第6章数控铣床编程【教学目标】通过本章节的教学：使学生掌握数控铣床加工程序的编制方法；数控铣加工的特点；刀具补偿的设置及其他指令代码；固定循环代码。
【教学重点】编程方法、刀具补偿与固定循环
【教学难点】刀具补偿与固定循环
【教学时数】理论6学时，实验4学时
【课程类型】理论与实验课程
【教学方法】理论联系实际，讲、例、练三结合
【教学内容】
6.1数控铣床加工的特点
6.1.1 数控铣床加工的对象
数控铣床主要用于加工平面和曲面轮廓的零件，还可以加工复杂型面的零件，如凸轮、样板、模具、螺旋槽等。同时也可以对零件进行钻、扩、铰、锪和镗孔加工。
数控铣削机床的加工对象与数控机床的结构配置有很大关系。
立式结构的铣床一般适应用于加工盘、套、板类零件，一次装夹后，可对上表面进行铣、钻、扩、镗、锪、攻螺纹等工序以及侧面的轮廓加工；
卧式结构的铣床一般都带有回转工作台，一次装平后可完成除安装面和顶面以外的其余四个面的各种工序加工，适宜于箱体类零件加工；
万能式数控铣床，主轴可以旋转90°或工作台带着工件旋转90°，一次装夹后可以完成对工件五个表面的加工；
龙门式铣床适用于大型零件的加工。
6.1.2 数控铣床加工的特点
数控铣削加工除了具有普通铣床加工的特点外，还有如下特点：
1、零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具类零件、壳
体类零件等。
2、能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。
3、能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。
4、加工精度高、加工质量稳定可靠。
5、生产自动化程序高，可以减轻操作者的劳动强度。有利于生产管理自动化。
6、生产效率高。一
7、从切削原理上讲，无论是端铣或是周铣都属于断续切削方式，而不像车削那样连续切削，因此对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。在干式切削状况下，还要求有良好的红硬性。
6.1.3 数控铣床编程时应注意的问题
·了解数控系统的功能及规格。不同的数控系统在编写数控加工程序时，在格式及指令上是不完全相同的。
·熟悉零件的加工工艺。
·合理选择刀具、夹具及切削用量、切削液。
·编程尽量使用子程序。
·程序零点的选择要使数据计算的简单。
6.2 数控铣加工的刀具补偿及其他功能指令
6.2.1 刀具半径补偿 G40，G41，G42
刀具半径补偿指令格式如下：
G17 G41(或G42) G00(或G01) X Y D
或G18 G41(或G42) G00(或G01) X Z D
或G19 G41(或G42) G00(或G01) Y Z D；
G40
(a) (b)
图6.1 刀具补偿方向
G41是相对于刀具前进方向左侧进行补偿，称为左刀补。如图6.1a所示。这时相当于顺铣。
G42是相对于刀具前进方向右侧进行补偿，称为右刀补。如图6.2b所示。这时相当于逆铣。
从刀具寿命、加工精度、表面粗糙度而言，顺铣效果较好，因此G41使用较多。
D是刀补号地址，是系统中记录刀具半径的存储器地址，后面跟的数值是刀具号，用来调用内存中刀具半径补偿的数值。刀补号地址可以有D01-D99共100个地址。其中的值可以用MDI方式预先输入在内存刀具表中相应的刀具号位置上。进行刀具补偿时，要用G17/G18/G19选择刀补平面，缺省状态是XY平面。
G40是取消刀具半径补偿功能，所有平面上取消刀具半径补偿的指令均为G40。
G40，G41，G42是模态代码，它们可以互相注销。
使用刀具补偿功能的优越性在于：
·在编程时可以不考虑刀具的半径，直接按图样所给尺寸进行编程，只要在实际加工时输入刀具的半径值即可。
·可以使粗加工的程序简化。利用有意识的改变刀具半径补偿量，则可用同一刀具、同一程序、不同的切削余量完成加工。
下面结合图6.2来介绍刀补的运动。
图6.2 刀补动作
按增量方式编程：
O0001
N10 G54 G91 G17 G00 M03 G17指定刀补平面（XOY平面）
N20 G41 X20.0 Y10.0 D01 建立刀补（刀补号为01）
