數(shù)控車床課件

數(shù)控車床概述

第一章數(shù)控車床概述1.1數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)1.2數(shù)控車床工作原理1.3數(shù)控車削加工工藝范圍及特點(diǎn)1.4數(shù)控機(jī)床分類1.1數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)1.1數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)1.1.1數(shù)控與數(shù)控機(jī)床的概念數(shù)字控制（NumericalControl，簡(jiǎn)稱數(shù)控或NC）技術(shù)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB8129-87）定義為：“用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的一種方法”。裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床稱為數(shù)控機(jī)床。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)也采用專用或通用計(jì)算機(jī)及控制軟件與相關(guān)的電氣元部件一起來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能，稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）系統(tǒng)。1.1數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)1.1.2數(shù)控車床型號(hào)及技術(shù)參數(shù)1.1.2.1數(shù)控車床型號(hào)根據(jù)《金屬切削機(jī)床型號(hào)編制的方法》（JB1838-85）中規(guī)定，機(jī)床均用漢語(yǔ)拼音字母和數(shù)字，按一定規(guī)律組合進(jìn)行編號(hào)，以表示機(jī)床的類型和主要規(guī)格。數(shù)控車床編號(hào)CK6136中，字母與數(shù)字含義如下所示：C

K

6

1

36主參數(shù)代號(hào)（床身上工件最大回轉(zhuǎn)直徑的1/10，單位㎝）系代號(hào)（臥式車床系）組代號(hào)（落地及臥式車床組）特性代號(hào)（數(shù)控）類代號(hào)（車床類）1.1數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)1.1.2.2數(shù)控車床技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)是用戶購(gòu)買機(jī)床時(shí)的主要依據(jù)，表1－1為CK6136和CA6140的技術(shù)參數(shù)，旨在了解數(shù)控車床與普通車床在技術(shù)參數(shù)種類和數(shù)值上的不同。數(shù)控機(jī)床性能指標(biāo)的含義和對(duì)機(jī)床的影響見表1－2數(shù)控機(jī)床性能指標(biāo)表。1.1數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)表1－1數(shù)控車床和普通車床技術(shù)參數(shù)規(guī)格及參數(shù)名稱單位CK6136ACA6140與工件尺寸和工夾具有關(guān)的參數(shù)床身上工件最大回轉(zhuǎn)直徑㎜360400兩頂尖間最大支撐長(zhǎng)度㎜750750主軸通孔直徑㎜5848主軸內(nèi)孔錐度No.莫氏6號(hào)莫氏6號(hào)主軸端部代號(hào)No.D6

尾架套筒內(nèi)孔錐度No.莫氏4號(hào)莫氏4號(hào)與機(jī)床動(dòng)力特性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有關(guān)的參數(shù)主軸轉(zhuǎn)速范圍r/min200～182010～1400（正轉(zhuǎn)）14～1580（反轉(zhuǎn)）主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)

無(wú)級(jí)正轉(zhuǎn)24，反轉(zhuǎn)12Z軸最快進(jìn)給速度m/min64X軸最快給速度n/min32最小設(shè)定單位（脈沖當(dāng)量）㎜Z：0.01X：0.005Z：0.1X：0.02定位精度㎜0.04（z）0.03（x）

重復(fù)定位精度㎜0.016（z）0.012（x）

主電機(jī)功率Kw4或5.57.5進(jìn)給電機(jī)功率Kw

外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）㎜

機(jī)床凈重kg16002000表1－1數(shù)控車床和普通車床技術(shù)參數(shù)1.1數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)種類項(xiàng)目含義影響精度指標(biāo)定位精度數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)等移動(dòng)部件在確定的終點(diǎn)所達(dá)到的實(shí)際位置的水平直接影響加工零件的位置精度重復(fù)定位精度同一數(shù)控機(jī)床上，應(yīng)用相同加工程序加工一批零件所得連續(xù)質(zhì)量的一致程度影響一批零件的加工一致性、質(zhì)量穩(wěn)定性分度精度分度工作臺(tái)在分度時(shí)，理論要求回轉(zhuǎn)的角度值與實(shí)際回轉(zhuǎn)角度值的差值影響零件加工部位的空間位置及孔系加工的同軸度分辨率數(shù)控機(jī)床對(duì)兩個(gè)相鄰的分散細(xì)節(jié)間可分辨的最小間隔，決定機(jī)床的加工精度和表面質(zhì)量脈沖當(dāng)量執(zhí)行運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)量決定機(jī)床的加工精度和表面質(zhì)量坐標(biāo)軸可控軸數(shù)機(jī)床數(shù)控裝置能控制的軸數(shù)影響機(jī)床功能、加工適應(yīng)性和工藝范圍聯(lián)動(dòng)軸數(shù)機(jī)床數(shù)控裝置控制的坐標(biāo)軸同時(shí)到達(dá)空間某一點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)目影響機(jī)床功能、加工適應(yīng)性和工藝范圍表1－2數(shù)控機(jī)床性能指標(biāo)表1.1數(shù)控機(jī)床的基本知識(shí)運(yùn)動(dòng)性能指表主軸轉(zhuǎn)速機(jī)床主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度可加工小孔和提高零件表面質(zhì)量進(jìn)給速度機(jī)床進(jìn)給線速度影響零件加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、刀具壽命行程數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸空間運(yùn)動(dòng)范圍影響零件加工大小擺角范圍數(shù)控機(jī)床擺角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)角大小影響加工零件的空間大小和機(jī)床剛度刀庫(kù)容量刀庫(kù)能存放加工所需的刀具數(shù)量加工適應(yīng)性及加工資源換刀時(shí)間帶自動(dòng)換刀裝置的機(jī)床在主軸用刀與刀庫(kù)中下一工序用刀交換所需的時(shí)間影響加工效率加工能力指標(biāo)每分鐘最大金屬切除率單位時(shí)間內(nèi)去除金屬余量的體積影響加工效率1.2數(shù)控車床工作原理1.2數(shù)控車床工作原理1.2.1數(shù)控車床組成及其作用圖1－1為數(shù)控車床CK6136外形圖。圖1－1CK6136外形圖1.2數(shù)控車床工作原理傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為數(shù)控機(jī)床由程序載體、輸入輸出設(shè)備、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機(jī)床主體等組成。但現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)都采用模塊化結(jié)構(gòu)，伺服系統(tǒng)中的伺服單元和驅(qū)動(dòng)裝置為數(shù)控系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)，輸入輸出裝置也為數(shù)控系統(tǒng)中的一個(gè)功能模塊，所以現(xiàn)在的觀點(diǎn)認(rèn)為數(shù)控機(jī)床主要由計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床本體組成，如圖1－2。其中每一部分的功用如下。1.2數(shù)控車床工作原理

