数控铣床加工中心概述
数控机床及加工中心概论
• 2. 1 数控机床及加工中心的定义 • 2. 2 数控机床及加工中心的发展历程 • 2. 3 数控机床及加工中心的组成和工作原理 • 2. 4 数控机床的分类 • 2. 5 加工中心的分类 • 2. 6 数控机床及加工中心的用途
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2. 1 数控机床及加工中心的定义
一个回转运动坐标, 工件一次装夹后完成四个侧面的加工, 特别适于加 工箱体类工件。如图2-3 所示的大型卧式加工中心配置有交换工作台, 可使工件的装卸、调整时间与切削加工时间重合。 • 2. 5. 1. 2 立式加工中心
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2. 5 加工中心的分类
• 立式加工中心主轴的轴线为垂直设置, 一般具有三个直线运动坐标, 也 可以在工作台上安装一个水平轴(第四轴) 的数控回转台, 如图2-4 所 示, 用于加工螺旋线类的工件。立式加工中心适于加工盘类、套类和 板类工件。
• 精密级加工中心, 定位精度介于2~10μm 的加工中心(以5μm 较多)。
• 2. 5. 5 按自动换刀装置分类
• 2. 5. 5. 1 转塔头加工中心 • 转塔头加工中心有立式和卧式两种, 用转塔的转位来换主轴头, 以实现
自动换刀。主轴数一般为6~12 个, 换刀时间短, 主轴转塔头定位精度 要求较高。钻削加工中心多采用转塔头式自动换刀装置。
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2. 4 数控机床的分类
• 2. 4. 1 按工艺用途分类
• 2. 4. 1. 1 普通数控机床 • 普通数控机床主要包括数控车床、数控铣床、数控镗床、数控钻床、
数控刨床和数控磨床等。 • 普通数控机床按切削工艺的分类见表2-2。 • 2. 4. 1. 2 加工中心 • 在普通数控机床上加装刀库和自动换刀装置, 构成一种带自动换刀系
数控加工中心、铣床新手培训手册
数控加工中心、铣床新手培训手册一、背景介绍随着制造业的快速发展，数控加工中心、铣床等机械设备在加工行业中扮演着越来越重要的角色。
然而，这些设备的操作和维护需要一定的专业知识和技能。
为了帮助新手熟练掌握数控加工中心、铣床的操作技术，我们为大家准备了这份新手培训手册，希望能够帮助大家快速入门并成为优秀的操作员。
二、数控加工中心、铣床基础知识1.数控加工中心与铣床的概念和区别数控加工中心是一种集机械、电子、液压、气动、信息技术于一体的高精密、高自动化水平的加工设备，可以自动完成铣削、钻孔、攻丝等工序。
而铣床是一种用刀具在工件上面切削金属的机床，是常用的一种加工设备。
2.数控加工中心、铣床的结构和工作原理了解数控加工中心、铣床的结构和工作原理，包括主要的机床部件、刀具系统、控制系统等，以便于后续的操作技能培训。
3.工艺参数和程序编写需要了解加工工件的尺寸、形状、加工精度要求等工艺参数，并学会编写数控加工中心、铣床的加工程序。
三、数控加工中心、铣床的操作技能1.设备开机与关机的操作规程进行设备开机、关机前的检查工作，防止因操作不当导致的事故。
2.机床的操作流程将学员带进数控加工中心、铣床的操作界面，逐步学习设备的操作流程和操作技巧，包括各种操作按钮的功能、数控系统的操作等。
3.加工工件的换刀和夹紧包括工件夹紧的方法和技巧、刀具换刀的程序和注意事项等。
4.数控加工中心、铣床的常见故障排除方法学习设备常见故障的识别和排除方法，以及故障维修时的安全操作规程。
四、数控加工中心、铣床的维护保养技能1.设备的日常保养学习设备的日常保养和润滑技巧，延长设备的使用寿命。
2.设备的定期维护学习设备的定期维护项目和方法，保证设备的稳定性和精度。
3.设备的安全操作规程和事故应急处理学习设备的安全操作规程和事故应急处理方法，确保操作人员的人身安全。
五、结语数控加工中心、铣床是制造业中的重要设备，掌握好这类设备的操作技能和维护保养技能对于提高生产效率和产品质量非常重要。
加工中心定义
1.加工中心定义：是一种备有刀库并能自动换刀对工件进行多序加工的数控机床。
2.定期维护：日常维护，每班维护和周末维护，每班维护分前，后班
3.车床闷车现象，刹车不灵产生原因，如何避免
