第三章数控铣床的编程与加工操作
数控铣工加工中心操作工第3章
第三章 数控编程的基础
第二节 数控机床坐标系
3. Y坐标的运动
正向Y坐标的运动，根据X和Z的运动，按照右手笛卡儿坐标 系来确定。
4.旋转运动
A、B、C相应的表示其轴线平行于X、Y、Z的旋转运动。
5.机床坐标系的原点及附加坐标
如果在X、Y、Z主要直线运动之外另有第二组平行于它们的坐 标运动，就称为附加坐标。它们应分别被指定为U、V和W，如还 有第三组运动，则分别指定为P、Q和R。 如果在第一组回转运动A、B、C之外，还有平行或不平行于A、B、 C的第二组回转运动，可指定为D、E或F。
Z0H___
G44
图3-21 刀具长度补偿
第三章 数控编程的基础
第六节 刀具补偿功能
3.指定补偿量
程序中Z轴的指令值减去或加上与指定补偿号相对应（设定在 补偿量存储器中）的补偿量。
4.取消刀具长度补偿
指令G49或者H00取消补偿。一旦设定了G49 或者H00，立刻 取消补偿。
二、刀具半径补偿
1.刀具半径补偿C（G40～G42）
把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移 量、切削参数（主轴转数、进给量、背吃刀量等）以及辅助功能 （换刀、主轴正转和反转、切削液开和关等）按照数控机床规定 的指令代码及程序格式编写成的加工程序就是数控程序。
二、数控编程的方法
1.手工编程
2.自动编程
自动编程是指借助数控语言编程系统或图形编程系统，由计 算机来自动生成零件加工程序的过程。
一、程序组成
1.程序开始部分
常用程序号表示程序开始，地址符字母O（或P）加表示程序 号的数值（最多4位，数值没有具体含义）组成，其后可加括号注 出程序名或作注释，但不得超过16个字符。程序号必须放在程序 之首。例如SIEMENS 8M系统，程序号地址符用“%”；FANUC 6M系统，程序号地址符用“O”。
《数控铣床编程与加工》课程标准
《数控铣床编程与加工》课程标准一、课程名称: 数控铣床编程与加工二、对象: 三年制中职数控技术应用专业学生三、课时: 224学时四、学分: 14分五、课程目标通过任务引领、工艺分析、数学处理、程序编制、仿真模拟和加工实训等活动项目, 使学生掌握正确数控铣削编程的指令格式、编程方法, 会数控铣床的操作和零件的铣削加工;使学生具备从事本职业工种所必需的数控铣削编程与操作技能。
同时培养学生爱岗敬业、团结协作、吃苦耐劳的职业精神与新技术应用意识。
职业能力目标:（一）知识目标1. 掌握典型数控机床的加工能力及技术规格方面的相关知识；2. 掌握数控机床工具系统方面的相关知识；3. 掌握阅读数控加工工艺卡片及编制工艺文件方面的相关知识；4. 掌握典型系统数控机床常用指令编制数控加工程序方面的相关知识；5. 了解数控机床操作加工方面的相关知识。
（二）能力目标1. 会选用数控机床品种及技术规格；2. 会选用数控机床工具系统；3. 会阅读数控加工工艺卡片；4. 会用典型系统数控机床常用指令编制中等复杂零件数控加工程序；5．会简单操作数控机床、组装刀具组、装夹找正零件、对刀及数据设定, 校核程序的正确性；（三）素质目标1. 使学生学会学习方法, 养成不断进取、探索知识和能力边界、务实创新性工作的习惯；2．使学生热爱专业工作, 初步形成良好的专业素质、职业习惯和综合工作能力；3. 使学生关心他人、关心集体、具有团队合作的基本素质和良好的职业道德。
六、教学设计思路本课程主要培养数控技术应用专业学生数控铣削编程与操作的技能；该课程进行了系统的改革, 打破原来的学科体系, 构建了全新的以工作任务为中心、以项目课程为主体的职教课程体系。
通过这样的改革, 希望能够促进本课程与岗位能力需求的紧密匹配；使学生能够把所学的课程内容与工作任务紧密联系起来, 促进技术实践能力的形成, 最大限度激发学生的学习兴趣。
七、内容要求八、教学情境设计与建议1. 教师应依据工作任务中的典型产品为载体安排和组织教学活动。
数控铣工加工中心操作工(高级) 第三章
国家职业资格培训教材
数控铣工 加工中心操作工(高级)
技能型人才培训用书
国家职业资格培训教材
第三章
数控编程基础
依据劳动和社会保障部
制定的《国家职业标准》要求编写
第三章
数控编程系统
培训学习目标
了解数控编程的定义、分类及步骤；掌握 数控铣床/加工中心坐标系的确定方法；掌握数 控编程的基本功能指令；掌握数控机床的编程规 则；掌握数控编程过程中基点及节点的计算方法； 掌握一般工件数控加工的编程方法；掌握数控铣 床/加工中心上应用刀具半径补偿进行编程的方法。
计算机数控仿真模拟也是一种比较理想的程序校验方法。 第三章 数控编程基础
第一节
数控编程概述
四、数控铣床/加工中心的编程特点与要求
1.数控铣床/加工中心的编程特点
1）为了方便编程中的数值计算，在数控铣床/加工 中心上的编程中广泛采用刀具半径补偿来进行编程。 2）为适应数控铣床的加工需要，对于常见的镗孔、 钻孔切削加工动作，可以通过采用数控系统本身具备的 固定循环功能来实现，以简化编程。 3）大多数的数控铣床都具备镜像加工、比例缩放等 特殊编程指令以及极坐标编程指令，以提高编程效率， 简化程序。
