数控车床编程与工艺

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1、Copyright©bySOME-XJTUAllrightsreserved.数控机床编程技术华南理工大学广州学院机械工程学院范淇元教学内容第1章数控机床编程基础1第2章数控加工工艺分析2第3章数控加工刀具选择3第4章编程中的数学处理4第5章数控车削编程5教学内容1.1数控编程概述11.2数控机床组成及分类21.3数控机床坐标系31.4数控系统41.5加工程序结构与格式5一、数控机床概述定义：通过数字化信息对机床的运动及其加工过程进行控制实现要求的机械动作，自动完成加工任务。实质：就是技术密集且自动化程度很高的机电一体化加工设备

2、。数控机床数字控制技术简称NC）二、数控机床的发展简况数控机床发展第五代微型计算机MNC第一代电子管元件帕森斯公司第二代晶体管电路杜列克公司第三代小集成电路NC系统第四代大集成电路CNC德国西门子公司（Siemens）德国德马吉公司（DMG）日本法那克公司（Fanuc）西班牙发格公司（Fagor）日本大隗公司（Okuma）日本三菱公司（Mitsubishi）四、知名数控系统和数控机床生产厂家五、我国数控机床发展概况1958年开始并试制成功第一台电子管数控机床。1965年开始研制晶体管数控系统，直到20世纪60年代末至70年代初成

3、功。从20世纪80年代开始，先后从日本、美国、德国等国家引进先进的数控技术。我国第一台数控机床1.1.1数控加工的过程图1.1数控加工的具体过程1.1.2数控编程的内容和步骤零件图工艺分析数值计算编写加工程序校对程序及首件试切1.1.3数控编程的方法手工编程手工编程是指利用计算工具，通过各种数学方法，人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。自动编程自动编程是指用计算机或编程器编制数控加工程序。优点在于大大减轻了编程人员的劳动强度，解决复杂零件编程难题。1.2数控机床组成及分类伺服系统1.2.1数控机床组成图1.2数控机床的组成1

4、.2.2数控机床分类及应用范围123按工艺用途分类按运动方式分类按控制方式分类数控车床、数控铣床、加工中心、数控钻床、数控镗床、数控齿轮加工机床、数控平面磨床、数控外圆磨床、数控轮廓磨床、数控工具磨床、数控坐标磨床、数控电火花加工机床、数控线切割机床、数控冲床、数控激光加工机床、数控超声波加工机床及其他数控机床(如三坐标测量机)等。按工艺用途分类点位控制数控机床轮廓控制数控机床2.按运动方式分类点位直线控制数控机床(1)点位控制数控机床点位控制是指数控装置只控制刀具或工作台从一点精确的移动到另一点，而点与点之间的轨迹不需严格控制

5、，即移动过程中刀具不进行加工从而保证定位精度的一种方法。如钻床、镗床、冲床等。图1.3点位控制(2)点位直线控制数控机床点位直线控制是指数控装置不仅控制刀具或机床工作台从一点精确的移动到另一点而且控制在两点之间的运行轨迹是一条与各坐标轴平行或成45。的直线。例如数控车床、数控镗床。图1.4点位直线控制(3)轮廓控制数控机床轮廓控制是通过控制几个进给轴同时协调运动(坐标联动)，使工件相对于刀具按程序规定的轨迹和速度运动，在运动过程中进行连续切削加工的一种方法。例如数控车床、数控铣床、加工中心等用于加工曲线和曲面的机床上。图1.5轮

6、廓控制a)外轮廓加工1.2.2数控机床分类及应用范围图1.5轮廓控制b)内轮廓加工c)空间曲面轮廓加工3.按控制方式分类图1.6开环控制系统(1)开环控制数控机床是指无位置反馈的一种控制方法，执行机构为步进电动机或电液伺服电动机。在开环系统的丝杠上装有角位移测量装置，通过测量丝杠的转角从而间接地测量移动部件的位移，然后反馈到数控装置的比较器中，与输入原指令位移值进行比较，用比较后的差值进行控制，使移动部件补充位移，直到消除差值的控制系统。(2)半闭环控制数控机床图1.7半闭环控制系统(3)闭环控制数控机床在机床的移动部件上直接安

7、装直线式位置检测装置，对移动部件的实际运动位置进行检测，再把实际测量结果反馈给数控装置，与数控装置输入的指令位移进行比较，用两者之间的偏差去控制移动部件的运动，从而实现精确定位的一种控制方法。图1.8闭环控制系统机床坐标系：在数控机床上，为了确定机床上的成形运动和辅助运动必须先确定机床上运动的方向和运动的距离，这就需要一个坐标系才能实现，这个坐标系称为机床坐标系。机床坐标系的规定：对数控机床中的坐标系和运动方向命名，ISO标准和我国JB3052—82颁部标准都统一规定采用标准的右手笛卡儿直角坐标系，数控机床坐标系1.3数控机床坐

8、标系围绕X、Y、Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A、B、C表示。根据右手螺旋法则，可以方便地确定A、B、C三个旋转坐标轴。以大拇指指向＋X、＋Y、＋Z方向，则食指、中指等的指向是圆周进给运动＋A、＋B、＋C方向。右手直角笛卡儿坐标系1对于没有主轴的机床，规定垂直于