①闷车现象：摩擦片间隙过大刹车不灵：摩擦片间隙过小
②如何避免：调整螺母
4.主轴部件：
对主轴部件的要求：具有高的刚性和抗震性。
①采用三支撑结构：保证刚性。
前支撑和中间支撑保证主轴的回转精度（工作精度）
后支撑只起辅助作用
②主轴：是一空心轴，其前锥孔用于刀具及刀具心轴的空心
③飞轮：利用其在高速运转中的惯性，缓和铣削过程中由于铣刀齿的断续切入产生的
冲击振动。
④端面键：同大铣刀盘的径向槽相配合，传递扭矩。
加工中心
4). 切削余量大的零件； 5). 加工精度高的零件； 6). 工艺设计会经常变化的零件； 7). 贵重零件； 8). 需全部检测的零件 缺点：实现数控加工的要求 1). 初次设备投资大； 2). 对使用者技术要求高
数控机床的分类
点位控制数控机床 1.2.1 按运动控制的特点分类 直线控制数控机床 轮廓控制的数控机床 开环控制的数控机床 1.2.2 按伺服系统的类型分类 闭环控制的数控机床 半闭环控制的数控机床
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。
（ c） （ d）
(a) 分度：将刀盘上接收刀具的空刀座转到换刀所需的预
定位臵。
(b)住
刀柄定位槽。
(c) 卸刀：主轴松刀，铣头上移至参考点。 (d) 再分度：再次分度回转，将预选刀具转到主轴正下
方。
(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
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。
1.2.3 按工艺方法分类
金属切削类数控机床 金属成型类及特种加工类数控机床 高档 中档 低档
1.2.4 按功能水平分类
数控技术的产生发展及技术水平
1 数控技术的产生与发展
1952年，电子管控制数控机床 1959年，晶体管控制数控机床，加工中心 60年代，集成电路数控机床 70年代，计算机数控机床 80年代，计算机集成制造系统
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。
2--数控铣床和加工中心的组成与结构特点
• 图1.2数控铣床的组成 • 1-X向导轨防护 2-Y轴伺服驱动 3-Z向导轨防护 4-立柱 5-冷却水箱 6-底座 7-Y向导轨
防护 8-工作台 9-十字滑台 10-X轴伺服驱动 11-操纵台 12-主轴箱 13-主轴总成 14Z轴伺服驱动
• （1）铣床主体 铣床主体是数控铣床的机械部 件，包括床身、主轴箱、工作台、进给机构等。
作台，便于加工零件的不同侧面。目前单纯的数控卧式铣床现在 已比较少。 • 3.数控龙门铣床 • 对于大尺寸的数控铣床，一般采用对称的双立柱结构龙门铣床， 保证机床的整体刚性和强度，数控龙门铣床有工作台移动和龙门 架移动两种形式，它适用于加工整体结构件零件、大型箱体零件 和大型模具等。
• 加工中心的分类 • 加工中心品种繁多，形态各异，分类方法有多种。按照
• 3.加工中心的主要结构特点 • （1）具有刀库和自动换刀装置,加工中心是由
数控系统控制机床自动更换刀具。 • （2）加工中心一般带有自动分度回转工作台或
可自动转角度的主轴箱，从而使工件在一次装 夹后，自动完成多个平面或多个角度位置的多 工序加工。 • （3）有的加工中心具有自适应控制功能，在加 工过程中能随着加工条件的变化而自动调整最 佳切削参数，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功能， 从而可得到更好的加工质量。
• （2）控制部分(CNC装置) 控制部分是数控铣 床的控制核心，实际上是一台机床专用计算机， 由印刷电路板、各种电器元件、监视器、键盘 等组成。
• （3）驱动装置 驱动装置是数控铣床执行机构 的驱动部件，包括主轴电动机、进给伺服电动 机等。
• （4）辅助装置 辅助装置是指数控铣床的一些 配套部件，包括液压和气动装置、冷却和润滑 系统、排屑装置等。
数控铣床-加工中心的认识
伺服系统是数控铣床执行机构的驱动部件，主要包括主轴伺服系统和进给
伺服系统。它把来自数控装置的运动指令进行放大，驱动机床的运动部件，使 工作台按规定轨迹移动或准确定位。
（2）数控铣床/加工中心的工作原理 加工中心的基本工作原理如图1.6所示。根据被加工零件的图样、尺寸、材