N30 G01 Y40.0 F200
N40 X30.0
N50 Y-30.0
N60 X-40.0
N70 G00 G40 X-10.0 Y-20.0 M05 解除刀补
N80 M02
按绝对方式编程：
O0002
N10 G54 G90 G17 G00 M03 G17指定刀补平面（XOY平面）
N20 G41 X20.0 Y10.0 D01 建立刀补（刀补号为01）
N30 G01 Y50.0 F200
N40 X50.0
N50 Y20.0
N60 X10.0
N70 G00 G40 X0 Y0 M05 解除刀补
N80 M02
刀补动作为：
1、启动阶段
2、刀补状态
3、取消刀补
这里特别提醒要注意的是，在启动阶段开始后的刀补状态中，如果存在有两段以上的没有移动指令或存在非指定平面轴的移动指令段，则可能产生进刀不足或进刀超差。其原因是因为进入刀具状态后，只能读出连续的两段，这两段都没有进给，也就作不出矢量，确定不了前进的方向。
6.2.2 刀具长度补偿G43、G44、G49
刀具长度补偿指令格式如下：
格式：G43(G44) Z H
其中：Z为补偿轴的终点值。H为刀具长度偏移量的存储器地址。
把编程时假定的理想刀具长度与实际使用的刀具长度之差作为偏置设定在偏置存储器中，该指令不改变程序就可以实现对Z轴(或X、Y轴)运动指令的终点位置进行正向或负向补偿。
使用G43指令时，实现正向偏置；用G44指令时，实现负向偏置。无论是绝对指令还是增量指令，由H代码指定的已存入偏置存储器中的偏置值在G43时加，在G44时则是从Z轴(或X、Y轴)运动指令的终点坐标值中减去。计算后的坐标值成为终点。
取消长度补偿指令格式：
G49 Z(或X或Y)
实际上，它和指令G44/G43 Z H00的功能是一样的。G43、G44、G49为模态指令，它们可以相互注销。
下面是一包含刀具长度补偿指令的程序，其刀具运动过程如图6.3所示。
图6.3 刀具长度补偿加工
H01=-4.0（偏移值）
N10 G91 G00 X120.0 Y80.0 M03 S500；
N20 G43 Z-32.0 H01；
N30 G01 Z-21.0 F1000；
N40 G04 P2000；
N50 G00 Z21.0；
N60 X30.0 Y-50.0；
N70 G01 Z-41.0；
N80 G00 Z41.0；
N90 X50.0 Y30.0；
N100 G01 Z-25.0；
N110 G04 P2000；
N120 G00 Z57.0 H00；
N130 X-200.0 Y-60.0 M05 M03；
由于偏置号的改变而造成偏置值的改变时，新的偏置值并不加到旧偏置值上。例如，H01的偏置值为20.0，H02的偏置值为30.0时
G90 G43 Z100.0 H01 Z将达到120.0
G90 G43 Z100.0 H02 Z将达到130.0
刀具长度补偿同时只能加在一个轴上，下面的指令将出现报警。在必须进行刀具长度补偿轴的切换时，要取消一次刀具长度补偿。
G43 Z H
G43 X H
6.2.3 其他功能指令
1、段间过渡方式指令G09，G61，G64。
(1)准停检验指令G09，G61，G64。
格式：G09；
一个包括G09的程序段在继续执行下个程序段前，准确停止在本程序段的终点。该功能用于加工尖锐的棱角。G09仅在其被规定的程序段中有效。
(2)精确停止检验G61。
格式：G61。
在G61后的各程序段的移动指令都要准确停止在该程序段的终点，然后再继续执行下个程序段。此时，编辑轮廓与实际轮廓相符。
G61与G09的区别在于G61为模态指令。G61可由G64注销。
(3)连续切削方式G64。
格式：G64：
2、简化编程的指令
(1）镜像功能指令G24，G25。
格式：G24 X Y Z
M98 P
G25 X Y Z
例：如图6.6所示的镜像功能程序
图6.6 镜像功能
％0003 主程序
N10 G91 G17 M03；
N20 M98 P100；加工①
N30 G24 X0； Y轴镜像，镜像位置为X=0
N40 M98 P100；加工②
N50 G24 X0 Y0； X轴、Y轴镜像，镜像位置为（0，0）N60 M98 P100；加工③