2.自动编程
自动编程是指用计算机（或编程器）编制数控加工程序的 过程。 自动编程较适合于形状复杂零件的加工程序编制，如：模 具加工、多轴联动加工等场合。
第三章 数控编程基础
第一节
数控编程概述
三、手工编程的步骤
编程步骤如图3-1所示，主要有以下几个方面的内容：
图3-1
数控编程的步骤
第三章 数控编程基础
第三章
目 录
数控编程系统
第一节 数控编程概述 一、数控编程的定义 二、数控编程的分类 三、手工编程的步骤 四、数控铣床／加工中心的编程特点与要求 第二节 数控机床的坐标系 一、机床坐标系 二、工件坐标系 第三节 数控机床的有关功能指令 一、准备功能 二、辅助功能 三、其他功能 四、常用功能指令的属性 五、数控程序的格式
数控铣床编程及操作
数控铣床编程与操作5.1数控铣床简介5.1.1 数控铣床的组成（此处以XK5025型数控铣床为例）XK5025型数控铣床是典型的数控铣床，它由三大部分组成：机械部分、电气部分、数控部分。
1.机械部分分为六大块，即床身、铣头部分、工作台、横向进给部件、升降台部分、冷却、润滑部分。
（1）床身：内部布筋合理，具有良好的刚性，底座上设有4个调节螺栓，便于机床调整水平，冷却液储液池设在机床内部。
（２）铣头部分：由有级变速箱和铣头两个部件组成。
铣头主轴支承在高精度轴承上，保证主轴具有高回转精度和良好的刚性，主轴装有快速换刀螺母，前端锥孔采用ISO30#锥度。
主轴采用机械无级变速，调节范围宽，传动平稳，操作方便。
刹车机构能使主轴迅速制动，节省辅助时间刹车时通过制动手柄撑开止动环使主轴立即制动。
启动主电机时，应注意松开主轴制动手柄。
铣头部件还装有伺服电机，内齿带轮、滚珠丝杆副及主轴套筒，它们形成垂直向（Z向）进给传动链，使主轴作垂向直线运动。
（３）工作台：与床鞍支承在升降台较宽的水平导轨上，工作台的纵向进给是由安装在工作台在右端的伺服电机驱动的。
通过内齿带轮带动精密滚珠丝杠副，从而使工作台获得纵向进给。
工作台左端装有手轮和刻度盘，以便进给手动操作。
床鞍的导轨面均采用了TURCTTE —B贴塑面，提高了导轨的耐磨性，运动的平稳性和精度的保持性，消除了低速爬行现象。
（４）横向进给部分：在升降台前方装有交流伺服电机，驱动床鞍作横向缉拿给运动，其工作原理与工作台纵向进给相同。
另外，在横向滚珠丝杠前端还装有进给手轮，可实现手动进给。
（５）升降台：在其左侧装有锁紧手柄，周的前端装有长手柄可带动锥齿轮及升降台丝杠旋转，从而获得升降台的升降运动。
（６）冷却、润滑部分：冷却部分是由冷却泵、出水管、回水管、开关及喷嘴等组成，冷却泵安装在机床底座的内腔里，将冷却液从底座内储液池打至出水管，再经喷嘴喷出，对切削区进行冷却。
润滑部分是由手动润滑方式，用手动润滑油泵，通过分油器对主轴套筒，导轨及滚珠丝杠进行润滑，以提高机床的使用寿命。
数控铣床编程与加工
任务一平面台阶件加工学习目的：通过平面台阶件加工这一任务的学习，学生能：1. 叙述车间管理规程及数控铣床操作规程；2．叙述数控铣床各部分的名称、作用和数控机床的工作原理；3．叙述FANUC系统操作面板按钮及机床控制按钮的名称和作用；4. 正确区分坐标轴及正负方向，手动或手轮移动坐标轴到指定的位置；5．校正平口钳，正确装夹工件；6. 手动装、卸刀，铣削平面；7．以小组合作的形式，按照规定操作流程，手动铣削夹位并控制夹位尺寸。
；8．在完成加工后，检测零件精度，做好交接班相关工作。
建议学时任务描述如图1-1所示台阶面,毛坯为100×100×30，根据零件的要求，手动完成该台阶面的铣削加工。
图1-1 台阶面第一部分学习准备为保护操作人员的人生安全和设备安全，维持正常的生产秩序，在操作数控铣床加工产品的过程中要注意哪些问题？一、请认真阅读下列“数控铣床安全操作规程”并完成工作页。
知识链接：数控铣床安全操作规程1.操作者必须熟悉机床使用说明书和机床的一般性能、结构，严禁超性能使用。
2.工作前穿戴好个人的防护用品，长发（男女）职工戴好工作帽，头发压入帽内，切削时关闭防护门，严禁戴手套。
3.开机前要检查润滑油是否充裕、冷却是否充足，发现不足应及时补充。
4.开机时先打开数控铣床电器柜上的电器总开关。
5.按下数控铣床控制面板上的“ON”按钮，启动数控系统，等自检完毕后进行数控铣床的强电复位。
6.手动返回数控铣床参考点。
先返回+Z方向，再返回+X和+Y方向。
7.手动操作时，在X、Y移动前，必须确保Z轴处于安全位置，以免撞刀。
8.数控铣床出现报警时，要根据报警号，查找原因，及时排除警报。
9.更换刀具时应注意操作安全。
在装入刀具时应将刀柄和刀具擦拭干净。
10.在自动运行程序前，必须认真检查程序，确保程序的正确性。
在操作过程中必须集中注意力，谨慎操作。
运行过程中，一旦发生问题，及时按下循环暂停按钮或紧急停止按钮。
数控铣削加工工艺与编程
