GSK928数控车削仿真系统的研究与开发NC代码插补功能的设计
GSK928TA车床数控系统
GSK928TA车床数控系统操作手册目录II第一部分编程§1 编程简介 (1)§1.1 轴定义 (1)§1.2 机械原点 (1)§1.3 刀具起点(程序零点) (1)§1.4 坐标系 (1)§1.5 编程坐标 (2)§1.6 附加轴Y轴 (2)§1.7 坐标的单位及范围 (2)§1.8 编程格式 (2)§1.9 快速定位的路径 (4)§1.10 系统坐标偏置 (4)§1.11 初态,模态 (4)§1.12 系统的初态 (4)§1.13 加工程序的开头 (5)§1.14 加工程序的结束 (5)§1.15 子程序 (5)§1.16 反向间补 (5)§2 S T M功能, H,F,Feed％ (6)§2.1 S功能 (6)§2.2 T能 (7)§2.3 M功能(辅助功能) (7)§2.4 H,F,Feed％ (9)§3 G功能 (10)§3.1 G0 快速定位(模态,初态) (10)§3.2 G1 直线切削(直线插补)(模态) (10)§3.3 G2,G3 园弧切削(园弧插补)(模态) (11)§3.4 G4 延时等待 (11)§3.5 G10 半径编程(模态) (11)§3.6 G11 直径编程(模态,初态) (11)§3.7 G27 快速回机械零点测试 (12)§3.8 G28 经中间点快速返回加工原点 (12)§3.9 G32 英制螺纹切削 (12)§3.10 G33 公制螺纹切削 (13)§3.11 螺纹切削的其它说明 (14)§3.12 G60 系统参数设置(模态) (14)§3.13 G61 判参数值跳转 (15)§3.14 G62 任意二次曲线切削(插补)(模态) (15)§3.15 G70 附加的Y轴快速定位 (16)§3.16 G71 附加的Y轴切削进给 (16)目录III§3.17 G72 附加的Y轴的坐标设置 (16)§3.18 G73 附加的Y轴回机械零点 (16)§3.19 G74,G75,G76,G77 攻牙循环 (16)§3.20 G78 啄钻循环(高速钻孔) (17)§3.21 G80 柱面,锥面粗车循环(内径/外径加工循环,Z轴方向切削) (17)§3.22 G81 端面,锥面粗车循环(X轴方向切削) (18)§3.23 G82 英制螺纹加工循环 (19)§3.24 G83 公制螺纹加工循环 (20)§3.25 G84 Z轴方向切削的球面粗车循环 (20)§3.26 G85 X轴方向切削的球面粗车循环 (21)§3.27 G86 精加工子程序循环 (21)§3.28 G87 局部循环 (22)§3.29 G88 Z轴方向切槽循环 (22)§3.30 G89 X轴方向切槽循环 (23)§3.31 G92 坐标系设定 (23)§3.32 G93 设置坐标偏置 (24)§3.33 G96 设置恒线速控制状态(模态) (24)§3.34 G97 取消恒线速控制状态(初态,模态) (24)§3.35 G98 设置每分钟进给速度状态(初态,模态) (24)§3.36 G99 设置每转进给速度状态(模态) (25)§4 参数编程 (26)第二部分操作§5 操作介绍 (27)§5.1 操作面版功能说 (27)§5.2 液晶显示器的对比度调整 (28)§5.3 指示灯及功能键 (28)§5.4 操作方式及相对量输入............ .. (30)§5.5 加电复位 (30)§5.6 菜单的使用 (31)§5.7 系统主菜单 (31)§6 参数设置 (32)§6.1 各页参数说明..... .. (32)§7 手动方式 (36)§7.1 手动操作 (36)§7.2 显示Disp功能 (38)§7.3 回零Zero (38)§7.4 命令Comm功能 (39)§7.5 试切对刀及定点对刀............ . (40)§8 自动方式 (42)§8.1 自动操作 (42)§8.2 显示Disp功能 (43)§8.3 命令Comm功能 (44)目录IV§8.4 关于空运行至当前程序段 (45)§8.5 退出(结束)自动方式 (45)§8.6 执行加工程序 (45)§8.7 自动方式执行加工程序的顺序 (47)§8.8 加工程序的运行次数 (47)§8.9 掉电处理 (47)§9 空运行方式 (48)§10 编辑方式 (49)§10.1 全屏幕编辑(1-编辑) (49)§10.2 加工程序列表(2-列表) (51)§10.3 复制加工程序(3-复制) (51)§10.4 锁住程序区(4-锁住程序区) (52)§10.5 打开程序区(5-打开程序区) (52)§10.6 删除加工程序(6-删除程序) (52)§10.7 初始化加工程序区(7-初始化程序区) (52)§11 通讯方式 (53)§12 注意事项,操作步骤举例 (55)第三部分附录附录A GSK928TA系统性能简介 (56)附录B GSK928TA和GSK928编程区别 (57)附录C 系统参数列表 (58)附录D M功能列表 (59)附录E G功能列表 (60)附录F 系统错误及出错处理 (61)第四部分安装连接图表1- GSK928TA接口位置图（背视） 6-GSK928TA接口电路之一2- GSK928TA接口引脚一览表 7-GSK928TA接口电路之二3- GSK928TA接口原理 8-GSK TC 刀架控制器电原理图4- GSK928TA系统连接 9-GSK928TA一体化系统外部接线表5- GSK928TA回机械零点的方式 10-GSK928TA外型尺寸GSK928TA数控系统使用手册 1第一部分编程§１编程简介§１.１轴定义本系统使用X轴,Z轴组成的直角坐标系进行定位和插补运动。
GS928数控车床教案
提高加工效率策略
合理选择切削参数
根据工件材料和刀具类型选择 合适的切削速度、进给量和切
削深度，以提高加工效率。
优化刀具路径
通过优化刀具路径减少空行程 和提刀次数，缩短加工时间。
使用高效刀具
选用高性能刀具，如涂层刀具 、陶瓷刀具等，以提高切削速 度和延长刀具寿命。
采用高速切削技术
在机床和刀具条件允许的情况 下，采用高速切削技术可以显
对机床的维修保养情况进行详细记录，建立完善的维护档案，为机床 的长期稳定运行提供有力保障。
06 课程总结与展望
回顾本次课程重点内容
01
02
03
04
GS928数控车床的基本构造 和工作原理，包括主轴、刀架 、进给系统等关键部件的介绍
。
编程基础，包括G代码、M代 码等常用指令的详细解释及实
例演示。
实际操作技巧，涵盖工件装夹 、刀具选择、对刀调整等关键
或省略保养步骤。
预防性维护措施建议
加强机床使用环境管理
保持机床周围清洁、干燥，避免灰尘、水汽等污染物进入机床内部。
定期检查机床精度
定期对机床进行精度检查，及时调整和修复误差，确保机床加工精度 。
强化操作人员培训
对操作人员进行专业培训，提高操作技能和故障处理能力，减少人为 故障的发生。
建立完善的维护档案
学会编程与加工
掌握数控编程的基本知识和方法，能 够编写简单的加工程序，并进行实际 加工操作。
了解维护与保养
学习数控车床的日常维护和保养方法 ，确保机床的正常运行和使用寿命。
培养安全意识
强调安全操作的重要性，培养学员的 安全意识和自我保护能力。
02 数控车床基础知 识
数控车床组成及工作原理
GSK928MA数控系统上应用MasterCAM自动编程适应性分析
厂 开发 的经 济型 数控 系统 ， 用 Ｉ Ｔ Ｌ公 司 的 ８ 采 ＮＥ