圖1－2數(shù)控機(jī)床的組成1.2數(shù)控車床工作原理1.2.1.1輸入裝置數(shù)控機(jī)床是按照編程人員編制的工件加工程序運(yùn)行的。在工件加工程序中，包括機(jī)床上刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡、工藝參數(shù)（走刀量、主軸轉(zhuǎn)速等）和輔助運(yùn)動(dòng)等。通常編程人員將工件加工程序以一定的格式和代碼存儲(chǔ)在一種載體上，如錄音磁帶、軟磁盤或硬盤等，通過(guò)數(shù)控機(jī)床的輸入裝置，將程序信息輸入到數(shù)控裝置內(nèi)。輸入裝置的作用是將程序載體內(nèi)有關(guān)加工的信息讀入數(shù)控裝置。根據(jù)程序載體的不同，輸入裝置可以是錄音機(jī)或軟盤驅(qū)動(dòng)器等。數(shù)控機(jī)床還可以不用任何程序載體，通過(guò)數(shù)控機(jī)床操作面板上的鍵盤，用手工將工件加工程序輸入數(shù)控裝置；或者將存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)硬盤上的工件加工程序傳送到數(shù)控裝置。1.2數(shù)控車床工作原理1.2.1.2計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心。它根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)，完成數(shù)值計(jì)算、邏輯判斷、輸入輸出控制等。數(shù)控裝置一般由專用（或通用）計(jì)算機(jī)、輸入輸出接口板及可編程序控制器（PLC）等組成?？删幊绦蚩刂破髦饕糜趯?duì)數(shù)控機(jī)床輔助功能、主軸轉(zhuǎn)速功能和刀具功能的控制。1.2數(shù)控車床工作原理1.2.1.3伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)包括主軸伺服單元、進(jìn)給伺服單元、機(jī)床控制線路、功率放大線路及驅(qū)動(dòng)裝置，它接受數(shù)控裝置發(fā)來(lái)的各種動(dòng)作命令，驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。它的伺服精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)是影響數(shù)控機(jī)床的加工精度、表面質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要因素之一。1.2數(shù)控車床工作原理1.2.1.4測(cè)量裝置測(cè)量裝置的作用是通過(guò)位置傳感器將伺服電動(dòng)機(jī)的角位移或數(shù)控車床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，輸送給數(shù)控裝置，使之與指令信號(hào)進(jìn)行比較，并由數(shù)控裝置發(fā)出指令，糾正所產(chǎn)生的誤差，使數(shù)控車床按工件加工程序要求的進(jìn)給位置和速度完成加工。1.2數(shù)控車床工作原理1.2.1.5機(jī)床本體機(jī)床本體包括：主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)以及輔助裝置等。對(duì)于數(shù)控加工中心，還有存放刀具的刀庫(kù)、自動(dòng)換刀裝置（ATC）和自動(dòng)托盤交換裝置等。與傳統(tǒng)的機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和抗振性，傳動(dòng)系統(tǒng)和刀具系統(tǒng)的部件結(jié)構(gòu)，操作機(jī)構(gòu)等方面都發(fā)生了很大的變化，其目的是為了滿足數(shù)控技術(shù)的要求和充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。1.2數(shù)控車床工作原理1.2.2數(shù)控系統(tǒng)的主要功能數(shù)控系統(tǒng)的功能取決于數(shù)控系統(tǒng)硬件和軟件的配置，一般說(shuō)來(lái)，數(shù)控系統(tǒng)的主要功能可歸納為以下幾點(diǎn)：1.2.2.1多軸控制功能控制系統(tǒng)可以控制坐標(biāo)軸的數(shù)目指的是數(shù)控系統(tǒng)最多可以控制多少個(gè)坐標(biāo)軸,其中包括平動(dòng)軸和回轉(zhuǎn)軸,基本平動(dòng)坐標(biāo)軸是X、Y、Z軸，基本回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸是A、B、C軸。聯(lián)動(dòng)軸是指數(shù)控系統(tǒng)按照加工的要求可以控制同時(shí)運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸的數(shù)目。如某型號(hào)的數(shù)控機(jī)床具有X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)方向,而數(shù)控系統(tǒng)只能同時(shí)控制兩個(gè)坐標(biāo)（XY、YZ或XZ）方向的運(yùn)動(dòng),則該機(jī)床的控制軸數(shù)為3軸（稱為三軸控制）,而聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為2軸（稱為兩聯(lián)動(dòng)）。1.2數(shù)控車床工作原理1.2.2.2插補(bǔ)功能指數(shù)控機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。如直線、圓弧、螺旋線、拋物線、正弦曲線等。數(shù)控機(jī)床的插補(bǔ)功能越強(qiáng)，說(shuō)明加工的輪廓種類越多。1.2.2.3進(jìn)給功能包括快速進(jìn)給（空行程移動(dòng)）、切削進(jìn)給、手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給、點(diǎn)動(dòng)，進(jìn)給量調(diào)整（倍率開關(guān)）、自動(dòng)加速減速功能等性能。進(jìn)給功能與伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能有很大的關(guān)系。1.2.2.4主軸功能可實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)速、恒線速度、定向停車及轉(zhuǎn)速調(diào)整（倍率開關(guān)）等功能。恒線速度指的是主軸可以自動(dòng)變速，使得刀具對(duì)工件切削點(diǎn)的線速度保持不變。主軸定向停車功能主要用于數(shù)控機(jī)床在換刀、精鏜等工序退刀前，對(duì)主軸進(jìn)行準(zhǔn)確定位，以便于退刀。1.2數(shù)控車床工作原理1.2.2.5刀具功能指在數(shù)控機(jī)床上可以實(shí)現(xiàn)刀具的自動(dòng)選擇和自動(dòng)換刀。1.2.2.6刀具補(bǔ)償功能包括刀具位置補(bǔ)償、半徑補(bǔ)償和長(zhǎng)度補(bǔ)償功能。半徑補(bǔ)償中有車刀的刀尖半徑、銑刀半徑的補(bǔ)償，長(zhǎng)度補(bǔ)償中有車刀長(zhǎng)度變化的補(bǔ)償。1.2.2.7機(jī)械誤差補(bǔ)償功能指系統(tǒng)可以自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)械傳動(dòng)部件因間隙產(chǎn)生的誤差的功能。1.2.2.8操作功能數(shù)控機(jī)床通常有單程序段運(yùn)行、跳段執(zhí)行、連續(xù)運(yùn)行、試運(yùn)行、圖形模擬仿真、機(jī)械鎖住、暫停和急停等功能，有的還有軟件操作功能。1.2.2.9程序管理功能指對(duì)加工程序的檢索、編制、插入、刪除、更名、鎖住、在線編輯（即后臺(tái)編輯,在執(zhí)行自動(dòng)加工的同時(shí)進(jìn)行編輯）以及程序的存儲(chǔ)通信等。1.2數(shù)控車床工作原理1.2.2.10圖形顯示功能在顯示器（CRT）上進(jìn)行二維或三維、單色或彩色的圖形顯示。圖形可以進(jìn)行縮放、旋轉(zhuǎn)，還可以進(jìn)行刀具軌跡動(dòng)態(tài)顯示。1.2.2.11輔助編程功能如固定循環(huán)、鏡像、圖形縮放、子程序、宏程序、坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)、極坐標(biāo)等功能，可減少手工編程的工作量和難度。1.2.2.12自診斷報(bào)警功能指數(shù)控系統(tǒng)對(duì)其軟件、硬件故障的自我診斷能力。這項(xiàng)功能可以用于監(jiān)視整個(gè)機(jī)床和整個(gè)加工過(guò)程是否正常，并在發(fā)生異常時(shí)及時(shí)報(bào)警。1.2.2.13通訊功能現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)中一般到配有RS232接口或DNC接口,可以與上級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)的高速傳輸。高檔數(shù)控系統(tǒng)還可與MAP或INTERNET相連，以適應(yīng)FMS、CIMS的要求。1.2數(shù)控車床工作原理1.2.3數(shù)控機(jī)床工作原理數(shù)控機(jī)床工作原理如圖1－3。1.2數(shù)控車床工作原理根據(jù)零件圖樣，進(jìn)行工藝分析，確定工藝方案，依據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)定指令，編制零件的加工程序。視零件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，可以采用手工或計(jì)算機(jī)編程，程序較小時(shí)，可以直接在車床的操作面板的輸入?yún)^(qū)域操作；程序較大時(shí)，也可在裝有編程軟件的普通計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，編程軟件國(guó)內(nèi)一般采用模擬軟件和專業(yè)軟件，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的后置處理，生成加工程序。再通過(guò)車床控制系統(tǒng)上的通信接口或其他存儲(chǔ)介質(zhì)（軟盤、光盤等），把生成的加工程序輸入到車床的控制系統(tǒng)中。進(jìn)入數(shù)控裝置的信息，經(jīng)過(guò)一系列處理和運(yùn)算轉(zhuǎn)變成脈沖信號(hào)。有的信號(hào)輸送到機(jī)床的伺服系統(tǒng)，通過(guò)伺服機(jī)構(gòu)處理，傳到驅(qū)動(dòng)裝置（主軸電機(jī)、步進(jìn)或交、直流伺服電機(jī)），使刀具和工件嚴(yán)格執(zhí)行零件加工程序說(shuō)規(guī)定的運(yùn)動(dòng)；有的信號(hào)送到可編程控制器，用以控制機(jī)床的其他輔助運(yùn)動(dòng)，如主軸和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變速、液壓或氣動(dòng)裝夾工件、冷卻液開關(guān)等。1.3數(shù)控車削加工工藝范圍及特點(diǎn)1.3.1數(shù)控車削加工工藝范圍數(shù)控車床是數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用最廣泛的一種，在數(shù)控車床上可以加工各種帶有復(fù)雜母線的回轉(zhuǎn)體零件，高級(jí)的數(shù)控車床（一般稱為車削中心）還能進(jìn)行銑削、鉆削以及加工多邊形零件。如圖1－4為在數(shù)控車床上加工的工藝范圍。1.3數(shù)控車削加工工藝范圍及特點(diǎn)圖1－4

