数控车床加工与数控系统
简述数控车床的组成
简述数控车床的组成数控车床是一种通过计算机控制的自动化机床，它能够根据预先设置的程序进行高精度的加工。
下面将从数控车床的组成方面进行详细介绍。
数控车床主要由以下几个部分组成：1.床身：床身是数控车床的基础部件，用于支撑和固定其他各个部件。
床身通常由铸铁或钢板制成，具有足够的刚性和稳定性。
2.主轴：主轴是数控车床的核心部件，用于驱动工件进行旋转。
主轴通常由电机、主轴箱和主轴头等组成，能够提供足够的转速和转矩。
3.刀架：刀架是数控车床上刀具的支撑和调整部件。
刀架通常由刀架座、刀杆和刀架体组成，能够实现刀具的快速换装和精确调整。
4.进给系统：进给系统是数控车床实现工件加工的重要部分，用于控制刀架在各个方向上的运动。
进给系统一般由进给电机、进给装置和进给传动机构组成，能够实现高精度的进给运动。
5.控制系统：控制系统是数控车床的大脑，用于接收并处理加工程序，控制各个部件的运动。
控制系统一般由数控装置、伺服系统和编程装置组成，能够实现高精度的加工控制。
6.润滑系统：润滑系统是数控车床的重要组成部分，用于提供各个部件的润滑和冷却。
润滑系统一般由润滑泵、油箱和管路组成，能够保证机床的正常运行和寿命。
7.辅助装置：辅助装置是数控车床的附属设备，用于提供机床加工过程中的辅助功能。
常见的辅助装置有刀具测量仪、工件测量仪、自动换刀装置和自动送料装置等，能够提高机床的加工效率和自动化程度。
以上是数控车床的主要组成部分。
数控车床通过精确的控制系统，能够实现复杂工件的高精度加工。
随着科技的发展，数控车床的功能和性能不断提升，已经成为现代制造业中不可或缺的重要设备。
数控机床基本概念
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1.1 概述
NC机床与程控机床
在数控机床上，通过数控系统的“插补” 运算，实现了坐标轴的联动功能。它不仅可 以控制移动部件的起点与终点坐标，而且还 能同时控制各运动部件每一时刻的速度和位 移，以及各运动部件间的相互关系，从而可 以将工件加工要求的轮廓形状。这是数控机 床与其他机床的本质区别，也是机床采取数 控技术的根本原因。（刀具、坐标轴灵活）
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1.1 概述
柔性加工单元
在加工中心的基础上，通过增加多工作台（托盘） 自动交换装置（Auto Pallet Changer—APC）以及 其他相关装置，组成的加工单元称为柔性加工单元 （Flexible Manufacturing Cell—FMC）。FMC不 仅实现了工序的集中和工艺的复合，而且通过工作 台（托盘）的自动交换和较完善的自动检测、监控 功能，可以进行一定时间的无人化加工，从而进一 步提高了设备的加工效率。FMC既是柔性制造系统 的基础，又可以作为独立的自动化加工设备使用， 因此，其发展速度较快。
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二、NC机床 加工中心 FMC FMS CIMS
▪ 普通数控机床 ATC及刀库
加工中心 APC
数控车床原理
数控车床原理数控车床原理是利用计算机控制系统对车床进行自动化控制，实现精确的加工操作。
其工作原理主要包括以下几个方面：1. 数控系统：数控车床的核心部件是数控系统，它由硬件和软件两部分组成。
硬件包括主控板、驱动器、运动控制卡等，软件则包括操作系统、加工程序等。
数控系统通过对加工程序的输入，将指令传递给主控板和驱动器，控制车床进行相应的加工操作。
2. 伺服系统：数控车床通过伺服系统实现对各个运动轴的精确控制。
伺服系统主要包括伺服电机、编码器和伺服控制器。
编码器能够实时反馈电机的转动位置信息，伺服控制器根据编码器的反馈信号，调节电机的转速和转动方向，从而实现对各个运动轴的精确控制。
3. 刀具系统：数控车床的刀具系统是实现加工操作的关键部分。
它包括主轴、刀塔和刀具。
主轴通过电机驱动，使刀具能够按照预定的路径和速度进行切削。
刀塔上安装着多种刀具，通过数控系统的指令，可以实现自动换刀和刀具位置的调整。
4. 工作台系统：工作台系统用于固定和支撑工件，在加工过程中能够实现各个方向的移动。
工作台系统主要包括工作台、滑块和导轨。