位 单 片微机 （０ ２ 和 １ ８ ３ ） ６位单 片微机 （ ０ １６ 组 ８Ｃ ９ ） 成 双 Ｃ Ｕ系统 。 Ｐ 在华南 地 区有众多 的客户群 。本 文 作 者 在数 控 加工 理论 教学 及 实 习加 工 教学 过 程 中 ． 对 应 用 Ｇ Ｋ ２ ＭＡ 数 控 系 统
Ｍａｔ Ｃ Ｍ 自动编 程 适 应 性分 析 ｓ ｒＡ ｅ
张 小斌
（ 德 镇市 技 工 学 校 ， 西 景 江 景德镇 ３３０ ） ３ ００
摘 要 ：要 在 经 济 型 数 控 系统 Ｇ Ｋ ２ ＭＡ 上 运 行 Ｃ ／ＣＡＭ 生成 的 数 控 ＮＣ代 码 ， 需要 编 写 或 修 改 Ｓ９８ ＡＤ
及 实 习指 导 教 学 。
维普资讯
用后处 理 器。
曲 面加 工 计 算 一 般 都会 产 生 很 多小 数 位 ． Ｃ Ｎ 代 码 中保 留 四位小数 ， 对于 Ｇ Ｋ ２ ＭＡ数 控系统 Ｓ ９８ 最 小坐 标单 位 为 ０ １ ｍ。应 将 ３位及 ３位 以上 ．ｒ ０ａ 的小 数去掉 ， 变成 ２位小 数。 ２３ 不 兼容 指 令 的修 改和 一 些 不起 作 用指 ．
令 的 删 除
针 对 Ｇ Ｋ ２ ＭＡ系统数 控铣床 的编程特 点 ， Ｓ ９８
选 择对 ＭａｔｒＡ ｓ Ｃ Ｍ９配置 的 Ｍ Ｆ ＮＰ Ｔ后 处 理 ｅ Ｐ Ａ ．Ｓ
作 这项 修 改 ， 求操 作者 具有 数 控编 程 的基 要
程 序进 行 优 化设 置 ，设 计 Ｇ Ｋ ２ ＭＡ数 控 系 统 Ｓ ９８ 的专用后 置处理 器 。
实验一 GSK928TC数控车床基本操作及对刀
实验一GSK928TC数控车床基本操作及对刀一. 实验目的1.掌握GSK928TC数控车床的基本操作及步骤2.熟练掌握GSK928TC数控车床操作面板上各个按键的功用及其使用方法。
3.掌握数控车削加工中的基本操作技能4．掌握GSK928TC数控车床的对刀与找正的方法。
5．了解GSK928TC数控车床的坐标系的建立。
二. 实验内容1.安全技术（课堂讲述）2.数控车床的操作面板与控制面板（现场演示）3.数控车床的基本操作①数控车床的启动和停止：启动和停止的过程②数控车床的手动操作：手动操作回参考点、手动连续进给、增量进给、手轮进给④数控车床的程序和管理⑤加工程序的输入练习4.加工零件如下图，毛坯外径Φ50×100的棒料。
三. 实验设备GSK928TC数控车床1台四. 实验步骤4.1 GSK928TC操作面板功能键GSK 928TC车床数控系统操作面板说明如下:4.1.1 LCD显示器：数控系统的人-机对话界面。
分辨率为320×240点阵。
4.1..2 数字键：输入各类数据（0-9）。
4.1.3 地址键：输入零件程序字段地址英文字母。
4.1.4 功能键：根据《数控机床形象化符号》标准，设置了以下形象化符号功能键，按下功能键完成相应功能，各键符号含义如下：4.1.2 编辑键/状态选择键编辑工作方式中输入方式——之间相互切换。
编辑工作方式中删除数字，字母，程序段或整个程序。
取消当前输入的各类数据或从工作状态退出。
输入各类数据或选择需要编辑或运行的程序及建立新的用户程序。
回车确认。
向前翻页：编辑/参数/刀偏工作方式中向前翻一页检索程序或参数，其他工作方式下，使液晶显示器亮度增大。
向后翻页：编辑/参数/刀偏工作方式中向后翻一页检索程序或参数，其他工作方式下，使液晶显示器亮度减小。
光标向上移动：编辑/参数/刀偏工作方式中使光标向上移动一行。
光标向下移动：编辑/参数/刀偏工作方式中使光标向下移动一行。
GSK928TE数控车床编程说明书
编程篇第一章编程概要数控机床的自动加工过程，就是按照事先编写好的零件程序自动运行的过程。
所谓编程，就是根据加工零件的图纸和工艺要求，把它用数控语言描述出来,编制成零件的加工程序。
本篇主要说明本数控系统加工程序的指令含义及编制方式，在编制程序之前，请先详细阅读本篇内容。
1.1 坐标轴及其运动方向的定义本数控系统按照J B/T3051-1999 《数字控制机床坐标和运动命名》中关于普通车床的坐标和命名定义了系统的控制轴及运动。
本系统对可控制的两个坐标轴定义为X 、Z 轴，两个坐标轴相互垂直构成X—Z 平面直角坐标系.如图 1：X 坐标：X 坐标定义为与主轴旋转中心线相垂直，X 正方向为刀具离开主轴旋转中心方向。
Z 坐标：Z 坐标定义为与主轴旋转中心线重合，Z 正方向为刀具远离主轴箱方向。
1.2 机械原点机械原点为机床上固定位置的一点，通常数控车床的机械原点设置在X 轴和Z 轴的正方向最大行程处，并安装相应的机械原点开关和撞块，如果机床上没有安装机械原点开关和撞块，请不要使用本系统中回机械原点功能,或将 P12 参数的ＭＺＲＯ设置成 0 .1.3 编程坐标本系统编程可用绝对坐标（X、Z 字段），相对坐标（U、W 字段）或混合坐标（X/W、U/Z 字段）进行编程。
对于 X 轴坐标，本系统使用直径编程（所有 X 轴方向的尺寸和参数均用直径量表示）。
第二章程序结构为使机床能按要求运动而编写的CNC 指令集合称之为程序，数控系统按指令顺序使刀具沿线圆弧运动或使主轴启动停止，冷却液开关等，程序中的指令顺序就是按工件工艺要求的顺序而编制的。
2.1 字符字符是构成程序的最基本的元素。
本系统字符包括英文字母，数字和一些符号。
z 英文字母是每一个指令或数据的地址符，共有 17 个：D E F G I K L M N P R S TUW X Zz数字是每个地址符的具体数据：０，１，２，３，４，５，６，７，８，９z符号：% — .% ：仅作为程序号的开始符—：表示负的数据. ：表示小数点地址符定义及数据范围如下表所示2.2 字段2.3 程序段号程序段号是由字符 N 后带四位整数构成，在编辑时由系统自动产生但可以修改。
广州数控 GSK928TE GSK928TC 车床数控系统 说明书
GSK928TE/GSK928TC 车床数控系统使 用 手 册前言感谢您选用广州数控设备有限公司生产的GSK928TE/GSK928TC数控系统，本说明书提供了使用本系统所需知识及注意事项。
在系统开始使用之前请注意以下事项:连接好系统的急停按钮。
由于本系统的急停输入采用常闭触点，如不接好急停按钮或错接为常开触点，系统通电后会产生急停报警而不能正常工作，此不属系统故障。
根据刀具的实际安装位置设置好程序参考点，如不设置好参考点就使用回程序参考点功能，则可能发生意外。
此版本说明书适用GSK928TE/GSK928TC数控系统V3.20软件，用户使用GSK928TC数控系统V2.13、V2.23、V3.01软件时，请参阅附录3、附录4、附录5。
为方便表述，本手册中不区分928TE和928TC，以GSK928TE作为通用名称。
用户安全须知在本系统连接使用之前，务必仔细阅读本节安全预防措施。
用户必须遵守这些预防措施以确保人身及设备安全。
用户操作时还必须遵守由本公司提供的说明书指明的相关安全措施。
在完全熟悉本说明书内容后，方可操作本系统。
用户还必须遵守由机床厂商提供的说明书中指明的与机床有关的安全预防措施。
用户必须在完全熟悉本说明书以及由制造厂商提供的相关说明书的内容后才能操作机床或编制程序来控制机床用户安全须知 3Ⅰ. 图形符号定义 (3)Ⅱ. 注意事项 (4)Ⅲ、编程的相关的安全预防措施 (5)Ⅳ、机床操作的注意和警告 (6)。
表示编码器。
表示接触器、继电器线圈。
表示交换。
接线端子。
Ⅱ. 注意事项不可在产品上攀爬或站立，也不可在上面放置重产品的堆放数量有限，不可过多地堆叠在一起，前面板和显示屏应特别参与接线或检查的人员都必须具有做此项工作的充分能力；连接电线不可参数的修改必须在参数设置允许的范围内。
应考虑数控系统的急停开关能在系统发生故障时切断所有1、 坐标系的设定如果没有设置正确的坐标系，尽管指令是正确的，但机床有可能并不按想象的动作运动。