第三章数控铣削加工工艺与编程第一节数控铣削加工工艺序号：19要紧内容：一、数控铣床的要紧加工对象数控铣床的要紧加工对象有：1．平面类零件2.变歪角类零件3．曲曲折折曲曲折折折折面类(立体类)零件。
二、数控铣削加工工艺规程的制订数控加工程序不仅包括零件的工艺规程，还包括切削用量、走刀路线、刀具尺寸和铣床的运动过程等，因此必须对数控铣削加工工艺方案进行具体的制定。
1．数控铣削加工的内容〔1〕零件上的曲曲折折曲曲折折折折线轮廓，特别是由数学表达式描绘的非圆曲曲折折曲曲折折折折线和列表曲曲折折曲曲折折折折线等曲曲折折曲曲折折折折线轮廓；〔2〕已给出数学模型的空间曲曲折折曲曲折折折折面；〔3〕外形复杂、尺寸繁多、划线与检测困难的部位；〔4〕用通用铣床加工时难以瞧瞧、测量和操纵进给的内外凹槽；〔5〕以尺寸协调的高精度孔或面；〔6〕能在一次安装中顺带铣出来的简单外表；〔7〕采纳数控铣削后能成倍提高生产率，大大减轻体力劳动强度的一般加工内容。
2．零件的工艺性分析〔1〕零件图样分析1〕零件图样尺寸的正确标注；2〕零件技术要求分析；3〕零件图上尺寸标注是否符合数控加工的特点。
〔2〕零件结构工艺性分析1〕保证获得要求的加工精度；2〕尽量统一零件外轮廓、内腔的几何类型和有关尺寸；3〕选择较大的轮廓内圆弧半径；4〕零件槽底部圆角半径不宜过大；5〕保证基准统一原那么；6〕分析零件的变形情况。
〔3〕零件毛坯的工艺性分析1〕毛坯应有充分、稳定的加工余量；2〕分析毛坯的装夹适应性；3〕分析毛坯的余量大小及均匀性。
小结：数控铣床要紧加工对象的特点、零件的工艺性分析。
序号：20课题课题二数控铣削工艺路线课时 2目的要求具体了解制定数控铣削工艺路线的各个环节，明确各项细那么，掌握“合理〞度。
知识点加工方法、工序、加工顺序、装夹方案、进给路线、切进、切出、行切、环切。
要害点加工方法、加工顺序、进给路线、切进、切出教学进程设计1．具体介绍数控铣削工艺路线的各个环节；2．强调合理性；3．举例引证。
(数控加工)数控铣床教案
（数控加工）数控铣床教案第一章：数控铣床概述1.1 课程目标：了解数控铣床的定义、分类、特点和应用范围，掌握数控铣床的基本组成和操作方法。
1.2 教学内容：1.2.1 数控铣床的定义与发展历程1.2.2 数控铣床的分类与特点1.2.3 数控铣床的应用范围1.2.4 数控铣床的基本组成1.2.5 数控铣床的操作方法1.3 教学方法：采用讲授、演示、实操相结合的方式进行教学。
1.4 教学资源：教材、PPT、数控铣床实物或模型、操作演示视频。
1.5 教学评价：通过课堂问答、实操考核等方式评价学生对数控铣床基本知识的掌握程度。
第二章：数控铣床编程基础2.1 课程目标：掌握数控铣床编程的基本原理和方法，熟悉数控铣床编程的常用指令和功能代码。
2.2 教学内容：2.2.1 数控铣床编程的基本原理2.2.2 数控铣床编程的方法与步骤2.2.3 数控铣床编程的常用指令2.2.4 数控铣床编程的功能代码2.3 教学方法：采用讲授、实操、案例分析相结合的方式进行教学。
2.4 教学资源：教材、PPT、数控铣床编程软件、实操案例。
2.5 教学评价：通过课堂问答、编程实操和案例分析等方式评价学生对数控铣床编程知识的掌握程度。
第三章：数控铣床操作3.1 课程目标：掌握数控铣床的操作步骤和技巧，能够独立完成简单零件的数控铣削加工。
3.2 教学内容：3.2.1 数控铣床操作的基本步骤3.2.2 数控铣床操作的注意事项3.2.3 数控铣床加工参数的选择与调整3.2.4 数控铣床刀具选择与更换3.2.5 数控铣床加工过程中的故障处理3.3 教学方法：采用讲授、演示、实操相结合的方式进行教学。
3.4 教学资源：教材、PPT、数控铣床实物或模型、操作演示视频、实操案例。
3.5 教学评价：通过实操考核、故障处理案例分析等方式评价学生对数控铣床操作技能的掌握程度。
第四章：数控铣床加工工艺4.1 课程目标：掌握数控铣床加工工艺的基本原则和方法，能够根据零件特点和加工要求制定合理的数控铣削工艺。
数控铣床的操作与编程
数控铣床的操作与编程数控铣床是一种可以自动控制铣削加工的机床，通过预先编写好的程序，可以实现不同形状和尺寸的零件加工。
本文将从操作和编程两个方面详细介绍数控铣床的使用。
一、数控铣床的操作1.开机准备：首先，需要确保机床的电源连接正常，并根据机床的要求调整好电压。
然后检查润滑系统的润滑油和冷却液是否充足，并打开润滑系统的开关。
2.设备调试：启动机床后，加载主程序，并根据轴坐标系统的要求进行坐标设定，将工件固定在工作台上。
随后，可以通过手动方式将刀具调到所需的起点位置。
3.自动操作：设置具体的加工参数，例如刀具的转速、进给速度和切削深度等。
然后，启动自动运行程序，机床会自动进行铣削加工。
在加工过程中，需要及时观察工艺过程，并根据需要调整刀具的位置等参数。
4.加工结束：当加工任务完成后，应及时关闭数控铣床，并清理加工区域。
同时，需要对机床进行检查，保证各个部件的安全和正常运行。
二、数控铣床的编程1.编程语言：数控铣床的编程主要通过G代码来实现。
