第1章 数控加工实用基础(3).ppt
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数控技术介绍及应用(ppt 54页)
电机驱动单元接收到 一个脉冲相应旋转一个角度，称为步距角，通过机床传动部件， 使工作台相应产生一个位移量。
开环控制系统没有反馈装置，不能消除步进电机失步产生 的误差。因此开环控制系统一般用于运动速度较低和加工精度 不高的机床。
22.03.2022
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2)闭环控制系统(Closed Loop Control System)
装置等。数控机床的刚度要求更高，传动装置间隙要小，
摩擦系数要小且要有恰当的阻尼。
22.03.2022
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1.3 数字控制系统
1.3.1 数控系统的组成和分类 （1）数控系统：
是一种能控制机器运动的装置。加工程序输入系统 后能够自动解释指令，进行运算，并由系统的输出装置 向机床的执行机构发出指令，完成规定的运动或动作。
改革开放以来，通过技术引进、科学攻关和技术改造， 我国的数控技术有了较大的进步，逐步形成产业。 1980年北 京机床研究所引进日本FANUC5、7、3、6数控系统，上海 机床研究所引进美国GE公司的MTC－1数控系统，辽宁精密 仪器厂引进美国Bendix公司的Dynapth LTD10数控系统。
22.03.2022
第一章 绪论
数控技术是现代制造技术的基础，数控技术水平的高低、 数控设备的拥有量以及数控技术的普及程度，已经成为衡 量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志。
数控技术经过几十年的发展（1952年第一台数控机床问世 ），已广泛应用于现代工业的各领域，成为制造业现代化 的基础。数控技术不仅应用于金属切削机床，还应用于其 他多种设备。如机器人、坐标测量机、数控雕刻机、数控 绘图机、电火花加工机床等。
闭环控制系统在机床运动方向上增加测量工作台实际 位移的传感器，将工作台实际位置的信息反馈给CNC 的比较器，如有误差，由CNC发指令，使工作台运动 直至误差消失。 采用闭环控制系统的机床的位置精度大大提高。
开环控制系统没有反馈装置，不能消除步进电机失步产生 的误差。因此开环控制系统一般用于运动速度较低和加工精度 不高的机床。
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2)闭环控制系统(Closed Loop Control System)
装置等。数控机床的刚度要求更高，传动装置间隙要小，
摩擦系数要小且要有恰当的阻尼。
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1.3 数字控制系统
1.3.1 数控系统的组成和分类 （1）数控系统：
是一种能控制机器运动的装置。加工程序输入系统 后能够自动解释指令，进行运算，并由系统的输出装置 向机床的执行机构发出指令，完成规定的运动或动作。
改革开放以来，通过技术引进、科学攻关和技术改造， 我国的数控技术有了较大的进步，逐步形成产业。 1980年北 京机床研究所引进日本FANUC5、7、3、6数控系统，上海 机床研究所引进美国GE公司的MTC－1数控系统，辽宁精密 仪器厂引进美国Bendix公司的Dynapth LTD10数控系统。
22.03.2022
第一章 绪论
数控技术是现代制造技术的基础，数控技术水平的高低、 数控设备的拥有量以及数控技术的普及程度，已经成为衡 量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志。
数控技术经过几十年的发展（1952年第一台数控机床问世 ），已广泛应用于现代工业的各领域，成为制造业现代化 的基础。数控技术不仅应用于金属切削机床，还应用于其 他多种设备。如机器人、坐标测量机、数控雕刻机、数控 绘图机、电火花加工机床等。
