第一章 数控车床基础知识
数控机床基础知识
数控机床基础知识数控机床基础知识数控机床基本概念1.1.1 数控技术与数控数控技术，简称数控(Numerical Control—NC)，是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。
由于现代数控都采用了计算机进行控制，因此，也可以称为计算机数控(Computerized Numerical Control—CNC)。
为了对机械运动及加工过程进行数字化信息控制，必须具备相应的硬件和软件。
用来实现数字化信息控制的硬件和软件的整体成为数控系统(Numerical Control System)，数控系统的核心是数控装置(Numerical Controller)。
采用数控技术进行控制的机床，称为数控机床(NC机床)。
它是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和机床设计等先进技术的典型机电一体化产品，是现代制造技术的基础。
控制机床也是数控技术应用最早、最广泛的领域，因此，数控机床的水平代表了当前数控技术的性能、水平和发展方向。
数控机床种类繁多，有钻铣镗床类、车削类、磨削类、电加工类、锻压类、激光加工类和其他特殊用途的专用数控机床等等，凡是采用了数控技术进行控制的机床统称为NC机床。
带有自动换刀装置ATC(Automatic Tool Changer—ATC)的数控机床(带有回转刀架的数控车床除外)称为加工中心(Machine Center—MC)。
它通过刀具的自动交换，工件可以一次装、夹完成多工序的加工，实现了工序集中和工艺的复合，从而缩短了辅助加工时间，提高了机床的效率;减少了工件安装、定位次数，提高了加工精度。
加工中心是目前数控机床中产量最大、应用最广的数控机床。
在加工中心的基础上，通过增加多工作台(托盘)自动交换装置(Auto Pallet Changer—APC)以及其他相关装置，组成的加工单元称为柔性加工单元(Fle某ible Manufacturing Cell—FMC)。
数控车床编程入门自学教材电子版
数控车床编程入门自学教材电子版第一章：数控车床编程基础在当今制造业中，数控车床是一种非常重要的工具，它可以通过预先设定的程序来自动完成加工任务。
数控车床编程是指将加工零件所需的加工路径、速度、进给等参数编写成程序，然后传输给数控系统执行。
本章将介绍数控车床编程的基础知识。
1.1 什么是数控车床编程数控车床编程是一种通过编写程序来控制数控车床进行加工的过程。
在编程过程中，需要考虑到零件的形状、尺寸、材料等因素，以及数控系统的特点和限制。
1.2 数控车床编程的优势与传统手工操作相比，数控车床编程有很多优势，例如可以提高加工精度、生产效率，减少人力成本，适应各种不同的加工要求等。
1.3 常见的数控编程语言数控车床编程有多种编程语言，常见的包括G代码、M代码等。
通过这些编程语言可以实现不同种类的加工操作。
第二章：基本的数控编程指令本章将介绍一些基础的数控编程指令，包括坐标系设定、刀具补偿、进给速度、暂停指令等。
这些指令是编写数控程序的基础，对于初学者来说非常重要。
2.1 坐标系设定坐标系设定是数控编程中的基础操作，通过确定工件与刀具的相对位置，可以实现精确的加工操作。
2.2 刀具补偿刀具补偿是指在加工过程中根据刀具的实际尺寸进行调整，以确保零件的加工精度和表面质量。
2.3 进给速度进给速度是指数控车床在加工过程中工件的运动速度，通过调整进给速度可以控制加工的效率和质量。
2.4 暂停指令暂停指令可以在程序执行过程中暂时停止，用于调整参数或检查加工情况。
第三章：数控车床编程实例在本章中，我们将通过几个实际的数控车床编程实例，帮助读者更好地理解数控编程的应用和技巧。
3.1 实例一：圆柱加工这个实例将演示如何编写一个简单的数控程序来加工一个圆柱形的零件，包括坐标系设定、刀具路径规划等操作。
3.2 实例二：螺纹加工螺纹加工是数控车床常见的加工任务之一，本实例将介绍如何编写螺纹加工的数控程序，包括螺纹的规格、深度、螺距等参数。
第一章车床基础知识
2、普通车床的组成
普通 和床身 。
主轴箱：又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列
的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动
力将运动传给进给箱。主轴箱中等主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的
限位块应安置牢固。 （7）铣床运转时，禁止徒手或用棉纱清扫机床，人不能站在铣刀的切线方