G代码是一种用于控制机床运动的指令语言，通过不同的指令可以实现不同的功能。
2.坐标系：在编程时，需要明确使用的坐标系。
数控铣床通常使用的坐标系有绝对坐标系和相对坐标系两种。
绝对坐标系是指以机床坐标原点为零点，以工件上其中一固定点为基准进行编程；相对坐标系是以刀具当前位置为零点，以刀具的运动方向为基准进行编程。
3.几何指令：使用G代码可以实现不同的几何功能，如直线、圆弧、孤立点等。
在编程时，需要确定刀具的起点和终点坐标，以及刀具的路径和切削深度等参数。
4.速度指令：使用F代码可以设置刀具的进给速度，单位通常为毫米/分钟。
在编程时，需要根据具体的加工情况，选择合适的进给速度，以确保加工质量和效率。
5.刀具补偿：有时候，由于刀具的直径和轨迹的误差等原因，需要进行刀具补偿来纠正加工误差。
在编程时，可以使用H代码来设置刀具补偿的值，以调整刀具的路径和位置。
6.循环指令：在编程中，可以使用循环指令来实现重复的加工操作。
数控铣床编程与操作(机类)
数控铣床编程与操作
数控铣床编程与操作
机床原点
机床原点是指机床坐标系的原点， 即X=0, Y=0, Z=0的点，对某一具体的 机床来说，机床原点是固定的，是机床 制造商设置在机床上的一个物理位置。
数控铣床编程与操作
♫ 工件坐标系和工件零点
工件坐标系 工件坐标系是编程人员在编程时使用的，
程
校
Y
序 校
核检
和
试
N切
N
检
完成
验Y
手工编程过程的框图
数控铣床编程与操作
计算机自动编程 自动编程是指在编程过程中，除了
分析零件图样和制定工艺方案由人工进 行外，其余工作均由计算机辅助完成。
数控铣床编程与操作
♫ 数控加工工序的划分原则：
先面后孔的原则 刀具集中的原则 粗、精分开的原则 按部位分序的原则
M02和M30 程序结束，M02结束在程序末尾， M30结束后又返回程序头
M03、M04和M05 主轴正转、反转和停转 M06——换刀（常用于加工中心，刀库换刀） M08、M09 冷却液开、冷却液关
数控铣床编程与操作
M98和M99
M98主程序调用子程序 M99子程序返回主程序 在程序中含有某些固定顺序或重复出现的区域时，作为 子程序存入贮存器以简化程序编程
转任意角度来执行。
♫ 子程序调用功能 有些零件需要在不同的位置上重复加工同样
的轮廓形状，将这一轮廓形状的加工程序作为子 程序，在需要的位置上重复调用，就可以完成对 该零件的加工。
♫ 宏程序功能 该功能可用一个总指令代表实现某一功能的
一系列指令，并能对变量进行运算，使程序更具 灵活性和方便性。
数控铣床编程与操作 2.6 数控铣床主要加工对象
数控铣床编程与操作
数控铣床编程与操作数控铣床简介5.1.1 数控铣床的组成（此处以XK5025型数控铣床为例）XK5025型数控铣床是典型的数控铣床，它由三大部分组成：机械部分、电气部分、数控部分。
1.机械部分分为六大块，即床身、铣头部分、工作台、横向进给部件、升降台部分、冷却、润滑部分。
（1）床身：内部布筋合理，具有良好的刚性，底座上设有4个调节螺栓，便于机床调整水平，冷却液储液池设在机床内部。
（２）铣头部分：由有级变速箱和铣头两个部件组成。
铣头主轴支承在高精度轴承上，保证主轴具有高回转精度和良好的刚性，主轴装有快速换刀螺母，前端锥孔采用ISO30#锥度。
主轴采用机械无级变速，调节范围宽，传动平稳，操作方便。
刹车机构能使主轴迅速制动，节省辅助时间刹车时通过制动手柄撑开止动环使主轴立即制动。
启动主电机时，应注意松开主轴制动手柄。
铣头部件还装有伺服电机，内齿带轮、滚珠丝杆副及主轴套筒，它们形成垂直向（Z向）进给传动链，使主轴作垂向直线运动。
（３）工作台：与床鞍支承在升降台较宽的水平导轨上，工作台的纵向进给是由安装在工作台在右端的伺服电机驱动的。
通过内齿带轮带动精密滚珠丝杠副，从而使工作台获得纵向进给。
工作台左端装有手轮和刻度盘，以便进给手动操作。
床鞍的导轨面均采用了TURCTTE —B贴塑面，提高了导轨的耐磨性，运动的平稳性和精度的保持性，消除了低速爬行现象。
（４）横向进给部分：在升降台前方装有交流伺服电机，驱动床鞍作横向缉拿给运动，其工作原理与工作台纵向进给相同。
另外，在横向滚珠丝杠前端还装有进给手轮，可实现手动进给。
（５）升降台：在其左侧装有锁紧手柄，周的前端装有长手柄可带动锥齿轮及升降台丝杠旋转，从而获得升降台的升降运动。
（６）冷却、润滑部分：冷却部分是由冷却泵、出水管、回水管、开关及喷嘴等组成，冷却泵安装在机床底座的内腔里，将冷却液从底座内储液池打至出水管，再经喷嘴喷出，对切削区进行冷却。
润滑部分是由手动润滑方式，用手动润滑油泵，通过分油器对主轴套筒，导轨及滚珠丝杠进行润滑，以提高机床的使用寿命。
电子课件-《数控铣床加工中心编程与操作(华中系统)》第二版-A02-3943-1
第三章 数控铣仿真加工
3．选择机床
进入到仿真系统界面后，首先应选择机床的类型及控制 系统。在菜单栏中选择“机床”→“选择机床”命令或在工 具栏中点击图标，系统将弹出选择机床对话框。
第三章 数控铣仿真加工
4．零件操作
