数控教程(雕刻机)

一、 数控技术的基本概念：
数字控制（Numerical Control Technology， NC）是 （ Technology， NC） 一种利用数字脉冲的形式对某一工作过程发出指令并实 现自动控制的技术。 数控系统（Numerical Control System）采用了数字控 System） 数控系统（ 制技术的自动控制系统。 数控机床（ Tools） 数控机床（Numerical Control Machine Tools） 是采 用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类 机床。数控机床是一种装有程序控制系统（数控系统） 的高效自动化机床。是数控技术应用的典型例子。
4. 高柔性 加工对象改变时，一般只需要更改数控程序，体现出很好的适应性， 加工对象改变时，一般只需要更改数控程序，体现出很好的适应性，可大大 节省生产准备时间。在数控机床的基础上， 节省生产准备时间。在数控机床的基础上，可以组成具有更高柔性的自动化制 造系统—FMS。 造系统 。
5. 高生产率 数控机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高， 数控机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高， 对某些复杂零件的加工， 一般为普通机床的 3～5 倍，对某些复杂零件的加工，生产效率可以提 ～ 高十几倍甚至几十倍。 高十几倍甚至几十倍。 6. 劳动条件好 机床自动化程度高，操作人员劳动强度大大降低，工作环境较好。 机床自动化程度高，操作人员劳动强度大大降低，工作环境较好。 7. 有利于管理现代化 采用数控机床有利于向计算机控制与管理生产方面发展， 采用数控机床有利于向计算机控制与管理生产方面发展，为实现生产过 程自动化创造了条件。 程自动化创造了条件。 8. 投资大，使用费用高 投资大， 9. 生产准备工作复杂 由于整个加工过程采用程序控制，数控加工的前期准备工作较为复杂， 由于整个加工过程采用程序控制，数控加工的前期准备工作较为复杂， 包含工艺确定、程序编制等。 包含工艺确定、程序编制等。 10. 维修困难 数控机床是典型的机电一体化产品，技术含量高， 数控机床是典型的机电一体化产品，技术含量高，对维修人员的技术要 求很高
操作模式： 操作模式：
自动模式
在自动操作模式下，机床运动通过事先准备好的加工程序产生动作。 所以在自动模式下，系统必须已经装载加工程序。
点动模式
手动操作模式的一种。在点动模式下，用户通过手动操作设备，如计 算机键盘、手持盒、手摇脉冲发生器等控制机床。当用户通过这些设 备发出运动信号时，如按下手动按钮，机床持续运动直至信号消失， 如用户松开手动按钮。
三、数控机床的特点： 数控机床的特点：
一、数控机床与普通机床的区别: 数控机床与普通机床的区别 数控机床对零件的加工过程， 数控机床对零件的加工过程，是严格按照加工程序所规定的参数及动作 执行的。它是一种高效能自动或半自动机床，与普通机床相比， 执行的。它是一种高效能自动或半自动机床，与普通机床相比，具有以 下明显特点： 下明显特点： 1. 适合于复杂异形零件的加工 数控机床可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件的加工， 数控机床可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件的加工， 因此在宇航、造船、模具等加工业中得到广泛应用。 因此在宇航、造船、模具等加工业中得到广泛应用。 2. 加工精度高 3. 加工稳定可靠 实现计算机控制，排除人为误差，零件加工一致性好，质量稳定可靠。 实现计算机控制，排除人为误差，零件加工一致性好，质量稳定可靠。
数控机床种类繁多,功能各异 下面就我们学校的数控机床做简单的介绍
数控车床:
可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺 纹和端面等工序的切削加工
数控铣床:
铣削加工是机械加工中最常用的加工方法之一，它主要包 括平面铣削和轮廓铣削，也可以对零件进行钻、扩、铰、镗 加工及螺纹加工等
数控线切割:
