人工智能、大数据和物联网 技术，实现加工过程的自动化和
时紧固。
润滑与防锈
定期对加工中心各润滑 点进行润滑，防止部件
生锈。
电气检查
定期检查电气线路是否 正常，确保加工中心安
全运行。
加工中心的常见故障与排除
01
02
03
04
主轴故障
检查主轴电机是否正常，主轴 轴承是否损坏，及时更换损坏
的部件。
刀库故障
检查刀库电机是否正常，刀库 传动系统是否正常，调整刀库
位置。
夹紧力的确定
根据工件重量、切削力等因素，合理 确定夹紧力，确保工件在加工过程中 不发生位移。
确定工件在机床上的定位基准，确保 加工精度。
切削参数的选择与优化
主轴转速
根据刀具材料、工件材料和加工 要求，选择合适的主轴转速。
切削深度与切削宽度
根据刀具寿命、加工效率和加工 精度，选择合适的切削深度与切 削宽度。
根据零件尺寸和要求 ，选择合适的材料， 并进行必要的材料预 处理。
03
刀具准备
根据加工需求，准备 合适的刀具，包括刀 片、刀杆、刀柄等。
04
夹具准备
根据零件形状和加工 要求，准备合适的夹 具。
工件的装夹与定位
选择合适的装夹方式
根据工件形状和加工要求，选择合适 的装夹方式，确保工件稳定、可靠。
数控加工中心原理和的介绍
可编程控制器根据接收到的指令，通过主轴驱动装置和进给驱动装置，精确控制刀 具和工件的相对位置和速度。
刀具路径规划原理
刀具路径规划是根据零件的形状 和加工要求，确定刀具在加工过
程中的运动轨迹。
它涉及到如何选择合适的加工参 数、如何避免干涉和碰撞、如何
提高加工效率和精度等问题。
常用的刀具路径规划算法有直线 插补、圆弧插补、螺旋线插补等。
加工程序的编写与调试
01
02
03
加工程序是数控加工中 心进行加工的指导文件 ，包含了加工的工艺参 数、刀具路径、加工顺
序等信息。
加工程序的编写需要具 备一定的编程基础和机 械加工知识，熟悉常用
的编程指令和格式。
加工程序调试是加工前 的必要步骤，通过模拟 仿真软件检查程序的正 确性和可行性，避免实
际加工中的错误。
03
工作台故障
工作台在运行过程中如出现定位不准、移动不灵活等问题，可能是导轨
润滑不良或传动系统故障，需定期清洁和润滑导轨，检查传动系统是否
正常。
定期检查与精度调整
定期检查
根据设备维护要求，定期对数控加工中心的各部位进行检查，确保设备无潜在 故障。
精度调整
随着设备的长时间运行，各部件可能会出现磨损或松动，影响设备的加工精度， 因此需定期对设备进行精度调整，以确保加工零件的质量和精度要求。
工作台与夹具
工作台是用来安装和固定被加 工零件的装置。
夹具是用来对零件进行定位和 夹紧的装置，以确保加工过程 中零件的位置精度和稳定性。
工作台和夹具的设计对于提高 加工效率和加工精度具有重要 意义，需要根据不同零件的特 点进行合理设计。
04
数控加工中心的控制系统
CNC控制器
刀具路径规划原理
刀具路径规划是根据零件的形状 和加工要求，确定刀具在加工过
程中的运动轨迹。
它涉及到如何选择合适的加工参 数、如何避免干涉和碰撞、如何
提高加工效率和精度等问题。
常用的刀具路径规划算法有直线 插补、圆弧插补、螺旋线插补等。
加工程序的编写与调试
01
02
03
加工程序是数控加工中 心进行加工的指导文件 ，包含了加工的工艺参 数、刀具路径、加工顺
序等信息。
加工程序的编写需要具 备一定的编程基础和机 械加工知识，熟悉常用
的编程指令和格式。
加工程序调试是加工前 的必要步骤，通过模拟 仿真软件检查程序的正 确性和可行性，避免实
际加工中的错误。
03
工作台故障
工作台在运行过程中如出现定位不准、移动不灵活等问题，可能是导轨
润滑不良或传动系统故障，需定期清洁和润滑导轨，检查传动系统是否
正常。
定期检查与精度调整
定期检查
根据设备维护要求，定期对数控加工中心的各部位进行检查，确保设备无潜在 故障。
精度调整
随着设备的长时间运行，各部件可能会出现磨损或松动，影响设备的加工精度， 因此需定期对设备进行精度调整，以确保加工零件的质量和精度要求。
工作台与夹具
工作台是用来安装和固定被加 工零件的装置。
夹具是用来对零件进行定位和 夹紧的装置，以确保加工过程 中零件的位置精度和稳定性。
工作台和夹具的设计对于提高 加工效率和加工精度具有重要 意义，需要根据不同零件的特 点进行合理设计。
04
数控加工中心的控制系统
CNC控制器
数控ppt课件完整版
contents •数控技术概述•数控机床结构与分类•数控编程基础•数控加工工艺与刀具选择•数控机床操作与维护•数控技术发展趋势与展望目录01数控技术概述数控技术的定义与发展数控技术的定义采用数字化信息对机床运动及其加工过程进行控制的技术。
数控技术的发展历程从手动控制到数字控制，经历了多个阶段的发展，包括电子管、晶体管、集成电路、计算机等技术的应用。
数控技术的现状与趋势当前数控技术已经广泛应用于制造业各个领域，未来将继续向智能化、高精度、高效率等方向发展。
数控系统的组成与工作原理数控系统的组成01数控系统的工作原理02数控系统的特点03机械制造领域航空航天领域汽车制造领域其他领域数控技术的应用领域02数控机床结构与分类为确保加工精度和稳定性，数控机床采用高刚度材料和结构。
通过先进的制造工艺和装配技术，实现高精度加工。
采用高性能伺服驱动系统和高速主轴，提高加工效率。
配备自动换刀装置、自动排屑装置等，实现自动化加工。
高刚度高精度高速度高自动化按工艺用途分类按运动方式分类按伺服系统类型分类常见数控机床类型介绍数控车床数控铣床加工中心数控磨床03数控编程基础数控编程的概念是将零件的加工信息，按照数控系统规定的代码和格式，编制成加工程序文件，并输入到数控装置中，由数控装置控制机床进行自动加工的过程。