闭环控制系统在机床运动方向上增加测量工作台实际 位移的传感器，将工作台实际位置的信息反馈给CNC 的比较器，如有误差，由CNC发指令，使工作台运动 直至误差消失。 采用闭环控制系统的机床的位置精度大大提高。
电子课件-《数控铣床加工中心编程与操作(华中系统)》第二版-A02-3941-3
系统执行M00指令后，程序在本程序段停止运动，机床的 所有动作均被切断，同时模态信息全部被保存下来，相当于程 序暂停。当重新按下控制面板的循环启动按钮后，可继续执行 M00指令后的程序。M00指令一般可以用做在自动加工过程中， 停车进行某些固定的手动操作，如测量、换刀等。
第一章 数控铣床/加工中心编程基础知识
程序号 程序结束
第一章 数控铣床/加工中心编程基础知识
（1）程序号 华中系统用地址符%及后续的四位数字表示程序号，取 值范围为%0000～%9999。 在书写程序号时应注意： 1）程序号必须写在程序的最前面，并单独占一行。 2）%0000和%8000以后的程序号，在系统中有特殊的用 途，因此应尽量避免在普通数控加工程序中使用。 3）数字前的零可以省略不写。如%0001可以省略为%1。
第一章 数控铣床/加工中心编程基础知识
（2）程序内容 程序内容是整个程序的核心，由许多程序段组成。它包含 了所有的加工信息，如加工轨迹、主轴和切削液开关等。 （3）程序结束 程序的结束在数控系统中由M代码来表示，写在程序的最 后一行。用M02或M30来指定。使用M02作为程序的结束，数 控程序运行到M02指令时，整个程序运行结束，光标停留在此 位置。使用M30指令作为程序的结束，数控程序运行到M30指 令时，整个程序结束，并且光标回到程序头。
（2）确定加工工艺
根据图样分析拟定加工方案，确定机床、夹具和刀具， 选择适合的对刀点和换刀点，确定合理的切削用量及设定 最佳的加工路线。
第一章 数控铣床/加工中心编程基础知识
（3）数值处理
在编写程序前，还需要根据确定的编程原点对一些加 工轨迹中未知的基点（即图素之间交点或切点）的坐标进 行计算，为编程做好准备。
第一章 数控铣床/加工中心编程基础知识
第一章 数控铣床/加工中心编程基础知识
程序号 程序结束
第一章 数控铣床/加工中心编程基础知识
（1）程序号 华中系统用地址符%及后续的四位数字表示程序号，取 值范围为%0000～%9999。 在书写程序号时应注意： 1）程序号必须写在程序的最前面，并单独占一行。 2）%0000和%8000以后的程序号，在系统中有特殊的用 途，因此应尽量避免在普通数控加工程序中使用。 3）数字前的零可以省略不写。如%0001可以省略为%1。
第一章 数控铣床/加工中心编程基础知识
（2）程序内容 程序内容是整个程序的核心，由许多程序段组成。它包含 了所有的加工信息，如加工轨迹、主轴和切削液开关等。 （3）程序结束 程序的结束在数控系统中由M代码来表示，写在程序的最 后一行。用M02或M30来指定。使用M02作为程序的结束，数 控程序运行到M02指令时，整个程序运行结束，光标停留在此 位置。使用M30指令作为程序的结束，数控程序运行到M30指 令时，整个程序结束，并且光标回到程序头。
（2）确定加工工艺
根据图样分析拟定加工方案，确定机床、夹具和刀具， 选择适合的对刀点和换刀点，确定合理的切削用量及设定 最佳的加工路线。
第一章 数控铣床/加工中心编程基础知识
（3）数值处理
在编写程序前，还需要根据确定的编程原点对一些加 工轨迹中未知的基点（即图素之间交点或切点）的坐标进 行计算，为编程做好准备。
第一章 数控铣床/加工中心编程基础知识
数控车削加工工艺课件(共21张PPT)《数控车削编程与操作训练》
1.对刀点 对刀点是在数控机床上加工零件时，
刀具相对于工件运动的起点。
ZO 对刀点X源自2.换刀点换刀点是指刀架转位换刀的位置。 以刀架转位时不碰工件及其他部件 为准。
3.刀位点 刀位点是指在加工程序编制中，用以表
示刀具位置的点
注：每把刀的刀位点在整个加工中只能有一个位置。
