数控加工工艺及编程(一)
数控加工工艺及程序编制
第1章 数控机床加工程序编制基础
一、 选择编程原点 从理论上讲编程原点选在零件上的任何一点都可 以，但实际上，为了换算尺寸尽可能简便，减少计算 误差，应选择一个合理的编程原点。
第1章 数控机床加工程序编制基础
2）编程坐标系
编程坐标系是编程人员根据零件图样及加工工艺等建立的 坐标系。 编程坐标系一般供编程使用，确定编程坐标系时不必考 虑工件毛坯在机床上的实际装夹位置。如下图所示，其中O2 即为编程坐标系原点。
第1章 数控机床加工程序编制基础
编程原点是根据加工零件图样及加工工艺要求选 定的编程坐标系的原点。
其中： X、Y、Z的值是指圆弧 插补的终点坐标值； I、J、K是指圆弧起点 到圆心的增量坐标， 与G90,G91无关； R为指定圆弧半径，当 圆弧的圆心角≤180o 时，R值为正，
G18 G02 X～ Z～ I～ K～ (R～) F～
G18 G03 X～ Z～ I～ K～ (R～) F～ YZ平面：
六、
圆弧插补指令-G02、G03
G02为按指定进给速度的顺时针圆弧插补。G03为按指定进 给速度的逆时针圆弧插补。 圆弧顺逆方向的判别：沿着不在圆弧平面内的坐标轴，由 正方向向负方向看，顺时针方向G02，逆时针方向G03，如下图 所示。
第1章 数控机床加工程序编制基础
程序格式： XY平面： G17 G02 X～ Y～ I～ J～ (R～) F～ G17 G03 X～ Y～ I～ J～ (R～) F～ ZX平面：
。
第1章 数控机床加工程序编制基础
标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔 直角坐标系决定： 1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90°。则大拇指 代表X坐标，食指代表Y坐标，中指代表Z坐标。 2)大拇指的指向为X坐标的正方向，食指的指向为Y坐标的正方 向，中指的指向为Z坐标的正方向。 3)围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示，根据 右手螺旋定则，大拇指的指向为 X、Y、Z坐标中任意轴的正向， 则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向。
数控机床的工艺加工及操作编程
数控机床的工艺加工及操作编程数控机床是一种通过数字控制系统来实现自动化工艺加工的机床。
它可以根据预定的程序来进行精密的切削加工，具有高精度、高效率、灵活性强的特点。
在数控机床的工艺加工和操作编程中，需要考虑以下几个方面。
一、工艺加工：1.材料准备：首先需要准备加工所需的原材料，包括金属材料、塑料材料等。
2.工艺规划：根据零件的形状、尺寸和加工要求，制定出合理的工艺路线和加工工艺，包括切削刀具的选择、工件夹紧方式、切削刀具进给和转速等。
3.加工参数设定：根据工艺规划，设置数控机床的加工参数，包括切削速度、进给速度、主轴转速、切削深度和进给深度等。
4.工装夹具设计：设计和选择合适的工装夹具，用于固定工件和切削刀具。
5.数控编程：根据工艺路线和加工参数，编写数控程序，包括刀具路径、切削轨迹、切削方向和切削顺序等。
6.加工过程监控：在加工过程中，及时监控加工状态和加工精度，根据需要进行调整和修正。
7.加工后处理：对加工后的工件进行清洁、检查和检验，并进行必要的后续处理，如调整尺寸、修整表面等。
二、操作编程：1.数控机床的基本操作：包括开机、关机、启动和停止等基本操作。
2.数控系统操作：熟悉数控系统的功能和操作界面，学会使用数控系统的各种功能键和指令。
3.数控编程语言：掌握数控编程语言，如G代码和M代码，了解其语法规则和常用指令。
4.数控程序的编写：根据工艺路线和加工参数，编写数控程序，并进行模拟和调试。
5.数控程序的调整和修改：根据实际加工情况，对数控程序进行调整和修正，以保证加工质量和效率。
6.数控机床的故障排除：熟悉常见故障的排除方法，能够及时发现和解决数控机床的故障问题。
7.加工记录和统计：对每次加工进行记录和统计，包括加工时间、加工数量和加工效率等，以便于评估和改进加工工艺。
通过对数控机床的工艺加工和操作编程的详细了解与掌握，可以充分发挥数控机床的优势，提高加工效率和产品质量，实现机械制造的自动化和数字化。
数控加工工艺及编程
数控加工工艺及编程１、数控机床实现插补运算较为成熟并得到广泛应用的即（直线）插补与（圆弧）插补2、数控机床中的标准坐标系使用（右手直角笛卡尔）坐标系3、在轮廓操纵中，为了保证一定的精度与编程方便，通常需要有刀具（半径）补偿与（长度）补偿功能4、对刀点既是程序的（起点），也是程序的（终点）5、加工中心是一种带（刀库）与（自动换刀装置）的数控机床7、X坐标轴通常是（水平）方向，与工件安装面（平行）且垂直Z轴坐标系。
8、常用的刀具材料有（高速钢）（硬质合金钢）.9、在切削过程中，工件上形成三个表面：待加工表面、加工表面、（已加工表面)。
10、在铣削零件内外轮廓时，为防止在刀具切入切出时产生刀痕，应沿轮廓（切向）方向切入切出，而不应该（法向）方向切入切出11、走刀路线是指加工过程中，（刀具）相关于工件的运动轨迹与方向。
12、机床参考点通常设置在（机床各轴靠近正向极限的位置）13、非模态代码是指（只在单前程序段中有效）14数控机床加工对刀时，务必把刀具移动到（工件的邻近）15与机床主轴重合或者平行的刀具运动坐标轴为（Z ）轴，远离工件的刀具运动方向为（Z 轴正方向）。
16、常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢（高速钢）（硬质合金钢）四种。
17、工件的实际定位点数，如不能满足加工要求，少于应有的定位点数（欠）定位。
