第一章数控加工编程基础.pptx
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《数控加工基础》PPT幻灯片PPT
数控编程： 根据零件图和制定的工艺内容，再按照所用数控系统规定的指令代码 及程序格式进行数控编程；
程序传输： 将编写好的程序通过传输接口，输入到数控机床的数控装置中。调整
好机床并调用该程序后，就可以加工出符合图纸要求的零件。
手工编程的内容和步骤
选择并 确定进 行数控 加工的
内容
数控加 工的工
艺分析
1. 坐标轴的运动方向及其命名
统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向，可使编程方便，并 使编出的程序对同类型机床有通用性。同时也给 维修和使用带来极 大的方便。ISO和我国都拟定了命名的标准。
• 进给运动坐标系
ISO和中国标准规定： – 数控机床的每个进给轴(直线进给、圆进给) 定义为
坐标系中的一个坐标轴。
+X +Z
• Y坐标 （最后确定的坐标）
利用已确定的X.Z坐标的正方向，用右手定则 或右手螺旋法则，确定Y坐标的正方向。
• 右手定则：大姆指指向+X，中指指向+Z，则 +Y方向为食指指向。
• 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 坐标系
编程总是基于某一坐标系统的，为了编程方 便，一律假定工件不动，刀具运动，即编程 坐标系。因此，弄清楚数控机床坐标系和工 件坐标系的概念及相互关系是至关重要的。
控系统的自动控制所取代。
阅读零件图纸： 充分了解图纸的技术要求，如尺寸精度、形位公差、表面粗糙度、工 件的材料、硬度、加工性能以及工件数量等；
工艺分析： 根据零件图纸的要求进行工艺分析，其中包括零件的结构工艺性分析、 材料和设计精度合理性分析、大致工艺步骤等；
数学处理和制定工艺： 根据工艺分析制定出加工所需要的一切工艺信息——如：加工工艺路 线、工艺要求、刀具的运动轨迹、位移量、切削用量（主轴转速、进 给量、吃刀深度）以及辅助功能（换刀、主轴正转或反转、切削液开 或关）等，并填写加工工序卡和工艺过程卡；
程序传输： 将编写好的程序通过传输接口，输入到数控机床的数控装置中。调整
好机床并调用该程序后，就可以加工出符合图纸要求的零件。
手工编程的内容和步骤
选择并 确定进 行数控 加工的
内容
数控加 工的工
艺分析
1. 坐标轴的运动方向及其命名
统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向，可使编程方便，并 使编出的程序对同类型机床有通用性。同时也给 维修和使用带来极 大的方便。ISO和我国都拟定了命名的标准。
• 进给运动坐标系
ISO和中国标准规定： – 数控机床的每个进给轴(直线进给、圆进给) 定义为
坐标系中的一个坐标轴。
+X +Z
• Y坐标 （最后确定的坐标）
利用已确定的X.Z坐标的正方向，用右手定则 或右手螺旋法则，确定Y坐标的正方向。
• 右手定则：大姆指指向+X，中指指向+Z，则 +Y方向为食指指向。
• 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 坐标系
编程总是基于某一坐标系统的，为了编程方 便，一律假定工件不动，刀具运动，即编程 坐标系。因此，弄清楚数控机床坐标系和工 件坐标系的概念及相互关系是至关重要的。
控系统的自动控制所取代。
阅读零件图纸： 充分了解图纸的技术要求，如尺寸精度、形位公差、表面粗糙度、工 件的材料、硬度、加工性能以及工件数量等；
工艺分析： 根据零件图纸的要求进行工艺分析，其中包括零件的结构工艺性分析、 材料和设计精度合理性分析、大致工艺步骤等；
数学处理和制定工艺： 根据工艺分析制定出加工所需要的一切工艺信息——如：加工工艺路 线、工艺要求、刀具的运动轨迹、位移量、切削用量（主轴转速、进 给量、吃刀深度）以及辅助功能（换刀、主轴正转或反转、切削液开 或关）等，并填写加工工序卡和工艺过程卡；
数控加工编程基础-PPT课件-PPT课件
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之间实现通讯用的接口。随着DNC数控技术的发展，
数控机床已成为无人控制工厂的基本组成单元。
结
束
第1章 数控加工编程基础 我国在20世纪70年代初期，当时是采用分立元件， 性能不稳定，可靠性差。 《 1980年在引进、消化、吸收国外先进技术的基础 数 控 上，北京机床研究所又开发出BS03经济型数控和 编 BS04全功能数控系统，航天部706所研制出MNC864 程 与 数控系统。 操 作 20世纪90年代末，华中数控自主开发出基于PC-NC 》 胡 的HNC数控系统，达到了国际先进水平，加大了我国数 毅 控机床在国际上的竞争力度。 光
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结
束
第1章 数控加工编程基础
《 数 控 编 程 与 操 作 》 胡 毅 光
Z X Z X Y
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结
束
图1-2 数控机床的控制坐标数 (a) 两坐标数控车床；(b) 三坐标数控铣床
第1章 数控加工编程基础
《 数 控 编 程 与 操 作 》 胡 毅 光
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径 半 具 刀
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Y B
编程轨迹
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结
X
刀具 ( c )
束
第1章 数控加工编程基础 刀补是指数控加工中的刀具半径补偿和刀具长度 补偿功能。 《 数 控 编 程 与 操 作 》 胡 毅 光
刀心轨迹 Y 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 X0 (a ) (b ) R A A
径 半 具 刀