0203分析零件图样和工艺要求确定加工方案数控编程的步骤01选择合适的数控机床选择合适的刀具、夹具和量具编制加工程序01 02 03机床坐标系工件坐标系用于控制机床的直线插补、圆弧插补等加工动作。
M指令用于控制机床的辅助功能，如换刀、冷却液开/关等。
G指令VSS指令01F指令02T指令03数控编程的常用指令与格式地址符+数字程序段格式一个完整的程序段由若干个字组成，每个字由地址符和数字组成，程序段结束以分号或回车符表示。
04数控加工工艺与刀具选择先进行粗加工，再进行精加工，逐步提高加工精度。
先粗后精原则一次装夹原则工序集中原则基准统一原则尽可能在一次装夹中完成多道工序，减少装夹次数，提高加工效率。
数控加工技术概述(PPT 46页)
第1章 数控加工技术概述
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
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
主进辅
运给助
动
传 动
控 制
机机机
构构构
数控机床组成:(数控程序\操作面板)、输入/输出设备、数控系 统、伺服系统、测量与反馈系统、机床本体
1.数控机床类型与加工范围 图片链接
2.数控加工视频
车削加工 铣削加工1
车铣加工
铣削加工2
箱体加工 自动换刀
第1章 数控加工技术概述
1.1.1数控机床的产生与发展
科学技术的不断发展对机械产品的品种、结构、精度、加 工效率的要求越来越高，单件、中小批量机械产品的比例越来 越大（70%-80%），传统的通用、专用机床和工艺设备已不能 适应高质量、高效率、多样化加工的要求，一种新型的数字控 制机床由此诞生。
此外，数控机床还包括：特殊装置（刀具自动交 换系统 、工件自动交换系统）和辅助装置（如排屑装 置\冷却装置\润滑装置等）
1.1.3数控技术的应用
数控技术不仅应用于机床的控制,还应用于科学技术 的各个领域,如:数控绘图机、数控测量仪、机器人、航天 航空领域等。
第1章 数控加工技术概述
1.2数控加工的特点及数控机床的分类
第1章 数控加工技术概述
第一章 数控加工技术概述
1.1数控机床概述 1.2数控机床的分类与数控加工的特点 1.3数控加工技术的发展方向
第1章 数控加工技术概述
1.1数控机床概述
本节主要讲解数控机床的概念、产生与发展历程、构成、工 作原理，数控技术在数控机床中的应用等。
数控加工中心培训课件pptx
数控加工中心培训课件
汇报人：可编辑 2023-12-25
目 录
• 数控加工中心简介 • 数控加工中心的基本操作 • 数控加工中心的操作技巧 • 数控加工中心的安全操作规范 • 案例分析与实践操作
01
数控加工中心简介
数控加工中心的基本概念
01
数控加工中心是一种集成化、高 效率的数控机床，具有加工复杂 零件的能力。
04
龙门式加工中心则适用 于超大型零件的加工， 如航空航天领域的大型 结构件。
数控加工中心的应用领域
数控加工中心在航空制造业中主 要用于飞机零部件的制造和装配
。
在汽车制造业中，数控加工中心 用于发动机、变速器等关键零部
件的制造。
模具行业是数控加工中心的另一 个重要应用领域，用于制造各种
精密模具。
02
坐标系分类
绝对坐标系和相对坐标系；
设定坐标系的方法
手动设定和自动设定；
坐标系设定的注意事项
确保坐标系设定正确，避免出现加工误差。
数控加工中心的刀具选择与安装
刀具选择
刀具管理的注意事项
根据加工需求选择合适的刀具类型和 规格；
定期检查刀具磨损情况，及时更换刀 具。
刀具安装
将刀具正确安装在主轴上，确保刀具 夹紧牢固；
数控加工中心的操作注意事项
注意刀具安全
在操作过程中，应时刻注意刀具的安全，避 免刀具伤人。
注意电源安全
在操作过程中，应注意电源的安全，避免触 电事故发生。
注意工件安全
在操作过程中，应时刻注意工件的安全，避 免工件飞出伤人。
注意防止夹具松动
在操作过程中，应注意夹具的松动情况，避 免因夹具松动而损坏设备或发生意外。
数控加工中心的程序输入与编辑
汇报人：可编辑 2023-12-25
目 录
• 数控加工中心简介 • 数控加工中心的基本操作 • 数控加工中心的操作技巧 • 数控加工中心的安全操作规范 • 案例分析与实践操作
01
数控加工中心简介
数控加工中心的基本概念
01
数控加工中心是一种集成化、高 效率的数控机床，具有加工复杂 零件的能力。
04
龙门式加工中心则适用 于超大型零件的加工， 如航空航天领域的大型 结构件。
数控加工中心的应用领域
数控加工中心在航空制造业中主 要用于飞机零部件的制造和装配
。
在汽车制造业中，数控加工中心 用于发动机、变速器等关键零部
件的制造。
模具行业是数控加工中心的另一 个重要应用领域，用于制造各种
精密模具。
02
坐标系分类
绝对坐标系和相对坐标系；
设定坐标系的方法
手动设定和自动设定；
坐标系设定的注意事项
确保坐标系设定正确，避免出现加工误差。
数控加工中心的刀具选择与安装
刀具选择
刀具管理的注意事项
根据加工需求选择合适的刀具类型和 规格；
定期检查刀具磨损情况，及时更换刀 具。
刀具安装
将刀具正确安装在主轴上，确保刀具 夹紧牢固；
数控加工中心的操作注意事项
注意刀具安全
在操作过程中，应时刻注意刀具的安全，避 免刀具伤人。
注意电源安全
在操作过程中，应注意电源的安全，避免触 电事故发生。