（1）定义毛坯 选择菜单栏中的“零件”→“定义毛坯”命令或在工具栏 中点击 图标，系统 会弹出“定义毛坯”对话框。
零件夹具移动对话框
第三章 数控铣仿真加工
（5）拆除零件 零件加工完毕后，需要更换新零件时，只有将零件拆
除后，才能重新安装。在菜单栏中选择“零件”→“拆除 零件”命令，系统将会拆除当前机床上的零件。
第三章 数控铣仿真加工
（6）压板操作 安装压板 选择菜单栏中的“零件”→“安装压板”命令， 系统弹出“选择压板”对话框。
第三章 数控铣仿真加工
三、仿真软件基本功能
1．文件操作 （1）项目文件 点击“文件”菜单，系统弹出文件下拉菜单，在该菜单 中包括：新建项目、打开项目、保存项目、另存为项目、导 入零件模型、导出零件模型、开始记录、结束记录、演示等 功能。 （2）零件模型 如果在仿真加工中所需要的毛坯来自上一个工序，用户 可以利用系统提供的“导入/导出零件模型”命令对毛坯进行 管理，零件模型文件以“.PRT”为扩展名。
选择压板对话框
安装压板
第三章 数控铣仿真加工
5．刀具选择与安装
选择菜单栏中的“机床”→“选择刀具”命令，系统弹出 “选择铣刀”对话框。
选择铣刀对话框
第三章 数控铣仿真加工
选择铣刀其一般的 选刀步骤为：
（1）筛选刀具 （2）指定刀位号 （3）选择刀具 （4）安装刀具 （5）删除刀具
第三章 数控铣仿真加工
6．零件测量
机床数控技术第3章数控加工程序的编制
6. 程序校验和首件试切
程序送入数控系统后，通常需要经过试运行和首 件试切两步检查后，才能进行正式加工。通过试运行， 校对检查程序，也可利用数控机床的空运行功能进行 程序检验，检查机床的动作和运动轨迹的正确性。对 带有刀具轨迹动态模拟显示功能的数控机床可进行数 控模拟加工，以检查刀具轨迹是否正确；通过首件试 切可以检查其加工工艺及有关切削参数设定得是否合 理，加工精度能否满足零件图要求，加工工效如何， 以便进一步改进，直到加工出满意的零件为止。
1—脚踏开关 2—主轴卡盘 3—主轴箱 4—机床防护门 5—数控装置 6—对刀仪 7—刀具8—编程与操作面板 9—回转刀架 10—尾座 11—床身
3.2 数控车削加工程序编制
数控车床主要用来加工轴类零件的内外圆柱面、 圆锥面、螺纹表面、成形回转体表面等。对于盘类零 件可进行钻、扩、铰、镗孔等加工。数控车床还可以 完成车端面、切槽等加工。
3. 程序名
FANUC数控系统要求每个程序有一个程序名，
程序名由字母O开头和4位数字组成。如O0001、 O1000、O9999等
3.2.3 基本编程指令
1. 快速定位指令G00
格式：G00 X(U)＿ Z(W)＿；
说明：
(1) G00指令使刀具在点位控制方式下从当前点以快移速度 向目标点移动，G00可以简写成G0。绝对坐标X、Z和其增 量坐标U、W可以混编。不运动的坐标可以省略。
3.2.1 数控车床的编程特点
（1）在一个程序段中，可以用绝对坐标编程，也可用 增量坐标编程或二者混合编程。
（2）由于被加工零件的径向尺寸在图样上和在测量时 都以直径值表示，所以直径方向用绝对坐标(X)编程时 以直径值表示，用增量坐标(U)编程时以径向实际位移 量的2倍值表示，并附上方向符号。
《数控铣实训教案》
《数控铣实训教案》第一章：数控铣床概述1.1 数控铣床的定义1.2 数控铣床的分类1.3 数控铣床的主要组成部分1.4 数控铣床的优点与应用范围第二章：数控铣床的操作与维护2.1 数控铣床的操作步骤2.2 数控铣床的安全操作规程2.3 数控铣床的日常维护与保养2.4 数控铣床的故障诊断与排除第三章：数控铣床编程基础3.1 数控编程的基本概念3.2 数控编程的常用指令3.3 数控编程的格式与方法3.4 数控编程的注意事项与技巧第四章：数控铣床加工工艺4.1 数控铣床加工工艺的基本原则4.2 数控铣床加工路径的规划与选择4.3 数控铣床加工参数的选择与优化4.4 数控铣床加工中的刀具补偿与对刀第五章：典型数控铣床加工案例分析5.1 案例一：平面加工5.2 案例二：孔加工5.3 案例三：型腔加工5.4 案例四：复杂零件加工第六章：数控铣床编程高级应用6.1 用户宏程序的编写与应用6.2 子程序的调用与嵌套6.3 刀具半径补偿的编程与实现6.4 加工中心的编程与操作第七章：数控铣床仿真与加工实验7.1 数控铣床仿真软件的使用方法7.2 数控铣床仿真加工的步骤与技巧7.3 数控铣床实际加工操作演练7.4 数控铣床加工质量的检验与评估第八章：数控铣床加工中的工艺问题与解决方案8.1 加工中的切削参数选择与优化8.2 加工中的切削液选用与应用8.3 加工中的刀具磨损与更换8.4 加工中的振动与噪音控制第九章：数控铣床安全生产与质量管理9.1 数控铣床安全生产的基本要求9.2 数控铣床安全生产的操作规范9.3 数控铣床质量管理的内涵与方法9.4 数控铣床质量控制体系的建立与实施第十章：数控铣床技术发展趋势与展望10.1 数控铣床技术的国内外发展现状10.2 数控铣床技术的发展趋势分析10.3 数控铣床在制造业中的应用前景10.4 数控铣床技术发展的挑战与应对策略重点和难点解析一、数控铣床的定义和分类：重点关注数控铣床的基本概念和分类，理解数控铣床与传统铣床的区别，以及不同类型数控铣床的特点和应用场景。