車削工藝范圍1.3數(shù)控車削加工工藝范圍及特點(diǎn)1.3.2數(shù)控車削特點(diǎn)數(shù)控車床加工有普通車床無(wú)法比擬的特點(diǎn)，主要有以下幾點(diǎn)。1.3.2.1數(shù)控車床的特點(diǎn)（1）傳動(dòng)鏈短與普通車床相比，主軸驅(qū)動(dòng)不再是電機(jī)-皮帶-齒輪副機(jī)構(gòu)變速，而是采用橫向和縱向進(jìn)給分別由兩臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)刀架運(yùn)動(dòng)完成，不再使用掛輪、離合器等傳動(dòng)部件，傳動(dòng)鏈大大縮短。1.3數(shù)控車削加工工藝范圍及特點(diǎn)（2）剛性高為了與數(shù)控系統(tǒng)的高精度相匹配，數(shù)控機(jī)床的剛性高，以便適應(yīng)高精度的加工。（3）輕拖動(dòng)刀架移動(dòng)采用滾珠絲杠副，摩擦小，移動(dòng)輕便。絲杠兩端的支承是專用軸承，其壓力角比普通軸承大，在出廠時(shí)便選配好；數(shù)控車床的潤(rùn)滑部分采用油霧自動(dòng)潤(rùn)滑，這些措施都使得數(shù)控車床移動(dòng)輕便。1.3數(shù)控車削加工工藝范圍及特點(diǎn)1.3.2.2數(shù)控車床加工特點(diǎn)（1）自動(dòng)化程度高，可以減輕操作者的體力勞動(dòng)強(qiáng)度數(shù)控加工過(guò)程是按輸入的程序自動(dòng)完成的，操作者只需開始時(shí)對(duì)刀、裝卸工件、更換刀具，加工過(guò)程中，主要是觀察和監(jiān)督機(jī)床運(yùn)行。但是，由于數(shù)控機(jī)床的技術(shù)含量高，操作者的腦力勞動(dòng)強(qiáng)度相應(yīng)提高。（2）加工的零件質(zhì)量高且穩(wěn)定數(shù)控機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度都很高，較容易保證一批零件尺寸的一致性，只要工藝設(shè)計(jì)和程序正確合理，加之精心操作，就可以保證零件獲得較高的加工精度，也便于對(duì)加工過(guò)程實(shí)行質(zhì)量控制。1.3數(shù)控車削加工工藝范圍及特點(diǎn)（3）生產(chǎn)效率高數(shù)控機(jī)床加工時(shí)能在一次裝夾中加工多個(gè)加工表面，一般只檢測(cè)首件，所以可以省去普通機(jī)床加工時(shí)的不少中間工序，如劃線、尺寸檢測(cè)等，減少了輔助時(shí)間和機(jī)動(dòng)時(shí)間，而且由于數(shù)控加工出的零件質(zhì)量穩(wěn)定，為后續(xù)工序帶來(lái)方便，其綜合效率明顯提高。（4）便于新產(chǎn)品研制和改型數(shù)控加工一般不需要很多復(fù)雜的工藝裝備，通過(guò)編制加工程序就可把形狀復(fù)雜和精度要求較高的零件加工出來(lái)，當(dāng)產(chǎn)品改型，更改設(shè)計(jì)時(shí)，只要改變程序，而不需要重新設(shè)計(jì)工裝。所以，數(shù)控加工能大大縮短產(chǎn)品研制周期，為新產(chǎn)品的研制開發(fā)、產(chǎn)品的改進(jìn)、改型提供了捷徑。1.3數(shù)控車削加工工藝范圍及特點(diǎn)（5）可向更高級(jí)的制造系統(tǒng)發(fā)展數(shù)控機(jī)床及其加工技術(shù)是計(jì)算機(jī)輔助制造的基礎(chǔ)。（6）加工成本較高這是由于數(shù)控機(jī)床設(shè)備費(fèi)用高，首次加工準(zhǔn)備周期較長(zhǎng)，維修成本高等因素造成。（7）維修要求高數(shù)控機(jī)床是技術(shù)密集型的機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，需要維修人員既懂機(jī)械，又要懂微電子維修方法的知識(shí)，同時(shí)還要配備較好的維修裝備。1.3數(shù)控車削加工工藝范圍及特點(diǎn)1.3.2.3適合數(shù)控機(jī)床加工的零件（1）多品種中小批量零件最合適。隨著數(shù)控車床制造成本的逐步下降，現(xiàn)在不管是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，加工大批量零件的情況也已經(jīng)出現(xiàn)。加工很小批量和單件生產(chǎn)時(shí)，如能縮短程序的調(diào)試時(shí)間（機(jī)外編程與調(diào)試）和工裝（刀、量、夾具）的準(zhǔn)備時(shí)間也是可以選用的。（2）精度要求高的零件。由于數(shù)控車床的剛性好，制造精度高，對(duì)刀精確，能方便的進(jìn)行尺寸補(bǔ)償，所以能加工尺寸精度要求高的工件。1.3數(shù)控車削加工工藝范圍及特點(diǎn)（3）表面粗糙度值小的零件。在工件和刀具的材料、精車余量及刀具角度一定的情況下，表面粗糙度取決于切削速度和進(jìn)給速度。普通車床是恒定轉(zhuǎn)速，直徑不同，切削速度（線速度）不同，而數(shù)控車床具有恒線速度切削功能，車端面、不同直徑外圓時(shí)可以用同樣的線速度，保證表面粗糙度值既小又一致；在車削表面粗糙度不同的表面時(shí)，粗糙度小的表面選用小的進(jìn)給速度，粗糙度大的表面選用大些的進(jìn)給速度，可變性很好，這點(diǎn)在普通車床很難做到。（4）輪廓形狀復(fù)雜的零件。任意平面曲線都可用直線或圓弧來(lái)逼近，數(shù)控車床具有圓弧插補(bǔ)功能，因此數(shù)控車床不僅可以加工素線為直線的回轉(zhuǎn)體，也可以加工素線為曲線的回轉(zhuǎn)體。1.3數(shù)控車削加工工藝范圍及特點(diǎn)1.3.2.4數(shù)控車床所用工藝裝備的特點(diǎn)（1）刀架的特點(diǎn)刀架是數(shù)控車床的重要部件，它安裝各種切削加工刀具，其結(jié)構(gòu)直接影響機(jī)床的切削性能和工作效率。轉(zhuǎn)塔式刀架是普遍采用的刀架形式，如圖1-5所示。它通過(guò)轉(zhuǎn)塔頭的旋轉(zhuǎn)、分度、定位來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)換刀工作。兩軸連續(xù)控制的數(shù)控車床，一般都采用6～12工位轉(zhuǎn)塔式刀架。排刀式刀架主要用于小型數(shù)控車床，適用于短軸或套類零件加工。方刀架在中低檔數(shù)控車床中也有使用。1.3數(shù)控車削加工工藝范圍及特點(diǎn)1.3數(shù)控車削加工工藝范圍及特點(diǎn)（2）刀具的特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床刀具應(yīng)滿足以下要求：a.精度較高、壽命高、尺寸穩(wěn)定、變化小。數(shù)控車床能兼作粗精車削，為使粗車能大切深、大走刀，要求粗車刀具有強(qiáng)度高、耐用度好；精車則保證加工精度，所以要求刀具鋒利、精度高、耐用度好。b.快速換刀；c.刀柄應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)系列；d.能很好地控制切屑的折斷、卷曲和排出；數(shù)控車床一般在封閉環(huán)境中進(jìn)行，要求刀具具有良好的斷屑性能，斷屑范圍要寬，一般采用三維斷屑槽，其形式很多，選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)零件的材料及精度要求來(lái)確定。e.具有很好的可冷卻性能。1.3數(shù)控車削加工工藝范圍及特點(diǎn)從結(jié)構(gòu)上看車刀可分為整體式車刀、焊接式車刀和機(jī)械夾固式車刀三大類。整體式車刀主要是整體式高速鋼車刀，它具有抗彎強(qiáng)度、沖擊韌性好，制造簡(jiǎn)單和刃磨方便、刃口鋒利等優(yōu)點(diǎn)；焊接式車刀是將硬質(zhì)合金刀片用焊接的方法固定在刀體上，經(jīng)刃磨而成；機(jī)械夾固式車刀可分為機(jī)械夾固式可重磨車刀和機(jī)械夾固式不重磨車刀。數(shù)控車床應(yīng)盡可能使用機(jī)夾刀。由于機(jī)夾刀在數(shù)控車床上安裝時(shí)，一般不采用墊片調(diào)整刀尖高度，所以刀尖高的精度在制造時(shí)就得到保證。對(duì)于長(zhǎng)徑比較大的內(nèi)徑刀桿，應(yīng)具有良好的抗震結(jié)構(gòu)。1.3數(shù)控車削加工工藝范圍及特點(diǎn)從刀具的形狀看，數(shù)控車削加工中常用的車刀如圖1－6所示。

圖1－6數(shù)控車床用刀具1.3數(shù)控車削加工工藝范圍及特點(diǎn)從刀具的材料看，由于在數(shù)控加工中，速度要遠(yuǎn)高于普通加工，為適合因高速而帶來(lái)的高切削溫度及嚴(yán)重摩擦，而不致使刀具磨損過(guò)于迅速，數(shù)控加工刀具以硬質(zhì)合金為主，一般采用YT、YW類硬質(zhì)合金加工鋼料，YG類硬質(zhì)合金加工鑄鐵。為不斷提高刀具切削性能，數(shù)控刀具中，越來(lái)越多地采用涂層硬質(zhì)合金，涂層材料及涂層技術(shù)的迅猛發(fā)展，為數(shù)控刀具的性能提高提供了良好的條件。除此以外，數(shù)控刀具中，亦有采用CBN、金屬?gòu)?fù)合陶瓷等特硬材料的。