数控系统通过对工作台的控制，使其能够按照预定的路径和速度进行移动，从而实现对工件的加工。
5. 编程方式：数控车床的编程方式可以分为手动编程和自动编程两种。
手动编程需要操作人员通过编写相应的指令代码，对加工路径和加工参数进行设定。
而自动编程则是通过CAD/CAM软件将工件的三维模型转换为加工程序，实现对加工过程的自动化控制。
综上所述，数控车床通过数控系统、伺服系统、刀具系统、工作台系统和编程方式等组成部分的协调配合，实现对工件的精确加工。
它具有加工效率高、精度高、重复性好等优点，广泛应用于各个制造行业中。
2024版数控车床ppt课件完整版
根据故障诊断结果，采取相应的维修措施，如更 换损坏部件、调整参数等。
预防性保养措施建议
保持机床清洁
定期清理切屑、擦拭机床，避免 灰尘、油污等对机床造成损害。
定期检查
定期对机床各部位进行检查，及 时发现并处理潜在问题。
加强润滑
根据机床润滑要求，定期加注润 滑油或润滑脂，确保机床各部件 得到充分润滑。
数控车床网络化技术
介绍数控车床网络化技术的实现方式及在智 能制造中的应用前景。
数控车床自动化技术
分析数控车床自动化技术的现状与发展方向， 如自动上下料、自动换刀等。
数控车床绿色制造技术
探讨数控车床绿色制造技术的意义及实现途 径，如节能减排、环保型切削液等。
07 总结与展望
课程重点内容回顾
数控车床基本概念、分类及 应用领域
数控编程步骤
包括分析零件图样、确定加工工艺过程、 数学处理、编写零件加工程序、程序校 验与首件试切等。
常用编程指令介绍
准备功能指令
如G00（快速定位）、G01（直 线插补）、G02/G03（圆弧插补） 等，用于控制刀具的运动轨迹。
辅助功能指令
如M03（主轴正转）、M05（主 轴停止）、M08（冷却液开）等，
参数调整方法 根据加工过程监控结果，可以适时调整进给速度、主轴转 速等参数，以提高加工效率和保证加工质量。
异常处理措施 在加工过程中如遇到异常情况，如刀具磨损、工件变形等， 需要及时采取相应措施进行处理，避免影响加工质量和机 床安全。
加工后质量检测与评估
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质量检测方法 加工完成后需要对工件进行质量检测，常用的检 测方法包括尺寸测量、表面粗糙度检测、形位公 差检测等。
复杂曲面零件加工编程
数控机床的十大数控系统
数控机床的十大数控系统
数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。
今天小编就给大家介绍下数控机床的十大数控系统，大家一起来看看吧。
1、日本FANUC数控系统
日本发那科GS(FANUC)是当今世界上数控系统科研、设计、制造、销售实力最强大的企业，总人数4549人(2005年9月数字)，科研设计人员1500人。
(1)高可靠性的PowerMate 0系列用于控制2轴的小型车床，取代步进电动机的伺服系统;可配画面清晰、操作方便、中文显示的
CRT/MDI，也可配性能/价格比高的DPL/MDI。
(2)普及型CNC 0-D系列0-TD用于车床，0-MD用于铣床及小型加工中心，0-GCD用于圆柱磨床，0-GSD用于平面磨床，0-PD用于冲床。
(3)全功能型的0-C系列0-TC用于通用车床、自动车床，0-MC 用于铣床、钻床、加工中心，0-GCC用于内、外圆磨床，0-GSC用于平面磨床，0-TTC用于双刀架4轴车床。
(4)高性能/价格比的0i系列整体软件功能包，高速、高精度加工，并具有网络功能。
0i-MB/MA用于加工中心和铣床，4轴4联动;0i-TB/TA用于车床，4轴2联动;0i-mateMA用于铣床，3轴3联动;0i-mateTA用于车床，2轴2联动。
(5)具有网络功能的超小型、超薄型CNC 16i/18i/21i系列控制单元与LCD集成于一体，具有网络功能，超高速串行数据通讯。
其中FSl6i-MB的插补、位置检测和伺服控制以纳米为单位。
16i最大可控8轴，6轴联动;18i最大可控6轴，4轴联动;21i最大可控4轴，4轴联。
CNC机床加工中的数控系统选型与应用
CNC机床加工中的数控系统选型与应用在CNC机床加工过程中，数控系统的选型与应用至关重要。
数控系统是实现CNC机床运动控制和加工程序控制的核心部分，直接影响到机床的精度、效率和稳定性。
本文将探讨CNC机床加工中数控系统的选型与应用。