N70 G25 X0；取消Y轴镜像
N80 G24 Y0； X轴镜像
N90 M98 P100；加工④
N100 G25 Y0；取消镜像
N110 M05；
N120 M30；
子程序（①的加工程序）：
％100
N200 G41 G00 X10.0 Y4.0 D01；
N210 Y1.0
N220 Z-98.0；
N230 G01 Z-7.0 F100；
N240 Y25.0；
N250 X10.0；
N260 G03 X10.0 Y-10.0 I10.0；
N270 G01 Y-10.0；
N280 X-25.0；
N290 G00 Z105.0；
N300 G40 X-5.0 Y-10.0；
N310 M99；
(2）缩放功能指令G50、G51
格式：G51 X Y Z P
M98P
G50
例：如图6.7所示的三角形ABC，顶点为A(30，40)，B(70，40)，C(50，80)，若D(50，50)为中心，放大2倍，则缩放程序为
G51 X50 Y50 P2
图6.7 缩放功能
执行该程序，将自动计算出A＇、B＇、C＇三点坐标数据为A＇（10，30），B＇（90，30），C＇（50，110）从而获得放大一倍的 A＇B＇C＇。
缩放不能用于补偿量，并且对A、B、C、U、V、W轴无效。
(3）旋转变换指令G68，G69
G68为坐标旋转功能指令，G69为取消坐标旋转功能指令。
在XY平面：
格式：G68 X Y P
G69；
例：如图6.8所示的旋转变换功能程序。
图6.8 旋转变换功能
%1 主程序
N10 G90 G17 M03；
N20 M98 P100；加工
N30 G68 X0 Y0 P45；旋转45°
N40 M98 P100; 加工②
N50 G69；取消旋转
N60 G68 X0 Y0 P90；旋转则90°
M70 M98 P100；加工③
N80 G69 M05 M30；取消旋转
子程序（①的加工程序）
%100
N100 G90 G01 X20 Y0 F100；
N110 G02 X30 Y0 15；
N120 G03 X40 Y0 15；
N130 X20 Y0-10；
N140 G00 X0 Y0；
N150 M99；
6.3 固定循环
6.3.1 概述
孔加工固定循环指令有G73，G74，G76，G80～G89,通常由下述6个动作构成，如图6.9所示，图中实线表
示切削进给，虚线表示快速进给。
动作1：X、Y轴定位；
动作2：快速运动到R点（参考点）；
动作3：孔加工；
动作4：在孔底的动作；
动作5：退回到R点（参考点）；
动作6：快速返回到初始点。
固定循环的程序格式包括数据表达形式、返回点平面、孔加工方式、孔位置数据、孔加工数据和循环次数。其中数据表达形式可以用绝对坐标G90和增量坐标G91表示。如图6.10所示，其中图(a)是采用G90的表达形式，图(b) 是采用G91的表达形式。
图6.9 孔加工固定循环图6.10 固定循环数据形式固定循环的程序格式如下：
G98（或G99）G73(或G74或G76或G80～G89)X Y Z R Q P I J K F L
式中第一个G代码（G98或G99）指定返回点平面，G98为返回初始平面，G99为返回R点平面。第二个G 代码为孔加工方式，即固定循环代码G73，G74，G76和G81～G89中的任一个。固定循环的数据表达形式可以用绝对坐标（G90）和相对坐标（G91）表示，分别如图6.10(a)和图6.10(b)所示。数据形式（G90或G91）在程序开始时就已指定，因此，在固定循环程序格式中可不写出。X、Y为孔位数据，指被加工孔的位置；Z为R点到孔底的距离（G91时）或孔底坐标（G90时）；R为初始点到R点的距离（G91时）或R点的坐标值（G90时）；Q指定每次进给深度（G73或G83时）或指定刀具位移增量（G76或G87时）；P指定刀具在孔底的暂停时间；I、J 指定刀尖向反方向的移动量；K指定每次退刀（G76或G87时）刀具位移增量；F为切削进给速度；L指定固定循环的次数。G73、G74、G76和G81～G89、Z、R、P、F、Q、I、J都是模态指令。G80、G01～G03等代码可以取消循环固定循环。
在固定循环中，定位速度由前面的指令速度决定。
6.3.2 钻孔循环