1.3數(shù)控車削加工工藝范圍及特點(diǎn)1.3數(shù)控車削加工工藝范圍及特點(diǎn)（3）夾具的特點(diǎn)在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床中，考慮成本的因素，一般使用與普通車床一樣的手動(dòng)自定心卡盤。在全功能型數(shù)控車床中使用自定心液壓或氣動(dòng)卡盤，如圖1－7所示。液壓動(dòng)力卡盤用于夾持加工零件，它主要由固定在主軸后端的液壓缸和固定在主軸前端的卡盤兩部分組成，其夾緊力的大小通過(guò)調(diào)整液壓系統(tǒng)的壓力進(jìn)行控制,具有結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作靈敏、能夠?qū)崿F(xiàn)較大夾緊力的特點(diǎn)。1.4數(shù)控機(jī)床分類1.4.1根據(jù)機(jī)床加工特性和主要加工工序分與普通機(jī)床一樣，數(shù)控機(jī)床根據(jù)加工特性和主要加工工序可分成數(shù)控車床（含車削中心）、數(shù)控銑床（含銑削中心）、數(shù)控鏜床、以銑鏜削為主帶刀庫(kù)的加工中心（型號(hào)用TH）、數(shù)控磨床（含磨削中心）、數(shù)控鉆床（含鉆削中心）、數(shù)控拉床、數(shù)控刨床、數(shù)控切斷機(jī)床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床、數(shù)控電火花加工機(jī)床（含電加工中心）、數(shù)控板材成形加工機(jī)床、數(shù)控管料成形加工機(jī)床、柔性加工單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等。1.4數(shù)控機(jī)床分類1.4.2根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)水平分1.4.2.1運(yùn)動(dòng)方式（1）點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床這類數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置只控制刀具從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確定位。在移動(dòng)過(guò)程中不進(jìn)行加工，對(duì)兩點(diǎn)間的移動(dòng)速度及運(yùn)動(dòng)軌跡沒有嚴(yán)格的要求。如圖1－8所示，起點(diǎn)到終點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡可以是1軌跡或2軌跡種的任意一種。這類數(shù)控機(jī)床主要有數(shù)控鉆床、數(shù)控沖剪床、數(shù)控鏜床和數(shù)控測(cè)量機(jī)等。1.4數(shù)控機(jī)床分類1.4數(shù)控機(jī)床分類（2）直線控制數(shù)控機(jī)床這類數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置除了控制點(diǎn)與點(diǎn)之間的準(zhǔn)確位置以外，還要保證兩點(diǎn)之間移動(dòng)的軌跡是一條直線，而且對(duì)移動(dòng)的速度也要進(jìn)行控制，以便適應(yīng)隨工藝因素變化的不同需要。這類數(shù)控機(jī)床主要有簡(jiǎn)易數(shù)控車床、數(shù)控鏜銑床等。如圖1－9所示。1.4數(shù)控機(jī)床分類（3）輪廓控制數(shù)控機(jī)床這類數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置能同時(shí)對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的位移及速度進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制，它不僅要控制機(jī)床移動(dòng)部件的起點(diǎn)與終點(diǎn)坐標(biāo)，而且要控制整個(gè)加工過(guò)程每一點(diǎn)的速度、方向和位移量，使合成的平面或空間的運(yùn)動(dòng)軌跡能滿足加工的要求，如圖1－10所示。由于需要精確地同時(shí)控制兩個(gè)或更多的坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)，數(shù)據(jù)處理的速度比點(diǎn)位控制要高，因此，機(jī)床計(jì)算機(jī)一般要求具有較高速度的運(yùn)算和信息處理能力。這類數(shù)控機(jī)床主要有數(shù)控銑床、數(shù)控車床等。1.4數(shù)控機(jī)床分類隨著數(shù)控裝置的發(fā)展，要增加輪廓控制功能，只需增加插補(bǔ)運(yùn)算軟件即可，這幾乎不帶來(lái)成本的提高。因此，除少數(shù)專用的數(shù)控機(jī)床（如數(shù)控鉆床、沖床等）以外，現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床都具有輪廓控制功能。1.4數(shù)控機(jī)床分類1.4.2.2伺服系統(tǒng)的控制方式（1）開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床通常不帶位置檢測(cè)元件，使用功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行元件。數(shù)控裝置每發(fā)出一個(gè)指令脈沖，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路功率放大后，就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，再由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)。圖1-11是一個(gè)典型的開環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床受步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距精度和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度的影響，難于實(shí)現(xiàn)高精度加工。但由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、技術(shù)容易掌握，所以目前仍有應(yīng)用。普通機(jī)床的數(shù)控化改造大多采用開環(huán)控制系統(tǒng)。1.4數(shù)控機(jī)床分類1.4數(shù)控機(jī)床分類（2）閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床是按閉環(huán)控制系統(tǒng)。數(shù)控裝置將位移指令信號(hào)與位置元件檢測(cè)測(cè)得的工作臺(tái)實(shí)際位置反饋信號(hào)隨時(shí)進(jìn)行比較，根據(jù)其差值及指令進(jìn)給速度的要求，按一定的規(guī)律進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，得到進(jìn)給伺服系統(tǒng)的速度指令信號(hào)。此外還利用與伺服驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)同軸鋼性連接的測(cè)速元器件，隨時(shí)實(shí)測(cè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，得到速度反饋信號(hào)，將它與速度指令信號(hào)相比較，得到速度誤差信號(hào)，對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨時(shí)進(jìn)行校正。利用上述的位置控制和速度控制的兩個(gè)回路，可以獲得比開環(huán)伺服系統(tǒng)精度更高、速度更快、驅(qū)動(dòng)功率更大的特性指標(biāo)。從圖1-12中可以看到，閉環(huán)系統(tǒng)的位置檢測(cè)元件安裝在執(zhí)行部件上，用以實(shí)測(cè)執(zhí)行部件的位置或位移量。1.4數(shù)控機(jī)床分類1.4數(shù)控機(jī)床分類（3）半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床如果將位置檢測(cè)元件安裝在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的端部，或安裝在傳動(dòng)絲杠端部，間接測(cè)量執(zhí)行部件的實(shí)際位置或位移，就是半閉環(huán)控制系統(tǒng)。如圖1-13所示。它可以獲得比開環(huán)系統(tǒng)更高的精度，但它的位移精度比閉環(huán)系統(tǒng)的要低。由于位置檢測(cè)元件安裝方便、調(diào)試容易，現(xiàn)在大多數(shù)數(shù)控機(jī)床多采用半閉環(huán)控制系統(tǒng)。1.4數(shù)控機(jī)床分類1.4數(shù)控機(jī)床分類1.4.2.3功能水平（1）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床大多指采用開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，其功能簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，適用于自動(dòng)化程度和加工精度要求不高的場(chǎng)合。（2）中檔數(shù)控車床，中檔數(shù)控機(jī)床大多指采用半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，一般具有單色顯示的CRT，程序儲(chǔ)存和編輯功能，能進(jìn)行刀尖圓弧半徑補(bǔ)償、固定循環(huán)、螺紋切削等功能。（3）多功能型數(shù)控機(jī)床這類數(shù)控機(jī)床的功能齊全，價(jià)格較貴。加工復(fù)雜零件的大中型機(jī)床及柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)使用的數(shù)控機(jī)床一般為多功能型。這是指較高檔次的數(shù)控車床，這類機(jī)床一般具備刀尖圓弧半徑自動(dòng)補(bǔ)償、恒線速度切削、倒角、固定循環(huán)、螺紋切削、圖形顯示、用戶宏程序等功能。1.4數(shù)控機(jī)床分類各種功能數(shù)控機(jī)床的性能比較如表1－3。系統(tǒng)功能高檔中檔經(jīng)濟(jì)型功能無(wú)級(jí)變速、C軸功能機(jī)械變速分辯率0.1μm1μm10μm進(jìn)給速度15～100m/min15～24m/min8～15m/min伺服驅(qū)動(dòng)閉環(huán)半閉環(huán)開環(huán)電機(jī)交、直流伺服電機(jī)步進(jìn)電機(jī)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)2～4軸或2～5軸2～3軸通信功能MAP，聯(lián)網(wǎng)功能RS232CRS485無(wú)顯示功能三維圖形彩顯CRT圖形顯示數(shù)碼或CRT字符內(nèi)裝PLC有有無(wú)主CPU32位或64位16位或32位8位表1－3各種功能數(shù)控機(jī)床的性能

1.4數(shù)控機(jī)床分類對(duì)數(shù)控車床而言,又可根據(jù)主軸的配置形式，可以分為臥式數(shù)控車床和立式數(shù)控車床；根據(jù)床身導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形式，分為水平導(dǎo)軌和斜床身導(dǎo)軌數(shù)控車床，如圖1-14所示。1.4數(shù)控機(jī)床分類車削中心的主體是數(shù)控車床，一般配有刀庫(kù)、自動(dòng)換刀裝置、分度裝置、銑削動(dòng)力頭和機(jī)械手等部件，與數(shù)控車床單機(jī)相比，其自動(dòng)選擇和使用的刀具數(shù)量大大增加，可實(shí)現(xiàn)多工序復(fù)合加工。臥式車削中心還具備如下兩種功能：一是動(dòng)力刀具功能，即刀架上某一刀位或所有刀具可使用回轉(zhuǎn)刀具，如銑刀和鉆頭；另一種是C軸位置控制功能（分度，低速回轉(zhuǎn)）,所謂C軸是指以z軸（對(duì)于車床是指卡盤與工件的軸線）為中心的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸。該功能主軸能達(dá)到很高的角度定位分辨率（一般0.001°）,還能使主軸和卡盤按進(jìn)給脈沖作任意低速的回轉(zhuǎn),這樣車床就具有X、Z和C三坐標(biāo)，可實(shí)現(xiàn)三坐標(biāo)兩聯(lián)動(dòng)輪廓控制。近年出現(xiàn)的雙軸車削中心，在一個(gè)主軸進(jìn)行加工結(jié)束后，無(wú)需停機(jī)，零件被轉(zhuǎn)移至另一主軸加工另一端，加工完畢后，零件除了去毛刺以外，不需要其它的補(bǔ)充加工。數(shù)控車床編程基本知識(shí)第二章數(shù)控車床編程基本知識(shí)2.1數(shù)控編程概述2.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系2.3數(shù)控車床編程特點(diǎn)2.1數(shù)控編程概述2.1數(shù)控編程概述數(shù)控編程是實(shí)現(xiàn)零件數(shù)控加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它包括從零件分析到獲得數(shù)控加工程序的全過(guò)程。如圖2－1所示。圖2－1數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程2.1數(shù)控編程概述2.1.1數(shù)控編程的內(nèi)容一般說(shuō)來(lái)，數(shù)控編程包括以下工作。2.1.1.1分析零件圖，制定加工工藝方案根據(jù)零件圖樣，對(duì)零件的形狀、尺寸、材料、精度和熱處理要求等進(jìn)行工藝分析，合理選擇加工方案，確定工件的加工工藝路線、工序及切削用量等工藝參數(shù)，確定所用機(jī)床、刀具和夾具。2.1數(shù)控編程概述2.1.1.2數(shù)學(xué)處理根據(jù)零件的幾何尺寸、工藝要求及編程的方便，設(shè)定坐標(biāo)系，計(jì)算工件粗、精加工的輪廓軌跡，獲得刀位數(shù)據(jù)。數(shù)控系統(tǒng)一般具有直線和圓弧插補(bǔ)功能，所以對(duì)于由直線和圓弧組成的形狀簡(jiǎn)單的零件輪廓加工，只需計(jì)算出幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)坐標(biāo)值即可，有些要計(jì)算刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡；對(duì)于由非圓曲線或曲面組成的形狀復(fù)雜的零件，需要用直線段或圓弧段來(lái)逼近曲線，根據(jù)加工精度的要求，計(jì)算出節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，這個(gè)工作一般使用計(jì)算機(jī)完成。2.1數(shù)控編程概述2.1.1.3編寫零件加工程序根據(jù)制定的加工工藝路線、切削用量、刀具補(bǔ)償量、輔助動(dòng)作及刀具運(yùn)動(dòng)軌跡等條件，按照機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的功能指令代碼及程序格式，逐段編寫加工程序。2.1.1.4制備控制介質(zhì)并輸入到數(shù)控機(jī)床把編制好的程序記錄在控制介質(zhì)上，并輸入到數(shù)控機(jī)床中，這個(gè)工作可通過(guò)手工在操作面板直接輸入，或利用通信方式輸入，由傳輸軟件把計(jì)算機(jī)上的加工程序傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床。2.1數(shù)控編程概述2.1.1.5程序校驗(yàn)和試切輸入到數(shù)控系統(tǒng)的加工程序在正式加工前需進(jìn)行驗(yàn)證，以確保程序正確。通?？梢圆捎脵C(jī)床空運(yùn)行的方法，檢查機(jī)床動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)軌跡是否正確；在有圖形顯示功能的數(shù)控機(jī)床上，可以利用模擬加工的圖形顯示來(lái)檢查運(yùn)行軌跡的正確性。需注意的是這些方法只能檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)軌跡是否正確，不能檢驗(yàn)被加工零件的精度。因此，需進(jìn)行零件的首件試切，當(dāng)發(fā)現(xiàn)加工的零件不符合加工技術(shù)要求時(shí)，分析產(chǎn)生加工誤差的原因，找出問(wèn)題，修改程序或采取尺寸補(bǔ)償?shù)却胧?.1數(shù)控編程概述2.1.2數(shù)控編程方法2.1.2.1手工編程手工編程就是指數(shù)控編程內(nèi)容的工作全部由人工完成。對(duì)加工形狀較簡(jiǎn)單的工件，其計(jì)算量小，程序短，手工編程快捷、簡(jiǎn)便。對(duì)形狀復(fù)雜的工件采用手工編程有一定的難度，有時(shí)甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)。一般說(shuō)來(lái)，由直線和圓弧組成的工件輪廓采用手工編程，非圓曲線、列表曲線組成的輪廓采用自動(dòng)編程。2.1.2.2自動(dòng)編程自動(dòng)編程就是利用計(jì)算機(jī)專用軟件完成數(shù)控機(jī)床程序編制工作。編程人員只需根據(jù)零件圖樣的要求，使用數(shù)控語(yǔ)言，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和工藝參數(shù)處理，自動(dòng)生成加工程序，再通過(guò)通訊方式傳入數(shù)控機(jī)床。2.1數(shù)控編程概述2.1.3程序格式2.1.3.1字符與代碼字符是用于組織、控制或表示數(shù)據(jù)的一些符號(hào)，進(jìn)行信息交換，數(shù)字、字母、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、數(shù)學(xué)運(yùn)算符都可以用作字符，常規(guī)加工程序應(yīng)用四種字符：英文字母、數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)、正負(fù)號(hào)、功能字符。2.1.3.2程序字（簡(jiǎn)稱字或指令字）字是一套可以作為一個(gè)信息單元進(jìn)行存儲(chǔ)、傳遞和操作的有規(guī)定次序的字符，字符的個(gè)數(shù)即為字長(zhǎng)。常規(guī)加工程序中的字都是由英文字及隨后的數(shù)字組成，這個(gè)英文字稱為地址符，地址符與后續(xù)數(shù)字之間可有正負(fù)號(hào)。如X30Z－15。2.1數(shù)控編程概述2.1.3.3字的幾種功能（1）語(yǔ)句號(hào)N（也稱為程序段號(hào)）程序是一句一句編寫的，一句程序稱為程序段。程序段號(hào)字用以識(shí)別每一程序段，由地址碼N和若干位數(shù)字組成。例如：N40表示該程序段的語(yǔ)句號(hào)為40。（2）準(zhǔn)備功能字G（又稱G功能、G指令，G代碼）顧名思義，準(zhǔn)備功能用來(lái)建立機(jī)床或數(shù)控系統(tǒng)工作方式的一種命令，使數(shù)控機(jī)床做好某種操作準(zhǔn)備，用地址碼G和兩位或三位數(shù)字表示。需要指出的是不同生產(chǎn)廠家數(shù)控系統(tǒng)的G指令的功能相差大，編程時(shí)必須遵照機(jī)床使用說(shuō)明書進(jìn)行。2.1數(shù)控編程概述G指令分為模態(tài)指令（續(xù)效指令）和非模態(tài)指令，非模態(tài)指令只在本程序段中有效，模態(tài)指令可在連續(xù)幾個(gè)程序段中有效，直到被相同組別的指令取代。指令表中標(biāo)有相同字母或數(shù)字的為一組。如G00、G01、G02、G03，其中G00為非模態(tài)指令，其余為模態(tài)指令。（3）尺寸字表示由地址碼、符號(hào)（＋、－）、絕對(duì)（或相對(duì)）數(shù)值組成。尺寸字的地址碼有X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R、A、B、C、I、J、K、D、H等。例如：X15Y-20。其中“＋”可省略。2.1數(shù)控編程概述（4）進(jìn)給功能字F表示加工時(shí)的進(jìn)給速度，單位由地址碼F和后面的若干位數(shù)字組成。（5）主軸轉(zhuǎn)速功能字S表示數(shù)控機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，單位由地址碼S和后面的若干位數(shù)字組成。（6）刀具功能字T表示由地址碼T和后面的若干位數(shù)字組成。數(shù)字表示刀號(hào)，數(shù)字位數(shù)由數(shù)控系統(tǒng)決定。（7）輔助功能字M（又稱M功能、M指令、M代碼）用來(lái)控制機(jī)床輔助動(dòng)作或系統(tǒng)的開關(guān)功能，由地址碼M和后面的兩位數(shù)字組成。2.1數(shù)控編程概述2.1.3.4程序段格式零件的加工程序由若干個(gè)程序段組成。程序段格式是指一個(gè)程序段中字、字符、數(shù)據(jù)的書寫規(guī)則，目前使用最多的是“字－地址”程序段格式。字－地址程序段格式由程序段號(hào)字、數(shù)據(jù)字和程序段結(jié)束組成。各字后有地址，字的排列順序要求不嚴(yán)格,數(shù)據(jù)的位數(shù)可多可少，不需要的字以及與上一程序段相同的續(xù)效字可以不寫。排列順序如下：NGXUAYVBZWCFSTMLF例：N30G01X50Z-20F100S400T01M032.1數(shù)控編程概述該格式的優(yōu)點(diǎn)是程序簡(jiǎn)短、直觀、容易檢查和修改。需要說(shuō)明的是數(shù)控加工程序內(nèi)容、指令和程序段格式雖然在國(guó)際上有很多標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上并不是完全統(tǒng)一。所以在編制加工程序前，必須詳細(xì)了解機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的編程說(shuō)明書中的具體指令格式和編程方法。2.1數(shù)控編程概述2.1.3.5初識(shí)加工程序加工程序可分為主程序和子程序。但不論是主程序還是子程序，每一個(gè)程序都是由程序號(hào)、程序內(nèi)容和程序結(jié)束三部分組成。表2－1是SINUMERIK802S數(shù)控車床的一個(gè)加工程序:程序說(shuō)明SK01.MPFN10G54G95S500M03T01N20G00X18Z2N30G01Z-15F0.2X24Z-30X26N40G00X50Z200N50M05N60M02程序名程序內(nèi)容