料及技术要求等内容进行工艺分析，确定加工顺序、走刀路线、切削用量等， 把加工程序输入到数控装置中，经过驱动电路控制和放大，使伺服电机转动， 经滚珠丝杠驱动铣床工作台，最终完成整个加工。加工结束机床自动停止。
3.数控铣床加工范围与常用的刀具 （1）数控铣床的加工范围
1)平面类零件 平面类零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工米昂与水平面的夹角为 一定值的零件，这类加工面可展开为平面。
1.数控铣床/加工中心的分类 （1）按控制轴数可分为： 1）三轴数控铣床（加工中心） 2）四轴数控铣床（加工中心） 3）五轴数控铣床（加工中心） （2）按主轴与工作台相对位置分类 1）立式加工中心 2）卧式加工中心
2.数控铣床的组成和工作原理 （1）数控铣床的组成
数控铣床与其他数控机床一样，由数控系统、伺服系统、机床本体三部分 组成。其中数控系统是核心部件。
项目
配分
刀具识别
50பைடு நூலகம்
机床面板识别
50
考核标准 能正确识别刀具的种类并说明其加工场合
能正确识别面板上的所有功能按键
得分
【复习与思考】
1.判断题。
（1）数控机床产生于1958年。（ ）
（2）二轴半的数控铣床是指具有二根半轴的数控铣床。（ ）
（3）加工中心不适宜加工箱体类零件。（ ）
数控铣床教案
数控铣床资源补充：（1.教学设计2.教学课件3.视频资源4.技术资源5.学习工作6.考试题库7.维修案例8.加工案例）第一章数控铣床（加工中心）概述一、数控铣床（加工中心）的结构二、数控铣床（加工中心）的组成三、数控铣床（加工中心）的特点四、数控铣床（加工中心）的刀具第二章数控编程基础知识第一节数控编程的内容和方法一、数控编程的内容二、数控编程的方法第二节程序的结构与格式一、程序的结构二、程序字三、指令类型（代码类型）第三节数控机床的三大机能（F、S、M）一、进给机能（F）二、主轴机能（S）三、辅助机能（M）第四节数控铣床（加工中心）的坐标系一、坐标系的确定原则二、坐标轴的确定方法三、数控铣床的坐标系第五节工件坐标系和工作平面的设定一、工件坐标系的设定（零点偏置）二、工作平面的设定第六节程序编制中的工艺分析一、数控加工工艺的主要内容二、工序划分原则三、零件装夹四、加工路线的确定五、选择刀具和切削用量六、工艺文件编制第三章FANUC铣床、加工中心程序编制第一节辅助功能M代码和准备功能G代码第二节快速定位G00第三节直线 G01第四节圆弧G02、G03第五节刀具补偿第六节程序暂停 G04第七节增量（相对）坐标系第八节主程序、子程序第九节极坐标编程（G15、G16）第十节镜像加工指令（G24、G25）第十一节图形旋转指令（G68、G69）第十二节比例缩放指令（G50、G51）第十三节孔加工固定循环简述第十四节孔加工固定循环编程第四章华中程序编制第一节华中系统概述快速定位G0直线G1圆弧插补G2、G3暂停指令 G4主轴运动指令螺纹加工指令刀具与刀具补偿刀具半径补偿指令简化编程指令镜像功能G24、G25缩放功能G50、G51旋转变换G68、G69固定循环G73高速深孔加工循环G74反攻螺纹循环G76精镗循环G81钻孔循环（中心钻）G82带停顿的钻孔循环G83深孔加工循环G84攻螺纹循环G85镗孔循环G86镗孔循环G87反镗循环G88镗孔循环G89镗孔循环G80取消固定循环宏指令编程宏变量及常量运算符与表达式赋值语句条件判别语句IF ELSE ENDIF循环语句WHILE ENDW宏程序编程格式和调用宏程序调用的参数传递第五章典型零件加工中心加工工艺分析及编程操作一、基本零件的加工与工艺分析1二、基本零件的加工与工艺分析2三、基本零件的加工与工艺分析3四、阶台零件的加工与工艺分析五、倒角零件的加工与工艺分析六、圆角零件的加工与工艺分析七、模块零件的加工与工艺分析八、压板零件的加工与工艺分析九、箱体零件的加工与工艺分析十、折板零件的加工与工艺分析第六章数控系统操作第一节 FANUC i 系列标准数控系统一、操作界面简介二、FANUC i 标准系统的操作第二节华中系列标准数控系统一、操作界面简介二、华中标准系统的操作第七章自动编程6.1 CAXA 2008制造工程师自动编程概述6.1.1 CAXA制造工程师自动编程软件简介6.1.2 CAXA制造工程师2008用户操作界面6.1.3 