一、数控系统选型要点1. 机床类型与加工需求：不同类型的CNC机床适用于不同的加工任务。
例如，铣床、车床、钻床等，每种机床的数控系统要求有所不同。
因此，在选型时要根据自己的加工需求选择适用于相应机床类型的数控系统。
2. 精度要求：数控系统的精度直接决定了加工零件的精度。
高精度的加工要求需要选择具有高精度控制能力的数控系统，例如，采用精度更高的编码器、伺服系统等。
3. 加工速度与效率：数控系统的加工速度和效率对于批量生产非常重要。
在高速切削加工领域，需要选择能够快速响应指令、具备高速插补能力的数控系统。
4. 操作界面和人机交互：数控系统的操作界面应该简单直观，易于操作和学习。
同时，应具备友好的人机交互功能，方便操作人员进行参数设置、程序编辑等操作。
5. 稳定性和可靠性：数控系统在长时间运行过程中需要能够稳定可靠地工作，避免出现故障和停机。
因此，选型时要考虑数控系统的稳定性和可靠性。
二、数控系统的应用1. 工艺规划与编程：数控系统具备编程功能，可根据零件图纸和加工工艺进行编程。
操作人员通过编程输入刀具路径、加工参数等信息，确定加工方案并生成加工程序。
2. 运动控制和轴控制：数控系统负责控制各个轴向的运动。
通过控制伺服系统、电机和驱动器，实现CNC机床的定位、插补和运动控制，使加工过程精确可控。
3. 材料切削和加工：数控系统负责控制切削工具（刀具）的运动轨迹和切削参数。
通过控制刀具的进给速度和切削深度，实现对材料的切削和加工。
4. 系统监控和故障诊断：数控系统可以实时监测机床和系统的运行状态。
当出现故障或异常情况时，可及时报警并进行故障诊断，提高设备的可靠性和稳定性。
5. 数据管理和远程控制：数控系统可进行数据管理，如程序的存储和备份、工艺参数的管理等。
简述数控车床的组成
简述数控车床的组成数控车床是一种自动化机床，它采用计算机控制系统来实现对车床的自动化控制。
它的组成主要包括床身、主轴箱、刀架、刀具、工件夹持装置、数控系统和辅助装置等。
床身是数控车床的基础结构，通常由床身底座、床身滑轨、床身横梁和床身立柱等部分组成。
床身底座是床身的支撑部分，用于承载整个数控车床的重量。
床身滑轨是数控车床上的导轨，用于支撑和引导刀架和工件夹持装置的移动。
床身横梁是床身的横向连接部分，用于连接床身滑轨和床身立柱。
主轴箱是数控车床的驱动部分，主要包括主轴和主轴驱动装置。
主轴是数控车床上用于安装刀具的部分，通过主轴驱动装置可以实现主轴的旋转运动。
主轴驱动装置通常由电机、传动装置和变速装置等组成，可以根据加工需要调整主轴的转速。
刀架是数控车床上用于安装刀具的部分，通常由刀架座、刀架滑块和刀架进给装置等组成。
刀架座用于固定刀架，刀架滑块用于调整刀架的位置。
刀架进给装置可以根据加工要求实现刀架的进给运动，以便完成不同形状的加工操作。
刀具是数控车床上用于切削工件的工具，通常由刀片和刀柄组成。
刀片是刀具的主要部分，用于与工件接触并进行切削。
刀柄用于固定刀片并连接刀具与刀架。
根据加工需求，可以选择不同类型的刀片和刀具。
工件夹持装置用于夹持工件并固定在数控车床上，通常由卡盘和夹具组成。
卡盘是用于夹持工件的装置，通常由卡盘座和卡盘爪组成。
夹具是用于固定工件在卡盘上的装置，可以根据工件的形状和尺寸选择不同类型的夹具。
数控系统是数控车床的核心部分，用于控制数控车床的运动和加工过程。
数控系统通常包括数控装置、伺服系统和编程装置等。
数控装置是数控系统的主要组成部分，用于控制数控车床的各个运动轴。
伺服系统是数控系统的关键部分，用于控制数控车床的运动精度和稳定性。
编程装置用于对数控系统进行编程，可以根据加工要求生成相应的加工程序。
辅助装置是数控车床上的附属设备，用于辅助加工过程。
常见的辅助装置包括冷却液系统、切削液系统和芯棒装置等。
数控车床的基本原理与操作
数控车床的基本原理与操作数控车床是现代工业中广泛运用的一种精密加工设备。
它通过计算机控制来实现零件的加工，具有高效、精确和灵活性的特点。
本文将介绍数控车床的基本原理和操作方法，帮助读者更好地理解和运用数控车床。
一、数控车床的基本原理数控车床的基本原理是通过计算机程序控制刀具的运动轨迹、切削参数和加工工艺，从而实现工件的高精度加工。
它主要由以下几个部分组成：1. 控制系统：包括硬件和软件两个部分。
硬件包括计算机、数控装置和驱动系统等，用于接收、处理和输出控制信号。