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结
束
第1章 数控加工编程基础 如某步进电机驱动的数控轴，其脉冲当量为0.002 mm，若数控装置在0.5分钟内发送出20 000个进给指令 《 数 控 编 程 与 操 作 》 胡 毅 光
之间实现通讯用的接口。随着DNC数控技术的发展，
数控机床已成为无人控制工厂的基本组成单元。
结
束
第1章 数控加工编程基础 我国在20世纪70年代初期，当时是采用分立元件， 性能不稳定，可靠性差。 《 1980年在引进、消化、吸收国外先进技术的基础 数 控 上，北京机床研究所又开发出BS03经济型数控和 编 BS04全功能数控系统，航天部706所研制出MNC864 程 与 数控系统。 操 作 20世纪90年代末，华中数控自主开发出基于PC-NC 》 胡 的HNC数控系统，达到了国际先进水平，加大了我国数 毅 控机床在国际上的竞争力度。 光
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第1章 数控加工编程基础
《 数 控 编 程 与 操 作 》 胡 毅 光
Z X Z X Y
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图1-2 数控机床的控制坐标数 (a) 两坐标数控车床；(b) 三坐标数控铣床
第1章 数控加工编程基础
《 数 控 编 程 与 操 作 》 胡 毅 光
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径 半 具 刀
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Y B
编程轨迹
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结
X
刀具 ( c )
束
第1章 数控加工编程基础 刀补是指数控加工中的刀具半径补偿和刀具长度 补偿功能。 《 数 控 编 程 与 操 作 》 胡 毅 光
刀心轨迹 Y 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 X0 (a ) (b ) R A A
径 半 具 刀
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结
束
第1章 数控加工编程基础 如某步进电机驱动的数控轴，其脉冲当量为0.002 mm，若数控装置在0.5分钟内发送出20 000个进给指令 《 数 控 编 程 与 操 作 》 胡 毅 光
数控编程教程(共95张PPT)
因此，这种格式具有程序简单、可读性强，易于检查等优点。
第二节 数控编程常用的指令及其格式
主程序、子程序
在一个零件的加工程序 中，若有一定量的连续 的程序段在几处完全重 复出现，则可将这些重 复的程序串单独抽出来， 按一定的格式做成子程 序。
11/7/2023
－25－
第二节 数控编程常用的指令及其格式
码的程序段中有效； ● 模态M功能（续效代码）：一组可相互注销的 M功
能，这些功能在被同一组的另一个功能注销前一直 有效。
第三章 数控系统编程指令体系
模态 M功能组中包含一个缺省功能，系统上电时 将被初始化为该功能。
M 功能还可分为前作用 M 功能和后作用 M 功能二类。 ● 前作用 M 功能：在程序段编制的轴运动之前执行； ● 后作用 M 功能：在程序段编制的轴运动之后执行。
迹生成功能进行数控编程。
4．后置代码生成 后置处理的目的是形成数控指令文件，利用CAM系统提供的后置
处理器可方便地生成和特定机床相匹配的加工代码。
5．加工代码输出
第一节 数控编程的几何基础
1.1 机床坐标系 为了确定机床个运动部件的运动方向和移动距离，需要
在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫做机床坐标系 1.2 机床坐标轴及其方向
常用地址码的含义如表所示
机能 程序号 顺序号 准备机能
坐标指令
进给机能 主轴机能 刀具机能
辅助机能
补偿 暂停 子程序调用 重复 参数
地址码
O N G X.Y.Z A.B.C.U.V.W R I.J.K F S T
M B
H.D P.X
I P.Q.R
意义
程序编号 顺序编号 机床动作方式指令 坐标轴移动指令 附加轴移动指令 圆弧半径 圆弧中心坐标 进给速度指令 主轴转速指令 刀具编号指令
第二节 数控编程常用的指令及其格式
主程序、子程序
在一个零件的加工程序 中，若有一定量的连续 的程序段在几处完全重 复出现，则可将这些重 复的程序串单独抽出来， 按一定的格式做成子程 序。
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第二节 数控编程常用的指令及其格式
码的程序段中有效； ● 模态M功能（续效代码）：一组可相互注销的 M功
能，这些功能在被同一组的另一个功能注销前一直 有效。
第三章 数控系统编程指令体系
模态 M功能组中包含一个缺省功能，系统上电时 将被初始化为该功能。
M 功能还可分为前作用 M 功能和后作用 M 功能二类。 ● 前作用 M 功能：在程序段编制的轴运动之前执行； ● 后作用 M 功能：在程序段编制的轴运动之后执行。
迹生成功能进行数控编程。
4．后置代码生成 后置处理的目的是形成数控指令文件，利用CAM系统提供的后置
处理器可方便地生成和特定机床相匹配的加工代码。
5．加工代码输出
第一节 数控编程的几何基础
1.1 机床坐标系 为了确定机床个运动部件的运动方向和移动距离，需要
在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫做机床坐标系 1.2 机床坐标轴及其方向
常用地址码的含义如表所示
机能 程序号 顺序号 准备机能
坐标指令
进给机能 主轴机能 刀具机能
辅助机能
补偿 暂停 子程序调用 重复 参数
地址码
O N G X.Y.Z A.B.C.U.V.W R I.J.K F S T
M B
H.D P.X
I P.Q.R
意义
程序编号 顺序编号 机床动作方式指令 坐标轴移动指令 附加轴移动指令 圆弧半径 圆弧中心坐标 进给速度指令 主轴转速指令 刀具编号指令