18在返回动作中，G98指定刀具返回（初始平面）用G99指定刀具返回（R平面）。
二、选择题：1.数控机床有不一致的运动形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标系方向，编写程序时，使用（B）的原则A.刀具固定不动，工件移动B.工件固定不动，刀具移动C.刀具、工件都固定不动D.刀具、工件均可移动2.G92的作用是（ C）A.设定刀具的长度补偿B.设定机床坐标系C.设定工件坐标系D.设定增量坐标编程C铣床若无原点自动经历装置，在开机后的第一步骤应该执行（A）A.机械原点复位B.编程程序C.执行加工程序D.检查程序4.沿刀具前进方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边是（ A ）指令A.G41B.G42C.G40D.G495.圆弧插补指令G02 X Y R中，X Y后的值表示圆弧的（ D ）A.圆心坐标值B.圆心坐标相关于起点的值C.起点坐标值D.终点坐标值6.下列说法中（B ）是错误的A.G92是模态指令B.G33 Z F 中的F表示进给量C.G04 X3.0表示暂停3sD.G41是刀具左补偿7.G01指令代码，在遇到（ D ）指令码在程序中出现后，仍为有效A.G00B.G01C.G03D.G048.设G01 X30 Z6执行G91 G01 Z15后,正方向实际移动量( D )A.9mmB.21mmC.10mmD.15mm9.在数控铣床上的ZY平面内加工曲线外形工件,应选择( C )指令A.G17B.G18C.G19D.G2010.G02 X20 Y20 R-10 F100所加工的通常是( C )A.整圆B.夹角≤180度的圆弧C.180≤夹角≤360圆弧D.不确定11.ISO标准规定绝对尺寸方式的指令为( A )A.G90B.G91C.G92D.G9812.加工程序段的结束部分常用( C )表示A.M01B.M02C.M30D.LF13.沿刀具前进方向观察,刀具偏在工件轮廓的左边是( B )指令A.G40B.G41C.G42D.G4914.刀具长度正补偿是( B )指令A.G40B.G43C.G44D.G4915.圆弧插补指令G03 X Y R 中,X、Y后的值表示圆弧的( C )A.圆心坐标值B.起点坐标值C.终点坐标值D.圆心坐标相关于起点的值16.确定数控机床坐标轴时,通常应先确定( C )DA.X轴B.Y轴C.Z轴D.原点17.下列G指令中( D )是非模态指令.A.G01B.G02C.G03D.G0418.用于指令动作方式的准备功能的指令代码是( D )A.F代码B.T代码C.M代码D.G代码19.某直线操纵数控机床加工的起始坐标为(0.0),接着分别是(0,5),(5,5),(5.0),(0,0)则加工的零件形状是( B )A.边长为5的平行四边形B.边长为5的正方形C.边长为10的正方形D.不规则图形20.在数控铣床上的XY平面内加工曲线外形工件应选择( A )A.G17B.G18C.G19D.G2021.铣刀直径为50mm,铣削铸铁时其切削速度为20m/min,则其主轴转速为每分钟( B )A.60转B.120转C.240转D.480转22.工件在机床上或者在夹具中装夹时,用来确定加工表面对与刀具切削位置的叫( D )A.测量基准B.装配基准C.工艺基准D.定位基准23.圆弧插补指令G03 X Y R 中,X,Y后的值表示圆弧的( B )A.起点坐标值 B终点坐标值 C圆心坐标相关于起点的值24.绕X轴旋转的回转运动坐标轴是( A )A.A轴B.B轴C.C轴D.Z轴+25.数控机床主轴以800转/分转速正转时,其指令应是( A )A.M03 S800B.M04 S800C.M05 S800D.M02 S80026.设G01 X30 Z6 之后执行G91 G01 Z15,正方向实际移动量( C )A.9mmB.21mmC.15mm27.用数控铣床铣削模具的加工路线(路径)是指( )A.工艺过程B.加工程序C.刀具相对模具型面的运动三、推断正误1.数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC操纵装置（X）2.只需根据零件图样进行编程,而不必考虑是刀具运动还是工件运动.（X ）3.螺纹车削指令G32 X41.0 W-43.0 F2是以每分钟2mm的速度加工螺纹（X ）4.数控车床的刀具功能字T既指定了刀具数,又指定了刀具号（X ）5.在机床接通电源后,通常都要做回零操作,使刀具或者工作台退离到机床参考点（√）6.当数控加工程序编制完成后即可进行正式加工（X）8.切削速度增大时,切削温度升高,刀具耐用度大（X）9.螺纹车削指令G32 X41.0 W-43.0 F1.5是以每分钟1.5mm的速度加工螺纹（X）10.于ZX平面执行圆弧切削的指令可写成G18 G03 Z_ X_ K_I_（√）11.同一工件,不管用数控机床加工还是用普通机床加工,其工件（）12.机床的进给路线就是刀具的刀尖或者刀具中心相对机床的运动轨迹与方向（√）.13.在基准不符合情况下加工，基准不符误差仅仅影响加工尺寸精度，不影响表面的位置精度.（X ）14.在工件上既有平面需要加工，又有孔需要加工时，可使用先加工孔，后加工工平面的加工顺序（√）四.简答题1. 数控机床加工与普通机床加工相比有何特点？答：与普通机床相比，数控机床是一种机电一体化的高效自动机床，它具有下列加工特点：（1）具有广泛的习惯性与较高的灵活性；（2）加工精度高，质量稳固；（3）加工效率高；（4）可获良好的经济效益。
数控机床的加工工艺及编程步骤
数控机床的加工工艺及编程步骤数控机床是一种通过数字化编程来实现自动化加工的机床。
它具有高精度、高效率、高稳定性等优点，适用于各种复杂形状的工件加工。
下面将介绍数控机床的加工工艺及编程步骤。