1、高速深孔加工循环G73
该固定循环用于Z轴的间歇进给，使深孔加工时容易排屑，减少退刀量，提高加工效率。Q值为每次的进给深度，退刀用快速，其值K为每次的退刀量。G73指令动作循环如图6.11所示。
图6.11 G73指令动作
%0073
N10 G92 X0 Y0 Z80
N20 G00
N30 G98 G73 G90 X100 G90 R40 P2 Q-10 K5 G90 Z0 L2 F200
N40 G00 X0Y0 Z80
N50 M02
注意：如果Z、K、Q移动量为零时，该指令不执行。
2、钻孔循环(钻中心孔) G81
G81指令的循环动作如图6.12所示，包括X、Y坐标定位、快进、工进和快速返回等动作。
图6.12 G81指令循环动作
例：钻孔的程序如下
％0081
N10 G92 X0 Y0 Z80
N15 G00
N20 G99 G81 G90 X100 G90 R40 G90 Z0 P2 F200 I2
N30 G90 G00 X0 Y0 Z80
N40 M02
注意：如果Z的移动位置为零，该指令不执行。
3、带停顿的钻孔循环G82
该指令除了要在孔底暂停外，其它动作与G81相同。暂停时间由地址P给出。此指令主要用于加工盲孔，
以提高孔深精度。
%082
N10 G92 X0 Y0 Z80
N15 G00
N20 G99 G82 G90 X100 G90 R40 P2 G90 Z0 F200 I2
N30 G90 G00 X0 Y0 Z80
N40 M02
4、深孔加工循环G83
深孔加工指令G83的循环动作如图6.13所示，每次进刀量用地址Q给出，其值q为增量值。每次进给时，应在距已加工面d（mm）处将快速进给转换为切削进给，d是由参数确定的。
图6.13 G83指令循环动作
例：加工某深孔的程序如下
％0083
N10 G92 X0 Y0 Z80
N15 G00
N20 G99 G83 G91 X100 G90 R40 P2 Q-10 K5 Z0 F200 I2；
N30 G90 G00 X0 Y0 Z80
N40 M02
注意：如果Z、Q、K的移动量为零，该指令不执行。
6.3.3 镗孔循环
1、精镗循环G76
G76指令的循环动作如图6.14所示。精镗时，主轴在孔底定向停止后，向刀尖反方向移动，然后快速退刀，退刀位置由G98和G99决定。这种带有让刀的退刀不会划伤已加工平面，保证了镗孔精度。刀尖反向位移量用地址Q指定，其值只能为正值。Q值是模态的，位移方向由MDI设定，可为±X、±Y中的任一个。
例：精镗孔的程序如下
图6.14 G76指令循环动作
％0076
N10 G92 X0 Y0 Z80
N15 G00
N20 G99 G76 G91 X100 G91 R-40 P2 I-20 G91 Z-40 I2 F200
N30 G00 X0 Y0 Z80
N40 M02
注意：如果Z、Q、K移动量为零，该指令不执行。
2、镗孔循环G86
G86指令与G81相同，但在孔底时主轴停止，然后快速退回。
％0086
N10 G92 X0 Y0 Z80
N15 G00
N20 G98 G86 G90 X100 G90 R40 Q-10 K5 P2 G90 Z0 F200 I2
N30 G90 G00 X0 Y0 Z80
N40 M02
注意：如果Z的移动位置为零，该指令不执行。
6.3.4 攻螺纹
图6.15 G84指令循环动作
6.3.5 取消固定循环
取消固定循环G80。该指令能取消固定循环，同时R点和Z点也被取消。
使用固定循环指令时应注意以下几点：
①在固定循环中，定位速度由前面的指令决定。
②固定循环指令前应使用M03或M04指令使主轴回转。
③各固定循环指令中的参数均为非模态值，因此每句指令的各项参数应写全。在固定循环程序段中，X、Y、Z、R数据应至少指令一个才能进行孔加工。
④控制主轴回转的固定循环（G74、G84、G86）中，如果连续加工一些孔间距较小，或者初始平面到R点平
面的距离比较短的孔时，会出现在进入孔的切削动作前主轴还没有达到正常转速的情况，遇到这种情况时，应在各孔的加工动作之间插入G04指令，以获得时间。
⑤用G00～G03指令之一注销固定循环时，若G00～G03指令之一和固定循环出现在同一程序段，且程序格式为