第1章 数控加工实用基础(3).ppt
➢ 切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，应以刀具快
速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。
❖退刀时，沿轮廓延长
线工进退出至工件附近， 再快速退刀。一般先退X 轴，后退Z轴。
五、 绝对编程与增量编程
数控编程通常都是按照组成图形的线段或圆弧的 端点的坐标来进行的。
绝对编程：指令轮廓终点相对于工件原点绝 对坐标值的编程方式。
说明
➢1、G54～G59是系统预置的六个坐标系，可根据
需要选用。
➢2、G54～G59建立的工件坐标原点是相对于机床
原点而言的，在程序运行前已设定好，在程序运行 中是无法重置的。
➢3、G54～G59预置建立的工件坐标原点在机床坐
标系中的坐标值可用 MDI 方式输入，系统自动记忆。
➢4、使用该组指令前，必须先回参考点。
增量编程：指令轮廓终点相对于轮廓起点坐 标增量的编程方式。
有些数控系统还可采用极坐标编程
绝对编程G90 增量编程G91
均为模态指令
绝对编程：G90 G01 X100.0 Z50.0; 增量编程：G91 G01 X60.0 Z-100.0;
绝对编程和增量编程
在越来越多车床中
X、Z表示绝对编程 U、W表示增量编程
允许同一程序段中二者混合使用
直线A→B ,可用： 绝对: G01 X100.0 Z50.0; 相对: G01 U60.0 W-100.0; 混用: G01 X100.0 W-100.0;
或 G01 U60.0 Z50.0;
第二节 数控车床基本G指令应用
一、坐标系设定
1、用G50设定工件坐标系 指令：G50 格式：G50 X _ Z_
1．快速点位移动G00
格式：G00 X(U)_Z(W)_；
速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。
❖退刀时，沿轮廓延长
线工进退出至工件附近， 再快速退刀。一般先退X 轴，后退Z轴。
五、 绝对编程与增量编程
数控编程通常都是按照组成图形的线段或圆弧的 端点的坐标来进行的。
绝对编程：指令轮廓终点相对于工件原点绝 对坐标值的编程方式。
说明
➢1、G54～G59是系统预置的六个坐标系，可根据
需要选用。
➢2、G54～G59建立的工件坐标原点是相对于机床
原点而言的，在程序运行前已设定好，在程序运行 中是无法重置的。
➢3、G54～G59预置建立的工件坐标原点在机床坐
标系中的坐标值可用 MDI 方式输入，系统自动记忆。
➢4、使用该组指令前，必须先回参考点。
增量编程：指令轮廓终点相对于轮廓起点坐 标增量的编程方式。
有些数控系统还可采用极坐标编程
绝对编程G90 增量编程G91
均为模态指令
绝对编程：G90 G01 X100.0 Z50.0; 增量编程：G91 G01 X60.0 Z-100.0;
绝对编程和增量编程
在越来越多车床中
X、Z表示绝对编程 U、W表示增量编程
允许同一程序段中二者混合使用
直线A→B ,可用： 绝对: G01 X100.0 Z50.0; 相对: G01 U60.0 W-100.0; 混用: G01 X100.0 W-100.0;
或 G01 U60.0 Z50.0;
第二节 数控车床基本G指令应用
一、坐标系设定
1、用G50设定工件坐标系 指令：G50 格式：G50 X _ Z_
1．快速点位移动G00
格式：G00 X(U)_Z(W)_；
第1章 数控加工基础知识.ppt
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1.1 数控机床相关知识
①点位控制数控机床。这类数控机床的主要特点是，只控制刀具(或工 作台)从一点移动到另一点的准确定位，数控机床移动部件在移动中不 进行加工，只要求以最快的速度从一点移动到另一点。至于点与点之间 的移动轨迹(路径与方向)并无严格要求，各坐标轴之间的运动并不相关， 如图1-3。如数控钻床、数控镗床和数控冲床等； ②直线控制数控机床。这类机床是在定位控制基础上，除控制点与点之 间的准确定位外，还要求从一点到另一点之间按直线移动、按指定的进 给速度做直线切削，如图1-4所示。例如平面铣削的数控铣床、阶梯车 削的数控车床、磨削加工的数控磨床等都按指定的进给速度做直线切削。 ③轮廓控制数控机床。轮廓控制数控机床也称为连续控制数控机床，
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1.1 数控机床相关知识
③产品一致性好。由于数控机床按照预定的加工程序自动进行加工，在 加工过程中消除了操作者人为的操作误差，因而零件加工的一致性好。 ④能够实现复杂零件的加工。由于数控机床能够实现多轴联动，可加工 出普通机床无法完成的空间曲线和曲面，因而在航空、航天领域和对复 杂型面的模具加工中得到了广泛应用。 ⑤生产效率高。数控机床的刚性好，功率大，主轴转速高，进给速度范 围宽，平滑无级变速，容易选择较大及合理的切削用量，可减少许多调 整时间。此外，数控机床加工可免去划线工序，节省加工过程的中间检 验时间。由于空行程速度远高于普通机床，因此也能节省很多时间。
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1.1 数控机床相关知识
⑥机械传动链短，结构简单。数控机床的主传动多采用分段无级变速， 主轴箱结构简单;进给采用伺服电动机驱动，省去了庞杂的进给变速箱。 因此传动链短，机械结构简单。 ► 2.数控机床的分类
数控机床可从不同的角度进行分类，通常的分类方法有:按控制系统 的特点分类、按控制联动的坐标轴分类、按伺服系统控制的方式分类、 按工艺用途分类、按数控装置类型分类以及按数控系统的功能水平分类。 (1)按控制系统的特点分类
1.1 数控机床相关知识
①点位控制数控机床。这类数控机床的主要特点是，只控制刀具(或工 作台)从一点移动到另一点的准确定位，数控机床移动部件在移动中不 进行加工，只要求以最快的速度从一点移动到另一点。至于点与点之间 的移动轨迹(路径与方向)并无严格要求，各坐标轴之间的运动并不相关， 如图1-3。如数控钻床、数控镗床和数控冲床等； ②直线控制数控机床。这类机床是在定位控制基础上，除控制点与点之 间的准确定位外，还要求从一点到另一点之间按直线移动、按指定的进 给速度做直线切削，如图1-4所示。例如平面铣削的数控铣床、阶梯车 削的数控车床、磨削加工的数控磨床等都按指定的进给速度做直线切削。 ③轮廓控制数控机床。轮廓控制数控机床也称为连续控制数控机床，