注意工件安全
在操作过程中，应时刻注意工件的安全，避 免工件飞出伤人。
注意防止夹具松动
在操作过程中，应注意夹具的松动情况，避 免因夹具松动而损坏设备或发生意外。
数控加工中心的程序输入与编辑
加工中心
加工中心概述加工中心(machining center)简称MC，是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。
加工中心最初是从数控铣床发展而来的。
与数控铣床相同的是，加工中心同样是由计算机数控系统（CNC）、伺服系统、机床本体、液压系统等各部分组成。
但加工中心又不等同于数控铣床，加工中心与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换刀具的功能，通过在刀库安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，.实现钻、镗、铰、攻螺纹、切槽等多种加工功能。
它的出现打破了一台机床只能进行一种工序加工的传统观念.它利用机床刀库的多刀具和自动换刀能力，具有把几个不同的操作组合在一次装夹中并连续加工的能力，即集中工序加工。
CNC镗铣加工中心，对工件连续进行的钻削、镗削、背镗、加工螺纹、锪孔及轮廓铣削等加工都可编制为同一个CNC程序。
加工中心因具有连续、自动、多工序加工的特点，因此又称它为多工序数控机床。
加工中心选择加工中心的生产厂家有非常多，针对各分类、各定位优劣性不一，选择加工中心应针对所需加工的产品做出相应的选型，再评估对机型的市场定位来缩小选择范围，根据机型和定位选出合适的优质品牌，再进行观察和测试。
目前常见的品牌为台湾的永进、普锐米和协鸿。
常用系统目前市场上加工中心常用的数控系统一般为：FANUC（日本）、MISUBISHI（日本）、SIEMENS（德国）、FAGOR（西班牙）、宝元（台湾）、新代（台湾）、华中（中国）、广州数控（中国）结构组成加工中心总体上是由以下几大部分组成。
1.基础部件床身、立柱和工作台等大件是加工中心结构中的基础部件。
这些大件有铸铁件，也有焊接的钢结构件，它们要承受加工中心的静载荷以及在加工时的切削负载，因此必须具备更高的静动刚度，也是加工中心中质量和体积最大的部件。
2.主轴部件主轴部件包括主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零件。
主轴的启动、停止等动作和转速均由数控系统控制，并通过装在主轴上的刀具进行切削。
数控加工概述ppt课件
插补运算可有硬件插补(插补器)和软件插补 两种实现方式。
按插补计算方法又可细分为逐点比较法、数 字积分法、时间分割法和样条插补法等多种。
22
逐点比较法
逐点比较法插补运算是以区域判别为特征， 每走一步都要将加工点的瞬时坐标与相应给 定的图形上的点相比较，判别一下偏差，然 后决定下一步的走向。这样就能得到一个接 近给定图形的轨迹，其最大偏差不超过一个 脉冲当量
对 刀 试 切
加 工 检 验
序
17
2.数控加工原理概述
数控加工原理就是将零件图形和工艺 参数、加工步骤等以数字信息的形式，编 成程序代码输入到机床控制系统中，再由 其进行运算处理后转成驱动伺服机构的指 令信号，从而控制机床各部件协调动作， 自动完成零件的加工。
18
3.插补
1) 插补的概念
数控系统必须在运动过程中实时计算出满足 线形和进给速度要求的若干中间点(在起点和终 点之间)，这就是插补。
变频主轴 行程开关
机床本体
数控系统及其 操作面板
控制电柜 x-y数控拖板
9
数控机床的组成
输入 输出 装置
计算机 数控装置
伺服系统
机床的机 械 部件
10
三、数控机床各部分的作用
1. 输入装置
作用：输入程序（人机）、控制参数、补偿 量等
方式：键盘输入
纸带输入（穿孔纸带）
磁盘输入（硬盘、软盘、U盘）
插补就是根据给定进给速度和给定轮廓线 形的要求，在轮廓的已知点之间计算中间点的方 法。
19
直线插补
圆弧插补
20
直线插补：数控系统对直线进行的插补计算； 圆弧插补：对圆弧进行的插补计算； 曲线插补：对其他曲线进行的插补计算。
按插补计算方法又可细分为逐点比较法、数 字积分法、时间分割法和样条插补法等多种。
22
逐点比较法
逐点比较法插补运算是以区域判别为特征， 每走一步都要将加工点的瞬时坐标与相应给 定的图形上的点相比较，判别一下偏差，然 后决定下一步的走向。这样就能得到一个接 近给定图形的轨迹，其最大偏差不超过一个 脉冲当量
对 刀 试 切
加 工 检 验
序
17
2.数控加工原理概述
数控加工原理就是将零件图形和工艺 参数、加工步骤等以数字信息的形式，编 成程序代码输入到机床控制系统中，再由 其进行运算处理后转成驱动伺服机构的指 令信号，从而控制机床各部件协调动作， 自动完成零件的加工。
18
3.插补
1) 插补的概念
数控系统必须在运动过程中实时计算出满足 线形和进给速度要求的若干中间点(在起点和终 点之间)，这就是插补。
变频主轴 行程开关
机床本体
数控系统及其 操作面板
控制电柜 x-y数控拖板
9
数控机床的组成
输入 输出 装置
计算机 数控装置
伺服系统
机床的机 械 部件
10
三、数控机床各部分的作用
1. 输入装置
作用：输入程序（人机）、控制参数、补偿 量等
方式：键盘输入
纸带输入（穿孔纸带）
磁盘输入（硬盘、软盘、U盘）
插补就是根据给定进给速度和给定轮廓线 形的要求，在轮廓的已知点之间计算中间点的方 法。
19
直线插补
圆弧插补
20