1.2.7 数控加工工艺技术文件的编写
确定原则： 粗加工时，选择较大的背吃刀量，
以减少走刀次数，提高生产率；
精加工时，通常选较小的 ap值，以
保证加工精度及表面粗糙度。
2.进给量f 的确定
确定原则： 粗加工时，进给量在保证刀杆、刀具、
机床、工件刚度等条件前提下，选用尽可 能大的f 值；
精加工时，进给量的选择主要受表面粗 糙度要求的限制，当表面粗糙度要求较高 时，应选较小的f 值。
以使总的工序数量减少。 适用于单件小批量生产。
2.工序分散原则 加工零件的过程在较多的工序中进行，
而每道工序的加工内容很少。 适用于大批量生产。
1.2.3 加工路线的确定
加工顺序确定原则：先粗后精、先近后远。
先粗后精
先近后远
1.2.4 刀具的选择
1.机架式可转位车刀
2. 数控车床常用刀具类型及用途
3.主轴转速n的确定
确定原则： 粗车时，选较低的切削速度， 精车时，选较高的切削速度。 由切削速度计算主轴转速的公式如下： n=1000v/（d） 式中：d ——工件直径，mm； v ——切削速度，m/min。
切削用量选择参考表
1.2.6 数控加工中对刀点、换刀 点及刀位点的确定
1.对刀点 2.换刀点 3.刀位点
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第一章 数控车削编程基础
第二节. 数控车削加工工艺
数控加工技术(第4版)第一章
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1. 1 数控加工的基本概念
• 1949 年, 帕森斯公司在麻省理工学院 ( MIT) 伺服机构试验室的协助 下开始从事数控机床的研制工作, 经过三年时间的研究, 于 1952 年试 制成功世界第一台数控机床试验性样机。 这是一台采用脉冲乘法器 原理的直线插补三坐标连续控制铣床, 即数控机床的第一代。 1955 年, 美在美国进入迅速发展阶段, 市场上出现了商品化数控机床。 1958 年, 美国克耐·杜列克公司 ( Keaney Trecker) 在世界上首先研 制成功带自动换刀装置的数控机床, 称为 “ 加工中心” ( Machining Center, MC)。
• 数控技术 ( Numerical Control Technology) 是指采用数字控制的方 法对某一个工作过程实现自动控制的技术。 在机械加工过程中使用 数控机床时, 可将其运行过程数字化, 这些数字信息包含了机床刀具的 运动轨迹、 运行速度及其他工艺参数等, 而这些数据可以根据要求很 方便地实现编辑修改, 满足了柔性化的要求。 它所控制的通常是位移、 角度、 速度等机械量或与机械能量流向有关的开关量。 数控的产生 依赖于数据载体及二进制形式数据运算的出现, 数控技术的发展与计 算机技术的发展是紧密相连的。
• 数控系统 ( Numerical Control System) 是实现数控技术相关功能 的软、 硬件模块的有机集成系统。 相对于模拟控制而言, 数字控制 系统中的控制信息是数字量, 模拟控制系统中的控制信息是模拟量, 数 字控制系统是数控技术的载体。
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1. 1 数控加工的基本概念
• 数控技术的发展过程见表 1 - 1。
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1. 1 数控加工的基本概念
1. 1 数控加工的基本概念
• 1949 年, 帕森斯公司在麻省理工学院 ( MIT) 伺服机构试验室的协助 下开始从事数控机床的研制工作, 经过三年时间的研究, 于 1952 年试 制成功世界第一台数控机床试验性样机。 这是一台采用脉冲乘法器 原理的直线插补三坐标连续控制铣床, 即数控机床的第一代。 1955 年, 美在美国进入迅速发展阶段, 市场上出现了商品化数控机床。 1958 年, 美国克耐·杜列克公司 ( Keaney Trecker) 在世界上首先研 制成功带自动换刀装置的数控机床, 称为 “ 加工中心” ( Machining Center, MC)。