GSK928TE数控车床编程说明书x(2024)
GSK928TE数控车床编程采用ISO标 准数控编程语言，指令格式为“G代 码+参数”。
参数说明
参数包括位置参数、速度参数、切削 参数等，用于指定刀具的运动轨迹、 切削用量等。
2024/1/24
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辅助功能指令
2024/1/24
主轴控制指令M03/M04/M05
M03为主轴正转，M04为主轴反转，M05为主轴停止。
2024/1/24
利用仿真软件的辅助功能
利用仿真软件的碰撞检测、过切检查等辅助 功能，提高调试效率。
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常见问题解决方案
刀具路径错误
检查程序中的刀具补偿、坐标系设置等是否正确，调整相应参数。
机床运动异常
检查机床的伺服系统、传动系统等是否正常，排除硬件故障。
切削参数不合理
根据加工需求和机床性能，调整切削速度、进给量、切削深度等参数。
程序逻辑错误
仔细检查程序逻辑，找出错误所在并进行修改。
2024/1/24
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PART 06
总结回顾与展望未来发展
REPORTING
2024/1/24
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本次课程总结回顾
GSK928TE数控车床编程基础知识掌握
学员通过本次课程，深入了解了GSK928TE数控车床编程的基本概念、指令系统和操作方法。
团队协作能力提升
在学习过程中，学员们分组进行讨论和合作，共同解决遇 到的问题。这种学习方式不仅提高了他们的团队协作能力 ，还增强了彼此之间的交流和沟通能力。
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未来发展趋势预测
智能化发展
复合加工技术应用
绿色环保理念推广
随着人工智能技术的不断发展 ，未来的数控车床编程将更加 智能化。通过引入机器学习、 深度学习等技术，实现自动编 程、智能优化等功能，提高编 程效率和加工精度。
GSK928TEa系统在普通车床数控化改造中的设计与应用
118GSK928TEa 系统在普通车床数控化改造中的设计与应用喻洪武(南昌凯马有限公司机床研究所,江西 南昌 330101)摘 要: 本文叙述了利用国产数控系统GSK928Tea（广数）对CN6163普通车床进行数控化改造的设计过程与思路,并阐述了电路原理图及主要系统参数设置。
关键词: 数控系统GSK928Tea 数控化改造 电路原理图 系统基本参数中图分类号: TG519.1 文献标识码：A 文章编号：1672-4801（2010）01-118-04引言普通车床作为机械加工中的重要设备(工作母机)已被广泛使用,它主要用于加工回转体零件，因此普通车床的数控化改造对提高设备的自动化程度及经济效益具有实际意义。
CN6163普通车床主轴电机Y160M-4, 由于其正反转和刹车控制由液压系统实现,出于经济上的考虑予以保留；去掉原CN6163普通车床的走刀箱,溜板箱和方刀架,横向(X 轴)和纵向(Z 轴)换上滚珠丝杆,配四工位电动刀架LDB4-120(6163)； 在NC 加工程序中用M 辅助代2 系统定单(1)GSK928TEa 数控系统(采用32位高性能CPU 和超大规模可编程门阵列集成电路芯片CPLD 构成控制核心,实现μm 级精度运动控制。
可完成外圆、端面、切槽、锥度、圆弧、螺纹等加工,具有较高性价比。
)；(2)交流伺服电机: X 轴: 130SJT-M100B 10NM 1500rpm 电动机,动力及反馈电缆Z 轴: 130SJT-M150B 15NM 1500rpm 电动机,动力及反馈电缆(3)DA98A 系列全数字交流伺服驱动； (4)系统隔离变压器 (TM/3KVA)；(5)系统接口X1机床I/O 信号屏蔽电缆； (6)系统接口X2刀架接口信号屏蔽电缆； (7)系统接口X3到X/Z 轴伺服驱动器信号屏蔽电缆；(8)系统接口X5手脉及信号屏蔽电缆； (9)RS232串行通信电缆；119(10)机床附加操作面板AP01。
广数控GSK928TC说明书
《一》编程的基本概念:一个完整的车床加工程序一般用于在一次装夹中按工艺要求完成对工件的加工，数控程序包括程序号、程序段。
（一）程序号：相当于程序名称，系统通过程序号可从存储器中多个程序中识别所要处理的程序，GSK928TC程序号由%及二位数字组成。
（二）程序段：相当于一句程序语句，由若干个字段组成，最后以回车结尾。
整个程序由若干个程序段构成，一个程序段用来完成刀具的一个或一组动作，或实现机床的一些功能。
（三）字段（或称为字）：由称为“地址”的单个英语字母加若干位数字组成。
根据其功能可分成以下几种类型的字段：▲程序段号：由字母N及4位整数组成，位于程序段最前面，主要作用是使程序便于阅读，并为某些跳转指令指示目标。
(编辑时系统自动添加程序段号,可修改)为了便于修改程序时插入新程序段，各句程序段号一般可间隔一些数字（如N0010、N0020、N0030）。
▲准备功能：即G代码，由字母G及二位数字组成，大多数G代码用以指示刀具的运动。
（如G00、G01、G02）▲表示尺寸（坐标值）的字段：一般用在G 代码字段的后面，为表示运动的G代码提供坐标数据，由一个字母与坐标值（整数或小数）组成。
字母包括：表示绝对坐标：X、Y、Z表示相对坐标：U、V、W表示园心坐标或刀补：I、 J、 K(车床实际使用的坐标只有X、Z，所以Y、V、J都用不着)▼表示进给量的字段：用字母F加进给量值组成，一般用在插补指令的程序段中，规定了插补运动的速度。
▼S代码：表示主轴速度的字段。
用字母S加主轴每分钟转速（或主轴线速度：米/分）组成。
▼T代码：表示换刀及刀补，用T及二位数字表示。
▼M代码：辅助功能：用字母M及二位数字组成，表示机床的开、停等。
▼其他特殊用途的字段，主要用在一些循环车削、螺纹车削的G代码后面。
工件坐标系：即编程所使用的坐标系，所有的编程工作，都是在工件坐标系的基础上进行的。
车床的工件坐标系以车床主轴旋转轴线作为X方向的零位（即径向零位）。
GSK928TA数控系统使用手册
GSK928TA数控系统使用手册第一部分 编 程§１ 编程简介§１.１ 轴定义本系统使用X轴,Z轴组成的直角坐标系进行定位和插补运动。
X轴为水平面的前后方向,Z 轴为水平面的左右方向。
向工件靠近的方向为负方向,离开工件的方向为正方向。
如图示,前后刀座的坐标系,X方向正好相反,而Z方向是相同的。
在以后的图示和例子中,用前刀座来说明编程的应用,而后刀座车床系统可以类推。
§１.２ 机械零点机械零点为安装在车床上的接近开关的位置,本系统要求机械零点安装在X轴和Z轴的正方向的最大行程处。
若你的车床上没有安装相应的接近开关,请不要使用本系统提供的有关机械零点的功能。
机械零点之前要安装零点减速开关。
§１.３ 刀具起点(程序零点)开始执行零件加工程序的位置被定义为刀具起点,亦称程序零点(不是指坐标系的(0,0)点)。
§１.４ 坐标系本系统以工件坐标系作为编程的坐标系,建议加工程序的第一段用G0指令绝对坐标编程对X和Z轴进行定位。
通常将X轴中心设置为X0.00坐标位置，Z轴靠近主轴卡盘的位置设置为Z0.00坐标。
加工程序亦可使用G92指令定义浮动坐标系,为了方便编程,程序之中可以多次使用G92定义新的坐标系。
系统会自动记住加工零点和机械零点的位置。