直线插补：数控系统对直线进行的插补计算； 圆弧插补：对圆弧进行的插补计算； 曲线插补：对其他曲线进行的插补计算。
加工中心
加工中心讲稿一、概述加工中心的定义：加工中心是指带有刀库和自动刀具交换装置的数控机床（带有回转刀架的数控车除外）。
加工中心结合了数控铣床、数控钻床、数控镗床的优点，通过刀具的自动交换，可以在一次装夹中完成多工序的加工，实现工序集中与工工艺复合，从而缩短辅助加工时间，提高加工精度。
加工中心是目前数控机床中产量最大、应用最为广泛的数控机床。
二、加工中心的编程要求根据加工中心的特点，加工中心的编程有以下特殊要求：1、由于在加工中心加工零件的工序较多，使用的刀具各类复杂，而一次装夹往往要完成粗加工、半精加工、精加工等所有工序，所以在加工中心编程前要进行合理的工艺分析，周密安排各工序的加工顺序，以提高加工效率和加工精度。
2、根据加工批量的大小，决定采用自动换刀还是手动换刀。
对于单件或很小批量的工件加工，一般采用手动换刀，而对于批量大于10件且刀具更换频繁的工件加工，一般采用自动换刀。
3、程序中要注意自动换刀点位置的合理选择，在退刀与自动换刀过程中要避免刀具、工件、夹具的碰撞事故。
4、在对刀过程中尽可能采用机外对刀，并将测量尺寸填写到刀具卡片上，以便操作者在运行程序前及时修改刀具补偿参数，从而提高机床效率。
5、对于编好的程序要认真检查，并进行加工前的试运行，以便减少程序的出错率。
6、尽量将不同的工序内容分别安排到不同的子程序中，便于对每一个独立的工序进行单独的调试，也便于因加工顺序不合理重新调整加工程序。
在主程序中主要完成换刀及子程序的调用。
三、数控加工的与数控编程1、数控加工的定义数控加工是指在数控机床上自动加工零件的一种工艺方法。
数控加工的实质就是数控机床按照事先编好的加工程序，自动对被加工零件进行加工。
2、数控加工的内容：（1）分析图样，确定加工方案：对所要加工的零件进行技术要求分析，选择合适的加工方式，再根据需要的加工方式，选择合适的加工机床。
（2）工件的定位与装夹：根据零件的加工要求，选择合理的定位基准，并根据零件批量、精度、加工成本选择合适的夹具，完成工件的装夹与工件在工具中的找正。
数控加工中心培训资料
采用三坐标数控铣床三轴联动加工，即进行空 间直线插补。 如图1.21所示。
图1.21 三坐标联动加工
第 2 章
编程工艺基础
机械加工工艺过程是指用材料去除 方法改变毛坯的形状、尺寸和表面质量， 使其成为达到设计要求的产品的过程。
2.1 2.2 2.3控铣削加工部位及工序内容
图2.6 刀具的切入/切出
2．铣削曲面的加工路线
铣削曲面时，常用球头刀采用“行切法” 进行加工。 所谓行切法是指刀具与零件轮廓的切点轨 迹是一行一行的，而行间的距离是按零件加工 精度的要求确定的。 对于边界敞开的曲面加工，可采用两种加 工路线，如图2.7所示。
图2.7 铣削曲面的加工路线
图1.5 转塔式换刀装臵
图1.6 180°回转式换刀装臵
图1.7 回转插入式换刀装臵（最常用）
图1.8 二轴转动式换刀装臵
图1.9 主轴直接式换刀装臵及换刀动作顺序
1.2 数控铣床/加工中心的工作原理
图1.10 数控铣床工作原理
1.3 数控铣床/加工中心的分类
数控铣床/加工中心可按主轴的位臵和构造两种方 式进行分类。
（4）工件安装的基本原则。
① 力求设计基准、工艺基准与编程计算基准的统 一。 ② 尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位和装夹 后就能加工出全部待加工表面。 ③ 避免采用占机调整式方案，以充分发挥数控机 床的效能。
2．工件的夹紧
（1）对夹紧的基本要求。
① 工件在夹紧过程中，不能改变工件定位后所占 据的正确位臵。 ② 夹紧力的大小适当，既要保证工件在加工过程 中的位臵不能发生任何变动，又要使工件不产生大的 夹紧变形；同时也要使得加工振动现象尽可能小。
《数控加工技术》课件
数控编程的基本概念
数控编程的定义
数控编程是根据零件图样和工艺要 求，使用数控语言或CAD/CAM软件
，编写出用于控制数控机床进行切 削加工的程序。
数控编程的步骤
分析零件图样和工艺要求、确定加 工工艺方案、建立数学模型、进行 加工轨迹的计算、生成数控程序和
程序校验等。
数控编程的语言
数控编程语言是一组用于描述零件 加工过程的指令集合，常见的数控 编程语言有G代码、M代码等。
根据零件的形状、尺寸和材料等要求，选 择合适的加工设备、刀具、夹具和切削参 数，制定出合理的加工工艺路线。
加工余量与切削用量的确定
工艺文件的编制
根据零件的加工精度和表面质量要求，确 定合理的加工余量和切削用量，以提高加 工效率和加工质量。
将制定的加工工艺路线、工艺参数和操作 规程等整理成工艺文件，以便生产部门按 照文件要求进行生产。
详细描述
轴类零件的数控加工实例包括各种传动轴、主轴、轴承座等，这些零件通常需要高精度 和高可靠性的加工要求。在加工过程中，需要采用合适的刀具和切削参数，确保零件的 尺寸精度、表面质量和形位公差达到要求。同时，还需要注意控制热变形和切削振动等
因素对加工精度的影响。
板类零件的数控加工实例
总结词
板类零件通常指平面度要求较高的薄板或厚板，其加工工艺要求相对较低，但也需要精确控制尺寸和形位公差。
详细描述
板类零件的数控加工实例包括各种机架、底座、盖板等，这些零件通常需要大尺寸和高刚性的加工要求。在加工 过程中，需要采用合适的加工策略和装夹方式，确保零件的平面度和形位公差达到要求。同时，还需要注意控制 切削参数和刀具磨损等因素对加工精度的影响。