软件则是预先编写好的数控程序，用于指导数控车床的加工操作。
2. 传动系统：将电能转化为机械能，驱动各个执行部件的运动。
传动系统主要包括主轴、伺服电机和联轴器等。
3. 加工装置：用于固定工件和刀具，并实现切削加工。
加工装置包括主轴箱、刀架、进给系统和切削液系统等。
二、数控车床的操作方法1. 启动与准备：首先，检查数控车床的各个部件是否正常运转，并进行必要的润滑。
然后，将工件夹持在工件夹具上，调整刀具，并进行定位和工件坐标系的设置。
2. 编写数控程序：使用专业的数控编程软件，根据工件的几何图形和加工要求，编写数控程序。
数控程序中包括刀具的运动路径、切削参数和加工工艺等信息。
3. 装载数控程序：将编写好的数控程序通过存储介质（如U盘或网络传输）装载到数控设备的控制系统中。
4. 调试与操作：利用数控设备的操作界面，进行程序调试和设备参数设置。
确认无误后，启动数控系统，进行加工操作。
5. 监控与调整：在加工过程中，及时监控数控设备的运行状态和切削情况。
根据需要，进行切削速度、进给速度和切削深度的调整，以保证加工质量。
6. 检验与测量：完成加工后，对工件进行检验和测量。
使用合适的测量工具，检查工件的尺寸精度和表面质量。
7. 关闭与维护：加工完成后，及时关闭数控设备，进行清洁和维护工作。
注意定期检查设备的关键部件，并进行润滑和更换。
总结：数控车床的基本原理和操作方法在本文中进行了介绍。
机床数控技术及应用
伺服系统
伺服系统是数控机床的重要组成部分，负责接收数控装置 发出的运动指令，驱动机床的各个运动部件按照指令要求 进行运动。
辅助装置
辅助装置包括润滑装置、冷却装置、排屑装置等，用于辅 助机床的正常运行。
机床数控系统的运行原理
零件程序的输入
通过输入输出装置将零件程序输入到数控 装置中。
检测反馈
在机床运动过程中，检测装置检测机床的 实际位置和速度，反馈给数控装置，数控 装置根据反馈信息进行误差补偿和控制。
数控车床在航天工业中的应用
在航天工业中，由于对零件的精度和可靠性要求极高，数控车床得到了广泛应用，能够加 工各种高精度的零件和复杂的结构件。
数控铣床的应用实例
数控铣床在模具制造中的应用
数控铣床可以加工各种复杂的模具型腔和型芯，如注塑模具、压铸模具等，能够大大提 高模具的制造精度和生产效率。
数控铣床在机械零件加工中的应用
机床数控技术及应用
目 录
• 引言 • 机床数控技术概述 • 机床数控技术的原理 • 机床数控技术的应用实例 • 机床数控技术的优势与挑战 • 结论
01 引言
主题简介
数控技术
数控技术是一种基于数字控制的 制造技术，通过计算机编程实现 机床的自动化加工。
应用领域
数控技术广泛应用于机械制造、 航空航天、汽车制造、模具加工 等领域。
维护成本。
数控机床在加工过程中 存在一定的安全风险， 需要加强安全防护措施。
机床数控技术的发展趋势
智能化发展
随着人工智能技术的发展，数控技术 将进一步实现智能化，提高加工精度 和效率。
复合化发展
未来数控机床将向复合加工方向发展， 实现多轴联动加工，提高加工效率和 精度。
加工中心与数控机床的关系和区别
加工中心与数控机床的关系和区别近年来，随着制造业的快速发展，加工中心和数控机床成为了制造业中的重要设备。
它们在工业生产中发挥着重要作用。
本文将探讨加工中心与数控机床的关系和区别。
一、加工中心的定义与分类加工中心是一种集多种功能于一体的机械设备，是数控机床的一种进化形式。
它结合了数控技术和传统机床的切削功能，具备钻、铣、铸、磨等多种加工功能。
根据工作台的运动方式，加工中心可以分为立式加工中心、卧式加工中心和龙门加工中心等不同类型。
二、数控机床的定义与分类数控机床是通过数控系统精密控制机床的运动、加工刀具的位置和进给运动，实现工件的自动化加工。
数控机床广泛应用于各个制造行业，能够高效、精确地完成各种零部件的加工任务。
根据加工工序的不同，数控机床可以分为车床、铣床、磨床、钻床等多个类别。
三、加工中心与数控机床的关系加工中心是数控机床的一种特殊形式。
从功能上来看，加工中心可以看作是一种具备多种加工功能的数控机床。
它通过数控系统控制机床的各个轴线运动，能够实现多种加工操作。
因此，可以说加工中心是数控机床的一种延伸。
四、加工中心与数控机床的区别尽管加工中心是数控机床的一种延伸，但它们之间存在一些明显的区别。
