常用机床的用途
车床
主要用于加工各种回转表面和回转体的端面。如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成形回转表面，车削端面及各种常用的螺纹，配有工艺装备还可加工各种特形面。在车床上还能做钻孔、扩孔、铰孔、滚花等工作。
铣床一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（键槽、T形槽、燕尾槽等）、分齿零件（齿轮、花键轴、链轮乖、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面。此外，还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表面。由于是多刀断续切削，因而铣床的生产率较高。
插床主要用于加工各种平面（如水平面、垂直面和斜面及各种沟槽，如T形槽、燕尾槽、V形槽等）、直线成型表面。如果配有仿形装置，还可加工空间曲面，如汽轮机叶轮，螺旋槽等。这类机床的刀具结构简单，回程时不切削，故生产率较低，一般用于单件小批量生产。
镗床
适用于机械加工车间对单件或小批量生产的零件进行平面铣削
和孔系加工，主轴箱端部设计有平旋盘径向刀架，能精确镗削尺寸较大的孔和平面。此外还可进行钻、铰孔及螺纹加工。
磨床
用磨料磨具（砂轮、砂带、油石或研磨料等）作为工具对工件表面进行切削加工的机床，统称为磨床。磨床可加工各种表面，如内外圆柱面和圆锥面、平面、齿轮齿廊面、螺旋面及各种成型面等，还可以刃磨刀具和进行切断等，工艺范围十分广泛。由于磨削加工容易得到高的加工精度和好的表面质量，所以磨床主要应用于零件精加工，尤其是淬硬钢件和高硬度特殊材料的精加工。
钻床
具有广泛用途的通用性机床，可对零件进行钻孔、扩孔、铰孔、锪平面和攻螺纹等加工。在摇臂钻床上配有工艺装备时，还可以进行镗孔；在台钻上配上万能工作台（MDT-180型），还可铣键槽。
齿轮加工机床
齿轮是最常用的传动件，有直齿、斜齿和人字齿的圆柱齿轮，直齿和弧齿的圆锥齿轮，蜗轮以及非圆形齿轮等。加工齿轮轮齿表面的机床称为齿轮加工机床。
实验一：通过模拟数控机床面板操作 实现数控机床回零（或回参考点）操作 一、开机、数控仿真系统进入 鼠标左键点击“开始”按钮，在“程序”目录中弹出“数控加工仿真系统”的子目录，在接着弹出的再下级子目录中点击“加密锁管理程序”，如图1-1所示。 图1-1 进入数控加工仿真系统界面 加密锁程序启动后，屏幕右下方工具栏中出现的图标，表示加密锁管理程序启动成功。此时重复上面的步骤，在最后弹出的目录中点击“数控加工仿真系统”，系统弹出“用户登录”界面，如图1-2所示。 图1-2 用户登录界面 进入数控加工仿真系统有以下两种方法： 1．点击“快速登录”按钮，直接进入。 2．输入用户名和密码，再点击“登录”按钮后。 二、数控机床（车床或铣床）与系统的选择（FANUC0i） 1．选择机床类型 打开菜单“机床/选择机床…”，在选择机床对话框中选择控制系统类型和相应的机床并按确定按钮，此时界面如图1-3所示。 图1-3 选择机床 三、数控机床操作面版主要内容的熟悉 为了更好地了解数控车床操作面板上各个按键的功用。掌握数控车床的调整，做好加工前的准备工作，首先需要熟悉面板操作。 1．FANUC 0I MDI键盘操作说明 图1-4 FANUC 0I MDI键盘 1）MDI键盘说明 图1-4所示为FANUC0I系统的MDI键盘（右半部分）和CRT界面（左半部分）。MDI键盘用于程序编辑、参数输入等功能。MDI键盘上各个键的功能列于表1-1。
表1-1 MDI键盘说明 软键实现左侧中显示内容的向上翻页；软键实现左侧 软键实现光标的向上移动；软键实现光标的向下移动；软键实现光标的向左移动；软键实现光实现字符的输入，点击键后再点击字符键，将输入右下角的字符。例如：点击将在 击软键后再点击将在光标所处位置处输入软键中实现字符的输入，例如：点击软键将在光标所在位置输入“ 字符，点击软键后再点击将在光标所在位置处输入“
数控加工技术实训报告(苏州科技学院机电系慎用) 班级：机械0811 学号：0820116*** 姓名：* *
专业: 机械设计制造及其自动化指导老师：* *
为了提高我们对数控机床的认识，今年暑假特定为我们安排了为期15天的数控实训，围绕数控实训内容，谈谈我在此次实训中学习到的知识。 此次实训就是针对数控机床的一些基本知识和操作，在学习和认识了数控机床的基础上，对机床进行一些简单指令的操作。以下就是我数控实训的具体内容： 1、数控机床基本结构 数控机床是数字控制机床（Computer Numerical Control Machine Tools）的简称，是一种以数字量作为指令信息形式，通过数字逻辑电路或计算机控制的机床。它综合运用了机械、微电子、自动控制、信息、传感测试、电子电力、计算机、接口和软件编程等多种现代技术，是典型的机电一体化产品。 数控机床通常由程序载体（控制介质）、输入装置、数控装置、强电控制装置、伺服控制装置和机床六部分组成。其原理图如下： 1) 程序载体 对数控机床进行控制，首先必须在人与机床间建立某种联系，这种联系的中间媒介物称为程序载体（或称控制介质）。在程序载体上存储了被加工零件所需的全部几何信息和工艺信息。这些信息是在对加工工件进行工艺分析的基础上确定的，它包括工件在坐标系内的相对位置、刀具与工件相对运动的坐标参数、工件加工的工艺路线和顺序、主运动和进给运动的工艺参数以及各种辅助操作。 2) 输入装置 输入装置的作用是将程序载体上的数控代码信息转换成相应的电脉冲信号并传送至数控装置的存储器。根据程序控制介质的不同，输入装置可以是光电阅读机、录放机或软盘驱动器。最早使用光电阅读机对穿孔纸带进行阅读，之后大量使用磁带机和软盘驱动器。有些数控机床不用任何程序存储载体，而是将程序清单的内容通过数控装置上的键盘，用手工的方式输入。也可以用通信方式将数控程序由编程计算机直接传送至数控装置。 3) 数控装置 数控装置（即CNC装置）是数控机床的核心，包括微型计算机、各种接口电路、显示器等硬件及相应的软件。它能完成信息的输入、存储、变换、插补运算以及各种控制功能。 数控装置接受输入装置送来的脉冲信号，经过编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令来控制机床的各个部分，并按程序要求实现规定的、有