应用CAXA制造工程师软件自动编程的操作步骤6.2 CAXA制造工程师2008加工设置管理6.2.1 毛坯定义6.2.2 起始点6.2.3 刀具库6.2.4 加工操作管理6.2.5 后置处理6.2.6 工艺清单简介6.3 CAXA制造工程师2008加工共同参数6.3.1 切入切出6.3.2 切削用量6.3.3 下刀方式6.3.4 公共参数6.3.5 加工边界6.3.6 刀具参数6.4 CAXA自动编程数控加工典型实例6.4.1 高效率切除加工余量方法——插铣式粗加工6.4.2 等高线粗加工方式6.4.3 扫描线粗加工6.4.4 扫描线精加工6.4.5 参数线精加工方式6.4.6 三维偏置精加工职业技能鉴定（初级工、中级工、高级工）试题精选及解答数控技能大赛试题及解答数控铣加工中心操作入门任务1 加工中心操作基本步骤任务2 加工中心机床面板任务3 加工中心工件的定位与安装任务4 加工中心对刀情境2 加工中心加工工艺分析任务1 加工中心刀具选择任务2 制定平面凸轮零件的数控铣削加工工序任务3 制定端盖零件的加工中心加工工艺任务4 制定柱面凸轮零件数控综合加工工艺情境3 加工中心编程入门任务1 直线沟槽铣削任务2 加工中心多刀加工程序情境4 平面铣削编程与加工任务1 平面铣削加工任务2 台阶面铣削加工情境5 圆弧零件程序编制与加工任务1 圆弧沟槽加工任务2 祥云图案加工情境6 零件轮廓铣削编程与加工任务1 外轮廓编程与加工任务2 内轮廓编程与加工情境7 模具型腔零件编程与加工任务1 凸模零件加工任务2 凹模零件加工情境8 槽类零件编程与加工任务1 封闭槽与开放槽加工任务2 燕尾槽加工情境9 孔类零件编程与加工任务1 钻孔任务2 孔系零件的加工任务3 镗孔任务4 螺纹孔加工情境10 变量编程与零件加工任务1 相邻面加工R角类零件程序编制任务2 椭圆凹腔曲面加工任务3 空间波浪曲面的加工情境11 计算机辅助编程任务1 转盘编程与加工任务2 螺旋桨皮带轮编程与加工现代制造技术技能竞赛加工案例集锦——数控铣工赛项试题一轮廓加工1试题二型腔加工15试题三齿形轮廓加工28试题四轮廓与型腔加工55试题五具有腰形槽轮廓加工65试题六封闭槽加工75试题七型腔与孔加工81试题八内外轮廓加工（一）90试题九“U”形槽与外轮廓加工101试题十封闭槽与外轮廓加工108试题十一含岛屿型腔加工115试题十二耳形轮廓加工125试题十三含岛屿型腔与轮廓加工131试题十四封闭槽与外轮廓加工143试题十五平面与轮廓加工152试题十六内外轮廓加工（二）159试题十七平面与外轮廓加工165试题十八型腔与外轮廓加工172试题十九轮廓与异形腔加工180试题二十跑道形轮廓加工189试题二十一孔与封闭槽加工198试题二十二端盖加工206试题二十三凸轮槽加工217章数控机床的基础知识节认识数控机床一、基本概念二、数控机床的产生三、数控机床的分类四、数控机床的发展五、加工中心的选型第二节数控机床的组成第三节先进制造系统简介一、计算机直接数控系统(DNC)二、柔性制造单元FMC三、柔性制造系统FMS四、计算机集成制造系统CIMS五、数控机床的网络技术第二章数控铣床/加工中心的应用节数控铣床/加工中心一、数控铣削加工的主要对象二、数控机床坐标系第二节数控铣削加工的组织与质量管理一、成组技术在数控加工中的应用二、“5S”管理三、文明生产四、数控机床安全生产规程五、ISO 9000族标准第三节数控铣床/加工中心的安装与精度检验一、数控铣床的安装二、数控铣床/加工中心几何精度三、数控铣床/加工中心定位精度四、数控铣床/加工中心加工精度五、机床空运转试验六、机床连续空运转试验七、机床负荷试验八、最小设定单位试验九、原点返回试验第四节数控铣床/加工中心的维护保养一、保养的内容和要求二、加工中心保养的操作第二篇FANUC系统数控铣床/加工中心第三章数控机床的操作与仿真节数控铣床/加工中心的手动操作一、操作面板简介二、数控铣床/加工中心的手工操作三、与参考点有关的指令第二节对刀与参数设置一、对刀二、工件坐标系的设定三、PMC的参数设置第三节程序编辑与自动加工一、程序编辑二、程序的输入与输出三、自动加工四、镜像功能五、程序的再启动六、程序的复制七、移动部分程序八、合并程序第四章平面与外轮廓加工节平面加工一、数控铣床/加工中心用铣平面夹具二、在数控铣床/加工中心上加工平面常用刀具三、平面铣削工艺四、数控程序编制的基础五、平面度误差的检测六、