• 数控技术 ( Numerical Control Technology) 是指采用数字控制的方 法对某一个工作过程实现自动控制的技术。 在机械加工过程中使用 数控机床时, 可将其运行过程数字化, 这些数字信息包含了机床刀具的 运动轨迹、 运行速度及其他工艺参数等, 而这些数据可以根据要求很 方便地实现编辑修改, 满足了柔性化的要求。 它所控制的通常是位移、 角度、 速度等机械量或与机械能量流向有关的开关量。 数控的产生 依赖于数据载体及二进制形式数据运算的出现, 数控技术的发展与计 算机技术的发展是紧密相连的。
• 数控系统 ( Numerical Control System) 是实现数控技术相关功能 的软、 硬件模块的有机集成系统。 相对于模拟控制而言, 数字控制 系统中的控制信息是数字量, 模拟控制系统中的控制信息是模拟量, 数 字控制系统是数控技术的载体。
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1. 1 数控加工的基本概念
• 数控技术的发展过程见表 1 - 1。
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1. 1 数控加工的基本概念
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。
11/7/2023
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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
数控车床编程基础知识PPT(69张)
注：（1）☆号表示电源接通时的G代码状 态；
（2）00组的G代码为一次性G代码；
（3）一旦指定了G代码，一览表中没有的G 代码显示报警信号；
（4）无论有几个不同组的G代码，都能在 同一程序段内指令，如果同组的G代码在同一程 序段内指令了2个以上时，后指令者有效；
（5）可按组号显示G代码。
3.2.2.1 插补功能
2．程序原点
程序原点是指程序中的坐标原点，即 在数控加工时，刀具相对于工件运动的起 点，所以也称为“对刀点”。
3．机械原点
（或称机床原点）
以L-10MC数控车铣中心为例介绍x和 y轴机械原点。
（1）x轴机械原点
x轴的机械原点被设定在刀盘中心距 离主轴中心500mm的位置。
（2）z轴机械原点
（1）数控系统：数控车床的数控系 统是由CNC装置、输入输出设备、可编程 控制器（PLC）、主轴驱动装置和进给驱 动装置以及位置测量系统等几部分组成。
（2）主轴箱 （3）主轴伺服电机 （4）夹紧装置 （5）往复拖板 （6）刀架 （7）控制面板
3．数控车床的加工特点
数控车床加工具有如下特点。 （1）加工生产效率高 （2）减轻劳动强度、改善劳动条件 （3）对零件加工的适应性强、灵活性好 （4）加工精度高、质量稳定 （5）有利于生产管理
第3章 数控车床编程
3.1 数控车床编程基础 3.2 FANUC系统数控车床程序的编制
3.1 数控车床编程基础
3.1.1 数控车床概述
1．数控车床的分类
数控车床品种繁多，按数控系统的功 能和机械构成可分为简易数控车床（经济 型数控车床）、多功能数控车床和数控车 削中心。
（1）简易数控车床（经济型数控车 床）：是低档次数控车床，一般是用单板 机或单片机进行控制，机械部分是在普通 车床的基础上改进设计的。
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。
Cimatron13五轴数控加工实用教程最新精品课件-第一章课件ppt
第二节 五轴加工概述
2、五轴定位加工策略和工艺： 包括：环绕铣削、体积插铣、曲面斜率控制加工、3D螺旋加工、清根铣等，见教材p3页的介绍 了解在Cimatron软件编程环境下实现“3+2”定位加工方式，具体见教材p3页的介绍。
第一章 Cimatron5轴加工简介