程序結(jié)束2.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系2.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系

2.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系2.2.1坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向命名的原則2.2.1.1在數(shù)控機(jī)床中統(tǒng)一規(guī)定采用右手直角笛卡兒坐標(biāo)軸命名，如圖2-2a）所示。圖中大拇指的指向?yàn)閄軸的正方向，食指指向?yàn)閅軸的正方向，中指指向?yàn)閆的正方向。2.2.1.2坐標(biāo)系中的各個(gè)坐標(biāo)軸與機(jī)床的主要導(dǎo)軌相平行。2.2.1.3機(jī)床在加工過(guò)程中不論是刀具移動(dòng)，還是被加工工件移動(dòng)，都一律假定被加工工件相對(duì)靜止不動(dòng)，而刀具在移動(dòng)，并規(guī)定刀具遠(yuǎn)離工件的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向。2.2.1.4旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：在圖2-2中，圍繞X，Y，Z軸旋轉(zhuǎn)的圓周進(jìn)給坐標(biāo)軸分別用A，B，C表示，其正方向用右手螺旋法則確定，以大姆指指向+X，+Y，+Z方向，則食指、中指等的指向是圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的+A，+B，+C，如圖2－2c）所示。2.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系2.2.2坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)的規(guī)定2.2.2.1Z坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)Z坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)由傳遞切削動(dòng)力的主軸所決定：（1）與主軸軸線平行的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)軸即為Z坐標(biāo)。如數(shù)控車床、數(shù)控立式鏜銑床等。（2）若機(jī)床沒有主軸（如數(shù)控刨床等），則Z坐標(biāo)垂直于工件主要裝夾面。（3）若機(jī)床有幾個(gè)主軸，可選擇一垂直于工件裝夾面的主要軸作為主軸，并以它確定Z標(biāo)，如數(shù)控龍門銑床。（4）Z坐標(biāo)的正方向是增加刀具和工件之間距離的方向如在鉆鏜加工中，鉆入或鏜入工件的方向是Z的負(fù)方向。

2.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系2.2.2.2X坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)X坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)是水平的，它平行于工件裝夾面，是刀具或工件定位平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的主要坐標(biāo)。（1）在沒有回轉(zhuǎn)刀具和沒有回轉(zhuǎn)工件的機(jī)床上（如牛頭刨床）X坐標(biāo)平行于主要切削方向，并且以該方向?yàn)檎较?。?）在有回轉(zhuǎn)工件的機(jī)床上，如車床、磨床等，X坐標(biāo)方向是在工件徑向，而且平行于橫向滑座，對(duì)于安裝在橫向滑座的主要刀架上的刀具，離開工件回轉(zhuǎn)中心的方向是X的正方向。2.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系（3）在有刀具回轉(zhuǎn)的機(jī)床上（如銑床），若Z坐標(biāo)是水平的（主軸是臥式的），當(dāng)由主要刀具主軸向工件看時(shí)，X運(yùn)動(dòng)的正方向指向右方。如Z坐標(biāo)是垂直的（主軸是立式的），當(dāng)由主要刀具主軸向立柱看時(shí)，X運(yùn)動(dòng)的正方向指向右方。2.2.2.3Y坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)：正向Y坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)X和Z的運(yùn)動(dòng)，按照右手笛卡兒坐標(biāo)系來(lái)確定。2.2.2.4機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)：機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置是任意選擇的，由生產(chǎn)廠家調(diào)定的。A，B，C的運(yùn)動(dòng)原點(diǎn)（0°的位置）也是任意的，但A，B，C原點(diǎn)的位置最好選擇為與Y，Z，X坐標(biāo)平行。2.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系2.2.2.5附加坐標(biāo)如果在X，Y，Z主要直線運(yùn)動(dòng)之外另有第二組平行與它們的坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)，就稱為附加坐標(biāo)。它們分別被規(guī)定為U，V和W，如圖2－2a）所示。如果在第一組回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)A，B，C之外，還有平行或不平行于A，B，C的第二組回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可指定為D，E或F。2.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系2.2.2.6工件的運(yùn)動(dòng)：對(duì)于移動(dòng)部分是工件而不是刀具的機(jī)床，必須將前面所介紹的移動(dòng)部分是刀具的各項(xiàng)規(guī)定，在理論上作相反的安排。若用+X，+Y、+Z表示刀具相對(duì)于工件正向運(yùn)動(dòng)的指令，則如果是工件移動(dòng)則用加“′”的字母表示，按相對(duì)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，工件運(yùn)動(dòng)的正方向恰好與刀具運(yùn)動(dòng)的正方向相反，即有：+X=-X′,+Y=-Y′,+Z=-Z′+A=-A′,+B=-B′,+C=-C′同樣兩者運(yùn)動(dòng)的負(fù)方向也彼此相反,如圖2－2d）所示。2.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系2.2.3機(jī)床坐標(biāo)系、機(jī)床原點(diǎn)和機(jī)床參考點(diǎn)2.2.3.1機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固定有的坐標(biāo)系，并設(shè)有固定的坐標(biāo)原點(diǎn)，就是機(jī)床原點(diǎn)，又稱機(jī)械原點(diǎn)，即x=0、y=0、z=0的點(diǎn)。對(duì)某一具體機(jī)床來(lái)說(shuō)，在經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制造和調(diào)整后，這個(gè)原點(diǎn)便被確定下來(lái)，它是機(jī)床上固定的點(diǎn)。2.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系2.2.3.2機(jī)床參考點(diǎn)為了正確地建立機(jī)床坐標(biāo)系，通常在每個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)范圍內(nèi)設(shè)置一個(gè)機(jī)床參考點(diǎn)作為測(cè)量起點(diǎn)，它是機(jī)床坐標(biāo)系中一個(gè)固定不變的極限點(diǎn)，其固定位置由各軸向的機(jī)械擋塊來(lái)確定。一般數(shù)控機(jī)床開機(jī)后，通常要進(jìn)行機(jī)動(dòng)或手動(dòng)回參考點(diǎn)以建立機(jī)床坐標(biāo)系。2.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床參考點(diǎn)可以與機(jī)床零點(diǎn)重合也可以不重合，通過(guò)參數(shù)指定機(jī)床參考點(diǎn)到機(jī)床零點(diǎn)的距離。機(jī)床回到了參考點(diǎn)位置也就知道了該坐標(biāo)軸的零點(diǎn)位置，找到所有坐標(biāo)軸的參考點(diǎn)，機(jī)床坐標(biāo)系就建立起來(lái)了。機(jī)床參考點(diǎn)在數(shù)控機(jī)床出廠時(shí)，就已經(jīng)調(diào)好并記錄在機(jī)床使用說(shuō)明書中供用戶編程使用，一般情況下，不允許隨意變動(dòng)。2.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系2.2.3.3工件坐標(biāo)系與原點(diǎn)工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)使用的，編程人員選擇工件上的某一已知點(diǎn)為原點(diǎn)（也稱工件原點(diǎn)、程序原點(diǎn)），建立一個(gè)新的坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐標(biāo)系所取代。工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)是人為設(shè)定的，設(shè)定的依據(jù)是要盡量滿足編程簡(jiǎn)單、尺寸換算少、引起的加工誤差小等條件。一般情況下，程序原點(diǎn)應(yīng)選在尺寸標(biāo)注的基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)上。對(duì)稱零件或以同心圓為主的零件，編程原點(diǎn)應(yīng)選在對(duì)稱中心線或圓心上；Z軸的程序原點(diǎn)通常選在工件的表面。