1. 功能差异：加工中心集成了钻、铣、铸、磨等多种加工功能，而数控机床则侧重于单一加工工序，例如车削、铣削等。
2. 结构差异：加工中心通常具备多轴运动和自动换刀的功能，可同时进行多种加工操作，而数控机床的结构相对简单，按照不同的加工要求进行改造。
3. 适用范围差异：加工中心适用于工件复杂、多工序、精度要求高的加工场景，适合批量生产和高精度加工。
而数控机床适用于简单工件、单一工序的加工，适合任务量较小或定制化需求较多的生产环境。
总结起来，加工中心与数控机床之间存在明显的关联和区别。
加工中心是数控机床的一种延伸形式，相较于数控机床拥有更多加工功能和更高的加工精度。
它们在现代制造业中扮演着不可或缺的重要角色，促进了工业制造的发展和进步。
数控车床知识点总结
数控车床知识点总结一、数控车床概述数控车床是一种利用数控技术控制车床加工零件的机床，它是数控机床中的一种重要类型。
数控车床以数字控制系统为核心，可以灵活地控制车刀的运动轨迹和车床工作台的移动，实现各种复杂曲面零件的加工。
数控车床具有高精度、高效率、高稳定性等优点，已广泛应用于机械加工领域。
二、数控车床的基本组成1. 数控系统：数控车床的核心部件，负责控制车刀和工作台的运动，以及完成加工程序的执行。
2. 机床主体：包括床身、主轴箱、主轴、工作台等部件，是支撑和传动其它部件的主体结构。
3. 传动装置：包括主轴马达、进给马达、传动链条等部件，负责实现车刀和工作台的运动。
4. 夹具装置：用来夹紧工件，固定在工作台上，保证工件的稳定性和精度。
5. 自动刀具装置：用来安装刀具，根据加工程序自动选取和更换不同的刀具。
6. 冷却系统：用来冷却切削区域，降低切削温度，延长刀具寿命。
三、数控车床的工作原理1. 数控系统接收用户输入的加工程序信息，包括加工轨迹、切削速度、切削深度、进给速度等。
2. 数控系统根据加工程序信息，控制主轴马达和进给马达的运动，实现车刀和工作台的运动。
3. 数控系统通过传感器和编码器对车刀和工作台的位置和速度进行监测和反馈，保证加工精度和稳定性。
4. 数控系统通过自动刀具装置实现不同刀具的自动更换，满足不同工件的加工需求。
四、数控车床的操作流程1. 输入加工程序：将用户设计好的加工程序信息输入数控系统，包括加工轨迹、切削速度、切削深度、进给速度等。
2. 调试数控系统：根据加工程序信息，对数控系统进行调试和检测，保证各部件的正常工作和协调运动。
3. 安装夹具和刀具：根据工件的形状和加工要求，安装合适的夹具和刀具，保证工件的稳定夹持和正确切削。
4. 开始加工：启动数控系统，按照加工程序信息开始加工，实现车刀和工作台的运动，完成工件的加工加工。
5. 监测加工过程：通过数控系统的监测和反馈，及时调整和修正加工参数，保证加工质量和效率。
数控车床进给系统设计
数控车床进给系统设计数控车床是一种自动化程度较高的机床，通过计算机控制实现工件的加工。
数控车床进给系统是数控车床的一个重要组成部分，主要用于控制工件在加工过程中的进给运动。
本文将从数控车床进给系统的基本原理、主要组成部分以及设计要点等方面进行详细介绍。
一、数控车床进给系统的基本原理数控车床进给系统主要通过控制工件在X、Z轴上的运动来实现加工目标。
具体来说，进给系统通过控制伺服电机的动作来驱动滑块沿X轴方向实现进给运动，同时利用滚珠丝杠传动机构和伺服电机实现滑块在Z轴方向的进给运动。
二、数控车床进给系统的主要组成部分1.控制器：控制器是数控车床进给系统的核心部分，主要负责解析加工程序，并将指令转化为伺服电机的运动控制信号。
控制器可以分为硬件控制器和软件控制器两种形式。
2.伺服电机：伺服电机是数控车床进给系统中的驱动元件，主要负责控制滑块的运动。
通过控制电机的转速和转向，可以实现工件在X、Z轴上的进给运动。
3.滚珠丝杠传动机构：滚珠丝杠传动机构作为数控车床进给系统中的关键部件，负责将伺服电机的转动运动转化为滑块的线性运动。
滚珠丝杠传动机构具有高传动效率、刚性好等特点，可以有效提高进给系统的运动精度和工作效率。
4.传感器：传感器用于检测滑块的位置和速度等参数，将检测结果反馈给控制器。
常用的传感器包括编码器、位移传感器、速度传感器等。
三、数控车床进给系统的设计要点1.系统的精度要求：根据加工要求确定进给系统的精度等级，选择合适的滚珠丝杠传动机构和伺服电机。
同时，通过合理的控制算法和参数设置来提高系统的运动精度。