数控机床的特点和应用 数控机床的特点和应用 1、数控机床的特点 (1)加工精度高。数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的。目前数控机床的脉冲当量普遍达到了。.001，而且进给传动链的反 向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿，因此，数控机 床能达到很高的加工精度。对于中、小型数控机床，其定位精度普 遍可达0.03,重复定位精度为0.01. (2)对加工对象的适应性强。数控机床上改变加工零件时，只须 重新编制程序，输人新的程序郭能实现对新的零件的加工，这就为 复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利。 对那些普通手工操作的普通机床很难加工或无法加工的精密复杂零件，数控机床也能实现自动加工。 (3)自动化程度高，劳动强度低。数控机床对零件的加工是按事 先编好的程序自动完成的，操作者除了安放穿孔带或操作键盘、装 卸工件、对关键工序的中间检测以及观察机床运行之外，不需要进 行复杂的重复性手工操作，劳动强度与紧张程度均可大为减轻，加 上数控机床一般有较好的安全防护、自动排屑、自动冷却和自动润 滑装置，操作者的劳动条件也大为改善。 (4)生产效率高。零件加工所需的`时间主要包括机动时间和辅助时间两部分。数控机床主轴的转速和进给量的变化范围比普通机床大，因此数控机床的每一道工序都可选用最有利的切削用量。由于 数控机床的结构刚性好，因此，允许进行大切削量的强力切削，这 就提高了切削效率，节省了机动时间。因为数控机床的移动部件的 空行程运动速度快，所以工件的装夹时间、辅助时间比一般机床少。 数拉机床更换被加工零件时几乎不需要重新调整机床.故节省了 零件安装调整时间。数控机床加工质量稳定，一般只做首件检验和
下面是第一部分，机床 中国的机床行业始于建国后的苏联技术，大家可以到百度上去看一看东欧机床的外形，和中国如出一辙，这都是苏联的技术扩散。苏联虽然后来和中国交恶，但苏联对我们的帮助还是要承认的。我国的机床一直到90年代，数控机床发展之前，都没有什么大的提高。外形笨重，但它继承了苏联风格的结实耐用的特点，一台70年代的车床，如果保养得当，可以使用30年。 在一五时期，在苏联的援建下国家新建了大量的机床企业，其中十八家机床单位，被称为机床行业的“十八罗汉”。这十八家单位生产的机床一直到现在，都是国产机床中的精品。并且有着自己的招牌产品。下面我就介绍一下。 北京第一机床厂，以生产升降台铣床和龙门镗床为主，其中升降台铣床是国内质量和销量最好的。 北京第二机床厂，生产磨床，也是老品牌，但市场占有率不及上海生产的磨床。 沈阳第一机床厂，主要生产卧式车床和专用车床。 沈阳第二机床厂，后来吸收捷克技术，主要生产摇臂钻和卧镗，也是国产最好的机床品牌，该厂后来改名为中捷人民友谊厂。 沈阳第三机床厂，该厂生产六角车床和自动车床，但市场占有率不如南京产，也可能是主要供应东北地区。 齐齐哈尔第一机床厂，生产大型立式车床。 齐齐哈尔第二机床厂，生产重型铣床。齐齐哈尔可以说是中国少有的机床生产中心，除了齐一齐二还有齐重，一重等大型机床单位，都是在国内非常有名的。 大连机床厂，该厂应该属于中国机床厂中名气最大的了，以生产车床为主，其中生产组合机床与特种机床的能力是最强的。 天津第一机床厂，生产插齿机。 重庆机床厂，生产滚齿机和特种齿轮机床，齿轮机床的技术含量高，生产成本也高，很少厂家在生产，仿制的也少，国内排的上号的也就这两家。 济南第一机床厂，也是生产卧式车床，主要是小型号的C616车床，市场占有率极高，可以和沈阳的6140比肩。 济南第二机床厂，该厂的龙门刨可以说是价格最高的，另外还生产压力机床。 南京机床厂，就是生产六角车床和自动车床。南京厂家参与三线建设，调拨了一批机床和技术人员在都江堰援建了宁江机床厂。 无锡机床厂，生产无心磨床，内园磨床。 上海机床厂，生产外圆磨床，平面磨床，还有特种磨床。好的磨床好像都集中在东部地区？还有杭州机床厂。 长沙机床厂，生产拉床，牛头刨床。 武汉重型机床厂，以重型机床为主，生产立式车床，落地镗床，重型滚齿机。 昆明机床厂，镗床和铣床，对昆明生产的机床没什么印象，也许是实力相对落后，或者是云南太远，它的产品卖不到我们这里来？ 车床与镗床
1. 开发XXX型号数控车床的目的和理由 国内数控车床经过十几年的发展，已形成较为完整的系列产品，但用户要求越来越高，对价格性能比更为看重，尤其对某些小型零件的加工，其所需负荷较小，调速范围不宽，加工工序少，效率高，但目前国内数控车床功能多，价格高，造成很大浪费，而我厂现有的数控车床，虽然在这方面做得较好，其加工范围的覆盖面也较宽，但针对上述零件加工的机床还是空白，对用户无法做到“量体裁衣”。随着市场经济的发展和产品升级换代，上述零件加工越来越多，市场对其具有较高效率，价格较低的排刀式数控车床的要求量越来越大，综上所述，为适应市场要求，扩大我厂数控车床在国内机床市场上的占有量，特进行N-089型数控车床的开发。 2 机床概况、用途和使用范围 2.1 概述： XXX型号是结合我厂数控机床和普通机床的生产经验，为满足高速、高效和高精度生产而设计成铸造底座、平床身、滚动导轨，可根据加工零件的要求自由排刀的全封闭式小规格数控车床。本机床采用SIEMENS 802S系统，主电机为YD132S-2/4双速电机。主传动采用富士FRN5.5G9S-4型变频器进行变频调速，进给采用德国SIEMENS公司生产的110BYG-550A 和110BYG-550B步进电机驱动的半闭环系统，两轴联动。 2.2 用途： XXX型号型数控车床可以完成直线、圆锥、锥面、螺纹及其它各种回转体曲面的车削加工，适合小轴类、小盘类零件的单件和批量生产，特别适合于工序少，调速范围窄，生产节拍快的小轴类零件的批量生产。 2.3 使用范围： 本机床是一种小规格，排刀式数控车床，广泛用于汽车、摩托车、纺织、仪器、仪表、航空航天、油泵油嘴等各种机械行业。 3 XXX型号型数控车床的主要技术参数： 3.1 切削区域： a. 拖板上最大回转直径75mm b. 最大切削长度180mm