G00 (G02，G03) G X Y Z R Q P I J F L时，按G00(或G02，G03)进行X、Y移动。
⑥在固定循环程序段中，如果指定了辅助功能M，则在最初定位时送出M信号，等待M信号完成，才能进行加工循环。
⑦固定循环中定位方式取决于上次是G00还是G01，因此如果希望快速定位则在上一程序段或本程序段加G00。
6.4 数控铣加工编程实例
例6.1加工如图6.16所示孔的钻孔循环程序（设Z轴开始点距工作表面100mm处，切削深度为20mm）。
％0001
N10 G91 G00 S300 M03 相对坐标编程
N20 G99 G81 X10.0 Y-10.0 Z-22.0 R-98.0 F200 用G99指令抬刀到R点
N30 G99 G81 Y30.0 Z-22 R-98
N40 G99 G81 X10.0 Y-10.0 Z-22 R-98
N50 G99 G81 X10.0 Z-22 R-98
N60 G98 G81 X10.0 Y20.0 Z-22 R-98 G98指令刀具返回初始点
N70 G80 X-40.0 Y-30.0 M05； G80取消固定循环
回0点只移动不加工
N80 M02
例6.2 加工如图6.17所示螺纹孔的加工程序（设Z轴开始点距工作表面100mm处，切削深度为20mm）。
①先用G81钻孔
％0101
N10 G91 G00 M03
N20 C98 G81 X40.0 Y40.0 Z-22.0 R-98.0 F100
N30 G98 G81 X-120.0 Z-22.0 R-98 L3
N40 G98 G81 X-120.0 Y50.0 Z-22.0 R-98
N50 G98 G81 X40.0 Z-22.0 R-98 L3
N60 G80 X-160.0 Y-90.0 M05
N70 M02
②再用G84攻螺纹
％0102
N100 G91 G00 M03
N110 G99 G84 X40.0 Y40.0 Z-27.0 R-93.0 F280
N120 G99 G84 X40.0 Z-27.0 R93 L3
N130 G99 G98 X-120.0 Y50.0 Z-27 R-93
N140 G99 G84 X40.0 Z-27.0 R-93 L3
N150 G80 Z93.0 N81 X-160.0 Y-90.0 M05
N160 M02
图6.16 钻孔循环图6.17 螺纹加工循环例6.3 如图6.18a所示为某企业生产的自动扶梯的链轮轮廓的示意简图。链轮由24个齿均布，由图6.18b 所示的局部放大图中可见，链轮的每一个齿廓都由6个不同曲率半径的拐点相接而成。
(a)
(b)
图6.18 链轮
工艺分析：链轮分成24齿均布，则两齿间的夹角为15°，一个齿形的终点是下一个齿形的起点。在实际加工中，每铣一个齿后，将坐标系旋转一定的角度，再继续铣削，降低了编程的工作量。为使程序简化，使用相对坐标指令G91来旋转坐标系，可以省略每一齿调用子程序的编写。编程时，以加工一个齿形为基准，一个齿形加工程序的终点作为下一齿形加工的起点，如此循环24次，完成链轮的加工。使用ф10mm的硬质合金立铣刀进行加工。
数据计算：从图6.18b可以看出，用手工计算节点是不现实的，可以使用AutoCAD绘制。在AutoCAD中使用偏移指令，将链轮正上方的一个齿的轮廓线偏移一个刀具半径值5mm(这样可以不使用刀具半径补偿)，得到如图6.19中双点划线所示图形。标注各交点的坐标和各段圆弧半径，如图6.19所示。
图6.19 链轮节点计算
加工坐标原点：
X：链轮的圆心
Y：链轮的圆心
Z：链轮的下表面
加工程序：（略）
实验七：数控铣削的基本编程及加工
一、实验目的
通过对凸轮轮廓的实际编程与加工操作，掌握基本的G代码与M代码的使用，学习手工编程求取各节点的数字处理方法，熟悉数控机床的编程与操作。
二、实验设备
配HNC-21M数控系统的铣床。
三、实验的组织筹划
1、实验前，要求学生预习相关的知识内容，并作相关的实验准备。
2、为保证实验效果，将全班学生分为五组，每组3人，每组安排一名组长负责设备的维护及登记领用工具
原材料，清理现场等。
3、实验完成后，要求写出实验总结并完成实验报告。