平面加工中常见误差第二节外轮廓的加工一、数控铣削加工工序的划分二、铣削内外轮廓的进给路线三、数控加工工艺文件四、指令介绍五、刀具半径补偿第五章孔系加工与箱体类零件加工节孔系加工一、孔加工用刀具二、孔加工的进给路线三、孔加工的固定循环功能四、孔加工常见误差及修正第二节箱体零件的加工第六章槽与复合轮廓加工节槽类零件的加工一、槽的加工工艺二、子程序三、导致键槽产生加工误差的原因第二节复合轮廓的加工一、机夹可转位刀片及代码二、坐标变换三、极坐标编程第七章曲面加工节圆曲线轮廓与固定斜角平面铣削一、加工原理二、用户宏程序三、B类宏程序编程四、用户宏程序的调用五、圆曲线轮廓铣削六、固定斜角平面铣削七、通用宏程序的编写第二节曲面的加工一、刀具二、曲面轮廓加工工艺第八章特殊零件加工节螺旋件的加工一、夹具二、铣削螺纹三、螺旋线加工四、柱面坐标编程［G071（G107）］五、螺旋面和槽(凸轮)的误差分析第二节型腔加工第三节特殊零件加工一、G10/G11的应用二、托盘的应用三、动力头编程第四节配合件的加工第三篇SIEMENS（802D）系统数控铣床/加工中心第九章SIEMENS（802D）数控铣床/加工中心的操作与仿真节数控铣床/加工中心的程序编辑一、系统控制面板二、SIEMENS 802D机床控制面板三、程序编辑四、通过RS232接口进行数据传送五、插入固定循环第二节对刀与参数的设定一、输入刀具参数及刀具补偿参数二、输入/修改零点偏置值三、设定编程数据四、设定R参数值五、PLC参数的设置第三节数控铣床/加工中心的操作与仿真一、开机与关机二、刀具装夹三、回参考点四、手动控制进给运动五、MDA运行方式(手动输入)六、自动加工七、程序段搜索八、执行外部程序(由RS232接口输入)九、坐标系切换第十章轮廓加工节外轮廓的加工一、基本知识二、基本准备功能介绍三、其他指令四、循环第二节内轮廓的加工一、子程序二、极坐标与柱面坐标三、坐标变换第十一章孔系与型腔加工节孔系零件的加工一、孔加工固定循环简介二、加工实例第二节槽类零件与型腔加工一、铣槽循环二、型腔铣削三、加工实例。
电子课件-《数控铣床加工中心编程与操作(FANUC系统)(第二版)》-A0第一章 数控铣床加工中心编程基本知识
第一节 数控铣床/加工中心概述 二、 数控铣床 /加工中心的组成
数控铣床/加工中心的组成
第一节 数控铣床/加工中心概述
1. 程序载体 数控机床是按照程序载体上的数控程序运行的。 2. 输入装置 输入装置的作用是将程序载体内有关加工程序读入数控系统。 3. 数控系统 数控系统是数控机床的核心。它由输入装置、控制运算器和输出装置 等构成。 4. 伺服系统 伺服系统是数控机床的重要组成部分，它是数控系统和受控设备的联 系环节。
第三节 数控编程的基本知识
1. 图样分析 2. 确定加工工艺 3. 数值处理 4. 编写程序 5. 存储程序 6. 程序校验与试切
第三节 数控编程的基本知识
二、 程序编制的方法
1. 手工编程 对于几何形状简单、计算方便、轮廓由直线和圆弧组成的零件，一般 采用手工编程的方法编制加工程序。 2. 自动编程 对于几何形状复杂，轮廓外形由一些非圆曲线、曲面所组成，或者零 件的几何形状并不复杂但是程序编制的工作量很大，或者是需要进行复杂 的工艺及工序处理的零件，采用自动编程的方法。
第二节 数控铣床/加工中心的坐标系
如图所示，定位块被事先安装在机床上，水平边和竖直边分别与机床 坐标系的 X轴和Y 轴平行。对刀点位于定位块的左下角，相对于编程原点 的距离为δ1 和δ2。对刀点在机床坐标系中的位置可以通过对刀的方式获得， 即图中的 X1 值和Y1 值，此值为负值。因定位块的厚度尺寸δ1 和δ2 是已知 的，所以就可以间接计算出编程原点在机床坐标系中的坐标值为 (X1+δ1， Y1+δ2)。
数控铣床加工零件 a)汽车拨叉 b)塑料模具零件 c)电极
第一节 数控铣床/加工中心概述
2. 加工中心 加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效 率自动化机床。与数控铣床的最大区别在于具有自动交换加工刀具的能力。 (1)加工中心的分类 加工中心按主轴在空间所处的位置分为卧式加工中心和立式加工中心。
数控铣床及加工中心概述
700x320
150 BT40 10000 5.5 1.1
切削进给率（mm/min）
定位精度（mm） 重复定位精度（mm）