一、数控机床的加工工艺1.工件准备：首先需要根据加工需求选择合适的工件，并进行表面清理和定位，以便于后续加工操作。
2.零部件设计：根据产品图纸和加工要求，设计并制作数控机床所需的各个零部件，包括夹具、刀具等。
3.加工参数设置：根据工件的材料、形状和要求，确定加工过程中的各项参数，包括切削速度、切削深度、进给速度等。
4.数控机床的设定：根据工件的形状和要求，设置数控机床的加工程序，包括选择刀具、设定加工路径等。
5.加工过程：将工件加固在数控机床上，并根据设定的加工程序进行加工操作，包括切割、铣削、镗削等。
6.检测与修正：在加工过程中，需要进行质量检测，如测量工件的尺寸精度、表面光洁度等，并根据检测结果进行必要的修正。
7.完成工件：经过上述步骤的加工后，即可得到符合要求的工件，并进行清洁和包装，准备出厂或进行下一步加工。
二、数控机床的编程步骤1.确定坐标系：根据工件的不同形状和加工要求，确定适合的坐标系，包括原点、X、Y、Z轴方向等。
2.编写程序：使用数控机床的操作界面或专业的编程软件，根据工件的形状和要求，编写相应的加工程序。
3.路径设置：根据工件的轮廓和特点，设置刀具的加工路径，包括进给速度、切削深度、进给方向等。
4.刀具选择：根据加工要求和材料特性，选择合适的刀具，并确定刀具的类型、规格和安装位置。
5.加工参数设定：根据工件的材料特性和加工要求，设置切削速度、进给速度、切削深度等加工参数。
6.试切检验：在正式加工之前，进行试切检验，验证程序的正确性和工件的准确性，以确保加工质量。
7.程序调试：将编写好的程序输入数控机床，并进行程序调试，包括路径调整、参数设定等，直至程序运行正常。
8.正式加工：经过上述步骤的准备后，即可进行正式的加工操作，按照编写好的程序，控制数控机床进行加工。
《数控加工工艺与编程》教案
《数控加工工艺与编程》教案全套第一章：数控加工概述1.1 课程目标了解数控加工的定义、特点和分类掌握数控系统的组成及工作原理理解数控加工的基本过程1.2 教学内容数控加工的定义和发展历程数控加工的特点和应用领域数控系统的组成和工作原理数控加工的基本过程和操作步骤1.3 教学方法讲授法：讲解数控加工的定义、特点和分类，数控系统的组成及工作原理演示法：展示数控加工过程和操作步骤实践法：学生动手操作数控机床1.4 教学资源数控机床：用于展示数控加工过程和操作步骤PPT课件：展示教学内容和实例1.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工概念的理解操作演练：评估学生对数控机床操作的熟练程度第二章：数控加工工艺掌握数控加工工艺的基本概念和方法了解数控加工工艺参数的选择和优化理解数控加工刀具的选择和使用方法2.2 教学内容数控加工工艺的基本概念和方法数控加工工艺参数的选择和优化数控加工刀具的选择和使用方法数控加工工艺实例分析2.3 教学方法讲授法：讲解数控加工工艺的基本概念和方法，数控加工工艺参数的选择和优化，数控加工刀具的选择和使用方法案例分析法：分析数控加工工艺实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控加工工艺的应用2.4 教学资源数控机床：用于实践数控加工工艺的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控加工工艺案例：用于案例分析2.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工工艺概念和方法的理解操作演练：评估学生对数控加工工艺应用的熟练程度第三章：数控编程基础掌握数控编程的基本概念和方法了解数控编程的指令系统和编程规则掌握数控编程的基本语句和功能指令3.2 教学内容数控编程的基本概念和方法数控编程的指令系统和编程规则数控编程的基本语句和功能指令数控编程实例分析3.3 教学方法讲授法：讲解数控编程的基本概念和方法，数控编程的指令系统和编程规则，数控编程的基本语句和功能指令案例分析法：分析数控编程实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控编程的应用3.4 教学资源数控机床：用于实践数控编程的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控编程案例：用于案例分析3.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控编程概念和方法的理解操作演练：评估学生对数控编程应用的熟练程度第四章：数控编程实例分析掌握数控编程实例的基本方法和步骤了解数控编程实例的类型和特点掌握数控编程实例的分析和优化方法4.2 教学内容数控编程实例的基本方法和步骤数控编程实例的类型和特点数控编程实例的分析和优化方法数控编程实例分析实例4.3 教学方法讲授法：讲解数控编程实例的基本方法和步骤，数控编程实例的类型和特点，数控编程实例的分析和优化方法案例分析法：分析数控编程实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控编程实例的应用4.4 教学资源数控机床：用于实践数控编程实例的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控编程实例案例：用于案例分析4.