4、实验前，指导老师讲解本实验的要求及注意事项，并作示范操作，然后由学生按照实验指导书的要求完成该实验。
四、实验材料
石蜡
五、根据图一要求确定加工工艺
1、加工方式：立铣。
2、加工刀具：直径Φ12的立铣刀。
3、切削用量：选择主轴转速600rpm，进给速度200mm/min。
4、工艺路线：工艺路线如图二的箭头所示。
5、定位夹紧：用压块将石蜡安装在工作台上。
六、加工程序的编制
1、确定工件坐标系
选择凸轮大圆的圆心为工件坐标系X、Y轴零点，工件表面为Z轴零点，建立工件坐标系。
2、数学处理
算得的基点坐标分别为F(18.856,36.667)，E（28.284，10.000）。D（28.284，-10.000），C（18.856，-36.667）。
3、零件程序编制
七、加工操作
1、机床回参考点。
2、装夹Φ12的立铣刀。
3、将工件毛坯装夹在工作台上。
4、手动操作机床，在编程原点正上方35mm处对刀。
5、输入凸轮加工程序。
6、校验程序,若有错误，则修改程序使之完善。
7、运行程序直加工完毕。
特别注意事项：开始加工时-Z方向下刀和加工完工后的＋Z方向提刀，要避免刀具与工件、夹具等相撞！
图一图二
实验八数控铣削加工中刀具半径补偿功能的编程及加工
一、实验目的与要求
(1)了解数控铣床的切削控制机理。
(2)学习数控加工编程中的数值计算方法。
(3)学习数控加工编程中刀具半径补偿功能。
二、实验仪器与设备
(1)配备华中世纪星(HNC—21M)数控系统的ZK7532A立式钻铣床一台o
(2)蜡模或金属毛坯一块(长X宽X高)：180mm×120mm×50mm。
(3)圆柱铣刀(ф12)一把。
三、实验的组织筹划
1、实验前，要求学生预习相关的知识内容，并作相关的实验准备。
2、为保证实验效果，将全班学生分为五组，每组3人，每组安排一名组长负责设备的维护及登记领用工具原材料，清理现场等。
3、实验完成后，要求写出实验总结并完成实验报告。
4、实验前，指导老师讲解本实验的要求及注意事项，并作示范操作，然后由学生按照实验指导书的要求完成该实验。
四、相关知识的概述
数控加工程序是根据零件轮廓编制的。刀具在加工过程中根据程序进行移动。
刀具移动的轨迹是根据零件图按照已经确定的加工工艺、加工路线和允许的加工误差计算出来的。数控加工编程中的数值计算主要用于手工编程时的轮廓加工。
在进行零件轮廓加工时，刀具中心轨迹相对于零件轮廓应让开一个刀具半径的距离，即刀具半径偏置或刀具半径补偿。根据零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数，数控系统能自动完成刀具半径补偿功能。
五、实验内容
1、根据HNC—21M数控系统的程序格式，编制如图一所示零件的外形精加工程序，深度为6mm。
2、根据上述加工零件制定加工工艺。
图一图二
（1）工艺分析。
①技术要求。用刀具半径补偿功能完成一次零件的精加工，刀具半径补偿值6mmo
②加工工艺的确定。装夹定位的确定：用螺栓将两块压板固定蜡模的两侧，使蜡模始终处于工作台中心位置。
③加工刀具的确定：圆柱铣刀(φ12)。
④切削用量：主轴转速600r／min，进给速度200mm／min。
（2）以A点为程序原点，建立工件坐标系。
在图二建立的工件坐标系中，求得各点的X、Y坐标值为：A(0，0)，B(O，50)，C(-50，100)，D(-100，100)，E(-110，40)，F(-130，40)，G(-130，0)。
3、参考程序如下(程序段2中D01指令调用的0l号刀的半径值为6mm，该值应在运行程序前设置在刀具表中)。
％1000
N01 G92 X20 Y-20 Z10
N02 G90 G00 G41 D0l X0
N03 G01 Z-6 F200 M03 S600
N04 Y50
N05 G02 X-50 Y100 R50
N06 G0l X-100
N07 X-110 Y40
N08 X-130
N09 G03 X-130 Y0 R20
N10 G0l X20
Nll Z10
N12 G40 G00 X20 Y-20 M05
N13 M30
4、输入零件程序。
5、程序校验及加工轨迹仿真，修改程序。
6、对刀操作。
7、到对刀位，自动加工。