数控铣床和加工中心编程与操作
二、数控铣床基本编程指令
3、工件坐标系选择G54-G59
G54 G55 格式：GG5567 G58 G59
Z G54 原点
G54 工件坐标系 Y
Z 。。。
G59 工件坐标系
G59 原点
Y
X 工件零点偏置 X 机床原点
图 11 工件坐标系选择(G54~G59)
第十三页，编辑于星期五：九点 十五分。
刀具半径左补偿
刀具半径右补偿
代码 组 号
G43 10 G44 G49
G50 04 G51
G52 00 G53
G54 11 G55 G56 G57 G58 G59
G60 00 G61 12 G64
G65 00 G68 05 G69
意义
刀具长度正向补偿 刀具长度负向补偿 刀具长度补偿取消 缩放关 缩放开 局部坐标系设定 直接机床坐标系编程 选择坐标系 1 选择坐标系 2 选择坐标系 3 选择坐标系 4 选择坐标系 5 选择坐标系 6 单方向定位 精确停止效验方式 连续加工方式 子程序调用 旋转变换 旋转取消
三、进给控制指令
1、快速定位指令G00
• 格式：G00 X_Y_Z_A_
其中，X、Y、Z、A为快速定位终点，
G90时为终点在工件坐标系中的坐标；
G91时为终点相对于起点的位移量。 G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G33功能注销。
第二十页，编辑于星期五：九点 十五分。
二、数控铣床基本编程指令
二、数控铣床基本编程指令
二、有关单位的设定(本课件以FANUC系统为例） 1、尺寸单位选择G20，G21，G22
• 格式： G20 G21 G22
本系统采用3种尺寸输入制式：英制由G20指定，公制由G21指定， 脉冲当量由G22指定，缺省时采用公制。
数控铣削与加工技术第3章 数控铣床编程基础知识
（4）数控加工仿真。数控加工仿真是指通过软件模拟加 工环境、刀具路径与材料切除过程来检验并优化加工程 序，具有柔性好、成本低、效率高且安全可靠等特点， 是提高编程效率与质量的重要措施。
Y坐标轴垂直于X、Z坐标轴。当X轴、Z轴确定之后， 按笛卡儿直角坐标系右手定则法判断，Y轴方向就被唯 一确定。（4）旋转运动A、B和C。旋转运动用A、B和 C表示，规定其分别为绕X、Y和Z轴旋转的运动。A、B 和C的正方向相应地表示在X、Y和Z坐标轴的正方向上 ，按右手螺旋前进方向。
图3-6加工中心坐标运动轴
当零件在机床上被装夹好后，相应的编程原点在机 床坐标系中的位置称为加工原点，也称为程序原点。由 程序原点建立起的坐标系即加工坐标系。
因此，编程人员在编制程序时，只要根据零件夹的实际位置。对加工人员 来说，则应在装夹工件、调试程序时，确定加工原点的 位置，这样数控机床才能按照准确的加工坐标系位置开 始加工。
阶段3 工件坐标系的建立
编程时一般选择工件上的某一点作为程序原点，并 以这个原点作为坐标系的原点，建立一个新的坐标系， 这个新的坐标系就是工件坐标系（编程坐标系）。工件 坐标系是编程人员在编程时相对工件建立的坐标系，它 只与工件有关，而与机床坐标系无关。但考虑到编程的 方便性，工件坐标系中各轴的方向应与所使用的数控机 床的坐标轴方向一致。
图3-4右手直角笛卡儿坐标系
图3-5数控铣床的坐标系统 (a)立式开降台铣床；（b）卧式开降台铣床
图3-5（a）为立式升降台铣床的坐标方向。其Z轴 垂直（与主轴轴线重合），且向上为正方向；面对机床 立柱的左右移动方向为X轴，且将刀具向右移动（工作 台向左移动）定义为正方向；根据右手笛卡儿坐标系的 原则，Y轴应同时与Z轴和X轴垂直，且正方向指向床身 立柱。
数控铣床编程代码和加工程序的结构详解
1．数控铣加工程序的结构一个完整的数控铣程序由程序开始部分、程序内容、程序结束3部分组成。
（1）数控铣程序的开始部分程序号为程序的开始部分，也是程序的开始标记，供在数控装置存储器中的程序目录中查找、调用。
程序号一般由地址码和四位编号数字组成。
常见的程序定义地址码为O、P或%。
（2）程序内容程序内容是整个程序的主要部分，由多个程序段组成。
每个程序段又由若干个字组成，每个字由地址码和若干个数字组成。
指令字代表某一信息单元，代表机床的一个位置或一个动作。
（3）程序结束部分程序结束一般由辅助功能代码M02（程序结束指令）或M30（程序结束指令和返回程序开始指令）组成。
2．程序段中的字的含义（1）程序段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。
目前常用的是字地址可编程序段格式，它由语句号字、数据字和程序段结束符号组成。
每个字的字首是一个英文字母，称为字地址码，字地址码可编程序段格式如下所示。