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控编程实例的基本方法和步骤的理解操作演练：评估学生对数控编程实例应用的熟练程度第五章：数控加工仿真与操作掌握数控加工仿真的基本方法和步骤了解数控加工仿真的作用和意义掌握数控机床的操作方法和技巧5.2 教学内容数控加工仿真的基本方法和步骤数控加工仿真的作用和意义数控机床的操作方法和技巧数控加工仿真实例分析第六章：数控编程软件的使用6.1 课程目标掌握数控编程软件的基本功能和使用方法了解数控编程软件的类型和特点掌握数控编程软件的操作步骤和技巧6.2 教学内容数控编程软件的基本功能和使用方法数控编程软件的类型和特点数控编程软件的操作步骤和技巧数控编程软件实例操作6.3 教学方法讲授法：讲解数控编程软件的基本功能和使用方法，数控编程软件的类型和特点，数控编程软件的操作步骤和技巧演示法：展示数控编程软件的操作步骤和实例实践法：学生动手操作数控编程软件6.4 教学资源数控编程软件：用于实践数控编程软件的操作PPT课件：展示教学内容和实例数控编程软件操作实例：用于实践操作6.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控编程软件的基本功能和使用方法的理解操作演练：评估学生对数控编程软件操作的熟练程度第七章：数控加工质量控制7.1 课程目标掌握数控加工质量控制的基本概念和方法了解数控加工质量的影响因素掌握数控加工质量的检测和优化方法7.2 教学内容数控加工质量控制的基本概念和方法数控加工质量的影响因素数控加工质量的检测和优化方法数控加工质量控制实例分析7.3 教学方法讲授法：讲解数控加工质量控制的基本概念和方法，数控加工质量的影响因素，数控加工质量的检测和优化方法案例分析法：分析数控加工质量控制实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控加工质量控制的应用7.4 教学资源数控机床：用于实践数控加工质量控制的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控加工质量控制案例：用于案例分析7.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工质量控制的基本概念和方法的理解操作演练：评估学生对数控加工质量控制应用的熟练程度第八章：数控加工故障分析与维护8.1 课程目标掌握数控加工故障的基本概念和分类了解数控加工故障的原因和影响掌握数控加工故障的分析方法和维护技巧8.2 教学内容数控加工故障的基本概念和分类数控加工故障的原因和影响数控加工故障的分析方法和维护技巧数控加工故障实例分析8.3 教学方法讲授法：讲解数控加工故障的基本概念和分类，数控加工故障的原因和影响，数控加工故障的分析方法和维护技巧案例分析法：分析数控加工故障实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控加工故障分析与维护的应用8.4 教学资源数控机床：用于实践数控加工故障分析与维护的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控加工故障分析与维护案例：用于案例分析8.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工故障的基本概念和分类的理解操作演练：评估学生对数控加工故障分析与维护应用的熟练程度第九章：数控加工技术的发展趋势9.1 课程目标掌握数控加工技术的发展历程和现状了解数控加工技术的未来发展趋势掌握数控加工技术的发展对行业的影响9.2 教学内容数控加工技术的发展历程和现状数控加工技术的未来发展趋势数控加工技术的发展对行业的影响数控加工技术发展实例分析9.3 教学方法讲授法：讲解数控加工技术的发展历程和现状，数控加工技术的未来发展趋势，数控加工技术的发展对行业的影响案例分析法：分析数控加工技术发展实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控加工技术应用9.4 教学资源数控机床：用于实践数控加工技术应用PPT课件：展示教学内容和实例数控加工技术发展案例：用于案例分析9.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工技术发展历程和现状的理解操作演练：评估学生对数控加工技术应用的熟练程度第十章：综合练习与实训10.1 课程目标综合运用所学知识进行数控加工工艺与编程的实践操作重点和难点解析：1. 第一章至第五章：数控加工的基本概念、工艺、编程和仿真操作是基础知识点，需要重点关注。
数控加工工艺及编程
数控加工工艺及编程
数控加工是指以计算机控制机床的加工方式。
相比于传统的手工和半自动加工方式，数控加工具有高效、高精度、高质量等优点，广泛应用于各领域的制造工业中，成为现代制造业的重要组成部分。
数控加工工艺包括机床的选择、夹具的设计、刀具的选择、切削参数的设定等多个方面。
不同的机床适用于不同的加工任务，选择合适的机床是数控加工成功的关键。
夹具作为传递加工力的关键部件，设计合理的夹具能够保证工件的稳定加工，在提高生产效率的同时保证产品质量。
刀具的选择要根据加工材料的硬度、工件大小、加工精度等因素进行考虑。
同时，切削参数的设定也要按照实际情况进行优化，避免过渡切削导致刀具的磨损和加工效率的降低。
在数控加工中，编程也是十分重要的环节。
数控加工需要对机床进行编程，利用计算机指令对机床进行控制，应用程序通过预设参数对机床进行直接控制加工，实现复杂加工过程，从而生产出高精度的产品。
数控加工编程分为手工编程和
CAM系统编程两种形式。
手工编程需要编程师根据工艺要求
手动编写控制指令，实现加工操作。
相对的，CAM系统是一
种计算机辅助制造技术，它不需要编程师参与编程工作，利用程序生成器自动生成程序指令，快速高效地实现加工操作。
数控加工工艺和编程都需要尽可能精确地确保加工操作的准确性和效率，避免刀具、夹具和工件的损坏，降低成本，提
高生产效率，从而提高工业制造的竞争力。
数控加工的不断发展和完善，将进一步提高制造业的质量和效率，推动科技进步和社会发展。
数控加工工艺与编程
• 右手螺旋法则：在X Z平面，从Z至X，姆指所指的方向为+y。