数控线切割属于特种机床,可实现通孔、冲模、样 板、细缝槽、形状复杂零件的加工
操作状态： 操作状态：
空闲状态
这是最常见的状态，在此状态下，机床当前没有动作输出，同时随时准 备接受新的任务，开始新的动作。
锁定状态
锁定状态是一种内部状态，一般指出现在状态切换时。所以一般情况下 用户接触不到。
紧停状态
这是一种非正常态。机床存在硬件故障或者用户按下“紧停”按钮时， 系统进入此状态，并且执行事先规定的保护动作，例如关闭主轴电机、 冷却泵等，在此状态下，机床同样被锁定，不能执行任何新的动作。在 用户排除硬件故障或者解除紧停开关后，系统自动执行“复位”操作把 机床恢复到“空闲”状态。
断点记忆、跳段执行等高级自动功能。 保存/恢复工件原点功能。 进给轴精确回机械原点（参考点）功能。 自动对刀功能。这些功能为用户加工提供了极大的方便。 进给倍率在线调整。在加工过程中用户可以随时调整进给倍 率。最小到0，相当于暂停加工；最大到120%。 高速平滑速度连接特性。在一般的数控系统中，两条G指令 之间的连接速度通常是一个固定的值（例如等于零或者某一 个很小的值）。在新版数控系统中，采用了独有的加工速度 自适应预测算法。该算法根据连接速度的大小、方向、最大 加速度，以及前向预测功能，自适应地决定当前指令与下一 条指令间的衔接速度。不仅大大提高了加工效率（大约从 30%到300%），而且改善了加工性能，消除了留在加工表 面的速度振纹。 三维模拟显示功能。通过简单的操作可以从各个角度观察三 维加工结果，从而可以更准确、更直观的对加工结果有所了 解。
五、雕刻机控制系统的简单介绍： 雕刻机控制系统的简单介绍： Ncstudio™数控系统是洛克机电系统工程（上海） 有限公司自主开发、自有版权的雕刻机运动控制系 统，该系统可以直接支持UG、 CAXA、 MASTERCAM、Art CAM、AUTOCAD、CorelDraw 等多种CAD/CAM软件生成的G代码、PLT代码格式 和精雕加工文件ENG代码格式。 该数控系统除具有手动、步进、自动和回机械原 点功能外，还具有模拟仿真、动态显示跟踪、Z轴自 动对刀、断点记忆（程序跳段执行）和回转轴加工 等特有的功能。 该系统可以与各种三维雕刻机、三维雕铣机一起 使用。适用于各种复杂模具加工、广告装潢、切割 等行业。
仿真功能。可以对加工程序进行快速仿真加工，可以在极短 的时间内完成，同时检查加工程序是否出错，加工结果是否 满意，并可以准确的计算出实际加工所需要的时间。 强大、灵活的键盘支持。新版本对键盘操作的支持非常强大。 满足了用户在操作过程中的需要。 日志功能。系统提供了功能强大的日志功能，帮助用户察看 详细的加工信息和系统诊断。 内置的加工文件管理器。用户只要把加工程序文件保存到指 定的目录，Ncstudio™就可以在一个内置的管理器中管理这 些文件。 内置的文件编辑器。用户可以随时把加工文件调入编辑器内 编辑、修改。 文件加工信息。通过仿真或者实际加工，文件加工信息窗口 可以帮助用户统计文件执行时间、加工范围等重要信息。 PCI总线运动控制卡。
运行状态
当机床正在执行动作时，系统进入运行状态。
暂停状态
在机床运动时，如果用户执行“操作|暂停”命令，或者系统解析到M01 （等待指令），则系统进入暂停状态，等待用户进一步输入。用户可以 通过执行“操作|开始”命令继续执行，也可以执行“停止”或者“复位” 指令中止当前操作，使系统进入“空闲”状态。
机床坐标系： 机床坐标系：
机械坐标系： 机械坐标系： 机械坐标系是一套固定的右手坐标系，其坐标原点始终相 对于机床的某个固定位置。所以，在任何时候，空间的某个 点都可以用机械坐标系唯一地确定。 对机械坐标系的完整支持需要机床有相应的回机械参考点 功能，否则，机械坐标系的概念只在软件中体现。 工件坐标系： 工件坐标系： 在使用机床加工各种工件时，更多地使用工件坐标系。通 常，在工件加工时，我们描述某个加工位置总是相对于工件 上的某个点的，而工件在机床上的夹装位置相对于机械原点 常常是改变的，因此由必要引入一套在工件加工时更为方便 的坐标系统，这就是工件坐标系。工件坐标系也是一套右手 坐标系，它的原点是相对于工件上的某个点确定的，相对于 机械坐标原点则是可以浮动的。
增量模式