2.系统的刚性要求：数控车床在加工过程中会产生较大的切削力，因此进给系统需要具有较高的刚性来抵抗切削力的作用。
通过采用高刚性的滚珠丝杠传动机构和合理的结构设计来确保系统的刚性。
3.系统的稳定性要求：数控车床的进给系统需要具有较好的稳定性，以保证加工过程中工件的定位精度和表面质量。
通过合适的控制算法和运动参数的设定，可提高系统的稳定性。
数控车床的工作原理及应用
数控车床的工作原理及应用一、工作原理数控车床是一种利用计算机控制的自动化机械设备，它可以通过预先输入的程序来控制工件在加工过程中的各种运动。
数控车床的工作原理可以概括为以下几个步骤：1.加工程序编写：首先，需要根据所需加工零件的要求编写加工程序。
加工程序是一种指令序列，它告诉数控系统要如何控制各个轴的运动，以及刀具的进给速度、切削深度等参数。
2.程序输入与存储：将编写好的加工程序输入到数控机床的控制系统中，并存储在系统的存储器中。
这样，在后续加工过程中，就可以直接调用相应程序。
3.系统设定与机床调试：在机床进行加工之前，需要进行系统设定和机床调试的工作。
系统设定包括校准各个轴的位置、速度和加速度等参数，机床调试则是为了检查机床的各项功能是否正常。
4.工件装夹与刀具安装：将待加工的工件固定在数控车床的工作台上，并安装好适合加工工件的刀具。
这一步要求必须准确地控制工件与刀具之间的相对位置。
5.加工过程控制：通过数控系统控制各个轴的运动，使刀具按照加工程序的要求对工件进行切削。
数控系统会根据编写好的加工程序依次控制各个轴的运动，调整进给速度和切削深度等参数。
6.自动测量与修正：在加工过程中，数控系统还可以配备自动测量与修正功能，这可以使加工的精度更高。
通过传感器测量刀具与工件的位置关系，数控系统可以自动调整刀具的位置，使加工误差最小化。
二、应用领域数控车床具有较高的自动化程度和加工精度，广泛应用于各个行业的机械加工领域。
以下是数控车床的一些主要应用领域：1.汽车制造业：数控车床在汽车制造业中扮演着重要角色。
它可以用于加工各种零件，如发动机缸体、曲轴、齿轮等。
数控车床可以高效、精确地进行批量生产，提高制造效率并保证产品质量。
2.航空航天工业：在航空航天工业中，对零件的加工精度和质量要求很高。
数控车床可以满足这些要求，用于加工航空发动机零件、涡轮叶片等复杂形状的工件。
3.电子设备制造业：数控车床在电子设备制造业中也有广泛应用。
数控车床的加工范围及特点
随着电子技术、计算机技术及自动化、精密仪器与测量等技术的发展与综合应用，产生了机电一体化的新型机床——数控机床。
数控机床是一种利用信息处理技术进行自动加工控制的机电一体化加工装备。
不同数控机床的用途有所不同，其中数控车床是国内使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床。
数控车床主要用来对旋转体零件进行车削、镗削、钻削、铰削、攻丝等工序的加工，一般采用计算机程序对各类控制信息进行处理，如可自动完成内外圆柱面、圆锥面、球面、螺纹、槽及端面等工序的切削加工，还可处理逻辑电路难以处理的各种复杂信息。
本章介绍数控车床及车削中心的组成、分类、特点以及插补原理，以增强读者对数控机床的认识，同时为后续的数控编程奠定基础。
本章要点数控车床的组成及分类数控车床的加工范围及特点数控机床的分类数控机床的插补原理1.1 数控车床的组成及分类1.1.1 组成及分类概述数控车床主要由计算机数控系统和数控车床本体组成，其中，计算机数控系统主要由输入装置、数控装置、伺服系统和位置检测反馈装置组成。
数控车床可分为卧式和立式两大类。
卧式车床又有水平导轨和倾斜导轨两种。
档次较高的数控卧车一般都采用倾斜导轨。
按刀架数量分类又可分为单刀架数控车床和双刀架数控车床，前者是两坐标控制，后者是4坐标控制。
双刀架卧车多数采用倾斜导轨。
1.1.2 相关知识1.1.2.1 数控车床组成现代数控车床的数控系统都采用模块化结构，伺服系统中的伺服单元和驱动装置为数SIEMENS数控车床编程与实训2 控系统的一个子系统，输入/输出装置也为数控系统的一个功能模块，所以数控车床主要由计算机数控系统和数控车床本体组成，如图1-1所示。
输入/输出装置车床本体位置检测反馈装置图1-1 数控车床的组成1．输入装置数控车床是按照编程人员编制的程序运行的。
通常编程人员将程序以一定的格式或代码存储在一种载体上，如穿孔带或磁盘等，通过数控车床的输入装置输入到数控装置中。