向，更不得用嘴吹切屑。 （8）工作台与升降台移动前，必须将固定螺丝松开；不移动时，将螺母拧
紧。 （9）刀杆、拉杆、夹头和刀具要在开机前装好并拧紧，不得利用主轴动转
来帮助装卸。 （10）实训完毕应关闭电源，清扫机床，并将手柄置于空位，工作台移至正
数控车床是数字程序控制车床的简称，它集通用性好的万能型 车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的 特点于一身，是国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床。 要学好数控车床理论和操作，就必须勤学苦练，从平面几何， 三角函数，机械制图，普通车床的工艺和操作等方面打好基础。 因此，必须首先具有普通车工工艺学知识然后才能从掌握人工 控制转移到数字控制方面来，另一方面，若没有学好有关数学、 电工学、公差与化合和机械制造等深内容，要学好数控原理和 程序编制等，也会感到十分困难。熟悉零件工艺要求，正确处 理工艺问题。由于数控机床加工的特殊性，要求数控机床加工 工人既是操作者，又是程序员，同时具备初级技术人员的某些 素质，因此，二操作者必须熟悉被加工零件的各项工艺（技术） 要求，如加工路线，刀具和其几何参数，切削用量，尺寸和形 状位置公差。”存熟悉了各项工艺要求，并对出现的问题正确 进行处理后，才能减少工作盲目性，保证整个加工工作圆满完 成。
其车床主轴垂直于水平面，一个直径很大的圆形工作
台，用来装夹工件。这类机床主要用于加工径向尺寸
第一章 数控机床的基本知识
驱动系统
南通航院
其作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移 动部件的运动，包括信号放大和驱动元件。其性能好坏 动部件的运动，包括信号放大和驱动元件。 直接决定加工精度、表面质量和生产率。 直接决定加工精度、表面质量和生产率。 脉冲当量δ 相对于每个脉冲信号， 脉冲当量δ ——相对于每个脉冲信号，机床移动部 相对于每个脉冲信号 件的位移，常见的有：0.01mm、0.005mm、 件的位移，常见的有：0.01mm、0.005mm、 0.001mm
第一章、 第一章、数控机床概述
三、数控机床的基本概念
南通航院
数控机床是由普通机床发展而来的， 数控机床是由普通机床发展而来的，它们之间最主 是由普通机床发展而来的 要的区别是： 要的区别是： 前者可以按事先编制好的加工程序自动地对工件进 行加工； 行加工；而后者的整个加工过程必须通过技术工人的手 工操作来完成。 工操作来完成。 示例：
第一章 数控机床概述
步进电机 常用的伺服元件 直流伺服电机 交流伺服电机
南通航院
编码盘 常用的检测元件 光栅 磁珊
（2）主轴驱动系统
第一章 数控机床概述
4、机床
南通航院
早期采用通用机床，现在采用了新的加强刚性、 早期采用通用机床，现在采用了新的加强刚性、减 小热变形、提高精度等方面的设计措施， 小热变形、提高精度等方面的设计措施，使其发生了很 大的变化。 大的变化。 目前已模块化生产， 目前已模块化生产，分为六大块
第一章
数控机床概述
南通航院
二、自动化加工与数控机床 机床数控技术是以数字化的信息处理实现机床自 动控制的一门技术。 动控制的一门技术。 数控机床把刀具和工件之间的相对位置，机床电 数控机床把刀具和工件之间的相对位置， 动机的启动和停止，主轴变速，工件松开夹紧， 动机的启动和停止，主轴变速，工件松开夹紧，刀具 的选择，冷却泵的启动、 的选择，冷却泵的启动、停止等各种操作和顺序动作 等信息用数码化的数据送入数控装置或计算机， 等信息用数码化的数据送入数控装置或计算机，经过 译码、运算， 译码、运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其他 执行元件，使机床自动加工出所需工件。 执行元件，使机床自动加工出所需工件。
数控车实训教案国际象棋
数控车实训教案-国际象棋第一章：数控车床基础知识1.1 数控车床的定义与发展历程1.2 数控车床的组成及功能1.3 数控车床的操作步骤与安全注意事项第二章：国际象棋规则与棋盘布局2.1 国际象棋的起源与发展2.2 国际象棋的棋盘与棋子2.3 国际象棋的基本规则与走法第三章：数控车床编程基础3.1 数控编程的基本概念与方法3.2 数控车床编程的常用指令3.3 数控车床编程的注意事项第四章：国际象棋战术与策略4.1 基本战术：挡、夹、牵、跳等4.2 特殊战术：双攻、马后炮、长将等4.3 战略思想：攻击与防守、速度与力度、空间与结构第五章：数控车床操作实践5.1 数控车床的操作面板与功能5.2 数控车床对刀与工件装夹5.3 数控车床加工国际象棋棋子的实践操作第六章：国际象棋著名开局策略6.1 