程序段的常见格式N156 G G X Y Z A B C F M字地址码可编程序段格式的特点是：程序段中各自的先后排列顺序并不严格，不需要的字以及与上一程序段相同的继续使用的字可以省略；每一个程序段中可以有多个G指令或G代码；数据的字可多可少，程序简短，直观，不易出错，因而得到广泛使用。
（2）程序段序号简称顺序号通常用数字表示，在数字前还冠有标识符号N，现代数控系统中很多都不要求程序段号，程序段号可以省略。
（3）准备功能准备功能简称G功能，由表示准备功能地址符G和数字组成，如直线插补指令G01，G指令代码的符号已标准化。
G代码表示准备功能，目的是将控制系统预先设置为某种预期的状态，或者某种加工模式和状态，例如G00将机床预先设置为快速运动状态。
准备功能表明了它本身的含义，G代码将使得控制器以一种特殊方式接受G代码后的编程指令。
（4）坐标字坐标字由坐标地址符及数字组成，并按一定的顺序进行排列，各组数字必须具有作为地址码的地址符X、Y、Z开头，各坐标轴的地址符按下列顺序排列，X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R、A、B、C，其中，X、Y、Z为刀具运动的终点坐标值。
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2020年7月1日9时51分
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二.数控铣削加工部位及内容的 选择与确定
◆不采用数控铣削加工
1.需要进行长时间占机人工调整的粗加工内容； 2.毛坯上的加工余量不太充分或不太稳定的部位； 3.简单的粗加工面； 4.必须用细长铣刀加工的部位，一般指狭长深槽或高筋板小转接圆弧 部位。
2020年7月1日9时51分
2020年7月1日9时51分
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二.数控铣削加工零件的工艺性分析
◆工件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸，这 样可以减少刀具的规格和换刀的次数，方便编程和提高 数控机床加工效率。
2020年7月1日9时51分
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二.数控铣削加工零件的工艺性分析
◆工件内槽及缘板间的过渡圆角半径不应过小。
过渡圆角半径反映了刀具直径的大小，刀具直径和被加工工件轮 廓的深度之比与刀具的刚度有关，如图 a）所示，当R＜0.2H时 (H为被加工工件轮廓面的深度)，则判定该工件该部位的加工工艺 性较差；如图b）所示，当R＞0.2H时，则刀具的当量刚度较 好，工件的加工质量能得到保证。
第三章数控铣床的编程与加工操作
内容提要
数控铣床上加工零件的工艺分析；数控铣 削刀具及切削用量的选择；数控铣床上零 件的装夹及对刀；数控铣床的编程指令、 刀具补偿。
2020年7月1日9时51分
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第一节数控铣床零件加工的工艺分析
数控铣削加工的工艺设计是在普通铣削加工工艺 设计的基础上，考虑和利用数控铣床的特点，充 分发挥其优势。关键在于合理安排工艺路线，协 调数控铣削工序与其他工序之间的关系，确定数 控铣削工序的内容和步骤，并为程序编制准备必 要的条件。
2020年7月1日9时51分
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二.数控铣削加工零件的工艺性分析
2020年7月1日9时51分
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二.数控铣削加工零件的工艺性分析
◆铣工件的槽底平面时，槽底圆角半径r不宜过大。
如下图所示，铣削工件底平面时，槽底的圆角半径r越大，铣刀端
刃铣削平面的能力就越差，铣刀与铣削平面接触的最大直径d=D-2r (D为铣刀直径)，当D一定时，r越大，铣刀端刃铣削平面的面积越
小，加工平面的能力就越差、效率越低、工艺性也越差。
2020年7月1日9时51分
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二.数控铣削加工零件的工艺性分析
此外，还应分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得 到保证，有没有引起矛盾的多余尺寸或影响加工安排的封闭尺寸 等。
2020年7月1日9时51分
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三.数控铣削加工路线的拟定
1.保证零件的加工精度和表面粗糙度要求
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二.数控铣削加工零件的工艺性分析
◆零件图的完整性与正确性分析 构成零件轮廓的几何元素（点、线、面）条件（如相