第二节 五轴加工概述
2、五轴联动加工策略和工艺： 包括：多轴平行切削、多轴垂直曲线铣、多轴两曲线仿形铣、多轴曲线投影铣、多轴两曲面仿形
铣、多轴平行曲面铣、多轴裁剪加工、多轴曲面自动倾斜加工、多轴流线铣等，具体描述见教材p4-p6 的介绍。
第一章 Cimatron5轴加工简介
第三节 五轴加工应用领域
包括以下领域： 具体实例见教材p7-p8页的介绍。 • 航空航天 • 民用消费产品 • 汽车制造 • 造船业 • 医疗行业 • 工模具行业
典型零件如下：
第一章 Cimatron5轴加工简介
Cimatron5轴加工模块介绍：
• 通用五轴联动加工功能和应用场合：
此模块包含了上面的五轴定位加工模块功能，额外提供五轴联动加工策略，可以进行五个轴同时 联动加工，此模块具有自动倾斜功能，自动避让刀具和工件的干涉，可以对带有复杂曲面的零件编程， 支持市面所有五轴加工中心的编程。
此模块最典的应用是在模具上，零件如图所示。
第一章 Cimatron5轴加工简介
Cimatron5轴加工模块介绍：
• 高端五轴加工模块功能和应用场合：
此模块包括了上面两个模块的所有功能，另外增加了五轴加工和五轴应用两个加工策略，是更高级 的模块，此模块还提供专门针对叶轮和弯管等的加工策略，对零件进行五轴粗加工、五轴精加工编程 效率会更高、更安全，主要用于加工更复杂的产品。
第一章 Cimatron5轴加工简介
2、五轴定位加工策略和工艺： 包括：环绕铣削、体积插铣、曲面斜率控制加工、3D螺旋加工、清根铣等，见教材p3页的介绍 了解在Cimatron软件编程环境下实现“3+2”定位加工方式，具体见教材p3页的介绍。
第一章 Cimatron5轴加工简介
第二节 五轴加工概述
2、五轴联动加工策略和工艺： 包括：多轴平行切削、多轴垂直曲线铣、多轴两曲线仿形铣、多轴曲线投影铣、多轴两曲面仿形
铣、多轴平行曲面铣、多轴裁剪加工、多轴曲面自动倾斜加工、多轴流线铣等，具体描述见教材p4-p6 的介绍。
第一章 Cimatron5轴加工简介
第三节 五轴加工应用领域
包括以下领域： 具体实例见教材p7-p8页的介绍。 • 航空航天 • 民用消费产品 • 汽车制造 • 造船业 • 医疗行业 • 工模具行业
典型零件如下：
第一章 Cimatron5轴加工简介
Cimatron5轴加工模块介绍：
• 通用五轴联动加工功能和应用场合：
此模块包含了上面的五轴定位加工模块功能，额外提供五轴联动加工策略，可以进行五个轴同时 联动加工，此模块具有自动倾斜功能，自动避让刀具和工件的干涉，可以对带有复杂曲面的零件编程， 支持市面所有五轴加工中心的编程。
此模块最典的应用是在模具上，零件如图所示。
第一章 Cimatron5轴加工简介
Cimatron5轴加工模块介绍：
• 高端五轴加工模块功能和应用场合：
此模块包括了上面两个模块的所有功能，另外增加了五轴加工和五轴应用两个加工策略，是更高级 的模块，此模块还提供专门针对叶轮和弯管等的加工策略，对零件进行五轴粗加工、五轴精加工编程 效率会更高、更安全，主要用于加工更复杂的产品。
第一章 Cimatron5轴加工简介
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➢ 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)_；
其中，X(U)_、Z(W)_为目标点坐标值。
X A′
BC
70.6 24.7
A
O
Z
24.7
70.6
98.1
如图所示，要实现从起点A快速移动到目标点C。 其绝对值编程方式为：G00 X141.2 Z98.1； 其增量值编程方式为：G00 U91.8 W73.4；
➢5、G54～G59为模态指令，可相互注销。
例:如下图所示,使用工件坐标系编程:要求刀具从当前点移动到A 点,再从A点移动到B点.
X
X
X
40
A
30
B
50
G59 30
Z
G54
30 Z
30
50
Z
机床原点 80
G54 G00 G90 X40.Z30. G59 G00 X30. Z30.