气压（kg/cm2） 刀库（选装）
机器重量（kg）
1-20000
±0.005/300 ±0.0025 ≥6
20（机械手） 2920
6、数控铣床及加工中心技术参数识读 数控铣床及加工中心主要技术参数识读可分成尺寸参数、接口参数、运动参数、动力
铣床主体是数控铣床的机械部件，包括床身、主轴箱、铣头、工作台、
进给机构等。与传统的普通铣床相比较，其整体布局、外观造型、传动机 构、工具系统等方面都发生了很大的变化。如：主传动及主轴部件具有传 递功率大、刚度高、抗振性好及热变形小等优点；进给传动件具有传动链 短、结构简单、传动精度高等特点；机床本身具有很高的动、静刚度；采 用全封闭罩壳。
数控铣床是一种用途广泛的机床，主要用于完成铣削平面加工或镗削加 工的数控机床，有立式、卧式及龙门铣3种。主轴在空间处于垂直状态的， 称为立式数控铣床；主轴在空间处于水平状态的，称为卧式数控铣床。主 轴可作垂直和水平转换的，称为立卧两用数控铣床。
（1）立式数控铣床
如图1.1.1所示为立式数控铣床。立式数控铣床是数控铣床中数量最多的一种， 应用范围最广。小型数控立式铣床的X、Y、Z方向的移动一般都由工作台完成，主 运动为主轴旋转，与普通立式升降台铣床相似。中型数控立铣的纵向和横向移动一 般由工作台完成，且工作台还可手动升降，主轴除完成主运动外，还能沿垂直方向 伸缩。大型数控立铣，由于需要考虑扩大行程、缩小占地面积、刚性等技术问题， 多采用龙门架沿床身作纵向移动，主轴在龙门架的横向与垂直溜板上运动。
内容包括：主轴电机功率；伺服电机额定转矩。作用：影响到切削负荷。 （5）精度参数。
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。
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。
简述数控机床加工中心的特点及其组成部分
简述数控机床加工中心的特点及其组成部分数控机床加工中心是一种高精度、高效率的机床，它具有多种加工功能，可以完成多种复杂零件的加工。
它的特点是具有高精度、高效率、高自动化程度、高灵活性和高可靠性等特点。
下面将从组成部分、特点和中心扩展三个方面来详细介绍数控机床加工中心。
一、组成部分数控机床加工中心主要由机床主体、数控系统、自动换刀系统、自动送料系统、刀库、工件夹持装置、冷却液系统等组成。
1. 机床主体：机床主体是数控机床加工中心的核心部分，它由床身、立柱、横梁、工作台等组成。
机床主体的结构设计直接影响到机床的加工精度和稳定性。
2. 数控系统：数控系统是数控机床加工中心的控制中心，它由数控装置、伺服系统、编程软件等组成。
数控系统可以实现对机床的各项运动进行精确控制，从而保证加工精度和稳定性。
3. 自动换刀系统：自动换刀系统是数控机床加工中心的重要组成部分，它可以实现自动换刀，提高生产效率。
4. 自动送料系统：自动送料系统可以实现自动送料，提高生产效率。
5. 刀库：刀库是数控机床加工中心的刀具存放设备，它可以存放多种不同的刀具，实现自动换刀。
6. 工件夹持装置：工件夹持装置是数控机床加工中心的工件固定设备，它可以固定工件，保证加工精度。
7. 冷却液系统：冷却液系统可以对加工过程中产生的热量进行冷却，保证加工质量和工具寿命。
二、特点1. 高精度：数控机床加工中心具有高精度的加工能力，可以实现高精度的加工。
2. 高效率：数控机床加工中心具有高效率的加工能力，可以实现高效率的加工。
3. 高自动化程度：数控机床加工中心具有高自动化程度的加工能力，可以实现自动化的加工。
4. 高灵活性：数控机床加工中心具有高灵活性的加工能力，可以实现多种不同的加工。
5. 高可靠性：数控机床加工中心具有高可靠性的加工能力，可以保证加工质量和工具寿命。
三、中心扩展数控机床加工中心的中心扩展主要包括以下几个方面：1. 加工范围的扩展：数控机床加工中心可以通过增加加工范围来扩展其加工能力，例如增加加工直径、加工长度等。
数控铣床加工中心概述
程序段格式
1
2
3
4
5
6
7
8
顺 序 号
准 备 功 能
坐 标 字
进 给 功 能
主 轴 功 能
刀 具 功 能
辅 助 功 能
结 束 符 号
.
Fanuc数控系统
坐标系统
坐标系的确定原则
刀具相对于静止的工件而运动 标准坐标系的确定
右手笛卡尔直角坐标系
.