此外，还可以使用数控系统中的RS232接口或DNC接口与计算机进行信号的高速传输。
数控车床的加工原理
数控车床的加工原理数控车床是一种先进的机械加工设备，其加工原理主要通过计算机控制系统来实现。
数控车床通过预先输入刀具路径、加工参数和相关指令，通过电脑分析和处理，最终控制车床的运动，并完成工件的加工。
具体来说，数控车床的加工原理可以概括为以下几个步骤：1. 设计与编程：首先，根据零件的图纸和加工要求，使用专门的数控编程软件进行编程。
在编程时，需要考虑切削参数、刀具路径、加工顺序等因素，并生成相应的数控程序。
2. 将程序加载到数控系统：编写好数控程序后，需要将程序通过特定的介质（如磁盘、USB等）加载到数控系统中。
数控系统是数控车床的控制核心，负责接收和解析程序指令，并控制各个运动轴的运动。
3. 调整刀具和工件：在加工前，需要对刀具和工件进行调整和安装。
刀具选择和安装的正确性对加工质量和效率具有重要影响。
4. 数控加工过程：一旦准备工作完成，数控系统将会根据预先设定的程序指令，控制各个运动轴的动作，引导刀具按照预定路径进行切削。
数控系统可以控制车床在三个轴向上的运动，使刀具沿着X、Z、C三个方向进行控制。
5. 监控与调整：在加工过程中，数控系统可以实时监控工件的加工状态，并对加工过程进行调整和校正。
比如，通过传感器检测加工后的工件尺寸与设计要求的偏差，然后自动调整刀具运动轨迹，以获得更高的加工精度。
6. 完成加工：当所有的加工步骤完成后，数控车床会自动停止，工件从机床上取出，经过清洗和检验后，即可作为成品使用。
综上所述，数控车床的加工原理主要通过计算机控制系统来实现，通过预先输入程序指令，控制车床的运动，实现工件的精确加工。
加工过程中，数控系统可以实时监控和调整加工状态，提高加工精度和效率。
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（３）规定圆心角 α≤180°时，用“+R”表示； α> 180°时，用“-R”。所以， Y R编程只适于非整圆的圆弧插补的
情况，不适于整圆加工
（４）圆弧方向的判别：沿着不
在圆弧平面内的坐标轴，由正方
X
向向负方向看，顺时针方向G02，
逆时针方向G03，如图4.1４所示。 图４.1４圆弧方向的判断
（４）圆弧编程实例 G02编程如图4.1５所示： G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3； G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3； G02 X50.0 Z30.0 R25.0 F0.3；
例：G96 S150 表示切削线速度控制在150 m/min。
（3）恒转速控制 编程格式 G97 S～
S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。
3.T功能 用来指定程序中使用的刀具。
指令格式：T ～，前两位代表刀具号，后 两位代表刀具补偿号。
例如：T0801指选择8号刀具，用1号刀具补 偿。
刀具补偿包括长度补偿和半径补偿两部分。
2、直线插补G01
用于产生按指定进给速度F实现的空 间直线运动。
程序格式：G01 X(u)～ Z(w)～ F～
其中：X、Z的值是直线插补的终点 坐标值 ； U、W表示目标点相对于前 一点的增量坐标。
直线插补G01举例：实现 图4.12中从A点到B点的 直线插补运动,其程序 段为：
绝对方式编程： G90 G01 X10 Y10 F100
编程格式：G00 X(u)～ Z (w) ～
式中X、Z的值是快速点定位的终点坐标 值;U、W表示目标点相对于前一点的增量坐 标。
1、快速定位G00 如所示的定位指令如下：
G50 X200.0 Z263.0 G00 X40.0 Z212.0 或G00 U-160.0 W-51.0
图4.11 G00快速定位指令
G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3；
图4.15顺时针圆弧加工