2.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系2.2.4數(shù)控車床坐標(biāo)系2.2.4.1數(shù)控車床坐標(biāo)系數(shù)控車床坐標(biāo)系如圖2-3所示，Z軸與車床導(dǎo)軌平行（取卡盤中心線），正方向是遠(yuǎn)離車床卡盤的方向，X軸與Z軸垂直，平行于橫向滑座，正方向是刀具遠(yuǎn)離主軸軸線的方向，坐標(biāo)原點(diǎn)0定在卡盤后端面與中心線交點(diǎn)處。2.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系

a）2.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系數(shù)控車床坐標(biāo)系的表示形式如圖2-4所示，機(jī)床原點(diǎn)為主軸軸線與卡盤后端面的交點(diǎn)，如圖2－4中的o點(diǎn)。機(jī)床參考點(diǎn)為刀具退離到一個(gè)固定不變的極限點(diǎn)，如圖2－4中的o′點(diǎn)，其位置由機(jī)械擋鐵或行程開關(guān)確定。2.2數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系2.2.4.2工件坐標(biāo)系和工件原點(diǎn)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)可選在工件軸線與工件的前端面、后端面、卡爪前端面的交點(diǎn)上。為方便編程，數(shù)控車床的工件原點(diǎn)一般建立在工件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)上，工件直徑方向?yàn)閤軸方向，工件軸線方向?yàn)閦軸方向，如圖2－5所示。2.2.4.3起刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)的確定起刀點(diǎn)是指在數(shù)控機(jī)床上加工工件時(shí)，刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)。起刀點(diǎn)應(yīng)選擇在不妨礙工件裝夾、不會(huì)與夾具相碰及編程簡(jiǎn)單的地方。對(duì)于數(shù)控車床一般選在靠近參考點(diǎn)附近。數(shù)控車床在加工時(shí)常需換刀，故編程時(shí)還要設(shè)置一個(gè)換刀點(diǎn)。換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件的外部，避免換刀時(shí)碰傷工件。一般換刀點(diǎn)選擇在第一個(gè)程序的起刀點(diǎn)或機(jī)床參考點(diǎn)上。2.3數(shù)控車床編程特點(diǎn)2.3.1尺寸字選用靈活在一個(gè)程序中，根據(jù)被加工零件的圖樣標(biāo)注尺寸，從方便編程的角度出發(fā)，可采用絕對(duì)尺寸編程、增量尺寸編程，也可以采用絕對(duì)、增量尺寸混合編程。2.3.2重復(fù)循環(huán)切削功能由于車削加工常用圓棒料或鍛料作毛坯，加工余量較大，要加工到圖樣標(biāo)注尺寸，需要一層層切削，如果每層加工都編寫程序，編程工作量將大大增加。為簡(jiǎn)化編程，數(shù)控系統(tǒng)有不同形式的循環(huán)功能，可進(jìn)行多次重復(fù)循環(huán)切削。2.3數(shù)控車床編程特點(diǎn)2.3.3直接按工件輪廓編程對(duì)于刀具位置的變化、刀具幾何形狀的變化及刀尖圓弧半徑的變化，都無(wú)需更改加工程序，編程人員可以按照工件的實(shí)際輪廓尺寸進(jìn)行編程。數(shù)控系統(tǒng)具有的刀具補(bǔ)償功能使編程人員只要將有關(guān)參數(shù)輸入到存儲(chǔ)器中，數(shù)控系統(tǒng)就能自動(dòng)進(jìn)行刀具補(bǔ)償。這樣安裝在刀架上不同位置的刀具，雖然在裝夾時(shí)其刀尖到機(jī)床參考點(diǎn)的坐標(biāo)各不相同，但都可以通過(guò)參數(shù)的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)刀具補(bǔ)償，編程人員只要使用實(shí)際輪廓尺寸進(jìn)行編程并正確選擇刀具即可。2.3.4采用直徑編程由于加工零件的圖樣尺寸及測(cè)量都是直徑值，所以通常采用直徑尺寸編程。在用直徑尺寸編程時(shí)，如采用絕對(duì)尺寸編程，X表示直徑；如采用增量尺寸編程，X表示徑向位移量。數(shù)控車床程序編制的基本方法第三章數(shù)控車床程序編制的基本方法3.1數(shù)控車床程序的結(jié)構(gòu)組成3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法3.1數(shù)控車床程序的結(jié)構(gòu)組成3.1.1程序名3.1.1.1程序名SINUMERIK-802S/8702C數(shù)控系統(tǒng)要求每個(gè)主程序和子程序有一個(gè)程序名。（1）程序名命名規(guī)則：a.

開始的兩個(gè)符號(hào)必須是字母；b.

其后的符號(hào)可以是字母、數(shù)字或下劃線；c.

最多為8個(gè)字符；d.

不得使用分隔符。3.1數(shù)控車床程序的結(jié)構(gòu)組成（2）程序擴(kuò)展名:主程序擴(kuò)展名是“.MPF”和子程序擴(kuò)展名是“.SPF”（3）舉例:主程序:SK01.MPF子程序:TESK02.SPF3.1.2程序段3.1.2.1程序段含有執(zhí)行工序所需要的全部數(shù)據(jù)內(nèi)容。它是由若干個(gè)字和程序段結(jié)束符“LF”所組成。每個(gè)字是由地址符和數(shù)值所組成。3.1.2.2地址符：一般是一個(gè)字母，擴(kuò)展地址符也可以包含多個(gè)字母。3.1.2.3數(shù)值：數(shù)值是一個(gè)數(shù)字串，可以帶正負(fù)號(hào)和小數(shù)點(diǎn)，正號(hào)可以省略。3.1.2.4程序段格式及說(shuō)明

3.1數(shù)控車床程序的結(jié)構(gòu)組成程序段格式:/N…

字1…

字2…

字3……；注釋...LF。符號(hào)和說(shuō)明見表3－1。符號(hào)說(shuō)明/表示在運(yùn)行中可以被跳躍過(guò)去的程序段N…程序段號(hào)數(shù)值為1-9999的正整數(shù)，一般以5或10間隔以便以后插入程序段時(shí)而無(wú)須重新編排程序段號(hào)字1…表示程序段指令；注釋...表示對(duì)程序段進(jìn)行說(shuō)明,位于程序段最后但需用分號(hào)隔開LF表示程序段結(jié)束

表示中間空格表3－1程序段格式符號(hào)說(shuō)明3.1數(shù)控車床程序的結(jié)構(gòu)組成由于程序段中有很多指令，建議程序段的順序和格式為:/N…G…