数控钻床和数控铣床是线路板加工中的一种重要设备，该设备价格昂贵，选用数控机床不 但对于操作、工艺设定和维护包括对于生产产品的质量都有十分重要。作为一个工艺人员出于 纯的技术及操作方面的考虑，数控机床的选用指标一般从以下方面着手： 1.机床台面的刚性和稳定性为了使机床有足够的稳定性、刚性避免振动许多厂商都采用大理石作为床身的材料，某些日本的厂商采用钢材做床身，由于钢材在不同的温度下的变形比大理石大，不稳定，厂商会
在软件中采用补偿来消除变形造成的精度损失。目前大多数厂商采用都是天然大理石或人造大理石作为床身，建议采用大理石床身的设备，大理石在平时维护使用洗洁精和水擦洗，不可用酒精。擦完以后用干布擦干，等水分完全挥发后才可以工作。 2.转轴的转速和稳定度 目前采用的转轴有两种一种为滚动轴承转速最高 8 万转，另一种为空气轴承转速最高可达 12 万转。如果是铣床应采用滚动轴承，因其纵向的承载较空气轴承好，其钻夹头也是采购是重点的考察范围，有些钻夹头不容易更换维护困难，有些钻夹头磨损很快成了耗材且更换费用很贵，有些则需每日维护浪费时间。转轴的压脚也是另一个，其寿命和设计不合理也会造成很大的麻烦，如轴和压脚之间没有密封造成吸尘器要很大的功率造成吸尘器采购的资金浪费或中央吸尘的功率浪费，并有可能产生线路板孔内排屑不良的情况。 3.台面的移动精度和位移重复精度 这是选用时最重要的一点，也是无法通过图片或普通的运行可看见的，只有购买以后经测试才可认证，目前的设备在刚出厂时都可以达到设计标准，关键是运行一至二年以后的精度是否十分稳定，在这方面欧洲生产的机床做的较好。 4.X、Y、Z轴的进给速率 进给速率目前一般的用丝杆步进电机，速度为 25 米每分钟，而新的产品已采用伺服电机，高的进给速度可提高产能 20%-40% ，Z 轴的速度受到钻头和所钻材料的影响进给速率，对生产效率影响不是很大。 5.台面的移动及固定装置 台面的移动承载以前许多以导轨为主，也有以气浮作为台面移动的承载，采用气浮台面移动灵活且维护方便，采购时因作为首选。台面固定线路板的装置一般为气动夹头，该夹头设计对以后设备的更换有重要影响，一般要求不易磨损，因该处磨损时设备中磨损最严重的地方之一。一旦磨损更换及调试要简便，包括对于机床定位精度的调试（对于做铣床用模板）。目前有许多厂商提供 自动装夹装置，如果你没有好的设备维护工程师最好不要选用，因采用自动上下料装置对维护工程师的要求很高，而且目前的线路板钻一次有时要 1 个小时以上，国内一般没有必要选用。 6.最大加工尺寸 最大加工尺寸是根据需要来采购，目前大部分机床都能满足你的需要，除了某些单轴或双轴的用于试样或制作测试夹具的机床外。 7.操作系统和控制系统现在许多机床采用通用的 windows 操作系统界面十分友好，有的还采用中文，较容易上手学习和操作，但是其缺点会中计算机病毒稳定性稍差且管理较困难，有的采用工业系统或 Unix 系统，该种系统优点是稳定性好，不易出故障，管理方便。但操作界面都是英文，操作上手稍慢。从工艺和设备维护的角度来讲推荐采用后者。 8.刀具管理系统 以前的机床刀具较少有的只有 8 个刀具夹，现在大部分的数控机床刀具都可安放上百个钻头，有的系统还有断钻自动检测及直径检测长度和径向跳动系统，在选型的时候需注意的项目是，大部分数控床的钻头放在台面的前端，该设计方式有一个缺点，如果在工作时加工的线路板因固定出问题跳起逃出很容易打坏全
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 常用机床的主要用途 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-6832-98 常用机床的主要用途 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行 具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或 活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 车床主要用于加工各种回转表面和回转体的端面。如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成形回转表面，车削端面及各种常用的螺纹，配有工艺装备还可加工各种特形面。在车床上还能做钻孔、扩孔、铰孔、滚花等工作。 铣床一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（键槽、T形槽、燕尾槽等）、分齿零件（齿轮、花键轴、链轮乖、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面。此外，还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表面。由于是多刀断续切削，因而铣床的生产率较高。