执行G27（回机械零点并进行失步测试），G28（经指定点返回程序零点），M02，M30，M31后系统将坐标系切换回工件坐标系。
手动方式的命令2可设置工件坐标。
§１.５ 编程坐标定义了坐标系之后,可用绝对坐标(X,Z字段),相对坐标(U,W字段),或混合坐标(X/Z,U/W字段,绝对和相对坐标同时使用)进行编程。
相对坐标是相对于当前位置的坐标,对于X轴,还可使用直径编程或半径编程,用G10指令定义半径编程,G11指令定义直径编程,系统的初态为直径编程,若你使用的从头至尾都是直径编程,可不必再用G11定义。
§１.６ 附加轴Y轴除对X轴Z轴进行控制之外,还提供了附加轴(称Y轴)控制功能,加工程序可对Y轴进行快速定位和Y轴切削(单独Y轴的切削)的控制,手动方式中也可进行Y轴的移动。
数控机床插补算法的研究与设计的开题报告
数控机床插补算法的研究与设计的开题报告一、选题背景及意义随着工业自动化的不断发展和智能制造的逐渐普及，数控机床作为现代化加工装备已成为制造行业的重要组成部分。
作为数控机床的核心部件，数控系统需要实现高效、精确的控制，其中插补算法是实现数控系统高精度加工的基础，因此数控机床插补算法的研究与设计具有重要的意义。
二、选题内容本选题旨在研究数控机床插补算法的设计方法、优化策略和实现技术，包括以下内容：1. 研究数控机床中常用的插补算法，如直线插补、圆弧插补等，并探讨其数学原理和适用范围。
2. 基于误差分析和精度要求，研究数控机床插补算法的优化策略，包括插值周期、插值精度、插值方式等方面的优化设计。
3. 探究数控机床插补算法的实现技术，包括插补算法的编程实现、算法优化技术、加速度规划等技术手段。
4. 基于实际加工应用，开展数控机床插补算法的仿真验证和实验研究，评估算法的精度和效率，提出改进和优化建议。
三、研究方法1. 文献综述法：对数控机床插补算法及其相关技术进行深入了解，并总结和分析国内外学者在该方面的研究成果与进展。
2. 理论研究法：基于数学分析和计算机模拟，探究数控机床插补算法的数学模型和原理，并提出优化策略和实现技术。
3. 实验研究法：通过数控机床的实际应用，开展插补算法的仿真验证和实验研究，评估算法的精度和效率，提出改进和优化建议。
四、研究成果预期1. 提出一种针对数控机床的插补算法优化设计方法，实现高精度、高效率的加工控制。
2. 基于插补算法的误差分析和优化策略，设计开发一种数控系统插值模块，并进行实用性测试。
3. 反映数控机床插补算法的实际应用要求和技术发展趋势，提出数控机床加工控制领域的研究方向和发展建议。
五、研究规划第一年：深入研究数控机床中常用的插补算法，总结并分析国内外学者在该方面的研究成果与进展，编写研究报告。
第二年：基于误差分析和精度要求，研究数控机床插补算法的优化策略，探究数控机床插补算法的实现技术，并提出改进方案。
西门子数控车削仿真系统的研究与开发NC插补系统设计
摘要数控车削程序的编制过程具有经验性和动态性，可靠性难以保证。
有针对性的开发数控模拟编程器，检验手工编制的NC程序并进行动态仿真加工，具有很好的生产、教学及培训价值。
本文研究开发的是在Windows下安装的，用VB6.0语言编写的西门子系统数控车削模拟编程器。
论文以西门子系统数控车床为仿真对象，重点探讨了仿真系统自动运行数控加工程序的动态演示及其实现技术，具体包括：用二维图形模拟显示实心或空心毛坯；提供五种常用的车削刀具，通过刀具图片背景色透明处理解决双边车削等问题；针对数控程序的译码处理和插补功能，研究开发了译码模块、直线插补和圆弧插补模块。
加工仿真测试结果：系统具有比较友好的数控车床操作界面，能实现G00，G01，G02，G03，G33等准备功能和M01，M03，M04，M05，M08等辅助功能以及换刀指令等基本指令的动态仿真，既能进行外圆的模拟加工也能实现孔的切削加工。
结果表明：本文系统能有效地检验由基本指令构成的数控车削程序的正确性，满足数控人才培训的基本需要。
关键词：数控车削；仿真加工；数控程序检验；VB语言AbstractSequence programming for a numerically controlled (NC) lather is usually of experiential and dynamic feature, thus it is hard to ensure the reliability. Therefore, development of NC simulation programmer for verification of the manually programmed NC sequences and for dynamical and emulation machining will have full weight with practical production, teaching and training.The objective of this paper is to study the Siemens System NC Lather Simulation Programmer, which was written in VB6.0 language and installed under Windows operating system. Taking the Siemens System NC Lather as the object for emulation, the study of this paper emphasizes on the dynamic presentations and the technology used in the emulation system when automatically running NC machining program. The content covers: Analogue display of roughcast solid or hollow work pieces with planar graphics; Solve problems on two-edge cutting by making the background of seven normal kinds of cutting blades pictures transparent; As for code-treatment and interpolation functions, modules for code translation, linear and circular interpolation were developed for the numerical control program. The result of the emulation test shows: With a more friendly interface for NC lather operation, the system can realize: preparatory functions such as G00, G01, G02, G03 and G33; auxiliary functions such as M01, M03, M04, M05 and M08; dynamic emulation of the essential commands, e.g. changing the cutting blades; both outer circle simulation machining and bore milling can be