X…

Z…

T…

D…

M…

S…

F…

；注釋…

LF3.1.3數(shù)控車床程序的基本指令3.1.3.1準(zhǔn)備功能（G功能或G指令）準(zhǔn)備功能就是控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)方式的指令，它是用地址字G和后面的數(shù)字組合起來(lái)表示各式是：GXXX；準(zhǔn)備功能分為模態(tài)指令和非模態(tài)指令；模態(tài)指令就是在同一G指令出現(xiàn)之前一直有效的G指令，非模態(tài)指令就是只在程序段中有效的G指令。3.1數(shù)控車床程序的結(jié)構(gòu)組成SINUMERIK-802S/802C系統(tǒng)常用準(zhǔn)備功能見表3-2。準(zhǔn)備功能代碼功能含義說(shuō)明G00快速移動(dòng)運(yùn)動(dòng)指令（插補(bǔ)方式）模態(tài)有效G01直線插補(bǔ)G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G05中間點(diǎn)圓弧插補(bǔ)G33恒螺距的螺紋切削G04暫停時(shí)間特殊運(yùn)行程序段方式有效G74回參考點(diǎn)G75回固定點(diǎn)G158可編程的偏置寫存儲(chǔ)器程序段方式有效G25主軸轉(zhuǎn)速下限G26主軸轉(zhuǎn)速上限表3-2SINUMERIK-802S/802C系統(tǒng)常用準(zhǔn)備功能3.1數(shù)控車床程序的結(jié)構(gòu)組成G17XY平面平面選擇G18XZ平面G40刀尖半徑補(bǔ)償方式的取消刀尖半徑補(bǔ)償模態(tài)有效G41刀尖半徑左補(bǔ)償G42刀尖半徑右補(bǔ)償G500取消可設(shè)定零點(diǎn)偏置可設(shè)定零點(diǎn)偏置模態(tài)有效G54-G57可設(shè)定零點(diǎn)偏置G53按程序段方式取消可設(shè)定零點(diǎn)偏置取消可設(shè)定零點(diǎn)偏置程序段方式有效G60準(zhǔn)確定位定位性能模態(tài)有效G64連續(xù)路徑方式定位性能模態(tài)有效G09準(zhǔn)確定位，單程序段有效程序段方式準(zhǔn)停程序段方式有效3.1數(shù)控車床程序的結(jié)構(gòu)組成G70英制尺寸英制/米制尺寸模態(tài)有效G71米制尺寸G90絕對(duì)尺寸絕對(duì)尺寸/增量尺寸模態(tài)有效G91增量尺寸G94進(jìn)給率F單位：毫米/分鐘進(jìn)給率單位模態(tài)有效G95進(jìn)給率F單位：毫米/轉(zhuǎn)G96恒定切削速度（F單位毫米/轉(zhuǎn)、S單位米/分鐘）恒定切削速度模態(tài)有效G97刪除恒定切削速度G22半徑尺寸徑向尺寸：半徑/直徑模態(tài)有效G23直徑尺寸注：帶*的功能在程序啟動(dòng)時(shí)生效（指系統(tǒng)處于供貨狀態(tài)，沒有編程新的內(nèi)容時(shí)）。3.1數(shù)控車床程序的結(jié)構(gòu)組成3.1.3.2輔助功能（M功能或M指令）輔助功能就是控制機(jī)床輔助動(dòng)作（如冷卻液的開關(guān)、主軸正反轉(zhuǎn)等）的指令。SINUMERIK-802S/802C系統(tǒng)常用準(zhǔn)備功能見表3-3。輔助功能代碼功能含義說(shuō)明M00程序暫停用MOO暫停程序的執(zhí)行，按“啟動(dòng)”鍵加工繼續(xù)執(zhí)行M01程序有條件停止與M00一樣，但僅在“條件停（M01）有效”被軟件或接口信號(hào)觸發(fā)后才生效表3-3SINUMERIK-802S/802C系統(tǒng)常用輔助功能3.1數(shù)控車床程序的結(jié)構(gòu)組成M02程序結(jié)束主程序結(jié)束返回程序開頭M30程序結(jié)束

M17子程序結(jié)束

M03主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)

M04主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)

M05主軸停止

M06更換刀具在機(jī)床數(shù)據(jù)有效時(shí)用M06更換刀具，其他情況下直接用T指令換刀M07切削液的開

M09切削液的關(guān)

3.1數(shù)控車床程序的結(jié)構(gòu)組成3.1.3.3F功能F功能表示刀具的進(jìn)給速度，它是所有移動(dòng)坐標(biāo)軸速度的矢量和。F功能在G01、G02、G03、G05等插補(bǔ)指令中生效，在程序中第一次出現(xiàn)插補(bǔ)指令之前或同時(shí)，應(yīng)設(shè)定F功能指令。F指令一旦設(shè)定就一直有效直到被新的F指令取代。G94設(shè)定的F指令進(jìn)給量單位是mm/min。G95設(shè)定的F指令進(jìn)給量單位是mm/r。進(jìn)給量單位的換算：如主軸的轉(zhuǎn)速S（單位為r/min），G94設(shè)定的F指令進(jìn)給量是F（單位是mm/min），G95設(shè)定的F指令進(jìn)給量f（單位是mm/r）。換算公式是：F=f×S3.1數(shù)控車床程序的結(jié)構(gòu)組成3.1.3.4S功能S功能指令表示數(shù)控車床主軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。主軸的旋轉(zhuǎn)方向和主軸運(yùn)動(dòng)起始點(diǎn)及終點(diǎn)通過(guò)M指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.1.3.5T功能T指令可以選擇刀具，但必須在機(jī)床數(shù)據(jù)先確定好。（1）用T指令直接更換刀具。（2）僅用T指令預(yù)選刀具，另外還要用M06指令才可以進(jìn)行刀具的更換。3.1數(shù)控車床程序的結(jié)構(gòu)組成3.1.3.6刀具補(bǔ)償D（1）一個(gè)刀具可以匹配從1到9幾個(gè)不同補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)組（用與多個(gè)切削刀）。（2）如果沒有編寫D1指令，刀具補(bǔ)償值D1自動(dòng)生效。（3）如果編寫D0指令，刀具補(bǔ)償值無(wú)效。（4）系統(tǒng)中最多可以同時(shí)存儲(chǔ)30個(gè)刀具補(bǔ)償數(shù)據(jù)組。（5）刀具半徑補(bǔ)償必須與G41/G42一起執(zhí)行。3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法3.2.1數(shù)控車床程序編制的基本方法課題13.2.1.1教學(xué)目的（1）學(xué)習(xí)快速移動(dòng)指令G00；（2）學(xué)習(xí)直線插補(bǔ)指令G01；（3）學(xué)習(xí)用G94和G95設(shè)定F指令進(jìn)給量單位。3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法3.2.1.2編程的基本知識(shí)（1）快速移動(dòng)指令G00用于快速移動(dòng)并定位刀具，模態(tài)有效；快速移動(dòng)的速度由機(jī)床數(shù)據(jù)設(shè)定，因此G00指令后不需加進(jìn)給量指令F，用G00指令可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)坐標(biāo)軸或兩個(gè)坐標(biāo)軸的快速移動(dòng)?？焖僖苿?dòng)指令G00的程序段格式為：G00X

Z

。程序段中X

Z

是G00移動(dòng)的終點(diǎn)坐標(biāo)。3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法（2）直線插補(bǔ)指令G01使刀具以直線方式從起點(diǎn)移動(dòng)到終點(diǎn)用F指令設(shè)定的進(jìn)給速度，模態(tài)有效；用G01指令可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)坐標(biāo)軸直線移動(dòng)或兩個(gè)坐標(biāo)軸的同時(shí)直線移動(dòng)。直線插補(bǔ)指令G01的程序段格式為：G01X

Z

F

。程序段中X

Z

是G01移動(dòng)的終點(diǎn)坐標(biāo)。3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法（3）用G94和G95設(shè)定F指令進(jìn)給量單位G94設(shè)定的F指令進(jìn)給量單位是：毫米/分鐘（mm/min）。G95設(shè)定的F指令進(jìn)給量單位是：毫米/轉(zhuǎn)（mm/r）。進(jìn)給量單位的換算：如主軸的轉(zhuǎn)速S（單位為r/min），G94設(shè)定的F指令進(jìn)給量是F（單位是mm/min），G95設(shè)定的F指令進(jìn)給量f（單位是mm/r）。換算公式是：F=f×S。3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法3.2.1.3編程實(shí)例編程實(shí)例圖3-3刀具表T0193°外圓正偏刀

切削用量主軸速度500r/min進(jìn)給量F0.2mm/r切削深度a小于4mm3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法加工程序程序注釋SK01.MPF主程序名N10G54G95S500M03T01設(shè)定工件坐標(biāo)系，主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為500r/min，選擇1號(hào)刀,用G95設(shè)定進(jìn)給量F單位（N10G54G94S500M03T01）或用G94設(shè)定進(jìn)給量F單位N20G00X18Z2快速移動(dòng)點(diǎn)定位N30G01Z-15F0.2車?18外圓進(jìn)給量F=0.2mm/r（N30G01Z-15F100）或車?18外圓進(jìn)給量F=100mm/min

X24車臺(tái)階面

Z-30車?24外圓長(zhǎng)30mm（比零件總長(zhǎng)加割刀寬度略長(zhǎng)）X26車出毛坯外圓N40G00X50Z200快速移動(dòng)點(diǎn)定位至換刀點(diǎn)N50M05主軸停止N60M02程序結(jié)束3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法3.2.2數(shù)控車床程序編制的基本方法課題23.2.2.1教學(xué)目的（1）學(xué)習(xí)絕對(duì)尺寸數(shù)據(jù)指令G90和增量尺寸數(shù)據(jù)指令G91；（2）學(xué)習(xí)倒角和倒圓角指令CHF=、RND=；3.2.2.2編程的基本知識(shí)（1）絕對(duì)和增量尺寸數(shù)據(jù)G90和G91指令分別代表絕對(duì)尺寸數(shù)據(jù)輸入和增量尺寸數(shù)據(jù)輸入，模態(tài)有效。G90指令表示坐標(biāo)系中目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)尺寸，G91指令表示待運(yùn)行的位移量。G90和G91指令不決定到底終點(diǎn)位置的軌跡，刀具運(yùn)行軌跡由G功能組中的其它指令決定。3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法（2）絕對(duì)尺寸數(shù)據(jù)輸入指令G90的尺寸取決于當(dāng)前坐標(biāo)系（工件坐標(biāo)系或機(jī)床坐標(biāo)系）的零點(diǎn)位置，G90指令適用于所有坐標(biāo)軸，并且一直有效，直到在后面的程序段中由G91指令（增量尺寸數(shù)據(jù)輸入）替代為止。增量尺寸數(shù)據(jù)指令G91的尺寸表示待運(yùn)行的軸位移，G91指適用于所有坐標(biāo)軸，并且一直有效，直到在后面的程序段中由G90指令（絕對(duì)尺寸數(shù)據(jù)輸入）替代位置。（3）G90和G91指令的使用，SINUMERIK系統(tǒng)與某些數(shù)控系統(tǒng)在G91指令的格式上有所不同，它在G91指令后的增量尺寸用X或Z表示，而有些數(shù)控系統(tǒng)增量尺寸用U或W來(lái)表示。