西班牙开局：Ruy Lopez6.2 意大利开局：Italian Game6.3 法兰西开局：French Defense6.4 英国开局：English Opening第七章：数控车床加工工艺与参数设置7.1 数控车床加工工艺的基本概念7.2 数控车床加工参数的设置与调整7.3 数控车床加工过程中的故障与解决方法第八章：国际象棋中局策略8.1 中局的战略目标：控制中心、发展棋子、攻击与防守8.2 中局常用的战术：双重攻击、牺牲战术、突破与封锁8.3 典型中局案例分析第九章：数控车床编程高级应用9.1 宏程序与用户程序的编写9.2 数控车床在复杂零件加工中的应用9.3 数控车床与计算机辅助制造（CAM）软件的集成第十章：国际象棋残局策略10.1 残局的基本概念与特点10.2 棋子位置的评估方法10.3 常见残局类型的应对策略与技巧第十一章：数控车床的安全操作与维护11.1 数控车床的安全操作规程11.2 数控车床的日常维护与保养11.3 数控车床故障诊断与排除方法第十二章：国际象棋竞赛规则与裁判方法12.1 国际象棋竞赛的规则体系12.2 竞赛中的计时制度与犯规判罚12.3 裁判员的职责与竞赛的组织与管理第十三章：数控车床加工质量控制13.1 数控车床加工质量的定义与指标13.2 加工过程中质量控制的方法与措施13.3 质量问题的分析与解决第十四章：国际象棋心理战术与竞技状态14.1 心理战术在象棋竞技中的作用14.2 棋手竞技状态的调整与保持14.3 比赛中的心理应对策略第十五章：数控车床实训项目总结与展望15.1 实训项目的完成情况与评价15.2 数控车床实训中的学习经验与收获15.3 数控车床技术的发展趋势与未来展望重点和难点解析本教案的重点包括：1. 数控车床的基本组成、功能、操作步骤和安全注意事项。
参考答案-《数控加工基础(第四版)习题册》-A02-3481
一、判断题 1. × 2. √ 3.√ 二、选择题 1. D 2. A 3. C 三、简答题 答案（略）。 四、仿真练习 答案（略）。
§5—3 数控铣床/加工中心仿真加工实例
答案（略）。
12
1. C 2. D 3. B 4. B 5. B 6. B 7. C
四、简答题
答案（略）。
§1—3 数控机床坐标系
一、填空题 1. 右手笛卡儿直角 2. 增大 3. 传递切削力的主轴 4. 工件 刀具 5. A、B、C 6.直径方向 7. 工件 8. 卡盘后端面 9. 最大 10. 限位 11. Z 轴 12. 定位 13. 起 14. 刀位 15. 换刀
2
二、判断题 1. × 2. √ 3. × 4. × 5. × 6. √ 7. × 8. × 9. × 10. × 11. √ 12. √ 13. √ 14. √ 15. √ 16. √ 17. × 18. × 19. × 20. × 21. √ 三、选择题 1. B 2. D 3. C 4. C 5. C 6. A 7. B 8. C 9. C 10. D 四、名词解释 答案（略）。 五、简答题 答案（略）。 六、作图题 答案（略）。
三、简答题
答案（略）。
§3—2 数控车床编程基础
一、填空题 1. 混合 2. 工件 3. 坐标 正 负 4. 直径 半径 5. mm 6. 快 速 7. 机床参数 8. 折 9. 直线插补 10. 顺时针 逆时针 11. 起 12. 正 负 13. G32 X（U） Z（W） F ； 14. 一 15. 圆弧半径 16. G01/G00 17. G41 G42 18．G40 19. 取消 20. G02/G03 直线 21. G90 X（U）__ Z（W）__ F__； 22. 起 X 23. 车削圆锥面时起点半径与终点半径的差值 24. G94 X（U）__ Z（W）__ F__； 25. 径 轴 Z X 26. 锥螺纹始点与 终点的半径差 螺纹导程 27. X 向背吃刀量 精加工程序的第一个程序段的段 号 精加工程序的最后一个程序段的段号 X 向精加工余量（直径量） Z 向精 加工余量 28. 粗加工每次背吃刀量（正值，Z 向） X 向精加工余量（直径量） Z 向精加工余量 29.粗切时 X 向切除的总余量（半径值） 粗切时 Z 向切除的 总余量 循环次数 30. 刀具完成一次轴向切削后在 X 方向的偏移量 Z 轴 方向的每次切削进给的背吃刀量 切削到终点的退刀量 31. 镗孔 端面深孔 钻 32. 切槽过程中径向每次切入量 沿径向切完一个刀宽后退出，在 Z 向的 移动量 刀具切到槽底后，在槽底沿 Z 方向的退刀量 33. 精车重复次数 螺 纹尾端倒角量 刀尖角度 二、判断题 1. × 2. × 3. √ 4. × 5. √ 6.√ 7. × 8. × 9. × 10.