2.机床原点与机床坐标系 – 机床原点
• 机床坐标系的零点。这个原点是在机床调试完成后 便确定了，是机床上固有的点。
• 机床原点的建立：用回零方式建立。 • 机床原点建立过程实质上是机床坐标系建立过程
2.数控编程方法 程序编制分为：手工编程和自动编程两种。
手动编程：整个编程过程由人工完成。对编程人员的要求高（不仅要熟 悉数控代码和编程规则，而且还必须具备机械加工工艺知识和数值计 算能力）
自动编程：编程人员只要根据零件图纸的要求，按照某个自动编程系统 的规定， 将零件的加工信息用较简便的方式送入计算机，由计算机 自动进行程序的编制，编程系统能自动打印出程序单和制备控制介质。
改
制备控制介质
校验和试切
错误
1．确定加工方案: 选择能够实现该方案的适当的机床、刀具、夹具和装夹方法。 2. 工艺处理: 工艺处理包括选择对刀点，确定加工路线和切削用量。 3. 数学处理: 根据图纸数据求出编程所需的数据(每一程序段的终点坐标)。 4. 编写程序清单 5. 制备介质和程序检验
加工方案 工艺处理 数学处理
+Y
+Y
+B
¡ +Z ¯
¡
+X ¯
+X
+X +Y +Z
+C +A
+Z
¡ +Y ¯
+A+B
+C
+X
+Z
+X +Z
数控加工编程及操作 (一)
数控加工编程及操作 (一)数控加工编程及操作随着现代工业的发展，数控技术在机械制造领域被广泛应用。
数控加工具有高效、精度高、重复性好等优点，成为工业领域中重要的加工方式之一。
深入学习数控加工编程及操作，可帮助工作者掌握数控加工技能，提高工作效率和品质。
以下是关于数控加工编程及操作的一些基本知识。
一、数控加工的基本概念数控加工是用计算机控制机床完成加工工艺的加工工艺。
它与传统加工相比，具有更高的加工精度和加工效率，且具有稳定性和重复性好的优点。
数控加工可适用多种工件，如高精度零部件、机械配件、工模等等。
二、数控加工编程数控加工编程是指将一系列的机床运动数据转换成机床指令程序的过程。
数控加工编程可以根据加工要求和机床类型选择编程方法，包括手动编程、CAM 编程、自动编程等。
1.手动编程手动编程是一种基本的编程方法，需要编程员用数学、几何等基础知识进行手动计算，然后将结果转化为编程语言，并输入到电脑编制程序。
手动编程人工方式灵活，但容易出现计算错误，适用于简单的加工操作。
2.CAM 编程CAM 编程是计算机辅助制造技术的基础，能够协助编程员根据加工要求直接生成加工程序。
CAM 编程具有高效性和精确度高的优点，便于复杂几何形体和曲面零件的加工工艺。
3.自动编程自动编程是一种智能化的编程方法，是利用计算机生成加工程序，能合理、高效地处理复杂的楔形几何形状和转子表面。
自动编程的最大优点是提高编程效率和精度，可大大节省调试时间。
三、数控加工的操作数控加工的操作流程主要包括三个步骤：机床程序的输入、加工工具装夹和工件装夹。
1.机床程序的输入机床程序的输入是整个数控加工过程的启动。
在输入机床程序之前，需要对加工工艺和加工工件进行详细的分析和计算，以便编写合适的机床程序。
机床程序的输入方式包括手动输入和自动输入。
2.加工工具装夹加工工具的装夹是数控加工的重要步骤。
工具的选择和加工条件的确定取决于工件材质、工件加工尺寸和工艺要求等因素。
数控加工工艺与编程(1)
主轴摆角加工固定斜角平面 a）主轴垂直端刃加工 b）主轴摆角后侧刃加工 c）主轴摆角后端刃加工 d）主轴水平侧刃加工
《数控加工工艺与编程》 数控加工工艺与编程》
4．变斜角面加工方法的选择 （1）曲率变化小，选用X、Y、Z和A四坐标联动的数控 铣床，采用立铣刀以插补方式摆角加工。 （2）曲率变化大，用四坐标联动加工难以满足加工要求， 最好用X、Y、Z、A和B（或C转轴）的五坐标联动数控铣床， 以圆弧插补方式摆角加工。 （3）采用三坐标数控铣床两坐标联动，利用球头铣刀和 鼓形铣刀，以直线或圆弧插补方式进行分层铣削加工。
《数控加工工艺与编程》 数控加工工艺与编程》
（ 4）应采用统一的基准定位。在数控铣削加工中若 没有统一的定位基准，则会因工件的二次装夹而造成加 工后两个面上的轮廓位置及尺寸不协调现象。如果没有 基准孔，则应专门设置工艺孔作为定位基准，若无法制 出工艺孔，最起码也要用精加工表面作为统一基准，以 减少二次装夹产生的误差。
《数控加工工艺与编程》 数控加工工艺与编程》
（三）加工顺序的安排 遵循一般工艺原则：“基准先行，先粗后精，先主后次， 先面后孔”。 此外，使用多把刀具还应考虑： （1）减少换刀次数，节省辅助时间。 （2）每道工序尽量减少刀具的空行程移动量，按最短路 线安排加工表面的加工顺序。 “粗铣大平面—粗镗孔、半精镗孔—立铣刀加工—加 工中心孔—钻孔—攻螺纹—平面和孔精加工（精铣、铰、镗 等）”
《数控加工工艺与编程》 数控加工工艺与编程》
数控铣床加工变斜角面 a）四坐标联动 b）五坐标联动
用鼓形铣刀分层铣削变斜角面
《数控加工工艺与编程》 数控加工工艺与编程》
5．曲面轮廓加工方法的选择 （1）对曲率变化不大和精度要求不高的曲面的精加工，常用两轴 半坐标行切法加工。 （2）对曲率变化较大和精度要求较高的曲面的精加工，常用三坐 标联动的行切法加工。
轴套类数控车削加工工艺及编程设计说明书1
目录1.设计题目及零件图 (1)1.1数控车零件设计题目及零件图 (1)1.2数控铣零件设计题目及零件图 (1)2.工艺设计 (2)2.1数控车零件工艺设计 (2)2.1.1工艺分析 (2)2.1.2工艺安排 (2)2.2数控铣零件工艺设计 (3)2.2.1工艺分析 (3)2.2.2工艺安排 (3)3.零件工艺规程 (4)4.程序设计 (4)4.1数控车零件程序设计 (4)4.1.1机床的选择 (4)4.1.2刀具的选择 (4)4.1.3数值计算 (5)4.1.4切削参数的选择 (5)4.2数控铣零件程序设计 (6)4.1.1机床的选择 (6)4.1.2刀具的选择 (6)4.1.3数值计算 (6)4.1.4切削参数的选择 (7)5.数控加工程序清单 (7)5.1数控车零件程序清单 (7)5.2数控铣零件程序清单 (17)6.数控车、铣床程序仿真结果 (16)6.1数控车床程序仿真结果 (16)6.2数控铣床程序仿真结果 (17)7.设计总结 (18)参考书及资料目录文献 (19)1.零件的分析如图1.1所示为轴套零件三维模型图，图1.2所示为轴套二维零件图（图中有不清晰之处请参加CAD图），试制定出该零件的加工工艺方案，编制其数控加工程序，并对程序进行仿真加工。