二、基本指令G00、G01、G02、G03、 G04、G28
2.1 数控车床编程基础
第1节 数控车床编程基础 第2节 数控车床基本指令
第1节 数控车床编程基础
一、数控车编程特点
(1) 可以采用绝对值编程(用X、Z表示)、增量 值编程(用U、W表示)或者二者混合编程。
(2) 直径方向(X方向) 系统默认为直径编程， 也可以采用半径编程，但必须更改系统设 定。
(3) X向的脉冲当量应取Z向的一半。
(4)采用固定循环，简化编程。
(5) 编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而 实际上为圆弧，因此，当编制加工程序时， 需要考虑对刀具进行半径补偿。
二、数控车的坐标系统
机床坐标系:是数控机床安装调试时便设定好的 一固定的坐标系统。机床原点在主轴端面中心， 参考点在X轴和Z轴的正向极限位置处。
X
机床坐标系 机床原点
O
旋转中心
机床参考点 O′
Z
编程坐标系:是在对图纸上零件编程时就建立的， 程序数据便是基于该坐标系的坐标值。
工件坐标系:是编程坐标系在机床上的具体体现。 由相应的编程指令建立。
X
工件
起刀点
工件原点 O 旋转中心
由对刀操作建 立三者之间的 相互联系。
Z
三、直径编程方式
❖在车削加工的数控程序中，X 轴的坐标值取为
零件图样上的直径值的编程方式。与设计、标注
一致、减少换算。
X
❖如图所示：图中A点的坐标
值为（30，80），
Z
B点的坐标值为（40,60）。
❖编程方式可由指令指定。也可由参数设定。 ❖一般默认直径方式。
四、进刀和退刀方式
❖进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附
近的某个点，再改用切削进给，以减少空走 刀的时间，提高加工效率。
2、 工件坐标系的选择指令G54～G59
指令：G54～G59
G54 G55 G56
格式： G57
G58 G59
它是先测定出欲预置的工件原点相对于机床原点的偏置 值，并把该偏置值通过参数设定的方式预置在机床参数 数据库中。
X′
85
X
P
机床坐标系
G54坐 标 系
O
Z
例如，用G54指令设定如图所示的工件坐标系。 首先设置G54原点偏置寄存器： G54 X0 Z85.0； 然后再在程序中调用： N010 G54；
程序(增量值编程)如下： O0312； N010 G00 U-170.0 W-95.0 S800 T0101 M03 N020 G01 U20.0 W-10.0 F1.3； N030 W-40.0； N040 U30.0 W-20.0； N050 G00 U120.0 W165.0 T0100； N060 M05； N070 M02；
参数说明：X、Z、为当前刀具位置相对于将要建立的工
件原点的坐标值。
X′
X 109.7
例:
33.9
P
工件
60.9
工件原点
O′
O
Z
旋转中 33.9
若设定工件原点O', 则程序段为: G50 X 121.8 Z 109.7
❖执行G50指令时，是通过刀具当前所在位置（刀具起
2．直线插补G01
格式：G01 X(U)_Z(W)_ F_；
其中，X(U)、Z(W)为目标点坐标， F为进给速度。
机床执行G01指令时，如果之前的程 序段中无F指令，在该程序段中必须含有 F指令。G01和F都是模态指令。
80 50
15 100
X
100
5
O
Z
5×45° 20 45
直线插补
程序(绝对值编程)如下： O0301 N010 G50 X200.0 Z100.0； N020 G00 X30.0 Z5.0 S800 T0101 M03； N030 G01 X50.0 Z-5.0 F1.3； N040 Z-45.0； N050 X80.0 Z-65.0； N060G00 X200.0 Z100.0 T0100； N070 M05； N080 M02；
始点）来设定工件坐标系的。
若起起刀点位 置向左移动 20mm,则执行 上述指令时,结 果怎样呢?
❖G50 设置的工件原点是随刀具当前位置（起始位置）
的变化而变化的。
X、Z 取值原则：
1、方便数学计算和简化编程； 2、容易找正对刀； 3、不要与机床、工件发生碰撞； 4、方便拆卸工件； 5、空行程不要太长；
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)_；
其中，X(U)_、Z(W)_为目标点坐标值。
X A′
BC
70.6 24.7
A
O
Z
24.7
70.6
98.1
如图所示，要实现从起点A快速移动到目标点C。 其绝对值编程方式为：G00 X141.2 Z98.1； 其增量值编程方式为：G00 U91.8 W73.4；
➢5、G54～G59为模态指令，可相互注销。
例:如下图所示,使用工件坐标系编程:要求刀具从当前点移动到A 点,再从A点移动到B点.
X
X
X
40
A
30
B
50
G59 30
Z
G54
30 Z
30
50
Z
机床原点 80
G54 G00 G90 X40.Z30. G59 G00 X30. Z30.