数控车床技能鉴定培训单元1数控车削加工基础知识
1
第一篇 基础知识模块
单元1 数控车削加工基础知识
1.1读图与绘图知识 1.2常用金属材料知识 1.3数控车削刀具 1.4数控车削加工工艺基础 1.5数控车削工具、夹具、量具 1.6零件的定位与装夹 1.7数控车床的组成、加工特点 1.8数控车床操作规程 1.9数控车床的维护保养与故障诊断
32
• 1.5数控车削工具、夹具、量具
1.5.1常用车削工具
卡盘扳手
套筒扳手
刀架扳手
33
• 1.5数控车削工具、夹具、量具
1.5.2常用车削量具
1、游标尺
图1-15 游标卡尺的具
1.5.2常用车削量具
2、螺旋测微器
图1-16 游标尺的读数方法 图1-17 螺旋测微器的读数方法
40
• 1.8数控车床操作规程
1.8.1数控车床的安全操作规程
1.8.2现场文明生产要求
1、工作时要穿好工作服或紧身衣服，袖口要扎紧。 2、操作者一般应戴上工作帽，长头发要压入帽内。 3、不准戴手套去操作开关，以免造成讯息失常。 4、工作时，头不要离工件太近，以防切屑飞入眼睛。 5、不允许在卡盘上、床身导轨上、数控机床工作台面上敲击工件，工作 台面上不准放置工具、量具及非加工的零件。 6、工作时所用的工具、夹具、量具以及工件，应尽可能靠近和集中在操 作者的周围，布置物件时，右手拿的放在右面，左手拿的放在左面，常用的 放得近些，不常用的放得远些。物件放置应有固定的位置，使用后要放回原 处。 7、爱护量具，经常保持清洁，用后擦净，涂油，放入盒内。 8、工具箱的布置需要分类，物件放置要稳妥，重的放下面，轻的放上面。 9、操作工艺卡片、零件图等应放在便于阅读的部位，并注意保持清洁和 完整。 10、毛坯、半成品和成品应分开，并按次序整齐排列，以便安放和拿取。
数控车床加工基础知识
数控车床加工基础知识《数控车床加工基础知识》一、数控车床基本原理数控车床是一种自动化的精密机床，它是利用数控技术来控制车床的运行，以达到加工零件的目的。
数控车床的操作比传统车床要简单得多，只要按照规定的加工程序编程，程序控制器就可以按程序操作车床完成加工任务。
二、数控车床加工原理1、主轴主轴是数控车床的核心部件，它是把工件夹紧、定位和运转的重要件。
它通过主轴驱动器将工件加工的位置、形状和尺寸转化为机床运行的位置、形状和尺寸，实现加工任务。
2、刀具刀具是数控机床的重要部件，它决定了机床的加工精度和加工速度。
刀具的种类多样，有钻刀、铣刀、锯刀、内圆刀等。
3、数控系统数控系统是一种自动化控制系统，它通过控制器调整机床的运行，使机床按程序加工各种零件。
数控系统由程序控制器、检测系统和操作系统组成。
三、数控车床加工程序1、程序设计和编程在数控车床加工前需要先进行程序设计和编程。
设计工艺程序，根据加工零件的材料、尺寸等特性，确定机床的操作方法和加工参数。
然后，根据加工程序，将机床操作的指令按照指定的格式代码编程，便可将工艺程序存入控制系统。
2、调试程序检查机床的运行是否正常，确保机床能够按照编程的程序正常运行，以及工件的加工精度和质量。
3、机床加工将机床整套装配好，启动后，按照程序进行调试，确保机床正常运行，然后按照程序要求将工件加工完成，实现自动加工。
四、数控车床的优点1、加工精度高数控车床可以达到微米级的加工精度，可以满足各种精密机械零件的加工要求。
2、加工速度快数控车床的加工速度比传统车床快得多，可以更快地完成加工任务。
3、操作方便数控车床操作简单，只需要按照程序编程，程序控制器就可以按程序操作车床完成加工任务。
4、节省成本数控车床操作简单，操作员可以控制多台机床，大大节省了人工成本，提高了生产效率。
一.数控车床基础知识(培训用)
逐点比较法图示 逐点比较法图示
二、数控车床的分类
哈 尔 滨 工 程 大 学 工 程 训 练 中 心
数控卧式车床的基本结构 1、按主轴位置 ●刀架 ●床身 ●主轴箱 ●高精度导轨 ●滚珠丝杠 ●床座 ●尾座
哈 尔 滨 工 程 大 学 工 程 训 练 中 心
数控立式车床的基本结构 ●刀塔 ●轴向导轨 ●主轴 ●床身
输出设备
图 数控系统框图
哈 1. 程序 尔 滨 工 程 大 学 工 程 训 练 中 心
它是零件加工程序。根据零件图纸，用手工 编程或自动编程的方法编制出数控加工程序并 存储在一种信息载体上。 2. 输入输出设备 CNC系统对数控设备进行自动控制所需的各 种外部控制信息及加工数据,都是通过输入设备 存入CNC装置的存储器中。输入CNC装置的有 零件加工程序、控制参数、补偿数据等。 输出设备主要的功能为显示、打印、输出加 工程序、控制参数、补偿参数等。
哈 尔 滨 工 程 大 学 工 程 训 练 中 心