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1.1 数控机床相关知识
③产品一致性好。由于数控机床按照预定的加工程序自动进行加工，在 加工过程中消除了操作者人为的操作误差，因而零件加工的一致性好。 ④能够实现复杂零件的加工。由于数控机床能够实现多轴联动，可加工 出普通机床无法完成的空间曲线和曲面，因而在航空、航天领域和对复 杂型面的模具加工中得到了广泛应用。 ⑤生产效率高。数控机床的刚性好，功率大，主轴转速高，进给速度范 围宽，平滑无级变速，容易选择较大及合理的切削用量，可减少许多调 整时间。此外，数控机床加工可免去划线工序，节省加工过程的中间检 验时间。由于空行程速度远高于普通机床，因此也能节省很多时间。
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1.1 数控机床相关知识
⑥机械传动链短，结构简单。数控机床的主传动多采用分段无级变速， 主轴箱结构简单;进给采用伺服电动机驱动，省去了庞杂的进给变速箱。 因此传动链短，机械结构简单。 ► 2.数控机床的分类
数控机床可从不同的角度进行分类，通常的分类方法有:按控制系统 的特点分类、按控制联动的坐标轴分类、按伺服系统控制的方式分类、 按工艺用途分类、按数控装置类型分类以及按数控系统的功能水平分类。 (1)按控制系统的特点分类
第1章数控加工的编程基础ppt课件
3.数控编程的种类 （1〕手工编程
手工编程就是从分析零件图样、确定加 工工艺过程、数值计算、编写零件加工程序 单、制备控制介质到程序校验都是由人工完 成。对于加工形状简单、计算量小、程序不 多的零件，采用手工编程较容易，而且经济、 及时。 （2〕自动编程
自动编程是利用计算机专用软件对复杂 零件进行数控加工程序编制的过程。
零件图纸
图纸工艺分析
计算运动轨迹
修
程序编制
正
制备控制介质
校验和试切
错误
（4〕制备控制介质
将程序单上的内容记录在 控制介质上，作为数控系 统的输入信息，若程序较 简单，也可直接通过键盘 输入。
零件图纸
图纸工艺分析
计算运动轨迹
修
程序编制
正
制备控制介质
校验和试切
错误
（5〕程序的校验和试切
校般检所验采查制和 用 机备试 空 床的切 走 运控削 刀 动制，校轨介才验迹质能、与，用空动必于运作须正转的经式画正过加图确进工校性一。验。步一以的
2.数控系统的功能
数控系统是数控机床的核心。数控机床根据功能和性能要求，配置不 同的数控系统。无论何种数控系统，其基本功能有5种，分别是： （1〕准备功能——准备功能是使数控机床作好某种操作准备的指令，用地址G 和数字表示，如G00、G01、G94等。 （2〕刀具功能——刀具功能字T。由地址功能码T和数字组成。刀具功能的 数字是指定的刀号，数字的位数由所用的系统决定。 （3〕主轴速度功能——主轴转速功能字S，由地址码S和数字组成，主要用 于主轴速度控制。 （4〕进给功能——进给功能字F表示刀具中心运动时的进给速度，进给功 能用F代码直接指定各轴的进给速度。由地址码F和数字构成。 （5〕辅助功能——辅助功能也叫M功能或M代码，它是控制机床或系统的开 关功能的一种命令。由地址码M和数字组成。常用的辅助功能有程序停、主 轴正/反转、冷却液接通和断开、换刀等。
数控机床编程与操作教学课件(全)
围较广，可以加工平面、锥度表面、多型腔工件表面等，主轴带有旋转 功能的机床还可以进行螺旋面加工。此外，电火花成形加工还可以与其 他加工工艺结合形成复合加工，例如,可以利用电能、电化学能、声能对 材料进行复合加工。
（4）可以获得较好的表面质量。电火花成形加工的表面质量较好， 加工表面微观形貌光滑，工件的棱边、尖角处无毛刺。
动主轴头型（见图1）和十字工作
台型（见图2）两种形式。
24 第 一 章 数 控 电 加 工 基 础
2-十字工作台型双立柱式电火花成形机床 1—床身2—立柱３—工作台(Y′轴) ４—滑板（X′轴） ５—工作液槽６—主轴头（W轴）７—主轴（Z轴）８—电极安装板
９—旋转轴（Ｃ轴）10—电极11—槽梁
第二节 数控电火花加工机床
20世纪80年代后期，大型高速线切割机床（加工速度在200 mm2/min以上）和四轴联动线切割机床研制成功，可切割锥度在6°以上 的零件。
4 第一章 数控电加工基础
第一节 数控电加工概述
一、电加工技术的发展
20世纪90年代，国内快走丝线切割机床的加工速度达到了60～80 mm2/min，进一步拓宽了电加工技术的应用范围。
电火花加工原理及应用 a）电火花加工原理 b)电火花镜面加工
1—工具电极 2—工件
8 第一章 数控电加工基础
第一节 数控电加工概述
1.电火花线切割加工原理 电火花线切割加工简称线切割加工，属于电火花加工方法之一。它
是以一根移动的金属丝（电极丝）作为工具电极，与工件之间产生火花 放电，对工件进行切割，故称为线切割加工。在正常的线切割加工过程 中，电极丝与工件保持较小的间隙，彼此不接触。在电极丝与工件之间 施加一定的电压，使其与工件之间产生局部的击穿放电，放电产生的瞬 时高温使工件局部熔化甚至汽化而被蚀除。同时，电极丝不断进给直至 加工出理想的工件形状。
（4）可以获得较好的表面质量。电火花成形加工的表面质量较好， 加工表面微观形貌光滑，工件的棱边、尖角处无毛刺。
动主轴头型（见图1）和十字工作
台型（见图2）两种形式。
24 第 一 章 数 控 电 加 工 基 础
2-十字工作台型双立柱式电火花成形机床 1—床身2—立柱３—工作台(Y′轴) ４—滑板（X′轴） ５—工作液槽６—主轴头（W轴）７—主轴（Z轴）８—电极安装板
９—旋转轴（Ｃ轴）10—电极11—槽梁
第二节 数控电火花加工机床
20世纪80年代后期，大型高速线切割机床（加工速度在200 mm2/min以上）和四轴联动线切割机床研制成功，可切割锥度在6°以上 的零件。
4 第一章 数控电加工基础
第一节 数控电加工概述