模具零件的数控加工实例
总结词
第一章数控铣床概述
图1-1 数控铣床
图1-2 加工中心
第一节 数控铣床（加工中心）的组成和工作原理 一 、数控铣床（加工中心）的 数控铣床（加工中心）大体由输入装臵、数 控装臵、伺服系统、检测及其辅助装臵和机床本 体等组成。 1、输入装臵 数控程序编制后需要存储在一定的介质上， 按目前的控制介质大致分为纸介质和电磁介质， 相应地通过不同方法输入到数控装臵中去。纸带 输入方法，即在专用的纸带上穿孔，用不同孔的 位臵组成数控代码，再通过纸带阅读机将代表不 同含义的信息读入。手动输入是将数控程序通过 数控机床上的键盘输入，程序内容将存储在数控 系统的存储器内，使用时可以随时调用。
伺服系统接收数控装臵输出的各种信号，经 过分配、放大、转换等功能，驱动各运动部件， 完成零件的切削加工。 4、检测装臵 位臵检测、速度反馈装臵根据系统要求不断 测定运动部件的位臵或速度，转换成电信号传 输到数控装臵中，与目标信号进行比较、运算， 进行控制。 5、运动部件 由包括床身、主轴箱、工作台、进给机构等 组成的机械部件，伺服电机驱动运动部件运动， 完成工件与刀具之间的相对运动。
基础篇 数控铣床（加工中心）的编程 第一章 数控铣床（加工中心）概述
数控铣床是主要采用铣削方式加工零件的 数控机床，它能够进行外形轮廓铣削、平面 或曲面型腔铣削及三维复杂型面的铣削，如 凸轮、模具、叶片等，另外数控铣床还具有 孔加工的功能，通过特定的功能指令可进行 一系列孔的加工，如钻孔、扩孔、铰孔、镗 孔和攻丝等，如图1-1所示。
第二节 数控铣床（加工中心）的分类和特点 数控机床加工与普通机床有着一定的区别： １）工序集中 数控机床一般带有可以自动换 刀的刀架、刀库，换刀过程由程序控制自动进行 ，因此，工序比较集中，减少机床占地面积，节 约厂房，同时减少或没有中间环节（如半成品的 中间检测、暂存搬运等），既省时间又省人力。 ２）自动化程度高 数控机床加工时，不需人 工控制刀具，自动化程度高，对操作工人的要求 降低。数控操作工在数控机床上加工出的零件比 普通工在传统机床上加工出的零件精度高，而且 省时、省力，降低了工人的劳动强度。
数控加工中心课件
由机床的制造、安装或磨 损等因素引起的误差，包 括工作台的定位精度、导 轨的直线度等。
运动误差
由于机床在运动过程中受 到的外力、轴承的间隙等 因素导致的误差。
热误差
由于机床在长时间工作过 程中产生热量，导致机床 各部分的热变形而产生的 误差。
数控加工中心的误差补偿方法
反向间隙补偿
通过测量反向间隙，将测 量值输入到数控系统中， 以补偿间隙引起的误差。
CNC加工中心安全操作规程
操作人员需经过专业培训，熟悉加工中 心操作面板及安全防护装置的使用。
下班前应对加工中心进行清洁保养，并 切断电源，关闭气源和液压系统。
在操作过程中禁止私自拆卸或调整设备 部件，遇到故障时应立即停机并报告维 修人员。
开机前应对加工中心进行全面检查，包 括润滑系统、液压系统、气压系统等， 确保各部件正常。
04
床身
通常由铸件构成，用于支撑和 固定机床的其他部件。
主轴箱
装有主轴和主轴轴承，主轴的 旋转运动由主轴电动机通过主
轴轴承驱动。
工作台
用于放置工件，可以沿着X、 Y、Z三个方向移动。
工具库
存放各种刀具，刀具的更换由 自动换刀装置完成。
数控系 统
CNC（计算机数控）系统
核心是一台计算机，接收来自操作面板的指令，并将其转换为机床运动的控制信 号。
CHAPTER 03
数控加工中心的编程基础
G代码与M代码
G代码
用于控制机床的移动轨迹，如直线、圆弧等。常见的G代码 有G00（快速定位）、G01（直线插补）、G02（圆弧插补 顺时针）、G03（圆弧插补逆时针）等。
M代码
用于控制机床的辅助动作，如换刀、冷却液的开关等。常见 的M代码有M03（主轴正转）、M05（主轴停转）、M08（ 冷却液开）、M09（冷却液关）等。
运动误差
由于机床在运动过程中受 到的外力、轴承的间隙等 因素导致的误差。
热误差
由于机床在长时间工作过 程中产生热量，导致机床 各部分的热变形而产生的 误差。
数控加工中心的误差补偿方法
反向间隙补偿
通过测量反向间隙，将测 量值输入到数控系统中， 以补偿间隙引起的误差。
CNC加工中心安全操作规程
操作人员需经过专业培训，熟悉加工中 心操作面板及安全防护装置的使用。
下班前应对加工中心进行清洁保养，并 切断电源，关闭气源和液压系统。
在操作过程中禁止私自拆卸或调整设备 部件，遇到故障时应立即停机并报告维 修人员。
开机前应对加工中心进行全面检查，包 括润滑系统、液压系统、气压系统等， 确保各部件正常。
04
床身
通常由铸件构成，用于支撑和 固定机床的其他部件。
主轴箱
装有主轴和主轴轴承，主轴的 旋转运动由主轴电动机通过主
轴轴承驱动。
工作台
用于放置工件，可以沿着X、 Y、Z三个方向移动。
工具库
存放各种刀具，刀具的更换由 自动换刀装置完成。
数控系 统
CNC（计算机数控）系统
核心是一台计算机，接收来自操作面板的指令，并将其转换为机床运动的控制信 号。
CHAPTER 03
数控加工中心的编程基础
G代码与M代码
G代码
用于控制机床的移动轨迹，如直线、圆弧等。常见的G代码 有G00（快速定位）、G01（直线插补）、G02（圆弧插补 顺时针）、G03（圆弧插补逆时针）等。
M代码
用于控制机床的辅助动作，如换刀、冷却液的开关等。常见 的M代码有M03（主轴正转）、M05（主轴停转）、M08（ 冷却液开）、M09（冷却液关）等。
数控加工中心简介