三、数控车床的加工特点
加工生产效率高 减轻劳动强度、改善劳动条件 对零件加工的适应性强、灵活性好，适合加工 单件或小批量复杂复杂工件 加工精度高、质量稳定 有利于生产管理的现代化 易于建立计算机通信网络
哈 尔 滨 工 程 大 学 工 程 训 练 中 心
数 控 车 床 工 作 原 理
心
哈 尔 滨 工 程 大 学 工 程 训 练 中 心
插补运算
在组成轨迹的直线段或曲线段的起点和终点之间，按一定的算法 进行数据点的密化工作，以确定一些中间点的方法称为“插补”。 计算插补点的运算称为插补运算。 插补运算的任务就是把这种实时计算出的各个轴的位移指令输入 伺服系统，实现成形运动。 1. 脉冲增量插补法 在计算过程中不断向各个坐标轴发出相互协调的进给脉冲，驱动坐 标轴电机运动。 常用的有：逐点比较法与数字积分法，用于以步进电动机为驱动装 置的开环数控系统。 2. 数据采样插补法 采用小段直线逼近给定轨迹，插补输出的是下一个插补周期内各轴 要运动的距离，故可达到很高的速度，其中计算机通常包含在伺服 控制环内。
习题册参考答案-《数控加工基础(第四版)习题册》-A02-3481
数控加工基础（第四版）习题册参考答案第一章数控机床基础知识§1—1数控机床概述一、填空题1.数字信息2.数控装置3.控制介质4.数控装置5.执行机构6.主轴进给CC9.丝杠工作台 10.主轴二、判断题1. ×2. ×3. √4. √5. √6. ×三、选择题1. D2. B3. A4. B5. C6. B四、名词解释答案（略）。
五、简答题答案（略）。
§1—2数控机床分类及常见数控机床简介一、填空题1.点位轮廓2.两个两个以上3.开环半4.步进5.转角位移6.工件刀具工件刀具7.刀库8.磨具9.放电 10.工具二、判断题1. ×2. √3. ×4. √5. ×6. ×7. ×8. √三、选择题1. C2. D3. B4. B5. B6. B7. C四、简答题答案（略）。
§1—3数控机床坐标系一、填空题1.右手笛卡儿直角2.增大3.传递切削力的主轴4.工件刀具5.A、B、C 6.直径方向7.工件 8.卡盘后端面 9.最大 10.限位 11. Z轴12.定位 13.起 14.刀位 15.换刀二、判断题1. ×2. √3. ×4. ×5. ×6. √7. ×8. ×9. × 10. × 11. √12. √13. √14. √15. √16. √17. × 18. ×19. × 20. × 21. √三、选择题1. B2. D3. C4. C5. C6. A7. B8. C9. C10. D四、名词解释答案（略）。
五、简答题答案（略）。
六、作图题答案（略）。
第二章数控机床编程基础§2—1数控加工工艺的制定一、填空题1.定位2.机床3.刀具刀位点4.连续5.径向6.背吃刀量7.刀具二、判断题1. √2. √3. √4. √5. √6. √7. ×8. ×9. × 10. √三、选择题1. B2. B3. A4. A5. A四、名词解释答案（略）。
第一章 数控车床基础知识.doc
第一章数控车床基础知识1．1 车削原理概述1．1．1 车削加工原理金属切削加工，从其本质上来说，就是使用各种类型的金属切削刀具，把各种金属原材料（称为工件毛坯）上多余的金属材料（称为加工余量）从工件毛坯上剥离，得到图纸所要求的零件。
金属切削加工的工艺过程大致可以分为三类：①工件毛坯进行回转运动，切削刀具进行平动。
主要为车削和镗削等。
②切削刀具进行回转运动，工件毛坯进行平动。
主要为铣削、磨削、钻削等。
③切削刀具和工件毛坯做相对运动（平动或转动）。
主要为拉削、刨削等。
图1-1 车床的加工要素在车床（这里指的是普通车床和一般的数控车床）上，可以进行工件的外表面、端面、内表面（内孔）以及内外螺纹的加工。
对于高等级的数控车床（称为车削中心），除了上述各种加工以外，还可以进行铣削、钻削等加工。
从以上介绍的对加工工艺过程的分析中，我们可以知道：在切削过程中，刀具和工件之间必须有相对运动，这种相对运动就称为切削运动。
根据切削运动在切削加工中的作用不同分为主运动和进给运动。
主运动主运动是指机床提供的主要运动。
主运动使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具的前刀面接近工件并对加工余量进行剥离。
在车床上，主运动是机床主轴的回转运动，即车削加工时工件的旋转运动。
这一点，对于普通车床和数控车床都是一样的。
进给运动进给运动是指由机床所提供的使刀具与工件之间产生附加的相对运动。
进给运动与主运动相配合，就可以形成完整的切削加工。
在普通车床上，进给运动是机床刀架（溜板）的直线移动。