插床主要用于加工各种平面（如水平面、垂直面和斜面及各种沟槽，如T形槽、燕尾槽、V形槽等）、直线成型表面。如果配有仿形装置，还可加工空间曲面，如汽轮机叶轮，螺旋槽等。这类机床的刀具结构简单，回程时不切削，故生产率较低，一般用于单件小批量生产。 镗床适用于机械加工车间对单件或小批量生产的零件进行平面铣削和孔系加工，主轴箱端部设计有平旋盘径向刀架，能精确镗削尺寸较大的孔和平面。此外还可进行钻、铰孔及螺纹加工。 磨床用磨料磨具（砂轮、砂带、油石或研磨料等）作为工具对工件表面进行切削加工的机床，统称为磨床。磨床可加工各种表面，如内外圆柱面和圆锥面、平面、齿轮齿廊面、螺旋面及各种成型面等，还可以刃磨刀具和进行切断等，工艺范围十分广泛。由于磨削加工容易得到高的加工精度和好的表面质量，所以磨床主要应用于零件精加工，尤其是淬硬钢件和高硬度特殊材料的精加工。
数控车床编程和操作 实训指导书 实训一数控车床程序编辑及基本操作实验 一. 实训目的： 1.了解数控车削的安全操作规程 2.掌握数控车床的基本操作及步骤 3.对操作者的有关要求 4.掌握数控车削加工中的基本操作技能 5.培养良好的职业道德 二. 实训内容： 1.安全技术（课堂讲述） 2.熟悉数控车床的操作面板与控制面板（现场演示） 3. 熟悉数控车床的基本操作 ①数控车床的启动和停止：启动和停止的过程 ②数控车床的手动操作：手动操作回参考点、手动连续进给、增量进给、手轮进给 ③数控车床的MDI运行：MDI的运行步骤 ④数控车床的程序和管理 ⑤加工程序的输入练习 三. 实训设备： CK6132数控车床 5台 四. 实训步骤： （一）熟悉机床操作面板 图3.1－1 GSK980T面板 1．方式选择
EDIT: 用于直接通过操作面板输入数控程序和编辑程序。 AUTO：进入自动加工模式。MDI：手动数据输入。 REF:回参考点。HNDL:手摇脉冲方式。 JOG：手动方式，手动连续移动台面或者刀具。 置光标于按钮上，点击鼠标左键，选择模式。 2．数控程序运行控制开关 单程序段机床锁住辅助功能锁定空运行 程序回零手轮X轴选择手轮Z轴选择 3．机床主轴手动控制开关 手动开机床主轴正转手动关机床主轴手动开机床主轴反转 4．辅助功能按钮 润滑液换刀具 5．手轮进给量控制按钮 选择手动台面时每一步的距离：0.001毫米、0.01毫米、0.1毫米、1毫米。置光标于旋钮上，点击鼠标左键选择。 6．程序运行控制开关 循环停止循环启动 MST选择停止 7．系统控制开关 NC启动 NC停止 8．手动移动机床台面按钮
数控机床基本知识 参考书目： 全国数控培训网络天津分中心组编. 数控机床（第2版）. 机械工业出版社，2006 第一章数控机床概述 美国PARSONS公司与麻省理工学院伺服机构研究所合作，在1952年第一台由专用电子计算机控制的三坐标立式数控铣床研制成功。之后经过不断的改善，于1955年进入实用阶段 （可用于背景的论述） 随着科学技术的不断发展，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。（对机床的要求越来越高） 制造业的全球化竞争日趋激烈。 统计资料表明，在机械制造工业中单件小批量生产占据机械加工总量的80%左右。 数控机床特别适用于加工批量小、加工零件的形状比较复杂、加工的精度要求的产品的加工。 1 数控机床的工作过程 （1）编制加工程序 根据被加工零件的图样进行工艺方案的分析与设计，进而进行数控编程（需要技术与经验，最重要的一部） （2）加工程序的输入 可以用计算机和数控机床的接口直接进行通信，将编写零件的加工程序输入到数控系统。 （3）预调刀具和夹具 根据零件的工艺设计方案中所确定的刀具方案和夹具方案，在加工之前，进行安装与调整刀具和夹具。 （4）数控装置对加工程序进行译码和运算处理 处理后变成脉冲信号 脉冲信号 有的送至机床的伺服系统，经传动机构驱动机床的相关部件，完成对零件的切削加工。 有的送到可编程控制器，按顺序控制机床的其他辅助部件，完成工件夹紧、松开、冷却液的开闭、刀具的自动更换等动作。 （5）加工过程的在线检测 数控系统需要随时检测机床的坐标位置、行程开关的状态等，并与程序的要求相比较，以决定下一步工作。 2 数控机床的组成 数控机床是典型的机电一体化产品，主要由程序载体、输入/输出装置、数控装置、伺服系统和机床本体等五部分组成。 （1）程序载体 人与数控机床建立某种联系，联系的中间媒介就是程序载体，如穿孔带、磁带、磁盘等。 数控编程的一般过程，首先对零件图上的几何形状、尺寸和技术条件进行工艺分析，在此基础上确定加工顺序和进给路线（应该是工艺师在进行这部分工作？） 确定主运动和进给运动的工艺参数； 确定加工供过程中的各种辅助操作； 用标准格式的代码编制出加工程序，再将加工程序存入程序载体。 （2）人机交互装置
湖南科技工业职业技术学院 教师课时授课计划 教师姓名谭晓芳课程名称数控编程授课时数２课时
课题三数控机床坐标系统 【新课导入】： 在数控编程时，为了描述机床的运动，简化编程的方法及保证记录数据的互换性，我们把数控机床的坐标系和运动方向均已标准化。今天，我们以数控机床坐标系统为主线，一起来学习相关的知识。 【新课内容】： 一、坐标轴和运动方向命名的原则 (1)、假定刀具相对于静止的工件而运动。当工件移动时，则在坐标轴符号上加“｀”表示。 (2)、标准坐标系是一个右手直角笛卡尔坐标系。 (3)、刀具远离工件的运动方向为坐标轴的正方向。
二、坐标轴的规定 1、基本坐标轴 数控机床的坐标轴和方向的命名制订了统一的标准，规定直线进给运动的坐标轴用X，Y，Z表示，常称基本坐标轴。 2）旋转轴 围绕X，Y，Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A，B，C 表示，根据右手螺旋定则，如图所示，以大姆指指向+X，+Y，+Z方向，则食指、中指等的指向是圆周进给运动的+A，+B，+C方向。 3）附加坐标轴 在基本的线性坐标轴X，Y，Z之外的附加线性坐标轴指定为U，V，W 和P，Q，R。这些附加坐标轴的运动方 向，可按决定基本坐标轴运动方向的方法来决定。