一、电加工技术的发展
20世纪90年代，国内快走丝线切割机床的加工速度达到了60～80 mm2/min，进一步拓宽了电加工技术的应用范围。
电火花加工原理及应用 a）电火花加工原理 b)电火花镜面加工
1—工具电极 2—工件
8 第一章 数控电加工基础
第一节 数控电加工概述
1.电火花线切割加工原理 电火花线切割加工简称线切割加工，属于电火花加工方法之一。它
是以一根移动的金属丝（电极丝）作为工具电极，与工件之间产生火花 放电，对工件进行切割，故称为线切割加工。在正常的线切割加工过程 中，电极丝与工件保持较小的间隙，彼此不接触。在电极丝与工件之间 施加一定的电压，使其与工件之间产生局部的击穿放电，放电产生的瞬 时高温使工件局部熔化甚至汽化而被蚀除。同时，电极丝不断进给直至 加工出理想的工件形状。
数控机床的加工程序编制 ppt课件
ppt课件 14
手工编程过程框图
ppt课件
15
3 字符与代码 字符（Character）是一个关于信息交换的术 语。它是用来组织、控制或表示数据的一些符号， 如数字、字母、标点符号、数学运算符等，是机器 能进行存储或传送的记号，是加工程序的最小组成 单位。常规加工程序用的字符分四类： 一:字母，由大写26个英文字母组成； 二:数字和小数点，由0～9及一个小数点组成； 三:符号，由+、-号组成； 四:功能字符，由程序开始（结束）符（如 “%”）、程序段结束符（如“；”）、跳过任选 程序段符（如“/”）等组成。
程序段各功能字的先后次序不严格规定。
ppt课件 19
程序段功能字按其功能的不同可分为7种类型， 分别是：顺序号字、准备功能字、尺寸字、进给功 能字、主轴转速字、刀具功能字和辅助功能字。 1）顺序号字 顺序号又称程序段号或程序段序号。位于程序 段之首，由地址符N和后续2～4数字组成。 顺序号的作用：对程序的校对和检索修改；作 为条件转向的目标，即作为转向目的程序段的名称。 有顺序号的程序段可以进行复归操作，指加工可以从 程序的中间开始，或回到程序中断处开始。 顺序号的使用规则：为正整数，编程时将第一 程序段冠以N10,以后以间隔10递增，以便于修改。
8
ppt课件
数控加工流程：
ppt课件
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2）数控程序样本： O10 N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 … N80 N90
G55 M03 G01 G01 G01 G01 G03
M05 M30
G90 G01 Z40 F2000 S500 X-50 Y0 Z-5 F100 G42 X-10 Y0 H01 X60 Y0 X80 Y20 R20
数控机床编程的演变过程 1） 数控的基本含义 数控，即数字控制(Numerical Control-NC)， 指用数码化的信号对机床运动及其加工过程进行控 制的一种方法。这种机床以数字字符指令方式控制 机床各部件相对运动，实现机床的加工。相应地这 种机床称为NC机床（NC Machine Tool）。 2） 数控编程的发展 控制介质：数控机床加工零件所需的控制信 息和数据的载体，即用来存放加工程序的载体，也 称程序载体。如穿孔带、穿孔卡、磁带或磁盘等。
手工编程过程框图
ppt课件
15
3 字符与代码 字符（Character）是一个关于信息交换的术 语。它是用来组织、控制或表示数据的一些符号， 如数字、字母、标点符号、数学运算符等，是机器 能进行存储或传送的记号，是加工程序的最小组成 单位。常规加工程序用的字符分四类： 一:字母，由大写26个英文字母组成； 二:数字和小数点，由0～9及一个小数点组成； 三:符号，由+、-号组成； 四:功能字符，由程序开始（结束）符（如 “%”）、程序段结束符（如“；”）、跳过任选 程序段符（如“/”）等组成。
程序段各功能字的先后次序不严格规定。
ppt课件 19
程序段功能字按其功能的不同可分为7种类型， 分别是：顺序号字、准备功能字、尺寸字、进给功 能字、主轴转速字、刀具功能字和辅助功能字。 1）顺序号字 顺序号又称程序段号或程序段序号。位于程序 段之首，由地址符N和后续2～4数字组成。 顺序号的作用：对程序的校对和检索修改；作 为条件转向的目标，即作为转向目的程序段的名称。 有顺序号的程序段可以进行复归操作，指加工可以从 程序的中间开始，或回到程序中断处开始。 顺序号的使用规则：为正整数，编程时将第一 程序段冠以N10,以后以间隔10递增，以便于修改。
8
ppt课件
数控加工流程：
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2）数控程序样本： O10 N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 … N80 N90
G55 M03 G01 G01 G01 G01 G03
M05 M30
G90 G01 Z40 F2000 S500 X-50 Y0 Z-5 F100 G42 X-10 Y0 H01 X60 Y0 X80 Y20 R20
数控机床编程的演变过程 1） 数控的基本含义 数控，即数字控制(Numerical Control-NC)， 指用数码化的信号对机床运动及其加工过程进行控 制的一种方法。这种机床以数字字符指令方式控制 机床各部件相对运动，实现机床的加工。相应地这 种机床称为NC机床（NC Machine Tool）。 2） 数控编程的发展 控制介质：数控机床加工零件所需的控制信 息和数据的载体，即用来存放加工程序的载体，也 称程序载体。如穿孔带、穿孔卡、磁带或磁盘等。
数控加工原理与编程基础.pptx
• 数控机床与普通机床比较：
数控机床在普通机床基础上增加了对机床运动和
动作自动控制 的功能部件，使数控机床能够自动
完成 对零件加工的全过程。
其控制的媒介：数字程序（学习重点）
二、不同加工方式示例
成型零件
成形车刀
仿 型加工
靠模板
数控加工
采用数控机床加工零件时,只需要将零件图 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机床控制系统 中，数控机床便按照事先编好的加工程序, 自动地对被加工零件进行加工.