performed. All these have proved that the system can effectively check the correctness of numerically controlled machining program that consists of the essential commands, and thus satisfy the practical demand for training the NC lather operators.Keywords: Numerically Controlled Machining Emulation Machining NC Program Verification VB Language目录1 绪论 (1)1.1数控仿真技术概述 (1)1.1.1数控仿真技术的提出 (1)1.1.2数控仿真技术的分类 (1)1.1.3国内外数控仿真技术的研究现状 (2)1.1.4数控仿真技术的发展动向和发展趋势 (3)1.2课题的来源 (3)1.3论文选题背景、研究内容和研究目标 (4)1.3.1选题背景 (4)1.3.2主要研究内容 (4)1.3.3研究目标 (4)1.4论文组织结构 (5)2系统开发工具及运行环境 (5)2.1面向对象术技 (5)2.1.1面向对象程序设计中的基本概念 (5)2.1.2面向对象的三大特征 (6)2.2面向对象的Visual Basic6.0 (6)2.2.1 VB语言概述 (6)2.2.2可视化设计基本控件 (7)2.2.3可视化设计高级控件 (7)2.3本章小结 (8)3数控车削模拟编程器总体方案 (8)3.1数控车削模拟编程器方案选择 (8)3.1.1数控仿真系统的几种实现方案 (8)3.1.2选择VB的理由 (9)3.2数控车削模拟编程器基本要求 (9)3.3数控车削模拟编程器总体设计结构 (9)4数控车削模拟编程器基本操作部分的设计 (10)4.1数控车削模拟编程器操作界面的设计和安排 (10)4.2数控车削模拟编程器基本操作功能的程序设计 (12)4.2.1回零方式 (13)4.2.2增量方式 (13)4.2.3手动方式 (13)4.2.4单段和自动方式 (14)4.3本章小结 (15)5数控车削模拟编程器关键技术研究 (15)5.1译码模块 (15)5.1.1程序段格式和组成 (16)5.1.2代码识别 (18)5.1.3功能码译码 (18)5.2快速定位模块 (19)5.3插补模块 (19)5.3.1插补介绍 (19)5.3.2逐点比较法插补原理分析 (20)5.3.3插补模块的软件实现 (20)5.4系统动画与真实感处理技术 (22)5.4.1毛坯建模 (22)5.4.2数控仿真系统刀具的动画实现 (22)5.4.3数控仿真系统工件形状的动画实现 (23)5.4.4数控仿真系统双边切削的动画实现 (23)5.4.5数控仿真系统自动加工时的编程方式处理 (23)5.4.6数控仿真系统加工程序段连续执行的软件实现 (23)6面向车削加工仿真系统的应用实例 (24)6.1镗孔—螺纹实例 (24)6.2综合加工零件实例 (25)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录 (31)附录1源程序 (31)附录2软件测试分析报告 (60)附录3使用说明书 (61)附录4翻译资料 (65)翻译资料(英文) .......................................... 错误！未定义书签。
数控机床的插补软件设计说明
数控机床插补软件设计摘要：插补是整个数控系统软件中一个极其重要的功能模块之一，其算法的选择将直接影响到系统的精度、速度及加工能力等。
数控机床大多只能进行直线插补和圆弧插补, 无抛物线插补功能。
现有文献对直线、圆弧的逐点比较插补法、积分插补方法均有介绍, 而其用于抛物线插补尚不多见。
本文首先介绍了抛物线的两种插补算法，然后基于vb语言设计了一个抛物线的插补软件，可用于教学仿真实验。
关键词：插补，抛物线，逐点比较法，数字积分法，仿真，插补软件The Desiging of CNC Interpolation Software Abstract：Interpolation of the CNC software is an extremely important function in one module, The algorithm of choice will directly affect the system accuracy, speed and processing capability. Economical CNC machining of small and medium enterprises in heavy use, but most of the economic type CNC machine tools can only linear interpolation and circular interpolation, parabolic interpolation function without. Existing literature on the straight line, arc-by-point comparison of interpolation, integral interpolation method are introduced, and its still rare for parabolic interpolation. This paper introduces two parabolic interpolation algorithm, and then vb language design based on a parabolic interpolation software can be used in teaching simulation.Keywords:interpolation, parabolic, point by point comparison, digital integration, simulation, interpolation software目录1绪论 (4)1.1引言 (4)1.2插补技术 (4)1.3国外技术现状 (5)1.3.1国外技术现状 (6)1.3.2国技术现状 (6)1.4课题意义 (6)1.3本章小结 (7)2数控系统插补方法及其分析 (7)2.1插补概述 (7)2.2基准脉冲插补法 (8)2.2.1逐点比较法插补的基本原理 (8)2.2.2数字积分法插补的基本原理 (9)3 抛物线插补 (11)3.1逐点比较插补法抛物线插补 (11)3.1.1 逐点比较插补法抛物线插补原理 (11)3.1.2逐点比较插补法抛物线插补运算过程 (12)3.1.3逐点比较插补法抛物线插补实例 (13)4用Visual Basic实现抛物线逐点比较法插补 (15)4.1插补流程图 (15)4.2编程变量定义 (15)4.3部分vb程序 (16)4.4插补软件界面及仿真 (17)5数字积分抛物线插补 (18)5.1抛物线 DDA插补算法原理 (18)5.2抛物线 DDA插补实例 (20)6用Visual Basic实现抛物线积分法插补 (22)6.1插补流程图 (22)6.2编程变量定义 (22)6.3部分vb程序 (23)6.4插补软件界面及仿真 (24)7软件说明 (25)7.1运行环境 (25)7.2软件要求 (25)7.3 用户要求 (26)8总结 (26)参考文献 (27)1绪论1.1引言随着知识经济时代的到来，科学技术突飞猛进，机械制造技术发生了深刻的变化。