坐标轴的确定及步骤
Z轴——产生切削力的主轴轴线为Z轴，刀 具远离工件的方向为正。
自动编程适合于曲线轮廓、三维曲面、多轴加工的复 杂型面的零件的加工。
.
程序的基本结构
O1；
程序号
N10G54G17G40G49G90；
第一程序段
N20 M3 S300；第二程序段
N30 G0 Z30.0；
N40 X-60.0 Y0；
N50 Z5.0；
N60 G1 Z-5.0 F80；
N70 G1 G42 X-50.0 Y10.0 D1；
.
工艺特点
主要加工对象
立式数控铣床/加工中心一般适用于加工平面凸 轮、样板、形状复杂的平面或立体零件，以及 模具的内、外形腔等。卧式数控铣床/加工中心 适用于加工箱体、泵体、壳体等零件。
.
加工工序的划分
刀具集中分序法 粗、精加工分序法 按加工部位分序法
.
加工路线的确定
1、尽量减少进、退刀时间和其它辅助时间。 2、铣削零件轮廓时，尽量采用顺铣(顺铣
.
编程坐标系的建立原则
编程零点应选在零件图的尺寸基准上，这样便于 坐标值的计算，并减少错误和编程错误。
编程零点尽量选在精度较高的工件表面，以提高 被加工零件的加工精度。
8、加工中心
44
1.6 1.6
4 04 0± 0±.00.105 1 5 7 07 0± 0±.00.20 2
8 08 0
4-M8
4-M8
φφ1144
RR1100
55 00 ±± 00 .. 00 11 55
110000
加工主程序:
O0001 G90 G94 G21 G17 G80 G54 G28 M06 T01 M98 P2 M06 T02 M98 P3 M06 T03 M98 P4 M06 T05 M98 P5 M06 T06 M98 P6
5．自动换刀指令:M06
刀具交换是指刀库中位于换刀位置的刀具与主轴上的 刀具进行自动换刀的过程。
FANUC系统中，M06指令中不仅包含刀具交换的过 程，还包含了刀具换刀前的所有准备动作，即返回换刀点、 切削液关、主轴准停等。
6. 自动换刀程序的编写
采用机械手换刀： Txx M06
不带机械手换刀： M06 Txx 注意：M在前，T在后，位置不可调换
二、 加工中心的分类
按照机床结构： 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1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。
3、精铣外轮廓程序:
O0004 G90 G94 G17 G21 G54 G43 G00 Z30. H03 M03 S382 X-55. Y-65. Z5. G01 Z-8. F70 G01 G41 X-45. Y-50. D03 Y25. G02 X-35. Y35. R10. G01 X35.
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工艺特点
❖ 主要加工对象
立式数控铣床/加工中心一般适用于加工平面凸轮、 样板、形状复杂的平面或立体零件，以及模具的 内、外形腔等。卧式数控铣床/加工中心适用于加 工箱体、泵体、壳体等零件。
尺寸字
I，J，K
圆心的坐标
R
圆弧半径
进给机能
F
每分钟进给率，每转进给率
主轴速度机能 S
主轴速度
刀具机能
T
刀具号
M 辅助机能
B
机床控制开/关 分度工作台，等
偏移量量号
D，H
偏移量量号
暂停
P，X
暂停时间
程序号
程序的基本结构
O 1000
程序的编号（1000号程） 程序号地址（编号的指令码）
程序段格式
1
2
程序的基本结构
程序段——加工程序由程序号和若干个程序 段组成
每一行为一个程序段
字 ——由地址符后跟一个数值组成。 地址 ——字母（A至Z）中的一个可以作为
地址符，一个地址定义了跟在其 后数字的含义
常用的地址
功能
地址
含义
程序号
O
程序号
顺序号
N
顺序号
准备机能
G
指定一种动作（直线，圆弧等）
X，Y，Z，U，V， 坐标轴移动指令 W，A，B，C
基本概念
数控机床——采用数字化信息对机床的运动及其加 工过程进行控制的机床
数控机床将零件加工过程所需要的各种操作和步 骤以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化 的代码来表示，由编程人员编制成规定的加工程 序，通过输入介质输入到控制系统内，由控制系 统处理并发出各种指令来控制机床的动作，使机 床自动地加工出所需要的零件。
3
4
5
6
7
8
顺 序 号
准 备 功 能
坐 标 字
进 给 功 能
主 轴 功 能