三、机床坐标轴的确定 (1)Z坐标轴。 1)在机床坐标系中，规定传递切削动力的主轴为Z坐标轴。 2)对于没有主轴的机床(如数控龙门刨床)，则规定Z坐标轴垂直于工件装夹面方向。 3)如机床上有几个主轴，则选一垂直于工件装夹面的主轴作为主要的主轴。 (2)X坐标轴。 1)X坐标轴是水平的，它平行于工件装夹平面。 2)对于工件旋转的机床，X坐标的方向在工件的径向上，并且平行于横滑座。 3)对于刀具旋转的机床，如Z坐标是水平(卧式)的，当从主要刀具的主轴向工件看时，向右的方向为X的正方向；如Z坐标是垂直(立式)的，当从主要刀具的主轴向立柱看时，X的正方向指向右边。 4)对刀具或工件均不旋转的机床(如刨床)，X坐标平行于主要进给方向，并以该方向为正方向。 (3)Y坐标轴。Y坐标轴根据Z和X坐标轴，按照右手直
数控机床的组成分类及特点 数控机床的组成 ①控制介质 人和数控机床联系的媒介物。控制介质可以是穿孔带，也可以是穿孔卡、磁带、磁盘或其他可以储存代码的载体，有些直接集成在CAD/CAM中。 ②数控装置 数控装置是数控机床的中枢，在普通数控机床中一般由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置组成。数控装置接收输入介质的信息，并将其代码加以识别、储存、运算，输出相应的指令脉冲以驱动伺服系统，进而控制机床动作。在计算机数控机床中，由于计算机本身即含有运算器、控制器等上述单元，因此其数控装置的作用由一台计算机来完成。 ③伺服系统 其作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动，包括信号放大和驱动元件。其性能好坏直接决定加工精度、表面质量和生产率。 ④机床 早期采用通用车床，现在采用了新的加强刚性、减小热
变形、提高精度等方面的技术使其发生了很大的变化。 数控机床的分类 数控机床规格繁多，据不完全统计已有400多个品种规格。可以按照多种原则来进行分类。但归纳起来，常见的是以下面4种方法来分类的。 ①按工艺用途分类 一般数控机床、数控加工中心、多坐标数控机床 ②按运动轨迹分类 点位控制数控机床、点位直线控制数控机床、轮廓控制数控机床 ③按伺服系统的控制方式分类 开环控制数控机床、闭环控制数控机床、半闭环控制数控机床 ④按数控装置分类 硬件控制数控机床、软件控制数控机床 数控机床的特点 ①采用了高性能的主轴及伺服传动系统，机械结构得到简化，传动链较短； ②为了使连续性自动化加工，机械结构具有较高的动态刚度及耐磨性，热变形小； ③更多的采用高效率、高精度的传动部件，如滚珠丝
常用机床的用途 车床 主要用于加工各种回转表面和回转体的端面。如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成形回转表面，车削端面及各种常用的螺纹，配有工艺装备还可加工各种特形面。在车床上还能做钻孔、扩孔、铰孔、滚花等工作。 铣床一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（键槽、T形槽、燕尾槽等）、分齿零件（齿轮、花键轴、链轮乖、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面。此外，还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表面。由于是多刀断续切削，因而铣床的生产率较高。 插床主要用于加工各种平面（如水平面、垂直面和斜面及各种沟槽，如T形槽、燕尾槽、V形槽等）、直线成型表面。如果配有仿形装置，还可加工空间曲面，如汽轮机叶轮，螺旋槽等。这类机床的刀具结构简单，回程时不切削，故生产率较低，一般用于单件小批量生产。 镗床 适用于机械加工车间对单件或小批量生产的零件进行平面铣削
和孔系加工，主轴箱端部设计有平旋盘径向刀架，能精确镗削尺寸较大的孔和平面。此外还可进行钻、铰孔及螺纹加工。 磨床 用磨料磨具（砂轮、砂带、油石或研磨料等）作为工具对工件表面进行切削加工的机床，统称为磨床。磨床可加工各种表面，如内外圆柱面和圆锥面、平面、齿轮齿廊面、螺旋面及各种成型面等，还可以刃磨刀具和进行切断等，工艺范围十分广泛。由于磨削加工容易得到高的加工精度和好的表面质量，所以磨床主要应用于零件精加工，尤其是淬硬钢件和高硬度特殊材料的精加工。 钻床 具有广泛用途的通用性机床，可对零件进行钻孔、扩孔、铰孔、锪平面和攻螺纹等加工。在摇臂钻床上配有工艺装备时，还可以进行镗孔；在台钻上配上万能工作台（MDT-180型），还可铣键槽。 齿轮加工机床 齿轮是最常用的传动件，有直齿、斜齿和人字齿的圆柱齿轮，直齿和弧齿的圆锥齿轮，蜗轮以及非圆形齿轮等。加工齿轮轮齿表面的机床称为齿轮加工机床。
数控机床简介 第一节数控加工的概念 一、概念： 数字控制(Numerical Control，简称NC)技术是用数字化信息进行控制的自动控制技术。数控机床：是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电动机的起动和停止，主轴变速，工件松开夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字信息送入数控装置或计算机，经过译码、运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。 数控加工：根据零件图样及工艺要求等原始条件，编制零件数控加工程序，并输入到数控机床的数控系统，以控制数控机床中刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。二、产生：1952年美国帕森斯公司（Parsons）和麻省理工学院(MIT)合作研制成功了世界上第一台数控机床，它是一台三坐标数控铣床，用于加工直升飞机叶片轮廓检查用样板。 