三、数控加工的特点（优点）
1. 加工精度高，加工质量稳定 ☻ 数控机床的机械精度高 ☻ 数控机床的控制精度高（0.001mm/P） ☻ 无人为误差，加工的一致性好
2. 数控加工的生产效率高 ☻极大地缩短加工的辅助时间（快速行程、自
动换刀） ☻免划线工序 ☻粗、精加工一次装夹完成 ☻无需中途停车检测
选择和交换刀具的刀具指令信号
辅助指令信号:冷却、润滑、夹经 紧、松开、分度等.
3. 伺服系统：数控机床的动力装置
作用：接受数控装置的输出 驱动与放大 实现电→机转换
§1.3 数控加工原理
数控加工过程
加工检验 对刀试切 安装工件 编制并输入程序 数值计算 工艺分析 零件图纸
数控加工原理概述
数控加工原理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 输入到机床控制系统中，再由其进行运算处理 后转成驱动伺服机构的指令信号，从而控制机 床各部件协调动作，自动完成零件的加工。
插补运算的任务就是把这种时实计算出的各个轴的 位移指令输入伺服系统,实现成形运动.
逐点比较法
逐点比较法插补运算是以区域判别为特征，每走 一步都要将加工点的瞬时坐标与相应给定的图形 上的点相比较，判别一下偏差，然后决定下一步 的走向。这样就能得到一个接近给定图形的轨迹， 其最大偏差不超过一个脉冲当量
数控入门基础大全PPT课件
1、数控加工过程
2、数据转换与控制过程
数
①译码
控 编
②刀补运算 ③插补计算 ④PLC控制
程
与 加 工 技 术
4
1.2 数控机床的坐标系
一、机床坐标系 二、坐标轴及其运动方向 三、工件坐标系 四、坐标原点 五、工件坐标系的设定 六、绝对坐标编程及增量坐标编程
辽宁工程技术大学职业技术学院
5
LGDZY 一、机床坐标系
UC=20，VC=-10。
程 与
增量坐标编程在程序段中用 G91指令来设定，该指令表示后 续程序中的所有编程尺寸，都是
加 按增量坐标值给定的。有的数控 系统在程序段中不用G91指令设
工 技
定增量坐标编程，直接用U，V， W给定刀具（或工件）运动轨迹 在X，Y，Z方向的增量坐标值。
术 增量坐标值与刀具（或工件） 的运动方向有关，当刀具运动的
控 利用绝对坐标系确定刀具（或 工件）运动轨迹坐标值的编程方法，
编 称为绝对坐标编程。
程
如图所示，A，B，C三点的坐
与Байду номын сангаас标是以固定的坐标原点O计算的， 其值为：
加
XA=20，YA=10；
工
XB=10，YB=40； XC=30，YC=30。
技 术 绝对坐标编程在程序段中用G90
指令来设定，该指令表示后续程序中
2
LGDZY 一、数控系统及数控机床 1、数字控制
数
用数字化信号对机构的运动过程进行控制。
控 2、数控系统
编
程
实现数字控制相关功能的软、硬件模块的集成。
与 3、计算机数控系统
加 以计算机为核心的数控系统
工 4、数控机床
技
2、数据转换与控制过程
数
①译码
控 编
②刀补运算 ③插补计算 ④PLC控制
程
与 加 工 技 术
4
1.2 数控机床的坐标系
一、机床坐标系 二、坐标轴及其运动方向 三、工件坐标系 四、坐标原点 五、工件坐标系的设定 六、绝对坐标编程及增量坐标编程
辽宁工程技术大学职业技术学院
5
LGDZY 一、机床坐标系
UC=20，VC=-10。
程 与
增量坐标编程在程序段中用 G91指令来设定，该指令表示后 续程序中的所有编程尺寸，都是
加 按增量坐标值给定的。有的数控 系统在程序段中不用G91指令设
工 技
定增量坐标编程，直接用U，V， W给定刀具（或工件）运动轨迹 在X，Y，Z方向的增量坐标值。
术 增量坐标值与刀具（或工件） 的运动方向有关，当刀具运动的
控 利用绝对坐标系确定刀具（或 工件）运动轨迹坐标值的编程方法，
编 称为绝对坐标编程。
程
如图所示，A，B，C三点的坐
与Байду номын сангаас标是以固定的坐标原点O计算的， 其值为：
加
XA=20，YA=10；
工
XB=10，YB=40； XC=30，YC=30。
技 术 绝对坐标编程在程序段中用G90
指令来设定，该指令表示后续程序中
2
LGDZY 一、数控系统及数控机床 1、数字控制
数
用数字化信号对机构的运动过程进行控制。
控 2、数控系统
编
程
实现数字控制相关功能的软、硬件模块的集成。
与 3、计算机数控系统
加 以计算机为核心的数控系统
工 4、数控机床
技
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• 2.数控装置
• 数控装置是数控机床的核心。数控装置从内部存储器中取 出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序，经过 数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处 理后，输出各种控制信息和指令，控制机床各部分的工作， 使其进行规定的有序运动和动作。
• 3.伺服驱动装置及检测反馈装置
•
驱动装置接受来自数控装置的指令信息，经功率放大
•
齐齐哈尔第二机床集团公司与清华大学合作研制的加工 水轮机叶轮的混联机构机床
一、数控机床的组成
Z轴伺服电机 变频主轴 行程开关
机床本体
数控系统及其 操作面板
控制电柜
x-y数控拖板
如图所示是一台三坐标数控铣床组成图
• 1.信息输入
• 输入装置可以是光电阅读机、磁带机或软盘驱动器等。数 控机床加工程序也可通过键盘用手工方式直接输入数控系 统；数控加工程序还可由编程计算机用RS232C或采用网 络通信方式传送到数控系统中。
第1章 数控加工编程基础
1.1 数控加工的基本概念 1.2 数控机床的坐标系 1.3 数控编程的步骤与方法 1.4 数控加工工艺基础 1.5 数控车削工艺基础 1.6 数控铣床和加工中心工艺基础 1.7 数控加工常用刀具
数控机床的产生
• 1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制 飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。