图1.2 零件三维图图1.1 零件二维图1.1零件的尺寸标注分析零件图上的尺寸是制造、检验零件的重要依据，生产中要求零件图中的尺寸不允许有任何差错。
在零件图上标注尺寸，除要求正确、完整和清晰外，还应考虑合理性，既要满足设计要求，又要便于加工、测量。
关于尺寸标注主要包括功能尺寸、非功能尺寸、公称尺寸、基本尺寸、参考尺寸、重复尺寸等等。
该零件图说标注的尺寸均完整，符合国家要求，位置准确，表达清楚。
1.2零件的几何要素分析从图1.1分析得知，该零件的结构主要由圆柱面、圆弧面、圆锥面、螺纹头、螺纹孔、槽等特征组成，这些特征在普通车床上难以完成，需要在数控车上加工。
数控加工工艺与编程习题答案
《数控加工工艺与编程》习题集王燕编著沈阳航空航天大学北方科技学院第1章数控编程基础——习题一、解释下列名词术语：数控编程、手工编程、自动编程、机床坐标系、工件坐标系、机床原点、工件原点、机床参考点、基点、节点、CIMS、FMS、FA、CNC。
二、简答题1.数控机床有哪些主要特点？2.数控机床有那几部分组成？3.数控机床按运动控制方式的不同可分为哪几类？各有何特点？4.试述开环、闭环控制系统的主要区别和适用场合。
5.数控车削加工的主要对象有哪些？6.数控铣削加工的主要对象有哪些？7.加工中心的主要对象有哪些？8.简述零件的数控加工过程。
9.用直线段逼近非圆曲线时节点的计算常用有哪些方法，各有何特点？10.非圆曲线如图1所示，试根据等误差法进行非圆曲线逼近时的特点，在图上绘出相邻的三个节点，并写出节点坐标的计算步骤。
11.已知由三次样条函数Ｓ（x）描述的曲线轮廓上相邻二个节点Ｐ1、Ｐ2的坐标及其一阶导数，如图2所示。
（1）试用作图法画出两相切的两段圆弧圆弧（附简要作图步骤）。
（2）对两圆弧的公切点T的轨迹进行分析，并加以证明。
图1 等误差法求节点坐标图2 双圆弧法求节点坐标三、选择题（选择正确的答案，将相应的字母填入题内的括号中。
）1．车床的主运动是指( )。
A．车床进给箱的运动； B．车床尾架的运动；C．车床主轴的转动； D．车床电机的转动。
2．车床主运动的单位为( )。
A．mm／r； B．m/r; C．mm／min； D．r／min。
3．下列叙述中，除( )外，均适用数控车床进行加工。
A．轮廓形状复杂的轴类零件 B．精度要求高的盘套类零件C．各种螺旋回转类零件 D．多孔系的箱体类零件4．下列叙述中，( )是数控编程的基本步骤之一。
A．零件图设计 B．确定机床坐标系C．传输零件加工程序 D．分析图样、确定加工工艺过程5．进给率的单位有( )和( )两种。
A．mm/min，mm／r； B．mm／h，m／r；C．m／min，mm／min； D．mm／min，r／min。
实训报告数控加工工艺与编程
实训报告数控加工工艺与编程姓名学号一、实训目的：1、了解数控的编程特点;2、掌握数控编程过程中的工艺处理内容和方法;3、了解刀具补偿的概念,理解刀具补偿的建立、执行与取消条件;掌握刀具补偿指令的编程方法;4、掌握基本的编程方法,能够综合应用数控指令编制相应零件的数控程序;5、掌握T、F、S、M功能指令的指令格式与编程方法；掌握常用的G功能指令的指令格式与编程方法;6、能够编制中等复杂典型零件轴类、盘类、套类、板类零件的加工程序并在机床上完成零件的加工;7、熟悉掌握工件装夹、刀具装夹、编程原点找正、对刀等操作方法及步骤;8、熟悉数控机床的操作、维护、保养及简单故障的排除;9、熟悉数控系统的性能、特点及应用;二、实训准备1、设备：数控车床、数控铣床FANUC系统2、刀具: 外圆车刀、切刀、螺纹车刀、12铣刀、8钻头3、材料：25×100棒料、80×80×30板料4、相关工量具：游标卡尺、千分尺、直尺三、实训要求通过实训,主要提高以下三方面的能力要求：1、工艺能力：能根据图纸的几何特征和技术参数要求,运用数控加工工艺知识,选择加工方法、装夹定位方式、合理的选用加工所用的刀具几何参数,划分加工工艺和工步、安排加工路线、确定切削参数;在此基础上能够完成中等复杂零件数控加工艺文件的编制;2、编程能力：能够根据图纸的技术要求和数控机床规定的指令格式与编程方法,正确地编制中等复杂典型零件的加工程序,为数控加工做准备;3、操作能力：掌握一种典型机床的操作方法,能够独立的进行机床的基本操作,达到国家职业资格标准的中级操作水平;通过实训,能按零件图纸的技术要求,在规定的时间内,完成中等复杂零件的数控加工和质量控制;四、实训内容1、数控机床的具体操作：1机床操作面板与控制面板及其按钮使用和各键的功能;2机床的开、关机;3工件、刀具的安装及调整,对刀的方法,工件坐标系的建立等及其注意事项;4实训用数控机床的特殊指令与常用指令及其使用方法;5程序的编辑与输入及其注意事项;6刀补的建立、应用和取消;7程序模拟加工;8数控机床的维护及保养;2、弄懂G、M、T、S、F功能代码的具体含义和使用方法;3、搞懂出错报警的内容及解决办法;4、熟悉数控系统的各项功能以及正确的操作方法;5、进行零件的实际加工;1用基本的数控指令编程;G00、G01、G02、G03、G04、G33 