手动操作模式的一种。在增量模式下，用户同样是通过手动操作设备， 如计算机键盘、手持盒、手摇脉冲发生器等控制机床。与点动控制不 同的是，用户一次按键动作，也就是从按下到松开，机床只运动确定 的距离。也就是说，通过增量方式，用户可以精确地控制机床的位移 量。 MDI模式 也是一种手动操作模式。在这种模式下，用户可以直接通过输入G指 令控制机床。系统在某些情况下执行一些内定的程序操作（如回工件 原点）时，也会自动把状态切换到MDI模式。但这不会影响用户使用。
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实训目的和要求： 实训目的和要求： 1、了解数控机床的概念、数控机床的发展史 、了解数控机床的概念、 2、了解数控机床的种类、能根据机床的特点 、了解数控机床的种类、 分辨机床类型 3、掌握 、掌握TYPE3软件的基本使用方法 软件的基本使用方法 4、掌握零件的装夹以及刀具的调整 、 5、能独立完成零件的加工 、
四、数控机床的种类： 数控机床的种类：
从1952年美国研制成功 世界上第一台数控铣床到现 在，数控机床经历了50多年 的更新发展，它的功能越来 越完善, 种类也更加齐全。 按其工艺用途，可分为：数 控车床、数控铣床、数控钻 床、数控镗床、数控磨床、 数控冲床、加工中心、数控 电火花加工机床、数控线切 割机床、数控激光加工机床、 数控三坐标测量机等。
数控机床的操作系统品种多样，当今世界著名 的数控系统厂家有日本的法那克（FANUC）公司、德 国的西门子（SIEMENS）公司、美国的A-B公司等。 1959年，美国的Keaney&Trecker公司成功开发了具 有刀库、刀具交换装置、回转工作台装置的数控机 床，可以在一次装夹中对工件的多个面进行多工序 的加工。至此，数控机床的新一代类型—加工中心 （Machining Center)诞生了，加工中心的诞生标志 着数控机床进入了一个新的阶段。
数控电脉冲:
可实现多型腔自动移位加工和自动找正,通常在模 具制造中广泛应用
三坐标测量仪:
三坐标测量仪在模具行业中的应用相当广泛，它是一种 设计开发、检测、统计分析的现代化的智能工具，更是模具 产品无与伦比的质量技术保障的有效工具。
数控雕刻机:
主要用于工号牌、科室牌的双色板雕刻、有机、 密度板、PVC切割及有机靠模、工艺品雕刻等
二、数控机床最早的起源： 数控机床最早的起源：
数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础 上发展起来的，其过程大致如下： 1948年，美国帕 森斯（Parsons)公司接受美国空军的委托，研制直 升飞机螺旋桨叶片检验用的轮廓样板。由于该样板 形状复杂多样，精度要求高，一般的加工设备难以 适应，于是提出了采用数字脉冲来控制机床的设想。 1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同 研究，于1952年试制成功世界上第一台三坐标数控 铣床。经过三年的试用、改进与提高，数控机床于 1955年进入实用化阶段。从此，其他一些国家，如 德国、英国、日本和苏联等国都开始研制数控机床， 其中日本发展最快。
坐标系统是描述机床运动的术语。为了统一起见，标准的坐标系统是 采用右手法则的坐标系统。如下图所示：
在铣床类机床中，机床坐标轴的方向取决于机床的类型和各组成部分 的布局，对铣床而言, 基本坐标轴为X, Y, Z： —— Z 轴与主轴轴线重合，刀具远离工件的方向为正方向(+Z)； —— X 轴垂直于Z 轴，并平行于工件的装卡面，如果为单立柱铣床， 面对刀具主轴向立柱方向看，其右运动的方向为X轴的正方向(+X)； —— Y 轴与X 轴和Z 轴一起构成遵循右手定则的坐标系统。
雕刻机软件功能介绍: 雕刻机软件功能介绍
基本配置为三个运动轴，并可以进一步扩充。 数控转台支持。 自动加工。完整支持ISO标准的G指令、HP绘图仪（HP PLT）格式和精雕加工（ENG）格式。 手动功能。既支持通过机床输入设备，如手持设备等操纵机 床，也内嵌地支持通过计算机输入设备，如键盘、鼠标完成 手动操作。 增量进给功能。方便用户精确设定进给量，且步长可灵活调 整。 用户数据输入（MDI）功能。用户可以在线输入G指令并立 即执行。 高级加工指令。只要简单输入几个参数，就可以完成铣底、 勾边等功能。 单步模式。用户可以把要执行的加工任务设置为单步模式， 从而为错误诊断和故障恢复提供了良好的支持。