G03编程举例： G03 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3； G03 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3； G03 X50.0 Z30.0 R25.0 F0.3 ； G03 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3；
F、S、T功能 1.F功能:用于指定进给速度，有每转进给和美分钟进
给两种。 （1）每转进给量 编程格式 G99 F~
F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为 mm/r
例：G99 F0.2 表示进给量为0.2 mm/r （2）每分钟进给量 编程格式G98 F~
F后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为 mm/min
柔性加工单元
第一节 数控车削加工工艺
二、按主轴的配置形式分 1.卧式数控车床如图4.5所示 2.立式数控车床如图4.6所示
三、按数控系统控制轴数分 1. 双 轴控制数控车床 （1） 双轴卧式数控车床如图4.7所示 （2）双轴立式数控车床 2. 四轴控制数控车床
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数控车床程序编制
M功能
2.数控车床加工的主要特点： （1）加工灵活、通用性强、能适合产 品品种和规格频繁变化的特点；
（2）能满足新产品的开发和多品种、 小批量、生产自动化的要求。
二、按数控系统的功能
（1）经济型数控车床如图4.2 （2）全功能型数控车床如图4.3 （3）车削中心如图4.4 （4）ＦＭＣ车床：数控车床、机器人等组成
四. 工件坐标系的设定
编程格式 G50 X～ Z～ 式中X、Z的值是起 刀点相对于加工原点 的位置。
例：如图所示设置 加工坐标的程序段如 下： G50 X128.7 Z375.1
图4.10 坐标系设定指令
五、快速定位G00和直线插补G01
1、快速定位G00
快速点定位指令控制刀具以点位控制的方 式快速移动到目标位置，其移动速度由参 数来设定。
图4.16逆时针圆弧加工
七. 暂停指令 G04 G04指令用于暂停进给,其指令格式是： G04 P____或G04 X(U)____ 暂停时间的长短可以通过地址X(U)或P来指定。
其中P后面的数字为整数，单位是ms；X(U)后面的 数字为带小数点的数，单位为s。
例如,欲空转2.5s时其程序段为： G04 X2.5 G04 U2.5 G04 P2500；
八. 刀具半径补偿指令 1.指令格式 刀具位于工件左侧（假设工件不动） G41 D01 刀具位于工件右侧（假设工件不动） G42 D01 取消刀具补偿G40
2.刀具补偿过程的轨迹分三个组成部分： （1）形成刀具补偿的建立补偿程序段 （2）零件轮廓切削程序段 （3）补偿撤消程序段
图4.12 直线插补运动
增量方式编程举例如图 4.13所示： G91 G01 X２０ Y２５ F100
图4.13 直线增量编程
六. 圆弧插补G02、G03 1.顺时针圆弧插补的指令格式: G02 X(U) Z(W) I K F ； G02 X(U) Z(W) R F ； 2.逆时针圆弧插补的指令格式： G03 X(U)____Z(W)____ I____K____F____； G03 X(U)____Z(W)___R___ F____； 注意:（１）圆心位置的指定可以用R，也可以用I、 K，R为圆弧半径值； （２）I、K为圆心在X轴和Z轴上相对于圆弧起点 的坐标增量;
辅助功能字由M地址符及随后的两位数字组成，所以也称为M 功能或M指令。它用来指令数控机床的辅助动作及其状态。 常 用的M功能有：
M00： 程序暂停，可用NC启动命令使程序继续运行； M01：计划暂停，与M00作用相似，但M01可以用机床“任选 停止按钮”选择是否有效； M03：主轴顺时针旋转； M04：主轴逆时针旋转； M05：主轴停止； M06：换刀; M08：冷却液开； M09：冷却液关； M30：程序停止，程序复位到起始位置。
例：G98 F100 表示进给量为100mm/min
2.S功能:指令用于控制主轴转速,它有恒线速度和恒转速两 种指令。
（1）最高转速限制
编程格式 G50 S～ S后面的数字表示的是最高转 速：r/min。
例：G50 S3000 表示最高转速限制为3的数字表示的是恒定的线 速度：m/min。