广州数控 GSK928TB 车床数控系统 说明书
GSK928TB车床数控系统操 作 手 册第一部分 编 程§1 编程简介 (1)§1.1 轴定义 (1)§1.2 刀具起点(程序零点) (1)§1.3 坐标系 (1)§1.4 编程坐标 (1)§1.5 坐标的单位及范围 (2)§1.6 编程格式 (2)§1.7 快速定位的路径 (3)§1.8 系统坐标偏置 (3)§1.9 初态,模态 (4)§1.10 系统的初态 (4)§1.11 加工程序的开头 (4)§1.12 加工程序的结束 (4)§1.13 子程序 (5)§1.14 反向间补 (5)§2 STM功能, H,F,Feed％ (6)§2.1 S功能 (6)§2.2 T功能 (7)§2.3 M功能(辅助功能) (7)§2.4 H,F,Feed％ (8)§3 G功能 (9)§3.1 G0 快速定位(模态,初态) (9)§3.2 G1 直线切削(直线插补)(模态) (9)§3.3 G2,G3 园弧切削(园弧插补)(模态) (10)§3.4 G4 延时等待 (10)§3.5 G10 半径编程(模态) (10)§3.6 G11 直径编程(模态,初态) (10)§3.7 G28 经中间点快速返回加工原点 (11)§3.8 G32 英制螺纹切削 (11)§3.9 G33 公制螺纹切削 (12)§3.10 螺纹切削的其它说明 (12)§3.11 G78 啄钻循环(高速钻孔) (13)§3.12 G80 柱面,锥面粗车循环(内径/外径加工循环,Z轴方向切削) (13)§3.13 G81 端面,锥面粗车循环(X轴方向切削) (14)§3.14 G82 英制螺纹加工循环 (14)§3.15 G83 公制螺纹加工循环 (15)§3.16 G84 Z轴方向切削的球面粗车循环 (16)§3.17 G85 X轴方向切削的球面粗车循环 (16)§3.19 G87 局部循环 (18)§3.20 G88 Z轴方向切槽循环 (18)§3.21 G89 X轴方向切槽循环 (19)§3.22 G92 坐标系设定 (19)§3.23 G93 设置坐标偏置 (19)§3.24 G96 设置恒线速控制状态(模态) (20)§3.25 G97 取消恒线速控制状态(初态,模态) (20)§3.26 G98 设置每分钟进给速度状态(初态,模态) (20)§3.27 G99 设置每转进给速度状态(模态) (20)第二部分 操 作§4 操作介绍 (21)§4.1 操作面版功能说 (21)§4.2 液晶显示器的对比度调整 (22)§4.3 指示灯及功能键 (22)§4.4 操作方式及相对量输入............ .. (23)§4.5 加电复位 (23)§4.6 菜单的使用 (24)§4.7 系统主菜单 (24)§5 参数设置 (25)§5.1 各页参数说明..... .. (25)§6 手动方式 (29)§6.1 手动操作 (29)§6.2 显示Disp功能 (30)§6.3 回零Zero (31)§6.4 命令Comm功能 (31)§6.5 试切对刀及定点对刀............ . (32)§7 自动方式 (34)§7.1 自动操作 (34)§7.2 显示Disp功能 (35)§7.3 命令Comm功能 (36)§7.4 退出(结束)自动方式 (36)§7.5 执行加工程序 (37)§7.6 自动方式执行加工程序的顺序 (38)§7.7 加工程序的运行次数 (38)§7.8 掉电处理 (38)§8 空运行方式 (39)§9 编辑方式 (40)§9.1 全屏幕编辑(1-编辑) (40)§9.3 复制加工程序(3-复制) (42)§9.4 锁住程序区(4-锁住程序区) (43)§9.5 打开程序区(5-打开程序区) (43)§9.6 删除加工程序(6-删除程序) (43)§9.7 初始化加工程序区(7-初始化程序区) (43)§10 注意事项,操作步骤举例 (44)第三部分 附 录附录A GSK928TB系统性能简介 (45)附录B 系统参数列表 (46)附录C M功能列表 (47)附录D G功能列表 (48)附录E 系统错误及出错处理 (49)第四部分 安装连接图表1-G SK928TB接口电原理图2-G SK928TB分体电脑接口引脚表3-G SK928TB分体电脑用户接线表及说明4-G SK TC刀架控制器原理图5-G SK928TB分体电脑接口位置图6-G SK928TB分体电脑安装尺寸图7-G SK928TB(箱式)外形安装尺寸图8-G SK928TB/DF3C一体化系统接口位置图9-G SK928TB/DF3C一体化系统安装尺寸图10-GSK928TB一体化系统辅助按钮设置11-GSK928TB/DF3C一体化用户接线表及说明12-GSK928TB/DF3C一体化系统内部连线表第一部分 编 程§１ 编程简介§1.1 轴定义本系统使用X轴,Z轴组成的直角坐标系进行定位和插补运动。
NC的数控编程辅助系统的研究与实现的开题报告
基于Pro/NC的数控编程辅助系统的研究与实现的开题报告一、选题背景与意义数控编程是现代制造技术中不可缺少的一部分，其准确性和高效性对于产品的生产和质量至关重要。
随着制造业的发展，数控编程软件的很多需求没有得到很好的解决，如人机交互效率低下、可维护性较差等问题。
因此，本研究拟借助Pro/NC提供的API，设计并实现一个基于Pro/NC的数控编程辅助系统，以提高数控编程的工作效率和准确性。
二、研究内容本研究的主要内容包括：1.系统需求分析：对数控编程软件的需求进行分析和研究，设计系统的功能需求和性能需求。
2.系统架构设计：根据需求，设计系统的总体架构和模块结构，确定各个模块之间的数据流和控制流程。
3.系统核心算法设计：设计并实现Pro/NC的API接口，实现数控程序自动化编程，根据数学算法来实现程序的优化以及其它相关功能。
4.系统测试与优化：完成系统的代码编写和集成测试，识别和修复软件缺陷和性能问题，验证系统的可靠性和准确性。
三、研究方法与技术路线本研究主要采用如下方法：1.文献综述法：调研与分析当前常用的数控编程软件工具，总结其优缺点，对于不足之处提出自己的解决方案。
2.面向对象设计方法：针对Pro/NC软件的API接口，通过面向对象的方法进行系统设计与开发，提高系统模块的可复用性和可维护性。
3.软件测试技术：采用白盒测试与黑盒测试相结合的方式进行测试，对已完成的软件进行测试，识别出软件存在的BUG，并进行纠正优化。
四、预期成果及应用价值本研究实现一个基于Pro/NC的数控编程辅助系统，可以较快、较准确地生成数控程序，提高数控编程的高效性和准确性。
该系统广泛应用于数控加工领域中，在如制造、航空、国防等行业起到较大的推动作用，有助于数控技术的进步，对推广数控技术起到积极的作用。
GSK928TA数控系统使用手册DOC70
GSK928TA数控系统使用手册DOC70第一部分编程§１编程简介§１.１轴定义本系统使用X轴,Z轴组成的直角坐标系进行定位和插补运动。
X 轴为水平面的前后方向,Z轴为水平面的左右方向。
向工件靠近的方向为负方向,离开工件的方向为正方向。
如图示,,而Z,系§１.２机械零点机械零点为安装在车床上的接近开关的位置,本系统要求机械零点安装在X轴和Z轴的正方向的最大行程处。
若你的车床上没有安装相应的接近开关,请不要使用本系统提供的有关机械零点的功能。
机械零点之前要安装零点减速开关。
§１.３刀具起点(程序零点)开始执行零件加工程序的位置被定义为刀具起点,亦称程序零点(不是指坐标系的(0,0)点)。