加工中心编程
5.1.3 加工中心的分类 1．按照机床结构分类 1) 立式加工中心 立式加工中心指主轴轴线为垂直状态设置的加工中心， 如图所示。其结构形式多为固定立柱式，工作台为长方形，无 分度回转功能，适合加工盘、套、板类零件。一般具有三个直 线运动坐标，并可在工作台上安装一个水平轴的数控回转台， 用以加工螺旋线零件。 立式加工中心装夹工件方便，便于操作，易于观察加 工情况，但加工时切屑不易排除，且受立柱高度和换刀装置的 限制，不能加工太高的零件。
加工中心编程
5.1.2 工艺特点及加工对象 1．适合于加工中心加工的零件 （1）周期性重复投产的零件。 (2) 高效、高精度工件。 (3) 合适批量的工件。 (4) 工位和工序可集中的工件。 (5) 形状复杂的零件。 (6) 难测量的零件。 2．按零件形状特点分类适合于加工中心加工的零 件 (1) 箱体类零件，如图所示。
加工中心编程
第5章 加工中心编程
5.1 加工中心简介
加工中心编程
5.1 加工中心简介
5.1.1 概述 加工中心是备有刀库，并能自动更换刀具，对工件进行多工序 加工的数字控制机床(本书介绍的加工中心是指镗铣类加工中心)。 工件经一次装夹后，数字控制系统能控制机床按不同工序自动 选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的 运动轨迹及其他辅助机能，依次完成工件几个面上多工序的加工。加 工中心由于工序的集中和自动换刀，减少了工件的装夹、测量和机床 调整等时间，使机床的切削时间达到机床开动时间的 80%左右(普通机 床仅为 15%～20%)；同时也减少了工序之间的工件周转、搬运和存放 时间，缩短了生产周期，具有明显的经济效果。
加工中心编程
其控制功能最少可实现三轴联动控制，实现刀具运动直线插补和 圆弧插补，多的可实现五轴联动、六轴联动以及螺旋线插补。加工中心还 具有不同的辅助功能，如各种加工固定循环、自动对刀、刀具半径及长度 补偿、等，它们对于提高机床的加工效率，保证产品的加工精度和质量等 都是普通加工设备无法相比的。
加工中心的结构原理PPT课件
第29页/共48页
•加 工 中 心 A T C 系 统 ( H E L L E R ) ：
•
硬件方面：由MIKSCH换刀器、Vogel减速器、
Siemens变频器、刀具库等构成。
P1
•
软件方面：HELLER公司专门开发了MTV刀具
管理系统来处理刀具交换过程的信息，通过设置，可
以快速的装填新刀具。
P2
三菱Q系列CPU
S5 CPU
S7-200 CPU
S7-300 CPU
第19页/共48页
S7-400 CPU
数控系统（C.N.C.）——伺服系统
按有无检测元件和反馈环节，伺服系统可分为开环、全闭环和半闭环系 统。 1）开环系统。开环系统的特点是无位置反馈装置，常用步进电机作为伺服系 统执行元件，在该类系统中,CNC装置经过控制运算发出脉冲信号，每一脉冲 信号使步进电机转动一定的角度，步进电机驱动丝杆推动工作台移动一定距 离。
第26页/共48页
数控加工中心的基本组成 5）自动换刀系统（A.T.C.）
自动换刀装置(Automatic Tool Changer，ATC)由刀库、机 械手和驱动机构等部件组成。刀库是存放加工过程所使用的全部 刀具的装置；刀库有盘式、鼓式和链式等多种形式，容量从几把 到几百把，当需换刀时，根据数控系统指令，伸出机械手(或通 过别的方式)将刀具从刀库取出/装入主轴中，机械手的结构根据 刀库与主轴的相对位置及结构的不同也有多种形式，如单臂式、 双臂式、回转式和轨道式等。有的加工中心不用机械手而利用主 轴箱或刀库的移动来实现换刀。尽管换刀过程、选刀方式、刀库 结构、机械手类型等各不相同，但都是在数控装置及可编程序控 制器的控制下，由电机和液压或气动机构驱动刀库和机械手实 现刀具的选择与交换。在机构中装入接触式传感还可实现对刀具 和工件误差的测量或者刀具折断的检测。
•加 工 中 心 A T C 系 统 ( H E L L E R ) ：
•
硬件方面：由MIKSCH换刀器、Vogel减速器、
Siemens变频器、刀具库等构成。
P1
•
软件方面：HELLER公司专门开发了MTV刀具
管理系统来处理刀具交换过程的信息，通过设置，可
以快速的装填新刀具。
P2
三菱Q系列CPU
S5 CPU
S7-200 CPU
S7-300 CPU
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S7-400 CPU
数控系统（C.N.C.）——伺服系统
按有无检测元件和反馈环节，伺服系统可分为开环、全闭环和半闭环系 统。 1）开环系统。开环系统的特点是无位置反馈装置，常用步进电机作为伺服系 统执行元件，在该类系统中,CNC装置经过控制运算发出脉冲信号，每一脉冲 信号使步进电机转动一定的角度，步进电机驱动丝杆推动工作台移动一定距 离。
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数控加工中心的基本组成 5）自动换刀系统（A.T.C.）
自动换刀装置(Automatic Tool Changer，ATC)由刀库、机 械手和驱动机构等部件组成。刀库是存放加工过程所使用的全部 刀具的装置；刀库有盘式、鼓式和链式等多种形式，容量从几把 到几百把，当需换刀时，根据数控系统指令，伸出机械手(或通 过别的方式)将刀具从刀库取出/装入主轴中，机械手的结构根据 刀库与主轴的相对位置及结构的不同也有多种形式，如单臂式、 双臂式、回转式和轨道式等。有的加工中心不用机械手而利用主 轴箱或刀库的移动来实现换刀。尽管换刀过程、选刀方式、刀库 结构、机械手类型等各不相同，但都是在数控装置及可编程序控 制器的控制下，由电机和液压或气动机构驱动刀库和机械手实 现刀具的选择与交换。在机构中装入接触式传感还可实现对刀具 和工件误差的测量或者刀具折断的检测。