第二节数控机床的组成与分类 一、数控机床的组成 控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电机及拖动、自动控制、检测等技术为一体的自动化设备。现代数控系统都为计算机数控系统(Computer Numerical Control，简称CNC)。数控机床的基本组成包括加工程序、输入/输出装置、数控装置、伺服系统、辅助控制装置、反馈系统及机床本体。 1．CNC装置(CNC单元)：CNC装置是数控机床的核心部件。 组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。 作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等)，所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系统有条不紊地进行工作的。2．操作面板:操作面板的是操作人员与机床数控装置进行信息交流的工具。 组成：按钮站、状态灯、按键阵列（功能与计算机键盘一样）和显示器； 它是数控机床特有的部件。 3．控制介质与输入输出设备 控制介质记录零件加工程序的媒介 输入输出设备CNC系统与外部设备进行交互装置。交互的信息通常是零件加工程序。即将编制好的记录在控制介质上的零件加工程序输入CNC系统或将调试好了的零件加工程序通过输出设备存放或记录在相应的控制介质上。 4．通讯 现代的数控系统除采用输入输出设备进行信息交换外，一般都具有用通讯方式进行信息交换的能力。它们是实现CAD/CAM的集成、FMS和CIMS的基本技术。采用的方式有：串行通讯（RS-232等串口）、 自动控制专用接口和规范（DNC，MAP等） 网络技术（internet，LAN等）。 5．伺服单元、驱动装置和测量装置： 伺服单元和驱动装置： 主轴伺服驱动装置和主轴电机 进给伺服驱动装置和进给电机 测量装置：位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的闭环控制。
常用各种数控机床控制面板功能简介 芷江民族职业中专学校李俊新 本讲座将主要介绍数控机床的控制面板卜各种按钮开关的功能。这部分内容主要是供数控机床实际操作人员参考。由于不同类型的数控机床用户，根据各自生产的产品、生产规模及工艺流程，对于数控机床操作工的要求是不完全相同的。而这里介绍的只是一般通用的数控机床上一些常用控制按钮所具备的功能，因此，如同在以前反复强调的，这里介绍的内容绝不能代替每台机床本身的产品说明书，以及数控机床供应商所提供的培训。操作人员必须根据自己的工作性质及具体要求，通过仔细阅读机床产品说明书，以及实际的动手操作，来详细了解和真正掌握自己所操作的数控机床上各个按钮开关的具体功能。 数控机床控制面板按钮(开关)一般分为两个组成部分——控制部分与操作部分。下面即分别介绍这两类按钮的功能。 1．数控机床控制功能按扭介绍 控制部分按钮的基本任务是通过显示屏进行数据处理。例如：直接输入加工程序；编辑或改动储存在控制器内的程序；输入及调整刀具修正值，等等。另外，通过控制部分面板中的按钮，可以在显示屏上显示各种机床的状态数据，例如各运动轴的即日寸位置，主轴卜的刀具号以及控制系统的其他参数。 下面列出—些属于控制功能部分的按钮，并简单介绍一下其
功能： 【POWER】——控制面板上的电源开关按钮。注意，此按钮仅为控制器的电源开关。机床本身有一个总电源开关，但不在控制面板上。需将总开关接通后，控制器电源开关才能起作用。 【POSITION】——“位置”按钮。按动此钮，显示屏上显示各运动轴的即时位置。包括“机器坐标”和“加工坐标”值。 【PROGRAM】——“程序”按钮。将正在执行的加工程序显示在显示屏上。可用于编辑和改动程序。也可用于自动运转过程中监视程序。 【OFFSET】——“修正值”按钮。将修正值数据页面显示在显示屏上。操作人员可以输入或调整修正值。 【INPUT】——“输入”键。将数据输至控制器，相当于普通电脑的“回车’’键。 【REST】——“重置”键。若在编辑程序时，按动此键，将使光标回到程序起始点；若在程序执行期间按动此键，将终止执行程序，所有正在执行的指令将被立即取消。 【A】-【Z】——字母键。输入字母用。其功能与一般电脑键盘相同(但通常无小写)。 【1】-【O】——数字键。输人数字用。 ←↑↓→——光标控制键。通过按动相应键，可移动显示屏上光标的位置。 2．数控机床操作部分按钮(开关)功能介绍
数控机床的特点 一般数控机床通常是指数控车床、数控铣床、数控镗铣床等，它们的下述特点对其组成自动化制造系统是非常重要的。 ◆柔性高 数控机床按照数控程序加工零件，当加工零件改变时，—般只需要更换数控程序和配备所需的刀具，不需要靠模、样板、钻镗模等专用工艺装备。数控机床可以很快地从加工一种零件转变为加工另一种零件，生产准备周期短，适合于多品种小批量生产。 ◆自动化程度高 数控程序是数控机床加工零件所需的几何信息和工艺信息的集合。几何信息有走刀路径、插补参数、刀具长度和半径补偿；工艺信息有刀具、主轴转速、进给速度、冷却液开/关等。在切削加工过程中，自动实现刀具和工件的相对运动，自动变换切削速度和进给速度，自动开/关冷却液，数控车床自动转位换刀。操作者的任务是装卸工件、
换刀、操作按键、监视加工过程等。 ◆加工精度高、质量稳定 现代数控机床装备有cnc数控装置和新型伺服系统，具有很高的控制精度，普遍达到1 rn，高精度数控机床可达到0.2 m。数控机床的进给采用闭环或半闭环控制，对反向间隙和丝杠螺距误差以及刀具磨损进行补偿，因而数控机床能达到较高的加工精度。对中小型数控机床，定位精度普遍可达到0.03mm，重复定位精度可达到0.0lmm。数控机床的传动系统和机床结构都具有很高的刚度和稳定性，制造精度也比普通机床高。当数控机床有3～5轴联动功能时，可加工各种复杂曲面，并能获得较高精度。由于按照数控程序自动加工，避免了人为的操作误差，因而同一批加工零件的尺寸一致性好，加工质量稳定。 ◆生产效率较高