、G50等2进行多刀具加工时怎样建立刀具的位置和刀补;G40、G41、G42等3提高程序的简洁程度用单一固定循环写数控程序;G22、G32、G80等4对于形状复杂的零件复合循环写数控程序;G71、G72、G92等零件1：工件坐标系如图中所示1工艺分析三爪卡盘固定,100mm卡规定长,编程原点为x0,z0在小端面圆心,加工起点在x26,z0点,换刀点在x100,z100处2相关数据确定因所加工零件外形尺寸为φ24,故选用φ25的棒料,因机床加工吃刀量有限,所以第一次车φ ,长度28第二次车φ长16,第三次φ长14,第四次φ长14级粗圆弧然后是精车的余量3制定加工方案及加工路线加工工艺流程为车外圆及端面选用90°车刀,刀号为1号,刀补为1号；车螺纹选用螺纹车刀,刀号为2号,刀补为2号；切断选用切断刀,刀号为3号,刀补为3号;加工工艺流程为：车外圆及端面选用90°车刀,刀号为1号,刀补为1号；车螺纹选用螺纹车刀,刀号为2号,刀补为2号；切断选用切断刀,刀号为3号,刀补为3号;根据所建立的工件坐标系和加工流程,编制数控程序,具体如表所示;实例加工程序：零件二:毛坯为80mm×80mm×30mm 材料为塑料1工艺分析尺寸精度与粗糙度无要求;选择80mm×80mm×30mm的毛坯这个工件由圆台、凸台和孔组成2确定装夹方案使用平口虎钳装夹加紧3确定加工顺序建立刀具半径补偿粗铣轮廓改变刀具半径补偿精铣轮廓孔的加工采用钻中心孔方案4刀具选择直径为12mm的平底铣刀、直径为8mm的中心钻5切削用量的选择主轴转速1200r/min 进给速度200mm/min 背吃刀量6数控加工工序O0001G54X0Y0Z502100M03S1200G41G00X0Y-30D01G01Z-7F200G02X0Y-30J30F200G01Z-14G02X0Y-30J30G00Z50X0 Y0 Z-35 R10 F80G49Z100G00X0Y0Z100M05M30五、实训心得实习,就是把所学的理论知识,运用到客观实际中去,使自己所学的理论知识有用武之地;只学不实践,所学的就等于零,理论应该与实践相结合.另一方面,实践可为以后找工作打基础.通过这段时间的实习,学到一些在学校里学不到的东西;因为环境的不同,接触的人与事不同,从中所学的东西自然就不一样了;要学会从实践中学习,从学习中实践.而且在中国的经济飞速发展,又加入了世贸,国内外经济日趋变化,每天都不断有新的东西涌现,在拥有了越来越多的机会的同时,也有了更多的挑战,中国的经济越和外面接轨,对于人才的要求就会越来越高,我们不只要学好学校里所学到的知识,还要不断从生活中,实践中学其他知识,不断地从各方面武装自已,才能在竞争中突出自已,表现自已;为期两周的实习结束了,短短的两周让我对数控系统有了更全面的认识,对数控有了更深的了解,经过这次实习,我们熟练的掌握了数控程序的编程和数控加工的操作,收获颇多;例如：①通过这次实习我们了解了现代机械制造工业的生产方式和工艺过程;熟悉工程材料主要成形方法和主要机械加工方法及其所用主要设备的工作原理和典型结构、工夹量具的使用以及安全操作技术;了解机械制造工艺知识和新工艺、新技术、新设备在机械制造中的应用;②在工程材料主要成形加工方法和主要机械加工方法上,具有初步的独立操作技能;③在了解、熟悉和掌握一定的工程基础知识和操作技能过程中,培养、提高和加强了我们的工程实践能力、创新意识和创新能力;④这次实习,让我们明白做事要认真小心细致,不得有半点马虎;同时也培养了我们坚强不屈的本质,不到最后一秒决不放弃的毅力⑤培养和锻炼了劳动观点、质量和经济观念,强化遵守劳动纪律、遵守安全技术规则和爱护国家财产的自觉性,提高了我们的整体综合素质;⑥在整个实习过程中,老师对我们的纪律要求非常严格,制订了学生实习守则,同时加强清理机床场地、遵守各工种的安全操作规程等要求,对学生的综合工程素质培养起到了较好的促进作用;⑦在我们组的团结奋斗下,顺利完成任务,感谢我们组员的积极配合,这使我意识到团结的重要性;一个团队的力量是不可估量的,实训虽短,但获益匪浅;在实习过程中,老师耐心地给我们讲解数控指令的使用,在老师的指导下,我们很快就上手了,踏入了数控这个门槛,还适当地给我们布置些作业,我们也积极认真地对待,认真完成每一次老师布置下来的任务;在完成任务之余,我们还发挥自己的想象空间,自己尝试着铣一些自己想要有图案零件,效果还不错;课本上学的知识都是最基本的知识,不管现实情况怎样变化,抓住了最基本的就可以以不变应万变;如今有不少学生实习时都觉得课堂上学的知识用不上,出现挫折感,可我觉得,要是没有书本知识作铺垫,又哪应付瞬息万变的社会呢经过这次实训,虽然时间很短,可我学到的却是我一个学期在学校难以了解的;很快我们就要步入社会,面临就业了,就业单位不会像老师那样点点滴滴细致入微地把要做的工作告诉我们,更多的是需要我们自己去观察、学习;不具备这项能力就难以胜任未来的挑战;随着科学的迅猛发展,新技术的广泛应用,会有很多领域是我们未曾接触过的,只有敢于去尝试才能有所突破,有所创新;就像我在实习中接触到的零件的加工,虽然它的危险性很大,但是要亲自去操作而且要作出成品,这样就锻炼了我敢于尝试的勇气;作以外的事情,尽管许多情况我们不一定遇到,可有所了解做到心中有底,也算是此次实训的其中一个目的;。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、数控加工工艺的主要内容
2．数控加工的工艺特点
工艺的内容十分具体 工艺的设计非常严密 注重加工的适应性
二、数控加工工艺的主要内容
3．数控加工的工艺适应性
一般可按工艺适应程度将零件分为下列三类。
(1)最适应类 ①形状复杂，加工精度要求高 ②用数学模型描述的复杂曲线或曲面
轮廓零件 ③难测量.难控制进给或难控制尺寸的壳体或盒型零件 ④ 必须在一次装夹中合并完成铣.镗.铰或攻丝等多工序的零件。 (2)较适应类
完成的那一部分工艺过程，称为工序。 区分工序的主要依据，是设备(或工作地)是否变动和完成的那一部