3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法（4）倒角和倒圓角指令CHF=、RND=在零件輪廓拐角處如倒角或倒圓，可以插入倒角或倒圓指令CHF=…..或者RND=…..與加工拐角的軸運(yùn)動(dòng)指令一起寫入到程序段中。直線輪廓之間、圓弧輪廓之間以及直線輪廓和圓弧輪廓之間都可以用倒角或倒圓指令進(jìn)行倒角或倒圓。程序段格式為：CHF=…插入倒角，數(shù)值；倒角長(zhǎng)度（斜邊長(zhǎng)度）；RND=…插入倒圓，數(shù)值，倒圓半徑。3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法提示：無(wú)論是倒角還是倒圓都是對(duì)稱進(jìn)行的，如果其中一個(gè)程序段輪廓長(zhǎng)度不夠，則在倒圓或倒角時(shí)會(huì)自動(dòng)削減編程值，如果幾個(gè)連續(xù)編程的程序段中有不含坐標(biāo)軸移動(dòng)指令的程序段，則不可以進(jìn)行倒角/倒圓。3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法3.2.2.3編程實(shí)例編程實(shí)例圖3-7刀具表T0193°外圓正偏刀T024MM寬割斷刀

切削用量

粗加工精加工主軸速度S500r/min800r/min進(jìn)給量F0.2mm/r0.05mm/r切削深度a小于4mm0.2mm3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法加工程序程序注釋SK02.MPF主程序名N10G54G90S500M03T01設(shè)定工件坐標(biāo)系，主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為500r/min，選擇1號(hào)刀,用絕對(duì)尺寸數(shù)據(jù)G90N20G00X18.4Z2快速移動(dòng)點(diǎn)定位N30G01Z-14.8F0.2粗車?18外圓進(jìn)給量F=0.2mm/r留單邊0.2mm

X24.4RND=1.5粗車臺(tái)階面,倒圓角R1.5

Z-30粗車?24外圓長(zhǎng)15mmX26車出毛坯外圓N40G00X30Z2快速移動(dòng)點(diǎn)定位

X0快速移動(dòng)點(diǎn)定位N50G91S800M03增量尺寸數(shù)據(jù)指令G91,主軸轉(zhuǎn)速為800r/min,3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法N60G01Z-2F0.05直線插補(bǔ)至右端面中心進(jìn)給量F=0.2mm/r

X18CHF=2.121精車端面,倒角1.5×45°

Z-15精車?18外圓

X6RND=1.5精車臺(tái)階面,倒圓角R1.5

Z-15精車?24外圓長(zhǎng)15mmN70G00X26Z160快速移動(dòng)點(diǎn)定位至換刀點(diǎn)N80G90M06T02用絕對(duì)尺寸數(shù)據(jù)G90,換2號(hào)刀,N90S300M03主軸轉(zhuǎn)速為300r/minN100G00X25快速移動(dòng)點(diǎn)定位,先定位X方向

Z-29再定位Z方向N110G01X0F0.05割斷,切削用量為：S=300r/min，F(xiàn)=0.05mm/rN120G00X50快速移動(dòng)點(diǎn)定位退刀,先定位X方向

Z200再定位Z方向N130M05主軸停止N140M02程序結(jié)束3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法3.2.3數(shù)控車床程序編制的基本方法課題33.2.3.1教學(xué)目的（1）學(xué)習(xí)順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G02；（2）學(xué)習(xí)逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G03；（3）學(xué)習(xí)通過(guò)中間點(diǎn)進(jìn)行圓弧插補(bǔ)指令G05；3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法3.2.3.2編程的基本知識(shí)（1）圓弧插補(bǔ)指令使刀具以圓弧軌跡從起始點(diǎn)移動(dòng)到終點(diǎn)，模態(tài)有效。G02指令表示圓弧插補(bǔ)方向?yàn)轫槙r(shí)針，G03指令表示圓弧插補(bǔ)方向?yàn)槟鏁r(shí)針。（2）判別圓弧插補(bǔ)方向：從Y軸負(fù)方向去觀察順時(shí)針就用順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G02，逆時(shí)針就用順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G03。在數(shù)控車床上簡(jiǎn)單判別方法是認(rèn)為刀架是后置刀架從上往下觀察順時(shí)針就是G02，逆時(shí)針就是G03。3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法（3）不同方式表示的圓弧編程格式如下：3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法（4）通過(guò)中間點(diǎn)進(jìn)行圓弧插補(bǔ)指令G05，如果不知道圓弧的圓心、半徑或張角，但已知圓弧輪廓上三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，則可以使用G05指令。3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法3.2.3.3編程實(shí)例編程實(shí)例圖3-11刀具表T0193°外圓正偏刀T024MM寬割斷刀

切削用量

粗加工精加工主軸速度S500r/min800r/min進(jìn)給量F0.2mm/r0.05mm/r切削深度a小于4mm0.2mm3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法加工程序程序注釋SK03.MPF主程序名N10G54S500M03T01設(shè)定工件坐標(biāo)系，主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為500r/min，選擇1號(hào)刀N20G00X20.4Z2快速移動(dòng)點(diǎn)定位N30G01Z-5F0.2粗車?20外圓，留單邊0.2mm余量N40G02X20.4Z-15CR=10F0.1順時(shí)針粗車圓弧N50G03X20.4Z-25CR=10F0.1逆時(shí)針粗車圓弧N60G01Z-29.8F0.2粗車?20外圓

X24.4RND=1.5粗車臺(tái)階面,倒圓角R1.5

Z-46粗車?24外圓長(zhǎng)16mmX26車出毛坯外圓N70G00X30Z2快速移動(dòng)點(diǎn)定位

X0快速移動(dòng)點(diǎn)定位N80S800M03主軸轉(zhuǎn)速為500r/min,3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法N90G01Z0F0.05直線插補(bǔ)至右端面中心進(jìn)給量F=0.05mm/r

X20CHF=2.121精車端面,倒角1.5X45°

Z-5精車?20外圓N100G02X20Z-15CR=10順時(shí)針精車圓弧N110G03X20Z-25CR=10逆時(shí)針精車圓弧N120G01Z-30精車?20外圓

X24RND=1.5精車臺(tái)階面,倒圓角R1.5

Z-46精車?24外圓長(zhǎng)16mmN130G00X50Z200快速移動(dòng)點(diǎn)定位至換刀點(diǎn)N140M06T02S300M03換2號(hào)刀,主軸轉(zhuǎn)速為300r/minN150G00X25快速移動(dòng)點(diǎn)定位,先定位X方向

Z-44再定位Z方向N160G01X0F0.05割斷，切削用量為：S=300r/min，F(xiàn)=0.05mm/rN170G00X50快速移動(dòng)點(diǎn)定位退刀,先定位X方向

Z200再定位Z方向N180M05主軸停止190M02程序結(jié)束3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法3.2.4數(shù)控車床程序編制的基本方法課題43.2.4.1教學(xué)目的（1）學(xué)習(xí)暫停指令G04；（2）學(xué)習(xí)恒螺距螺紋切削指令G33；3.2.4.2編程的基本知識(shí)（1）暫停指令G04可以暫停所給定的時(shí)間，但只對(duì)自身程序段有效，在此之前程序段中的主軸速度和進(jìn)給量F保持存儲(chǔ)狀態(tài)。暫停指令G04的程序段格式為：G04F

；暫停的時(shí)間（秒）；G04S

；暫停主軸轉(zhuǎn)數(shù)。3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法（2）恒螺距螺紋切削指令G33可以加工：圓柱螺紋、圓錐螺紋、外螺紋和內(nèi)螺紋、單頭螺紋和多頭螺紋、多段連續(xù)螺紋以及左旋螺紋和右旋螺紋，G33指令模態(tài)有效。3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法（3）加工螺紋主軸轉(zhuǎn)速S及每次進(jìn)刀的深度，應(yīng)根據(jù)車床及刀具的具體情況選擇合適值。螺紋牙深等于螺紋大徑減螺紋小徑；對(duì)與普通三角形螺紋螺紋牙深等于0.5413*P。（4）因?yàn)樵诤懵菥嗦菁y切削時(shí)，刀具進(jìn)給速度F只取決于主軸轉(zhuǎn)速S和螺紋導(dǎo)程K，根據(jù)主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀具移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程的原理，在螺紋加工時(shí)進(jìn)給修調(diào)開關(guān)無(wú)效,并且要保持主軸修調(diào)開關(guān)不變。（5）圓柱螺紋的導(dǎo)程K與螺距P的關(guān)系是：K=n*P；空刀退出量一般取b>1.2K，空刀導(dǎo)入量一般取a>2.5K,如空刀導(dǎo)入量a取得太小，有可能產(chǎn)生“亂牙”現(xiàn)象。3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法3.2.4.3編程實(shí)例編程實(shí)例圖3-14刀具表T0193°外圓正偏刀T024MM寬割斷刀T0360°螺紋刀切削用量

粗加工精加工主軸速度S500r/min800r/min進(jìn)給量F0.2mm/r0.05mm/r切削深度a小于4mm0.2mm3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法加工程序程序注釋SK04.MPF主程序名N10G54S500M03T01設(shè)定工件坐標(biāo)系，主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為500r/min，選擇1號(hào)刀N20G00X20.2Z2快速移動(dòng)點(diǎn)定位N30G01Z-29.8F0.2粗車螺紋外圓，留單邊0.2mm余量

X24.4RND=1.5粗車臺(tái)階面,倒圓角R1.5

Z-46粗車?24外圓長(zhǎng)16mmX26車出毛坯外圓N40G00X30Z2快速移動(dòng)點(diǎn)定位

X0快速移動(dòng)點(diǎn)定位N50S800M03主軸轉(zhuǎn)速為500r/min,N60G01Z0F0.05直線插補(bǔ)至右端面中心進(jìn)給量F=0.05mm/r3.2數(shù)控車床程序編制的基本方法

X19.8CHF=2.121精車端面,倒角1.5X45°

Z-30精車螺紋外圓（外螺紋大徑都是負(fù)偏差）

X24RND=1.5精車臺(tái)階面,倒圓角R1.5

Z-46精車?24外圓長(zhǎng)46mmN70G00X50Z200快速移動(dòng)點(diǎn)定位至換刀點(diǎn)N80M06T02S300M03換2號(hào)刀,主軸轉(zhuǎn)速為300r/minN90G00X25快速移動(dòng)點(diǎn)定位,先定位X方向

Z-30再定位Z方向N100G01X17F0.05割槽，切削用量