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定位置。
(b) (b) 接刀：活塞杆推出，将空刀座送至主轴下方，并
卡住刀柄定位槽。
(c) (c) 卸刀：主轴松刀，铣头上移至参考点。
(d) (d) 再分度：再次分度回转，将预选刀具转到主轴正
下方。
(e) (e)+(f): 装刀：铣头下移，主轴抓刀，活塞杆缩回，
刀盘复位。
三、 加工中心的工艺准备
一、加工中心的工艺特点
直柄工具柄
GB6131-85
2、加工中心的刀具系统
加工中心上使用的刀具分刃具部分和连接刀 柄部分。 • 刃具部分与数控铣所使用的刀具基本相同。 • 刀柄部分与一般数控铣床用刀炳部分不同。 加工中心用刀柄带有夹持槽供机械手夹持。
刀具系统已经系列化、标准化。
如：TSG整体式工具系统。
TSG工具系统中的刀柄，其代号由四部分组 成，各部分的含义如下：
4、机械手换刀动作过程
1、主轴箱回参考点， 主轴准停。 2、机械手抓刀
（主轴上和刀库上）
3、取刀：
活塞杆推动机械手下行。
4、交换刀具位置：
机械手回转180°。
5、装刀：
活塞杆上行，将更换后的刀 具装入主轴和刀库。
刀库移动-主轴升降式换刀过程
(a) 分度：将刀盘上接收刀具的空刀座转到换刀所需的预
➢ 选刀:是刀库按照选刀指令( Txx 指令)自动将要 用的刀具移动到换刀位置,完成选刀过程，为下 面换刀做好准备。
➢ 换刀:是把主轴上用过的刀具取下，将选好的刀 具安装在主轴上。
➢选刀和换刀方式：
选刀方式
顺序选刀方式 (早期) 任选方式：记忆式, 跟踪刀具就近换刀 (现在)
机械手换刀 换刀方式 刀库—主轴运动换刀
➢自动换刀装置的形式
回转刀架：结构简单、刀具数
量有限、车削中心
带刀库的自动换刀装置
（应用广泛）
2、刀库的形式
刀库形式
鼓轮式刀库：结构简单、紧凑、应用广 链式刀库：刀库容量大
盘式刀库
a）径向取刀形式 b）轴向取刀形式 c）径向布置形式 d）角度布置形式
链式刀库
链式刀库
3、换刀过程
➢ 自动换刀装置的换刀过程由选刀和换刀两部分组 成。
进给Z轴
Z轴伺服电机
护线架
数控系统及 其操作面板
斗笠式刀库
活动防护门 机床本体
变频主ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ x-y数控拖板
冷却液箱
XH713A 立式加工中心
2、加工中心的特点：
➢ 具有自动换刀装置,能自动地更换刀具，在一 次装夹中完成铣削、镗孔、钻削、扩孔、铰孔、 攻丝等加工，工序高度集中。
➢ 带有自动摆角的主轴或回转工作台的加工中心， 在一次装夹后，自动完成多个面和多个角度的加 工。
4、当加工工件批量较大，工序又不太长时，可在工作台上一 次安装多个工件同时加工，以减少换刀次数。
5、安排加工工序时应本着由粗渐精的原则。 建议参考以下工序顺序：铣大平面、粗镗孔、半粗镗孔、
立铣刀加工、打中心孔、钻孔、攻螺纹、精加工、铰、镗、 精铣等。
6、采用大流量的冷却方式 。提高刀具寿命,减少切削
工具柄部型式代号
代号
JT BT ST MT MW ZB
工具柄部型式
自动换刀机床用7：24圆锥工具柄
GB10944-89
自动换刀机床用7：24圆锥BT型工具柄 JIS B6339
手动换刀机床用7：24圆锥工具柄
GB3837.3-83
带扁尾莫氏圆锥工具柄
GB1443-85
带扁尾莫氏圆锥工具柄
GB1443-85
二、工艺方案确定原则
1、确定采用加工中心的加工内容，确定工件的安装基面、加 工基面、加工余量等。
2、以充分发挥加工中心效率为目的来安排加工工序。有些工 序可选用其它机床。
3、对于复杂零件来说，由于加工过程中会产生热变形，淬火 后会产生内应力，零件卡压后也会变形等多种原因，故全 部工序很难在一次装夹后完成，这时可以考虑两次或多次。
❖ 由于加工中心工序集中和具有自动换刀的特点，故零件
的加工工艺应尽可能符合这些特点，尽可能地在一次 装夹情况下完成铣、钻、镗、铰、攻丝等多工序 加工。
❖ 由于加工中心具备了高刚度和高功率的特点，故 在工艺上可采用大的切削用量，以便在满足加工 精度条件下尽量节省加工工时。
❖ 选用加工中心作为生产设备时，必须采用合理的 工艺方案，以实现高效率加工。
4、加工中心的分类：
➢立式加工中心: 板材类、壳体类、凸轮、模具 ➢卧式加工中心: 箱体类、模具 ➢龙门式加工中心: 大型、重型和形状复杂零件 ➢复合加工中心（五面体加工中心）
二、加工中心自动换刀装置
1、自动换刀装置(ATC)
自动换刀装置的用途是按照加工需要，自动地更 换装在主轴上的刀具。自动换刀装置是一套独立、 完整的部件。
第一篇
项目四 加工中心概述
一、加工中心简介 加工中心是高效、高精度数控机床,工件在一
次装夹中便可自动完成多道工序的加工.
是典型的集高新技术于一体的机械加工设备，它的发展代表了一个 国家设计和制造业的水平，成为现代机床发展的主流和方向。
1、加工中心组成
加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床。
1、 加工中心及其组成
热量对加工精度的影响.