零件加工时间由机动时间和辅助时间组成，数控机床加工的机动时间和辅助时间比普通机床明显减少。数控机床主轴转速范围和进给速度范围比普通机床大，主轴转速范围通常在 10～6000r/min，高速切削加工时可达15000r/min，进给速度范围上限可达到10～12m/min，高速切削加工进给速度甚至超过30m /min，快速移动速度超过30～60m/min。主运动和进给运动一般为无级变速，每道工序都能选用最有利的切削用量，空行程时间明显减少。数控机床的主轴电动机和进给驱动电动机的驱动能力比同规格的普通机床大，机床的结构刚度
数控机床的特点与分类 1 .数控技术的发展 数控(N 。merical Control , NC ) ，国家标准(GB8129 一1997 )定义为“用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法”。定义中的“机床”，不仅指金属切削机床，还包括其他各类机床，如线切割机床等。 数控机床(Numerical Control Machine Tools )是金属密集度及自动化程度很高的机电一体化加工装备。它是按国际或国家甚至生成厂家规定的数字和文字编码方式，把各种机床位移量、运转系数、辅助功能(如刀具变换、切削液自动供停等)用数字、文字符号表示出来，通过能识别并处理这些符号的数字控制系统( Numerical Control System ，简称数控系统)变成电信号，继而利用相关的电气元部件实现我们要求的机械动作，从而完成加工任务。国际信息处理联盟(Interna - tional Federat : on of Information Processing , IFIP )第五技术委员会对数控机床的定义是：数控机床是一种装有程序控制系统的机床，该系统能逻辑地处理具有特定代码或其他符号编码指令规定的程序。 1949 年，美国John T . Parsons 和麻省理工学院(MIT )的伺服机构研究所研制成数控三坐标铣床，拉开了NC 机床发展的序幕。1955 年，MIT 协助Parsons 公司在辛辛那提公司(Cincinnati Hydrotel ) 4 #铣床配置数控系统，改装成一部三轴数控铣床，实现传统机器的NC 化。1958 年，MIT 研制出自动刀具程序设计( Automatic Programming Tools , APT )。同年，美国K 各T 公司研制出带自动换刀(Automatic Tool Change , ATC )的加工中心。1959 年，数控机床已可用于片状复杂形状零件的加工。20 世纪60 年代以后，NC 机床制造商全力投人NC 机床生产和销售市场，改进NC 功能，增加NC 加工及应用范围，并引人应用到各种各样机器上，使数控加工逐渐成为生产加工零件的主流. 日本从1952 年开始研究数控机床，1956 年富士通(FANUC )公司研制成数控转塔式冲床。1957 年东京工人研制出数控车床雏形成品。1958 年牧野公司( Mak : no )与FANUC 公司合作，开发出数控铣床。同时，FANUC 公司还将油压脉冲马达和代数运算脉冲补偿电路应用在数控机床上.使数控性能大幅度升高，稳定性能大为增加。1966 年FANUC 公司研制出全集成电路化的数控装置。使NC 变得更有效、更可靠、更小型和更经济。 欧洲的第一台数控机床则直到1959 年才在巴黎机床博览会上展示出来。从20 世纪70 年代起，布线程序控制器逐渐被可编程序存储控制器所取代。由于小型计算机加人控制器的一体化，就有可能用灵活的软件代替任务专一的硬件。通过不断扩大存储器容量，把单一程序甚至整个程序库存人控制器中，通过手动输入可直接在机床上对控制器进行校正。 随着加工中心的出现，以及CNC ( Computeri : ed NC )技术、信息技术、网络控制技术和系统工程的发展，单机数控自动化逐步走向计算机控制的多机制造系统自动化。20 世纪60 年代末，出现的DNC ( Direct NC )系统，就是使用一台较大型的计算机控制和管理多台数控机床，能进行多品种、多工序的自动加工。之后，以此为控制基础，出现了包括加工、组合、检查在自动化程度和规模上不同的多种层次和级别的柔性制造系统即FMS ( Flexihle Manufacturing system ) ，使得数控机床成为组成现代机械制造生产系统的基本设备。 2 .数控机床的特点
数控车床编程常用指令介绍 1. F功能 F功能指令用于控制切削进给量。在程序中，有两种使用方法。 (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。 例：G94 F100 表示进给量为100mm/min。 2. S功能 S功能指令用于控制主轴转速。 编程格式 S～ S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。在具有恒线速功能的机床上，S功能指令还有如下作用。 (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3000r/min。 (2)恒线速控制 编程格式 G96 S～ S后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min。 例：G96 S150 表示切削点线速度控制在150 m/min。 (3)恒线速取消 编程格式 G97 S～ S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速，如S未指定，将保留G96的最终值。例：G97 S3000 表示恒线速控制取消后主轴转速3000 r/min。 3. T功能 T功能指令用于选择加工所用刀具。 编程格式 T～ T后面通常有两位数表示所选择的刀具号码。但也有T后面用四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。 例：T0303 表示选用3号刀及3号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。 T0300 表示取消刀具补偿。 4. M功能 M00：程序暂停，可用NC启动命令（CYCLE START）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； M02：程序结束，该指令表示执行完程序内所有指令后，主轴停止，进给停止，冷却液关闭，机床处于复位状态。 M03：主轴顺时针旋转；