• 1949年，该公司在美国麻省理工学院伺服机构研究 室的协助下，开始数控机床研究，并于1952年试制 成功第一台由大型立式仿形铣床。
• 1959年，加工中心 • 1967年，柔性制造系统 • 20世纪80年代初，柔性制造单元 • 20世纪80年代末90年代初，计算机集成制造系统
我国数控机床现况
• 中国数控机床的发展，大致经历三个阶段： • 1.起步阶段（1958-1979年） • 2.引进技术与开发阶段（1980-1989年） • 3.产业化阶段（1990-2005年）
• （4）加工阶段
•
当执行程序时，机床数控系统（CNC）将加工程序语句
译码、运算，转换成驱动各运动部件的动作指令，在系统的
统一协调下驱动各运动部件的适时运动，自动完成对工件的
加工。
数控机床的特点
• 数控机床的特点 • 1.自动化程度高，减轻劳动强度，改善劳动条件 • 数控机床对零件的加工是按事先编好的程序自动完成的，
• 3．复合加工机床促进新一代高效机床的形成
• 复合机床的含义是在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯 至成品的全部加工。复合机床根据其结构特点，可以分为 工艺复合型和工序复合型两类。
• 4．工艺适用性的专门化数控机床正不断涌现 • 近年来对并联机构机床和混联机构机床的研究（图）以
及对可重构机床（RMT）技术的探索，反映了对制造装 备能更方便地实现个性化、多样化发展的一个追求。 • 5．智能化和集成化成为数字化制造的重要支撑技术 • 采用智能技术来实现多信息融合下的重构优化的智能决 策、过程适应控制、误差补偿智能控制、复杂曲面加工 运动轨迹优化控制、故障自诊断和智能维护以及信息集 成等功能，将大大提升成形和加工精度、提高制造效率。 • 6．发展适应敏捷制造和网络化分布式的制造系统 • 近10年来制造系统的发展历程，基本上遵循以下两个方 向： 增强制造系统的智能化和自治管理功能；发展新型 制造系统以适应不确定性的市场环境。 • 7．向大型化和微小化两极发展 • 8．配套装置和功能部件的品种质量日臻完善
后，严格按照指令信息的要求驱动机床移动部件，以加工
出符合图样要求的零件。因此，它的伺服精度和动态响应 性能是影响数控机床加工精度、表面质量和生产率的重要 因素之一。驱动装置包括控制器（含功率放大器）和执行 机构两大部分。目前大都采用直流或交流伺服电动机作为 执行机构。
•
位置检测装置将数控机床各坐标轴的实际位移量检测
出来，经反馈系统输入到机床的数控装置之后，数控装置
将反馈回来的实际位移量值与设定值进行比较，控制驱动
装置按照指令设定值运动。
• 4.机床本体
•
机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立
柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自
动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各
种切削加工的机械部分。
数控机床发展趋势
• 高精化、高速化、高效化、柔性化、智能化和集成化，并 注重工艺适用性和经济性。
• 1．持续地提高经济加工精度 • 1950-2000年的50年内加工精度提升100倍左右。 • 2．推进全面高速化实现高效制造
• 在刀具材料和刀具结构不断发展的支持下，切削速度不断 地提高。高速化加工另一个特点是大多从单一的高速切削 发展至全面高速化，不仅要缩短切削时间，也要力求降低 辅助时间和技术准备时间。
• （2）编程阶段
•
根据加工工艺信息，用机床数控系统能识别的语言编写
数控加工程序（对加工工艺过程的描述），并填写程序单。
• （3）准备信息载体
•
根据已编好的程序单，将程序存放在信息载体（穿孔带、
磁带、磁盘等）上，通过信息载体将全部加工信息传给数控
系统。若数控加工机床与计算机联网时，可直接将信息载入
数控系统。
•
由于可编程逻辑控制器（PLC）具有响应快，性能可
靠，易于使用、编程和修改程序并可直接启动机床开关等
特点，现已广泛用作数控机床的辅助控1）准备阶段
•
根据加工零件的图纸，确定有关加工数据（刀具轨迹坐
标点、加工的切削用量、刀具尺寸信息等）。根据工艺方案、
选用的夹具、刀具的类型等选择有关其他辅助信息。
操作者除了操作面板、装卸零件、关键工序的中间测量以 及观察机床的运行之外，其他的机床动作直至加工完毕， 都是自动连续完成、不需要进行繁重的重复性手工操作， 劳动强度与紧张程度均可大为减轻，劳动条件也得到相应 的改善。 • 2.适应性强 • 利用数控机床加工改型零件，只需要重新编制程序就能实 现对零件的加工。 • 3.精度高 • 首先是在结构上引入了滚珠丝杠螺母机构、各种消除间隙 结构等，使机械传动的误差尽可能小；其次是采用了软件 精度补偿技术，使机械误差进一步减小；第三是用程序控 制加工，减少了人为因素对加工精度的影响。
• 5.辅助控制装置
•
辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关
量指令信号，经过编译、逻辑判别和运动，再经功率放大
后驱动相应的电器，带动机床的机械、液压、气动等辅助
装置完成指令规定的开关量动作。这些控制包括主轴运动 部件的变速、换向和启停指令，刀具的选择和交换指令，
冷却、润滑装置的启动停止，工件和机床部件的松开、夹 紧，分度工作台转位分度等开关辅助动作。
• 数控装置是数控机床的核心。数控装置从内部存储器中取 出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序，经过 数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处 理后，输出各种控制信息和指令，控制机床各部分的工作， 使其进行规定的有序运动和动作。
• 3.伺服驱动装置及检测反馈装置
•
驱动装置接受来自数控装置的指令信息，经功率放大
•
齐齐哈尔第二机床集团公司与清华大学合作研制的加工 水轮机叶轮的混联机构机床
一、数控机床的组成
Z轴伺服电机 变频主轴 行程开关
机床本体
数控系统及其 操作面板
控制电柜
x-y数控拖板
如图所示是一台三坐标数控铣床组成图
• 1.信息输入