在机床选用上，应了解各类加工中心的规格、 最佳使用范围和功能特点。
四、加工中心刀具系统
1、加工中心对刀具的要求: ➢良好的切削性能:
能承受高速切削和强力切削并且性能稳定。
➢较高精度：
刀具的精度指刀具的尺寸精度和刀具与装卡装置的 位置精度。
➢完善的工具系统：满足各种及连续加工要求。
➢ 带有可交换工作台的加工中心，可同时进行一个 加工，一个装夹工件，具有极高的加工效率。
3、加工中心的主要加工对象
加工中心适用于形状复杂、工序多、精度要求高、 需要多种类型普通机床经过多次安装才能完成加 工的零件。其主要加工对象为：
➢ 箱体类零件 ➢ 复杂曲面类零件 ➢ 异形件 ➢ 板、套、盘类零件 ➢ 特殊加工
(b) (b) 接刀：活塞杆推出，将空刀座送至主轴下方，并
卡住刀柄定位槽。
(c) (c) 卸刀：主轴松刀，铣头上移至参考点。
(d) (d) 再分度：再次分度回转，将预选刀具转到主轴正
下方。
(e) (e)+(f): 装刀：铣头下移，主轴抓刀，活塞杆缩回，
刀盘复位。
三、 加工中心的工艺准备
一、加工中心的工艺特点
直柄工具柄
GB6131-85
2、加工中心的刀具系统
加工中心上使用的刀具分刃具部分和连接刀 柄部分。 • 刃具部分与数控铣所使用的刀具基本相同。 • 刀柄部分与一般数控铣床用刀炳部分不同。 加工中心用刀柄带有夹持槽供机械手夹持。
刀具系统已经系列化、标准化。
如：TSG整体式工具系统。
TSG工具系统中的刀柄，其代号由四部分组 成，各部分的含义如下：
4、机械手换刀动作过程
1、主轴箱回参考点， 主轴准停。 2、机械手抓刀
（主轴上和刀库上）
3、取刀：
活塞杆推动机械手下行。
4、交换刀具位置：
机械手回转180°。
5、装刀：
活塞杆上行，将更换后的刀 具装入主轴和刀库。
刀库移动-主轴升降式换刀过程
(a) 分度：将刀盘上接收刀具的空刀座转到换刀所需的预
➢ 选刀:是刀库按照选刀指令( Txx 指令)自动将要 用的刀具移动到换刀位置,完成选刀过程，为下 面换刀做好准备。
➢ 换刀:是把主轴上用过的刀具取下，将选好的刀 具安装在主轴上。
➢选刀和换刀方式：
选刀方式
顺序选刀方式 (早期) 任选方式：记忆式, 跟踪刀具就近换刀 (现在)
机械手换刀 换刀方式 刀库—主轴运动换刀
➢自动换刀装置的形式
回转刀架：结构简单、刀具数
量有限、车削中心
带刀库的自动换刀装置
（应用广泛）
2、刀库的形式
刀库形式
鼓轮式刀库：结构简单、紧凑、应用广 链式刀库：刀库容量大
盘式刀库
a）径向取刀形式 b）轴向取刀形式 c）径向布置形式 d）角度布置形式
链式刀库
链式刀库
3、换刀过程
➢ 自动换刀装置的换刀过程由选刀和换刀两部分组 成。
进给Z轴
Z轴伺服电机
护线架
数控系统及 其操作面板
斗笠式刀库
活动防护门 机床本体
变频主ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ x-y数控拖板
冷却液箱
XH713A 立式加工中心
2、加工中心的特点：
➢ 具有自动换刀装置,能自动地更换刀具，在一 次装夹中完成铣削、镗孔、钻削、扩孔、铰孔、 攻丝等加工，工序高度集中。
➢ 带有自动摆角的主轴或回转工作台的加工中心， 在一次装夹后，自动完成多个面和多个角度的加 工。
4、当加工工件批量较大，工序又不太长时，可在工作台上一 次安装多个工件同时加工，以减少换刀次数。
5、安排加工工序时应本着由粗渐精的原则。 建议参考以下工序顺序：铣大平面、粗镗孔、半粗镗孔、
立铣刀加工、打中心孔、钻孔、攻螺纹、精加工、铰、镗、 精铣等。
6、采用大流量的冷却方式 。提高刀具寿命,减少切削
工具柄部型式代号
代号
JT BT ST MT MW ZB
工具柄部型式
自动换刀机床用7：24圆锥工具柄
GB10944-89
自动换刀机床用7：24圆锥BT型工具柄 JIS B6339
手动换刀机床用7：24圆锥工具柄
GB3837.3-83
带扁尾莫氏圆锥工具柄
GB1443-85
带扁尾莫氏圆锥工具柄
GB1443-85
二、工艺方案确定原则
1、确定采用加工中心的加工内容，确定工件的安装基面、加 工基面、加工余量等。
2、以充分发挥加工中心效率为目的来安排加工工序。有些工 序可选用其它机床。
3、对于复杂零件来说，由于加工过程中会产生热变形，淬火 后会产生内应力，零件卡压后也会变形等多种原因，故全 部工序很难在一次装夹后完成，这时可以考虑两次或多次。
❖ 由于加工中心工序集中和具有自动换刀的特点，故零件
的加工工艺应尽可能符合这些特点，尽可能地在一次 装夹情况下完成铣、钻、镗、铰、攻丝等多工序 加工。
❖ 由于加工中心具备了高刚度和高功率的特点，故 在工艺上可采用大的切削用量，以便在满足加工 精度条件下尽量节省加工工时。
❖ 选用加工中心作为生产设备时，必须采用合理的 工艺方案，以实现高效率加工。
4、加工中心的分类：
➢立式加工中心: 板材类、壳体类、凸轮、模具 ➢卧式加工中心: 箱体类、模具 ➢龙门式加工中心: 大型、重型和形状复杂零件 ➢复合加工中心（五面体加工中心）
二、加工中心自动换刀装置
1、自动换刀装置(ATC)
自动换刀装置的用途是按照加工需要，自动地更 换装在主轴上的刀具。自动换刀装置是一套独立、 完整的部件。
第一篇
项目四 加工中心概述
一、加工中心简介 加工中心是高效、高精度数控机床,工件在一
次装夹中便可自动完成多道工序的加工.
是典型的集高新技术于一体的机械加工设备，它的发展代表了一个 国家设计和制造业的水平，成为现代机床发展的主流和方向。
1、加工中心组成
加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床。
1、 加工中心及其组成
热量对加工精度的影响.
在机床选用上，应了解各类加工中心的规格、 最佳使用范围和功能特点。
四、加工中心刀具系统
1、加工中心对刀具的要求: ➢良好的切削性能:
能承受高速切削和强力切削并且性能稳定。
➢较高精度：
刀具的精度指刀具的尺寸精度和刀具与装卡装置的 位置精度。
➢完善的工具系统：满足各种及连续加工要求。
➢ 带有可交换工作台的加工中心，可同时进行一个 加工，一个装夹工件，具有极高的加工效率。
3、加工中心的主要加工对象
加工中心适用于形状复杂、工序多、精度要求高、 需要多种类型普通机床经过多次安装才能完成加 工的零件。其主要加工对象为：
➢ 箱体类零件 ➢ 复杂曲面类零件 ➢ 异形件 ➢ 板、套、盘类零件 ➢ 特殊加工