分工艺内容是否连续。零件加工的设备变动后，即构成了另一 工序。 工序不仅是制订工艺过程的基本单元，也是制订时间定额.配备工 人.安排作业计划和进行质量检验的基本单元。
三、数控加工工艺过程的组成
2．工步与行程 在一个工序内，往往需要采用不同的工具对不同的表面进行加工。
零件 ③加工余量很不稳定，且数控机床上无在线检测系统可自动 调整零件坐标位置的零件 ④必须用特定的工艺装备协调加工的零 件。
三、数控加工工艺过程的组成
数控加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列 的工序组成的，而工序又可分为安装、工位、 工步和行程。
三、数控加工工艺过程的组成
1．工序 一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续
四、对零件图进行数控加工工艺分析
(一)结构工艺性分析
1．零件结构工艺性
在满足使用要求前提下零件加工的可行性和经济性，即所设计的零件结 构应便于加工成形，并且成本低、效率高。
尽可能发挥数控加工的优越性原则下进行
四、对零件图进行数控加工工艺分析
(一)结构工艺性分析
2．零件结构工艺性分析的主要内容 (1)审查与分析零件图纸中的尺寸标注方法是否适应数控加工的特点 采用坐标法标注， (2)审查与分析零件图纸中构成轮廓的几何元素的条件是否充分、正
艺分析 (3)进行数控加工的工艺设计 (4)根据编程的需要，对零件图形进行数学处理和计算 (5) 编写加工程序单(自动编程时为源程序，由计算机自动生成目标
程序＿加工程序) (6) 按程序单制作控制介质，如穿孔纸带.磁带和磁盘等 (7) 检验与修改加工程序 (8) 首件试加工以进一步修改加工程序，并对现场问题进行处理 (9) 编制数控加工工艺技术文件，如数控加工工序卡.刀具卡.程序说
阅
工
制
数
读
艺
定
控
图
分
工
编
纸
析
艺
程
虽然数控加工与传统的机械加工相 比，在加工的方法和内容上有许多 相似之处，但由于采用了数字化的 控制形式和数控机床，许多传统加 工过程中的人工操作被计算机和数
控系统的自动控制所取代。
2．数控加工技术
普通金属切削加工
计算机数控
综合的一门 先进加工技术
计算机辅助制造
3．数控加工工艺 是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总和， 应用于整个数控加工工艺过程。
的工步部分。 空行程：是指刀具以非加工进给速度相对工件所完成一次进给运动
的工步部分。
三、数控加工工艺过程的组成
3．安装与工位
工件在加工之前，在机床或夹具上先占据一正确位置(定位)，然后 再予以夹紧的过程称为装夹。工件(或装配单元)经一次装夹后所 完成的那一部分工序内容称为安装。在一个工序中，工件可能 只需一次安装，也可能需要几次安装。工件加工中应尽量减少 安装的次数，因为多次安装就造成多一次的安装误差，而且还 增加了辅助时间。
确
(3)审查与分析在数控车床上加工时零件结构的合理性 例如图1-6a所示零件，需用三把不同宽度的切槽刀切槽，如无特殊
第一章数控加工工艺与编程基础
� 第一节 数控加工工艺基本内容
一、数控加工工艺基本概念
数控 加工
数控加工 技术
数控加 工工艺
数控加工 工艺过程
1．数控加工
是根据零件图样及工艺要求等原始条件编制零件数控加工程序 (简称为数控程序)，输入数控系统，控制数控机床中刀具与工件 的相对运动，从而完成零件的加工。
①在通用机床上加工时极易受人为因素干扰，零件价值又高，一旦质 量失控便造成重大经济损失的零件 ②在通用机床上加工必须制造 复杂的专用工装的零件 ③需要多次更改设计后才能定型的零件 ④ 在通用机床上加工需要做长时间调整的零件 ⑤用通用机床加工 时，生产率很低或体力劳动强度很大的零件。
(3)不适应类 ①生产批量大的零件 ②装夹困难或完全靠找正定位来保证加工精度的
为了便于分析和描述工序的内容，工序还可以进一步划分工步。 工步是指在加工表面(或装配时的连接表面)和加工(或装配)工具 不变的条件下所完成的那部分工艺过程。一个工序可以包括几 个工步，也可以只有一个工步。
行程，又称进给次数，有工作行程和空行程。 工作行程：是指刀具以加工进给速度相对工件所完成一次进给运动
4．数控加工工艺过程
� 是利用切削工具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、 表面位置、表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。
二、数控加工工艺的主要内容
1．数控加工工艺的主要内容 (1)通过零件图分析选择并确定进行数控加工的内容 (2)结合加工表面的特点和数控设备的功能对零件进行数控加工的工
为了完成一定的工序内容，一次装夹工件后，工件(或装配单元)与 夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据 的每一个位置称为工位。为了减少工件安装的次数，在大批量 生产时，常采用各种回转工作台.回转夹具或移位夹具，使工件 在一次安装中先后处于几个不同位置进行加工。此时工件在机 床上占据每一个加工位置均称为工位。图1.2所示为一种用回转 工作台在一次安装中顺序完成装卸工件.钻孔.扩孔和铰孔4个工 位加工的实例。
数控加工工艺及编程 目录
�第一章数控加工工艺与编程基础
� 第二章数控刀具
� 第三章数控车削加工工艺制定与编程
� 第四章数控镗铣削加工工艺制定与编程
� 第五章数控电火花线切割加工工艺制定 与编程
第一章数控加工工艺与编程基础
本章学习目的
了解数控加工工艺内容，学会对零件图进行数控加工工艺 分析，掌握数控加工余量、工序尺寸和公差的确定方法； 熟悉数控机床坐标系、工件坐标系、编程方法和内容、格 式及常用指令，并要能对零件图编出数控加工工艺路线。