二、基本指令G00、G01、G02、G03、 G04、G28
2.1 数控车床编程基础
第1节 数控车床编程基础 第2节 数控车床基本指令
第1节 数控车床编程基础
一、数控车编程特点
(1) 可以采用绝对值编程(用X、Z表示)、增量 值编程(用U、W表示)或者二者混合编程。
(2) 直径方向(X方向) 系统默认为直径编程， 也可以采用半径编程，但必须更改系统设 定。
(3) X向的脉冲当量应取Z向的一半。
(4)采用固定循环，简化编程。
(5) 编程时，常认为车刀刀尖是一个点，而 实际上为圆弧，因此，当编制加工程序时， 需要考虑对刀具进行半径补偿。
二、数控车的坐标系统
机床坐标系:是数控机床安装调试时便设定好的 一固定的坐标系统。机床原点在主轴端面中心， 参考点在X轴和Z轴的正向极限位置处。
X
机床坐标系 机床原点
O
旋转中心
机床参考点 O′
Z
编程坐标系:是在对图纸上零件编程时就建立的， 程序数据便是基于该坐标系的坐标值。
工件坐标系:是编程坐标系在机床上的具体体现。 由相应的编程指令建立。
X
工件
起刀点
工件原点 O 旋转中心
由对刀操作建 立三者之间的 相互联系。
Z
三、直径编程方式
❖在车削加工的数控程序中，X 轴的坐标值取为
零件图样上的直径值的编程方式。与设计、标注
一致、减少换算。
X
❖如图所示：图中A点的坐标
值为（30，80），
Z
B点的坐标值为（40,60）。
❖编程方式可由指令指定。也可由参数设定。 ❖一般默认直径方式。
四、进刀和退刀方式
❖进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附
近的某个点，再改用切削进给，以减少空走 刀的时间，提高加工效率。
2、 工件坐标系的选择指令G54～G59
指令：G54～G59
G54 G55 G56
格式： G57
G58 G59
它是先测定出欲预置的工件原点相对于机床原点的偏置 值，并把该偏置值通过参数设定的方式预置在机床参数 数据库中。
X′
85
X
P
机床坐标系
G54坐 标 系
O
Z
例如，用G54指令设定如图所示的工件坐标系。 首先设置G54原点偏置寄存器： G54 X0 Z85.0； 然后再在程序中调用： N010 G54；
程序(增量值编程)如下： O0312； N010 G00 U-170.0 W-95.0 S800 T0101 M03 N020 G01 U20.0 W-10.0 F1.3； N030 W-40.0； N040 U30.0 W-20.0； N050 G00 U120.0 W165.0 T0100； N060 M05； N070 M02；
参数说明：X、Z、为当前刀具位置相对于将要建立的工
件原点的坐标值。
X′
X 109.7
例:
33.9
P
工件
60.9
工件原点
O′
O
Z
旋转中 33.9
若设定工件原点O', 则程序段为: G50 X 121.8 Z 109.7
❖执行G50指令时，是通过刀具当前所在位置（刀具起
2．直线插补G01
格式：G01 X(U)_Z(W)_ F_；
其中，X(U)、Z(W)为目标点坐标， F为进给速度。
机床执行G01指令时，如果之前的程 序段中无F指令，在该程序段中必须含有 F指令。G01和F都是模态指令。
80 50
15 100
X
100
5
O
Z
5×45° 20 45
直线插补
程序(绝对值编程)如下： O0301 N010 G50 X200.0 Z100.0； N020 G00 X30.0 Z5.0 S800 T0101 M03； N030 G01 X50.0 Z-5.0 F1.3； N040 Z-45.0； N050 X80.0 Z-65.0； N060G00 X200.0 Z100.0 T0100； N070 M05； N080 M02；
始点）来设定工件坐标系的。
若起起刀点位 置向左移动 20mm,则执行 上述指令时,结 果怎样呢?
❖G50 设置的工件原点是随刀具当前位置（起始位置）
的变化而变化的。
X、Z 取值原则：
1、方便数学计算和简化编程； 2、容易找正对刀； 3、不要与机床、工件发生碰撞； 4、方便拆卸工件； 5、空行程不要太长；