§１.４坐标系本系统以工件坐标系作为编程的坐标系,建议加工程序的第一段用G0指令绝对坐标编程对X和Z轴进行定位。
通常将X轴中心设置为X0.00坐标位置，Z轴靠近主轴卡盘的位置设置为Z0.00坐标。
加工程序亦可使用G 92指令定义浮动坐标系,为了方便编程,程序之中能够多次使用G92定义新的坐标系。
系统会自动记住加工零点和机械零点的位置。
执行G27（回机械零点并进行失步测试），G28（经指定点返回程序零点），M02，M30，M 31后系统将坐标系切换回工件坐标系。
手动方式的命令2可设置工件坐标。
§１.５编程坐标定义了坐标系之后,可用绝对坐标(X,Z字段),相对坐标(U,W字段),或混合坐标(X/Z,U/W字段,绝对和相对坐标同时使用)进行编程。
相对坐标是有关于当前位置的坐标,关于X轴,还可使用直径编程或半径编程,用G10指令定义半径编程,G11指令定义直径编程,系统的初态为直径编程,若你使用的从头至尾差不多上直径编程,可不必再用G11定义。
§１.６附加轴Y轴除对X轴Z轴进行操纵之外,还提供了附加轴(称Y轴)操纵功能,加工程序可对Y轴进行快速定位和Y轴切削(单独Y轴的切削)的操纵,手动方式中也可进行Y轴的移动。
广州数控GSK928GAb GSK928GEa 磨床数控系统调试手册
4.4
系统伺服参数设置 ........................................................................................................17
4.4.1 4.4.2 电机编码器线数（P025、P026） ........................................................................................ 18
4.8.1 4.8.2 回零方式的选择 ...................................................................................................................... 21 栅格量 ...................................................................................................................................... 21
数控车削仿真系统的研究和开发
仿真数控车床即可展现在人们的面前。
必要的构件有床身、导轨、卡盘、尾架等。
图３一１２是一台数控车床的仿真模型。
图３．１２数控车床的仿真模型（３）刀具设计模块刀具的定义包含几何信息、种类、名称（或编号）及物理参数等。
完整地定义刀具的各种参数是卜分必要的，因为它可以作为深入研究数控加工过程仿真的基础。
目前，数控车床上广泛采用可转位车刀，它由可转位刀片、刀体、刀垫及其他夹紧元件所组成。
从设计数据库的角度看，把刀片、刀体各视为一个实体集，实体间的关系是一种装配关系。
其中刀具号、刀片号、刀体号为各自的主关键字，这样就完成了可转位车刀刀具基本数据的管理。
在数控机床的加工中，建立刀具系统的目的是能用较少种类的刀具满足各种零件加工的要求，减少刀具冗余，提高加工效率。
为了保证自动化加工系统正常工作，必须综合考虑刀具编码、刀具装配、装卸和刀具数据管理等问题。
在数控加工仿真系统中，刀具库为系统提供适合的加工刀具，并实现对各种刀具信息的管理。
它能实现对符合ＩＳ０标准的刀具进行管理，包括刀具的输入、删除、浏览和选择等。
对于非标准刀具，允许用户自己定义刀具，并能对给定的刀具和加工轮廓进行干涉、碰撞检查等。
在定义刀具和加载刀具时，需要对刀具库进行各种操作，它们包括：排序、查找、删除、修改和插入等。
所有这些对刀具库的操作称为刀具库的管理。
刀具的编码和几何信息等数据繁杂而几缺乏直观的效果，应该建立刀具库的图形库，从而可以直观地在计算机屏幕上显示刀具的图形以及有关的参数。
图形库将各把刀具型号所对应的图形以幻灯片的形式记录下来，供用户测览、选择、添加或删除刀具，这样可以使用户的操作更容易并一目了然。
用户根据显示的ｆｊＥ｜形来选中所需刀具的刀具号，在一把刀具确定后，就可以由刀具的具体参数生成实际的刀具三维实体模型。
图２－３是两把虚拟刀具。
图３·１３外圆车刀（４）毛坯设计模块该模块的功能是构建毛坯的形状、指定毛坯各部分尺寸，最终获得能够以图像的方式显示的设计结果。
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摘要数控机床是当今机械制造业的工作母机，在我国的应用越来越广泛。
对数控操作人员的培训已经成为一个非常重要的问题。
该文详细阐述了数控车床的功能、特点和广州数控车床操作过程。
利用VB6. 0作为开发工具，设计出基于网络的数控车床操作仿真软件。
该仿真软件具有基于Windows全中文的操作环境，良好的人机交互界面，便于学生学习。
同时该软件能实现数控车床的基本操作过程。
包括各级子界面操作，同时能完成程序的打开输入、保存、选择，图形界面显示区的范围设定，刀具偏置参数输入等功能，并在仿真过程中实现数据的动态显示和轨迹的动态显示。
同时本文还对下一步的工作做出展望，为以后的工作指出方向。
关键词计算机数控；模拟仿真；图形界面；VB6.0AbstractNumerical control machine tool is working master in machine-made industry in the current time, which is used more and more in China. It became a very important that train themanipulatorof CNCmachinetool. This paper amply discusses the CNC lathe's fuNction, characteristics and the operating process of CNC lathe of guangzhou after the LAN's composing technologies and basic ideas.It schemes out operating simulation of CNC lathe basing on network using the tool of VB6.0.Thesimulation software has Chinese operating condition based on windows and well man-machine interface convenient for students to study.Alsothe simulation can actualize all process about CJK6032 CNC lathe operating,including the operating of primary interface and every sub interface, and it can achieve such function as programopen -ing,input,save,choice, design of size range,of graphical interfaces, eNtering parameter of tool wrap ,also it can dynamic show the data