它可以是纵向的移动（沿机床主轴方向），也可以是横向的移动（与机床主轴方向相垂直），但只能是一个方向的移动。
比如车削外圆时，车刀沿平行于工件轴线（也就是主轴轴线的方向）做纵向运动；而车削端面时，车刀就要沿垂直与机床主轴的方向做横向移动。
在数控车床上，虽然进给运动的形式可能有所不同，但基本原理是一致的。
与普通车床不同的是：数控车床可以同时进行两个方向的进给，从而加工出各种具有复杂母线的回转体工件。
《数控编程与CAM技术》第一章
（a）
（b）
图1-1-3 数控机床坐标系示例
相关知识
（三）数控机床的坐标系
2．机床原点、参考点和工作原点
1）机床原点 机床原点就是机床坐标系的原点。它是机床上的一个固定的点，由制造厂家 确定。机床坐标系是通过返回参考点操作来确立的，参考点是确立机床坐标 系的参照点。数控车床的机床原点多定在主轴前端面的中心，数控铣床的机 床原点多定在进给行程范围的正极限点处，但也有的设置在机床工作台中心， 使用前可查阅机床用户手册予以确定。 2）参考点 参考点（或机床原点）是用于对机床工作台（或滑板）与刀具相对运动的测 量系统进行定标与控制的点，一般都是设定在各轴正向行程极限点的位置上。
相关知识
（二）程序的组成
一个程序由表示程序文件开始的符号（%）、程序文件的标题等 （O××××）、表示程序段结束的符号（；）、程序区、注释区、表示程序 文件结束的符号（%）等部分组成。
（三）数控机床的坐标系
图1-1-2 笛卡尔直角坐标系统
相关知识
（三）数控机床的坐标系
机床各坐标轴及其正方向的确定原则如下。 （1）先确定Z轴。以平行于机床主轴的刀具运动坐标为Z轴。 （2）再确定X轴。X轴为水平方向且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。 （3）最后确定Y轴。在确定了X，Z轴的正方向后，即可按右手笛卡尔定则定出Y轴正方向。
相关知识
（二）数控机床简介
3．按机床所用进给伺服系统不同分类
数控机床按机床所用进给伺服系统来分，有开环伺服系统型、闭环伺服系 统型和半闭环伺服系统型。
4．按所用数控装置的不同分类
NC硬线数控：NC硬线数控机床是早期20世纪50～60年代采用的技术，其计算 控制多采用逻辑电路板等专用硬件的形式。要改变功能时，需要改变硬件电路， 因此通用性差，制造维护难，成本高。 CNC软线数控机床：CNC软线数控机床是伴随着计算机技术而发展起来的。 其计算控制的大部分功能都是通过小型或微型计算机的系统控制软件来实现的。 不同功能的机床其系统软件不同。当需要扩充功能时，只需改变系统软件即可。
数控车床操作基本知识
数控车床操作基本知识一、数控车床的定义和分类数控车床是一种通过计算机程序控制工作台运动和刀具切削的机床。
根据不同的加工方式和结构特点，数控车床可以分为立式数控车床、卧式数控车床、斜床身数控车床等多种类型。
二、数控车床的基本组成部分1.主轴箱：负责驱动主轴旋转，实现工件的旋转加工。
2.进给箱：负责驱动各种进给轴进行直线或曲线运动，实现刀具的进给运动。
3.程序输入设备：用于输入加工程序，包括手摇编程装置、键盘、U盘等。
4.自动换刀装置：实现自动换刀功能，提高生产效率。
5.冷却液系统：用于冷却和润滑切削区域，保证加工质量和延长切割刀具寿命。
三、数控车床操作步骤1.开机准备：检查电源是否正常，检查冷却液是否充足，打开机器上方的安全门。
2.选择加工程序：根据需要选择相应的加工程序，并将其输入到计算机中。
3.安装工件：将待加工工件放在卡盘上，调整好位置并夹紧。
4.安装刀具：根据加工需要选择相应的刀具，并将其安装到主轴上。
5.调整刀具位置：通过手动操作或自动功能调整刀具的位置和角度，使其准确地接触到工件表面。
6.设置加工参数：根据加工需要设置相应的进给速度、转速、切削深度等参数。
7.启动加工程序：按下启动按钮，开始自动加工过程。
8.监控加工过程：观察加工过程中的情况，及时处理异常情况和问题。
9.结束加工程序：当加工完成后，按下停止按钮，结束自动加工过程。
四、数控车床操作注意事项1.保持机器干净卫生，定期清洁和润滑机器各部分。
2.正确选择和安装刀具，并保证其质量良好。
3.严格遵守操作规程和安全操作规范，确保人身安全和设备正常运行。
4.定期进行维护保养，并检查各部分是否正常运行。
如有问题及时进行维修处理。
五、数控车床的优点1.高精度：数控车床可以根据预设的程序精确地进行加工，保证了加工精度。
2.高效率：数控车床可以实现自动化生产，提高了生产效率。
3.多功能性：数控车床可以实现多种不同形状和尺寸的加工，具有较高的适应性。
数控车床基础知识点总结