切、相交、垂直和平行）是数控编程的重要依据。手工 编程时要计算构成零件轮廓的每一个节点坐标；自动编 程时要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义，如果 某一条件不充分，则无法计算零件轮廓的节点坐标和表 达零件轮廓的几何元素，导致无法进行编程，因此图纸 应当完整地表达构成零件轮廓的几何元素。
2020年7月1日9时51分
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一.数控铣削加工部位及内容的选择与确定
◆适宜采用数控铣削加工
1.由直线、圆弧、非圆曲线及列表曲线构成的内外 轮廓；
2.空间曲线或曲面； 3.形状虽然简单，但尺寸繁多，检测困难的部位； 4.用普通机床加工时难以观察、控制及检测的内腔、 箱体内部等；
5.有严格位置尺寸要求的孔或平面； 6.能够在一次装夹中顺带加工出来的简单表面或形 状。
通常在编程时，不论机床在加工中是刀具移动，还是 被加工工件移动，都一律假定被加工工件相对静止不动， 而刀具在移动，并规定刀具远离工件的方向作为坐标的 正方向。
2020年7月1日9时51分
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三.数控铣削加工路线的拟定
◆当铣削平面零件外轮廓时，一般采用立铣刀侧刃切削。立铣
刀侧刃铣削平面零件外轮廓时避免沿零件外轮廓的法向切入 和切出，如下图所示，应沿着外轮廓曲线的切向延长线切入 或切出，这样可避免刀具在切入或切出时ห้องสมุดไป่ตู้生的刀刃切痕， 保证零件曲面的平滑过渡。
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二.数控铣削加工零件的工艺性分析
◆零件材料分析
在满足零件功能的前提下，应选用廉价、切削性能好的材 料。而且，材料选择应立足国内、不要轻易选用贵重或紧缺 的材料。
2020年7月1日9时51分
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二.数控铣削加工零件的工艺性分析
2.零件的结构工艺性分析
零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制 造的可行性和经济性。良好的结构工艺性，可以使零件加工容易、 节省工时和材料。而较差的零件结构工艺性，会使加工困难、浪费 工时和材料，有时甚至无法加工。因此，零件各加工部位的结构工 艺性应符合数控加工的特点。
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二.数控铣削加工零件的工艺性分析
根据数控铣削加工的特点，对零件图样进行工艺性分 析时，应主要分析与考虑以下一些问题。
2020年7月1日9时51分
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二.数控铣削加工零件的工艺性分析
1. 零件图分析
首先应熟悉零件在产品中的作用、位置、装 配关系和工作条件，搞清楚各项技术要求对零 件装配质量和使用性能的影响，找出主要的关 键的技术要求，然后对零件图样进行分析。
2020年7月1日9时51分
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二.数控铣削加工零件的工艺性分析
◆零件技术要求分析
零件的技术要求主要是指尺寸精度、形状精度、 位置精度、表面粗糙度及热处理等。这些要求在 保证零件使用性能的前提下，应经济合理。过高 的精度和表面粗糙度要求会使工艺过程复杂、加 工困难、成本提高。
2020年7月1日9时51分
2020年7月1日9时51分
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三.数控铣削加工路线的拟定
◆铣削封闭的内轮廓表面时，若内轮廓外延，则应沿切
线方向切入、切出。若内轮廓曲线不允许外延图3-6， 刀具只能沿内轮廓曲线的法向切入、切出，此时刀具的 切入、切出点应尽量选在内轮廓曲线两几何元素的交点 处。当内部几何元素相切无交点时如图3-7所示，为防 止刀具施加刀偏时在轮廓拐角处留下凹口如图3-7a)， 刀具切入、切出点应远离拐角如图3-7b)所示。
2020年7月1日9时51分
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二.数控铣削加工零件的工艺性分析
◆尺寸标注方法分析
零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点，如下图所示，在 数控加工零件图上，应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。 这种标注方法既便于编程又有利于设计基准、工艺基准、测量基准 和编程原点的统一。
2020年7月1日9时51分