• 输入装置可以是光电阅读机、磁带机或软盘驱动器等。数 控机床加工程序也可通过键盘用手工方式直接输入数控系 统；数控加工程序还可由编程计算机用RS232C或采用网 络通信方式传送到数控系统中。
第1章 数控加工编程基础
1.1 数控加工的基本概念 1.2 数控机床的坐标系 1.3 数控编程的步骤与方法 1.4 数控加工工艺基础 1.5 数控车削工艺基础 1.6 数控铣床和加工中心工艺基础 1.7 数控加工常用刀具
数控机床的产生
• 1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制 飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。
• 1949年，该公司在美国麻省理工学院伺服机构研究 室的协助下，开始数控机床研究，并于1952年试制 成功第一台由大型立式仿形铣床。
• 1959年，加工中心 • 1967年，柔性制造系统 • 20世纪80年代初，柔性制造单元 • 20世纪80年代末90年代初，计算机集成制造系统
我国数控机床现况
• 中国数控机床的发展，大致经历三个阶段： • 1.起步阶段（1958-1979年） • 2.引进技术与开发阶段（1980-1989年） • 3.产业化阶段（1990-2005年）
• （4）加工阶段
•
当执行程序时，机床数控系统（CNC）将加工程序语句
译码、运算，转换成驱动各运动部件的动作指令，在系统的
统一协调下驱动各运动部件的适时运动，自动完成对工件的
加工。
数控机床的特点
• 数控机床的特点 • 1.自动化程度高，减轻劳动强度，改善劳动条件 • 数控机床对零件的加工是按事先编好的程序自动完成的，
• 3．复合加工机床促进新一代高效机床的形成
• 复合机床的含义是在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯 至成品的全部加工。复合机床根据其结构特点，可以分为 工艺复合型和工序复合型两类。
• 4．工艺适用性的专门化数控机床正不断涌现 • 近年来对并联机构机床和混联机构机床的研究（图）以
及对可重构机床（RMT）技术的探索，反映了对制造装 备能更方便地实现个性化、多样化发展的一个追求。 • 5．智能化和集成化成为数字化制造的重要支撑技术 • 采用智能技术来实现多信息融合下的重构优化的智能决 策、过程适应控制、误差补偿智能控制、复杂曲面加工 运动轨迹优化控制、故障自诊断和智能维护以及信息集 成等功能，将大大提升成形和加工精度、提高制造效率。 • 6．发展适应敏捷制造和网络化分布式的制造系统 • 近10年来制造系统的发展历程，基本上遵循以下两个方 向： 增强制造系统的智能化和自治管理功能；发展新型 制造系统以适应不确定性的市场环境。 • 7．向大型化和微小化两极发展 • 8．配套装置和功能部件的品种质量日臻完善
后，严格按照指令信息的要求驱动机床移动部件，以加工
出符合图样要求的零件。因此，它的伺服精度和动态响应 性能是影响数控机床加工精度、表面质量和生产率的重要 因素之一。驱动装置包括控制器（含功率放大器）和执行 机构两大部分。目前大都采用直流或交流伺服电动机作为 执行机构。
•
位置检测装置将数控机床各坐标轴的实际位移量检测
出来，经反馈系统输入到机床的数控装置之后，数控装置
将反馈回来的实际位移量值与设定值进行比较，控制驱动
装置按照指令设定值运动。
• 4.机床本体
•
机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立
柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自
动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各
种切削加工的机械部分。
数控机床发展趋势
• 高精化、高速化、高效化、柔性化、智能化和集成化，并 注重工艺适用性和经济性。
• 1．持续地提高经济加工精度 • 1950-2000年的50年内加工精度提升100倍左右。 • 2．推进全面高速化实现高效制造
• 在刀具材料和刀具结构不断发展的支持下，切削速度不断 地提高。高速化加工另一个特点是大多从单一的高速切削 发展至全面高速化，不仅要缩短切削时间，也要力求降低 辅助时间和技术准备时间。
• （2）编程阶段
•
根据加工工艺信息，用机床数控系统能识别的语言编写
数控加工程序（对加工工艺过程的描述），并填写程序单。
• （3）准备信息载体
•
根据已编好的程序单，将程序存放在信息载体（穿孔带、
磁带、磁盘等）上，通过信息载体将全部加工信息传给数控
系统。若数控加工机床与计算机联网时，可直接将信息载入
数控系统。
•
由于可编程逻辑控制器（PLC）具有响应快，性能可
靠，易于使用、编程和修改程序并可直接启动机床开关等
特点，现已广泛用作数控机床的辅助控1）准备阶段
•
根据加工零件的图纸，确定有关加工数据（刀具轨迹坐
标点、加工的切削用量、刀具尺寸信息等）。根据工艺方案、
选用的夹具、刀具的类型等选择有关其他辅助信息。
操作者除了操作面板、装卸零件、关键工序的中间测量以 及观察机床的运行之外，其他的机床动作直至加工完毕， 都是自动连续完成、不需要进行繁重的重复性手工操作， 劳动强度与紧张程度均可大为减轻，劳动条件也得到相应 的改善。 • 2.适应性强 • 利用数控机床加工改型零件，只需要重新编制程序就能实 现对零件的加工。 • 3.精度高 • 首先是在结构上引入了滚珠丝杠螺母机构、各种消除间隙 结构等，使机械传动的误差尽可能小；其次是采用了软件 精度补偿技术，使机械误差进一步减小；第三是用程序控 制加工，减少了人为因素对加工精度的影响。
• 5.辅助控制装置
•
辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关
量指令信号，经过编译、逻辑判别和运动，再经功率放大
后驱动相应的电器，带动机床的机械、液压、气动等辅助
装置完成指令规定的开关量动作。这些控制包括主轴运动 部件的变速、换向和启停指令，刀具的选择和交换指令，
冷却、润滑装置的启动停止，工件和机床部件的松开、夹 紧，分度工作台转位分度等开关辅助动作。