数控车床基础知识点总结一、数控车床的基本概念数控车床是由计算机、数控系统和机床三部分组成的一种自动化加工设备。
通过数控系统对机床进行指令控制，实现对工件的自动加工。
数控车床具有加工精度高、生产效率高、灵活性强和自动化程度高等优点，已成为现代制造业中不可或缺的设备。
二、数控车床的基本结构1. 机床主体数控车床的主体结构由床身、主轴、工作台、刀架等部分组成。
床身为机床的支撑结构，主轴是主要加工部件的旋转轴，工作台用于夹持工件，刀架用于安装刀具。
2. 数控系统数控系统包括硬件和软件两部分。
硬件包括控制器、驱动器、编码器等，软件则是数控程序和操作界面。
数控系统接收用户输入的加工指令，通过控制器对机床进行指令控制，实现加工过程的自动化。
3. 伺服系统伺服系统是实现刀具运动的关键部件，包括伺服电机、传动装置和反馈装置等。
伺服系统能够精确控制刀具的位置和速度，确保加工精度和表面质量。
三、数控编程数控编程是数控加工的关键环节，是将工件的加工要求转化为数控系统能够识别和执行的指令序列。
数控编程可以分为手工编程和自动编程两种方式。
1. 手工编程手工编程是指操作人员根据工件的加工要求和机床的工艺能力，通过数控系统的编程界面手动输入加工指令、参数和运动轨迹等信息，生成数控程序。
2. 自动编程自动编程是指利用专门的数控编程软件，通过输入工件的三维模型和加工要求，由计算机自动生成数控程序。
自动编程能够提高编程效率和精度，适用于复杂零件的加工。
四、数控加工工艺数控加工工艺是指根据工件的特点和加工要求，选择合适的刀具、切削参数和加工路径，对工件进行数控加工的过程。
数控加工工艺的关键是确定合理的刀具路径和切削参数，以保证工件的加工精度和表面质量。
刀具的选择包括刀具材料、刀具形状、刀具尺寸和刀具涂层等方面。
刀具选择的关键是根据工件材料和加工要求，确定合适的切削速度、进给速度和切削深度，以提高加工效率和工件质量。
2. 切削参数切削参数包括切削速度、进给速度和切削深度等。
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第一章数控车床基础知识
第一节数控车床概述
数控加工：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数控机床的控制系统中，再由其进行运算处理后转换成驱动伺服机构的指令序号，从而控制数控机床各执行部件协调动作，自动地加工出零件来。
一、数控车床的功能及结构特点
（一）功能：数控车床又称CNC车床，能自动地完成对轴类与盘类零件内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹等切削加工，并进行切槽、钻孔、扩孔和铰孔等工作。
数控车床具有加工精度稳定性好、加工灵活、通用性强，能适应多品种、小批生产自动化的要求，特别适合加工形状复杂的轴类或盘类零件。
CNC：C--Computer 计算机N--Numerical 数字C--Control控制
CNC即计算机数字控制。
（二）结构特点：
（放一个车床图像）：
数控加工仿真系统的车床广数
卧式车床的进给运动是经过交换齿轮架、进给箱、滑板箱传到刀架实现纵向和横向进给运动的，而数控车床是采用伺服电动机经滚珠丝杠传到滑板和刀架，实现Z向（纵横）和X 向（横向）进给云动，其结构较卧式车床大为简化。
二、数控车床的布局
（展示图）
数控加工仿真系统的车床广数前后刀架
第二节数控车床刀具的选择与装夹
一、数控机床对刀具的要求
为了保证数控机床的加工精度，提高生产效率及降低刀具的消耗，在选用刀具时对刀具提出了很高的要求，如能可靠的断屑，有高的耐用度，可快速调整与更换等。
1、适应高速切削的要求，具有良好的切削性能
为提高生产效率和加工高硬度材料的要求，数控机床向着高速度、大进给、高刚性和大功率发展。
为加工高硬度工件材料（如淬火模具钢），数控机床所用刀具必须有承受高速切削和较大进给量的性能，而且要求刀具有较高的耐用度。
2、高的可靠性
数控机床加工的基本前提之一是刀具的可靠性。
要保证在加工中不发生意外的损坏。
刀具的性能一定要稳定可靠，同一批刀具的切削性能和耐用度不得有较大差异。
3、较高的刀具耐用度
刀具在切削过程中不断的被磨损而造成工件尺寸的变化，从而影响加工精度。
刀具在两次调整之间所能加工出合格零件的数量，称为刀具的耐用度。
在数控机床加工过程中，提高刀具耐用度非常重要。
4、高精度
为了适应数控机床的高精度加工，刀具及其装夹机构必须具有很高的精度，以保证它在机床上的安装精度（通常在0.005mm以内）和重复定位精度。
5、可靠的断屑及排屑措施
切削的处理对保证数控机床正常工作有着特别重要的意义。