刀 具 功 能
辅 助 功 能
结 束 符 号
Fanuc数控系统
坐标系统
❖ 坐标系的确定原则
刀具相对于静止的工件而运动 标准坐标系的确定
❖右手笛卡尔直角坐标系
坐标轴的确定及步骤
❖ Z轴——产生切削力的主轴轴线为Z轴，刀具 远离工件的方向为正。
教学内容
一、数控技术的基本知识 二、编程基本概念及坐标系 三、数铣/加工中心编程的工艺特点
数控技术基本知识
❖ 基本概念
数控技术——数字化信息控制某一对象的技术。
对象：位移、角度、速度、温度、压力、流量、颜色 特点：大小可以测量，经A/D或D/A转换，可数字信号表
示 数控技术是机械加工现代化的重要基础与关键技术。
❖ 选择功能
图形显示功能。 与外部设备的联网与通
信功能。 人机对话编程功能。
数控编程的方法
❖ 手工编程——零件图样分析、工艺处理、数 值计算、编写程序清单、输入程序直至程序 校验等各个步骤均由人工完成的编程方法
该方式比较简单，容易掌握。适用于中等复杂程 度、计算量不大的零件编程，对机床操作人员来 讲必须掌握。
编程坐标系的建立原则
❖ 编程零点应选在零件图的尺寸基准上，这样便于坐 标值的计算，并减少错误和编程错误。
❖ 编程零点尽量选在精度较高的工件表面，以提高被 加工零件的加工精度。
❖ 能方便地安装工件，方便测量检验工件。 ❖ 对于对称的零件，编程零点应设在对称中心上。 ❖ 对于一般零件，编程零点可设在工件外轮廓的某一
基本概念
数控加工——采用数字信息对零件加工过程进行 定义，并控制数控机床进行自动运 行的一种自动化加工方法。
特点：高效率、高精度、高柔性、自动化。 应用：复杂、精密、小批量、多变零件的加工问
题。
数控加工过程
图样分析阶段
工艺分析阶段
零零加确选
件件工定择
几精设工工
何度备艺夹
形分的路刃
状析选线量
分
择
辅
工编程的重要地位也不可取代 Nhomakorabea控编程的方法
❖ 自动编程——借助于数控语言编程系统或图形编程 系统及相应的前置、后置处理程序，由计算机来自 动生成零件加工程序的编程方法。
按输入方式的不同，自动编程主要可分为数控语言编程 (如APT语言)、图形交互式编程(如各种CAD/CAM软件， 包括Master CAM、Cimatron、Pro/ENGINEER、UG、 CATIA、I-DEAS、Solid Works、CAXA-ME等)、语音式 自动编程和实物模型式自动编程等。现在，在我国应用 较广泛的主要是语言自动编程和图形交互式编程。
点位控制 直线控制 轮廓控制
开环 闭环 半闭环
开环、闭环、半闭环
开环
闭环
半闭环
数控系数统—控—系由数统控装的置主、伺要服功系统能和反馈系
统组成。它是数控机床的核心。
❖ 基本功能
控制功能 准备功能 插补功能 进给功能 刀具功能 主轴功能 辅助功能 字符显示功能
诊断功能 补偿功能 固定循环功能 代码转换
N80 G2 X-40.0 Y0 R10.0；
N90 G1 Y-40.0； N100 X40.0； N110 Y40.0； N120 X-40.0； N130 Y0；
N140 G2 X-50.0 Y-10.0 R10.0；
N150 G1 G40 X-60.0 Y0； N160 M5； N170 M30；程序结束
析
具
数控编程阶段
数零程试
值件序切
计加校削
算工验及
程
加
序
工
编
制
数控机床的组成
数控机床由输入/输出设备、计算机数控装置、 伺服系统、机床本体和其它装置等组成。
数控装置
伺服系统
机床本体
反馈装置
数控铣床的主要结构
加工中心的主要结构
数控机床的种类
工艺用途
运动方式
运动控制方式
金属切削类 金属成型类 特种加工 其它类型
自动编程适合于曲线轮廓、三维曲面、多轴加工的复杂 型面的零件的加工。
程序的基本结构
O1；
程序号
N10G54G17G40G49G90；
第一程序段
N20 M3 S300；第二程序段
N30 G0 Z30.0；
N40 X-60.0 Y0；
N50 Z5.0；
N60 G1 Z-5.0 F80；
N70 G1 G42 X-50.0 Y10.0 D1；
❖ X轴——平行工件装夹面的水平面内
Z轴垂直时，人面对主轴，向右为正X方向 Z轴水平时，则向左为正X方向。
❖ Y轴——按右手直角坐标系确定。 ❖ A、B、C轴——用右手螺旋定则确定。
坐标轴的确定
数控/加工中心两坐标系
❖ 机床坐标系——用来确定编程坐标系的基本 坐标系
❖ 编程坐标系——用来确定工件轮廓的编程和 计算的，其原点称为工件坐标系原点，简称 为工件原点，或编程零点。编程时的刀具轨 迹点是按工件轮廓在工件坐标系中的坐标确 定