and track in the process of simulation. Finally this paper "makes way and expectation to point out next work.Keywords Computer Numerical Control Operating Simulation GUI VB6.0目录1绪论 (1)1.1数控仿真技术的概述 (1)1.1.1数控加工仿真的发展现状 (1)1.1.2数控加工仿真存在的问题 (1)1.2选题背景与意义 (2)1.3数控仿真系统的研究现状及其发展趋势 (3)2系统开发工具及运行环境 (5)2.1面向对象技术 (5)2.1.1面向对象程序中的基本概念 (5)2.1.2面向对象的三大特征 (5)2.2面向对象的Visual Basic6.0 (6)2.2.1VB语言概述 (6)2.2.2可视化设计基本控件 (7)2.2.3可视化设计高级控件 (7)2.2.4常见的用户触发事件 (8)2.2.5窗体的设计 (8)2.2.6控件设计 (8)2.2.7交互界面设计 (9)2.2.8系统界面的整体布局 (10)2.3本章小结 (11)3数控车削加工及NC代码的处理 (12)3.1数控车床加工工件的成形原理 (12)3.2程序设计的任务 (12)3.3车削仿真系统的设计 (12)3.3.1车削加工仿真的任务 (12)3.3.2工件毛坯的模型设计 (13)3.3.3刀库的建立 (14)3.4NC代码的处理 (15)3.4.1仿真接口的设计和实现 (15)3.4.2NC代码编译器的设计原理 (16)3.4.3NC代码的翻译流程 (16)3.4.4NC代码的修改与确认 (17)3.4.5NC代码翻译与仿真系统的集成 (19)3.5本章小结 (19)4数控插补原理和模拟仿真加工 (20)4.1插补仿真系统的设计 (20)4.2插补仿真系统的实现 (22)4.3仿真数据的记录 (22)4.4零件加工过程干涉碰撞检查 (22)4.4.1干涉检查算法 (23)4.4.3产生干涉报告 (25)4.5数控仿真系统的模拟车削实例 (25)4.6综合加工零件 (31)4.7 本章小结 (32)5结论与展望 (33)5.1结论 (33)5.2展望 (33)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (37)附录1 (37)附录2 (47)附录3 (48)附录4 ....................................................................................... 错误！未定义书签。
1绪论1.1数控仿真技术的概述1.1.1数控加工仿真的发展现状数控加工仿真一般包括以下几个过程；（1）对图样进行分析，确定需要数控加工的部位；（2）利用图形软件对需要数控加工的部分进行几何造型；（3）根据加工条件，选择合适的加工参数，生成刀具轨迹；（4）仿真检验；（5）生成NC 代码并传给机床。
由此可见，上述工作需要人与计算机相互配合、共同完成。
其中，需要大量的计算和重复性的工作，而人只需指定加工部位与工艺条件。
优秀的计算机仿真数控加工软件可以让用户方便地建立其工件的几何模型(曲面与实体模型)，同时只要用户在系统的引导下输入少量数据(工艺参数等),就可以迅速地完成相关的加工编程工作，而且系统具有相当的柔性，可以适应不同类型的情况，对切削加工过程进行仿真，快速检验NC程序，避免发生碰撞和干涉。
目前，流行的计算机数控加工仿真系统主要有以下几种：UNiGraphics是高档CAM软件的代表，其加工方式完备，计算准确，实用性强，是航空、汽车、造船行业的首选CAM软件。
CIMATRON90SHI中档CAM软件的代表，该软件产自以色列，其实用性强，也是航空、汽车、电子、模具行业广泛应用的CAM 软件。
MasterCAM是低档CAM软件的代表，主要应用在中小企业的模具行业。
CAXA-ME是国内CAM软件的代表，主要面向中小企业。
由于市场的国际化，全球竞争要求产品的制造过程具有高速度和低成本。
产品更新的速度越来越快，市场需求朝着小批量、个性化方向发展。
传统的小而全的企业模式已越来越丧失竞争力，各种形式的合作开发、生产和销售方式应运而生。
因此，异地设计、异地编程、异地加工越来越被众多企业采用，虚拟制造技术也应运而生。
虚拟制造是应用计算机技术，对产品的设计、加工、装配等工序统一建模，形成虚拟的生产过程，从而产生了虚拟产品、虚拟企业。
虚拟制造技术使厂家可以在不同的城市甚至不同可国家通过Internet/Intranet进行设计、加工，共享同一产品模型，从而大大提高效率，降低成本。
虚拟制造技术实际上使一种软技术，其中，产品建模、数据共享和加工过程仿真是虚拟制造技术的基础。
数控加工仿真软件的主要特点是具有CAD/CAM的系统集成性，比较成熟的CAM系统主要以两种形式实现CAM/CAM系统集成：一体化的CAD/CAM 系统(如:UGII，Euclid，Pro/ENGINEER等)和相对独立的CAM系统(如:Mastercam, Surfcam等)。
前者以内部统一的数据格式直接从CAD系统获取产品几何模型，而后者主要通过中性文件从其它CAD系统获取产品几何模型。
1.1.2数控加工仿真存在的问题进行机械加工过程仿真，主要存在以下两种情况。
一种是从研究金属切削的角度出发，仿真某具体切削过程内部各因素的变化过程，即研究其切削机理，供生产设计与研究应用。
另一种是将加工过程仿真作为系统的一部分，重点在于构造完整的虚拟制造系统。
但这两种方式的仿真方法是相同的，即对机械加工工艺系统建立连续变化的模型，然后用数学离散方法将连续模型离散为断续点，通过分析这些离散点的物理因素变化情况来仿真加工过程。
由于机械加工过程仿真还处于起步阶段，目前存在以下几方面的问题：仿真的加工形式少，研究范围窄。
在切削加工众多的种类与形式中，目前的仿真加工主要集中于车削、铣削和磨削等。
同时这些加工方法的仿真也局限在很窄的范围内。
如铣削仿真多是仿真立铣刀与端铣刀，而这种仿真系统对其他种类的铣刀(如加工成形表面用的成形铣刀)就无能为力.一方面是因为铣削加工种类繁多，存在着铣平面、铣外圆、铣外形、铣型腔。
铣螺旋槽、铣齿轮等多种铣削形式;另一方面是因为铣削加工理论复杂，不同的加工方法、刀具形状的加工模型有较大的差别。
目前的仿真系统大多数只能进行几何仿真，即到位轨迹仿真、工件与刀具的干涉校验等，有人称之为NC校验。
但在机械加工过程中，几何校验只是前提条件，更为重要的是切削力、刀具振动及刀具磨损等在切削过程中其决定因素的各物理量。
物理仿真考虑理想状态，与实际有较大差距。
在目前的仿真系统中预先设定了大量的假设因素，如设定工艺系统刚性满足要求、无振动，加工材料结构统一、无硬点等缺陷，刀具无磨损，切削要素不发生变化等。
这种假定的理想状态不能将切削过程中的随即干扰如工件硬点造成的材质变化、振动造成的切深变化等因素考虑进去，是仿真系统不能真实地反映实际切削过程。
仿真手段限制仿真系统的发展。
仿真技术的发展与计算机技术紧密相连。
过去由于计算机软、硬件的限制，造成仿真时间长，编码工作量大，程序可读性、维护性差等，这些都为仿真工作带来许多困难。
目前应用C++语言及面向对象的方法(00P)开发仿真系统己成为发展潮流。
以上问题己引起研究人员的重视，今后的仿真制造系统将朝着快速运行、面向多种加工方式，更加符合实际状况的方向发展。
1.2选题背景与意义选题背景：随着数控技术的发展与广泛应用，各行各业在设备方面普遍采用数字控制己成为当前工业生产领域的一大主流。