在数控机床加工中，紊乱的带状切削会给加工过程带来很多危害，在可靠卷屑的基础上，还需要畅通无阻地排屑。
对于孔加工刀具尤其如此。
6、精确迅速的调整
数控机床及加工中心所用刀具一般带有调整装置，这样就能够补偿由于刀具磨损而造成的工件尺寸的变化。
7、刀具标准化、模块化、通用化及复合化
数控机床所用刀具的标准化，可使刀具的品种规格减少，成本降低。
数控工具系统模块化、通用化，可使刀具适用与不同的数控机床，从而提高生产率，保证加工精度。
二、数控车床刀具的安装
1）车刀安装在刀架上，伸出部分不宜太长，伸出量一般为刀杆高度的1~1.5倍。
伸出过长会使刀杆刚性变差，切削时易产生振动，影响工件的表面粗糙度值。
2）车刀垫铁要平整，数量要少，垫铁应与刀架对齐。
车刀至少要用两个螺钉压紧在刀架上并逐个轮流拧紧。
3）车刀刀尖应与工件轴线等高，否则会因基面和切削平面的位置发生变化，而改变车刀工作时的前角和后角的数值。
车刀刀尖高于工作轴线，使后角减小，增大了车刀后刀面与工件间的摩擦；车刀刀尖低于工件轴线，使前角减小，切削力增加，切削不顺利。
（如图1--CAD装刀高低对前后角的影响）
4）装刀高低对外径大小的影响
（插入图形讲解2--CAD装刀高低对外径的影响）
第三节数控车床典型表面的车削工艺
一、圆锥面的车削
1、直角三角形法（图解3--CAD）
2、平行车锥法（图解4--CAD）
二、圆弧面的车削
1、车锥法（图解5--CAD）
2、车圆法（图解6--CAD）
三、球面车削（图解7--CAD）
四、非圆曲面加工
1、宏程序加工
2、自动编程加工
3、数学拟合计算加工
第四节数控车床坐标系统
一、机床坐标轴
数控机床坐标系是为了确定工件车床中的位置、机床运动部件的特殊位置以及运动范围等而建立的几何坐标系。
标准的坐标系采用右手笛卡儿坐标系，大拇指的指向为X轴的正方向，食指指向为Y轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。
二、运动方向的规定
数控车床某一坐标轴的正方向是指工件周运，刀具远离工件的运动方向为该坐标轴的正方向。
1、Z坐标：
只有一根主轴的机床，规定平行于主轴轴线的坐标为Z坐标。
Z轴的正方向是使刀具远离工件的方向。
2、X坐标
在工件旋转的机床上（车床），X轴的正方向是在工件的径
向并平行于横向托板，刀具离开工件旋转中心的方向是X轴的正方向。
3、Y坐标
在确定了X、Z轴的正方向后，可按照右手法则来确定Y轴的正方向。
三、机床坐标系、机床原点和机床参考点
机床坐标系是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点。
机床参考点距机床原点在其进给轴方向上的距离在出厂时已确定，利用系统指定的自动返回参考点G28指令，可以使指令的轴自动返回机床参考点。
在机床通电后，刀架返回参考点之前，不论刀架处于什么位置，此时CRT屏幕上显示的X、Z 坐标值均为0。
当完成了返回机床参考点的操作后，CRT屏幕上立即显示出刀架中心点（对刀参考点）在机床坐标系中的坐标值，即建立了机床坐标系。
数控车床以便将机床原点定义在卡盘后端面与主轴旋转中心的交点上。
（如图8-- CAD），
为了正确地在机床工作时建立机床坐标系，通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点（机床坐标值的测量起点），机床启动时，通常要进行机动或手动回参考点，目的是建立机床坐标系。
通常在下列情况下要进行回零操作：
①在机床接通电源以后；
②当机床产生报警而复位清零以后；
③在机床急停以后；
然而并不是所有的数控机床在碰到上述情况都要回零，有
些数控机床只需要开机回零，还有些数控机床根本不用回零。
四、工件坐标系、工件原点、对刀点和换刀点
编制数控程序时，首先要建立一个工件坐标系，程序中的坐标值均以此坐标系为依据。
工作坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一已知点为原点，建立一个新的坐标系，称为工件坐标系（也称编程坐标系）。
工件原点是认为设定的，从理论上讲，工件原点选在任何位置都是可以的，但实际上为编程方便以及各尺寸较为直观，数控车床工件原点一般都设在主轴中心线与工件左端面或右端面的交点处。
（如图9-- CAD），
第五节数控车床对刀
一、刀位点
刀位点是指程序编程中，用于表示刀具特征的点，也是对刀和加工的基准点。
对于各类车刀，其刀位点。
（如图10-- CAD），
二、对刀
1、G92对刀；
2、G50对刀；
3、刀偏对刀；
4、G54~G58对刀；。