第一章数控系统介绍 本实训室配备有华中Ⅰ型车削、铣削数控系统的模拟软件以及对应的硬加密狗，SIENUMENS 810D铣加工中心数控系统。 第一节华中Ⅰ型车削数控系统 华中Ⅰ型车削数控系统是(HCNC—1T)华中理工大学、武汉华中数控系统有限公司研制开发出来的。在保证系统可靠性的基础上，为用户提供了一个简捷、方便的操作平台。 1.1.1CNC结构 CNC结构如图1.1所示： 图1.1 数控教学型车床系统框图
说明： ①系统用中文CRT显示，具有很好的人——机界面。 ②3.5英寸软盘可用于保存或调入加工程序。 ③通讯接口可用于系统集成化、联网、数据输入、输出、远程诊断等。 ④标准面板包括CRT/MDI面板和操作面板。 ⑤系统采用实时多任务的管理方式，能够在加工的同时进行其他操作。 １．系统启动步骤 ⑴打开电柜开关 ⑵打开计算机开关 ⑶开始自检并由电子盘引导系统，进入DOS或WINDOWS工作环境。 ⑷执行CNC.EXE文件，系统显示如图1.2所示 图1.2 系统上电屏幕显示 １.１.２系统通电后的屏幕说明 ⑴系统通电后，系统的屏幕显示如图1.2所示。 ⑵工作方式：显示系统目前的运行方式，如：自动运行、回零功能、手摇进给、MDI 功能、手动操作、步进功能等。
⑶运行状态：表示在不同的工作方式下有不同的运行状态，如： 自动方式的状态显示：100%（进给修调）、机床锁住、程序单段等 回零方式的状态显示：X轴回零、Z轴回零 手摇功能的状态显示：*10（手摇倍率）、X轴进给、Z轴进给等 MDI功能的状态显示：摸态G00 G90 G20 G99等 点动功能的状态显示：100%（最大速度的百分比）、X轴进给、Z轴进给等 步进功能的状态显示：*10（步进倍率）、X轴进给、Z轴进给等 ⑷运行文件名：显示自动加工的文件名，如：O2000 表示该文件被读入运行 ⑸O.N索引：显示自动运行中的O代码和N代码 ⑹P.L索引：显示自动运行中的P（调用子程序号）代码和L（调用次数）代码 ⑺M.T索引：显示自动运行中的M（辅助功能为两位）代码和T（刀具号为四位）代码 ⑻机械坐标：显示从伺服单元反馈的坐标信息 ⑼F1键的功能：用此键改变显示软键的功能，使其返回到较高层次的菜单 图1.3菜单结构 １.１.３系统的菜单功能介绍 该系统的菜单共分为4级，分一级主菜单和三级子菜单，其结构如图1.3所示 ⑴第一级菜单（主菜单） 基本功能菜单，如下图所示： ⑵第二级菜单（第一级子菜单） ①自动方式下的子菜单如下图所示
数控机床特点 1信息输入2数控装置3 伺服驱动装置逐点比较法步骤 和检测反馈装置4机床本体5机电接口1判别2进给3 计算4 比较 分类位置检测装置：要求 按运动1点位控制数控机床1受外界因素影响要小长期保持精度 2直线控制数控机床2能满足速度和精度的要求 3轮廓控制的数控机床 3 结构简单成本低 按伺服系统类型> 感应同步器工作原理 1开环控制数控机床在激磁绕组上加一定的幅值一定频率的激 2闭环控制的数控机床磁电压时候在感应绕组上就会产生感应电 3半闭环控制的数控机床压感应电压的频率与激磁电压相同但它的 按工艺方法幅值随滑尺相对于定尺的位移成渝线函数规1金属切削类律变化当滑尺移动一个截距2T 感应电压的2金属成型类和特种加工相位变化一个周期2π因此通过测量感应 按功能电压的大小推算出滑尺相对定尺的位移 1中央处理单元>光栅构成 2分辨率和进给速度 1 光源2透镜3标尺光栅4 指示光栅5光3多轴联动功能敏元件：将光强信号变为电信号6 检测线路：4显示功能5通讯功能进一步处理信号 CNC装置的主要功能>光栅工作原理 1控制轴数和联动轴数2准备功能当两块栅距相同的光栅彼此倾斜一定角度3插补功能4主轴速度功能重叠放置在光源的照射下由于挡光效应5进给功能6补偿功能7固定循环加工功能产生一系列明暗相间的条纹成为莫尔条纹8辅助功能9字符图形显示功能利用他的以下特性可以测距测速和鉴向10程序编制功能11 输入输出和通讯1当用于平行光来照射光栅时透过莫尔条12自诊断功能纹的光强分布近似于余弦函数规律 CNC装置的特点2莫尔条纹移动与光栅移动相对应 1 灵活性大2通用性强3可靠性高当光栅相对一个栅距d 莫尔条纹则在 4 可以实现丰富复杂的功能 5 使用维修方便其垂直方向上移动一个宽度w 6易于实现机电一体化3莫尔条纹具有放大作用 CNC装置的体系结构>光栅信号处理过程 1主从结构2多主结构3 分布式结构1在莫尔条纹的移动方向上开4个窗口CNC装置的软件结构ABCD 彼此相距W/4 透过4个窗口的 1 CNC 装置的软件硬件的界面光强的变化近似预先函数规律 2 系统软件的内容和结构类型2利用光敏元件将回路光强信号转变成3多任务并行处理四路相位彼此相差π/2 的交变电压信号 UA UB UC UD 3利用差动放大电路将四路交变电压信号频率则可以测出光栅尺的移动速度 转换成两路相位彼此相差π/2交变电压根据两路方波信号彼此超前或滞后 信号UA UB 关系则可以鉴别出光栅尺的移动方向 4通过整形将两路交变电压信号转换成利用信频可以提高光栅的分辨率 两路方波信号V A VB 5方波信号变化一个周期则表示光栅尺 移动了一个栅距d 利用方波信号变化的