特别注意事项：开始加工时-Z方向下刀和加工完工后的＋Z方向提刀，要避免刀具与工件、夹具等相撞！
六、实验总结。
数控系统一般具有刀具半径补偿功能，根据工件轮廓尺寸编制的加工程序以及预先存放在数控系统内存中的刀具中心偏移量，系统自动计算刀具中心轨迹，并控制刀具进行加工，利用刀具半径补偿功能可使用同一程序而对零件实现粗、精加工。
数控加工技术期末试题 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】
《数控加工技术》试题A卷班级姓名 一、填空题（每空1分，共35分） 1、数控系统随着微电子技术的发展，先后经历了五代，前三代 称作硬接线数控简称硬件式系统，后二代由计算机软件控制,简称软件式系统。 2、数控设备主要由机床主体、输入装置、数控装置、伺服系统、反馈系统程序载体等组成 3、带有自动换刀系统，并能在一次装夹工件后，自动连续完成铣、钻、镗、攻 螺纹等加工的数控机床称为加工中心。 4、数控车床按主轴位置可分为立式和卧式数控车床；按加工零件的基本类型可 分为顶尖式和卡盘式数控车床；按刀架数量可分为单刀架和双刀架数控车床。 5、数控机床伺服控制方式分三类开环控制系统闭环控制系统半闭环控 制系统 6、确定下列基本坐标代号及方向。 7、在FANUC系统数控车床的编程中G73是指固定形状粗车循环指令，它特别适 合于仿型循环的粗车。 8、圆弧插补时，通常把与时钟走向一致的圆弧叫顺圆弧插补， 反之称为逆圆弧插补。
9、程序的结构由程序名程序段相应的符号组成。 10、NC机床的含义是数控机床，DNC的含义是计算机群控系统， FMS的含义是柔性制造系统，CIMS的含义是计算机集成制造系统。 11、坐标判定时，Z轴平行于回转轴线，正方向为远离工件方向时，主运动是 旋转；Z轴垂直于安装表面，正方向为远离工件方向时，主运动是直线。 二、判断题（每题1分，共15分） 1、规定平行于主轴轴线的坐标为X轴。 ( × ) 2、数控编程时可采用绝对值编程，增量值编程或混合编程。( √ ) 3、数控装置接到执行的指令信号后，即可直接驱动伺服电动机进行 工作。（×） 4、一般情况下半闭环控制系统的精度高于开环系统。（√） 5、数控机床单工作台，使用多工位夹具，在加工过程中，为了提高 效率，可以进行工件的装卸。（×） 6、工件安装在卡盘上，机床坐标系与编程坐标系相重合。（×） 7、数控机床的性能在很大程度上取决于伺服驱动系统的性能（√） 8、恒线速控制的原理是当工件的直径越大，进给速度越慢。（×） 9、数控机床进给运动的特点为速度快且消耗动力大。（×） 10、在数控机床上一般取刀具接近工件的方向为正方向。（×） 11、不同的数控机床可能选用不同的数控系统，但数控加工程序指 令都是相同的。（×） 12、通常在命名或编程时，不论何种机床，都一律假定工件静止刀 具移动。（√）
机械制造中数控加工技术的重要性探究 发表时间：2018-12-26T09:43:58.123Z 来源：《青年生活》2018年第10期作者：孙浩楠朱琳 [导读] 数控加工技术加入机械制造中之后，使得机械行业的应用范围变得更加广阔，可以说在工、农、商、军事、航空航天等领域随处都有其身影，故而，数控加工技术的加入，使机械制造业的发展向前迈进了一大步。 摘要：数控加工技术加入机械制造中之后，使得机械行业的应用范围变得更加广阔，可以说在工、农、商、军事、航空航天等领域随处都有其身影，故而，数控加工技术的加入，使机械制造业的发展向前迈进了一大步。基于此，文章先对数控加工技术的概念及其在机械制造中的重要性进行分析，再对其发展趋势做出展望，希望能够对加快我国综合国力的提升有所帮助。 关键词数控加工机械制造重要性 一、数控加工技术简述 数控加工技术是由机械数控设备和电子信息技术两者相互融合的结果，其在管理、维修等各方面都和普通设备存在很大差别。它将计算机系统在收集信息、处理分析信息等各方面的优势很好地运用到了机械制造业当中，有效降低了设备的运行成本，使得设备的工作效率和维护管理的质量大大提高。 作为一种先进的机械设备，机械数控加工设备和过去传统的普通机床比起来具有许多非常显著的优势，它能够加工普通机床无法达到的复杂型面，且作业效果良好。不论是加工的精密度还是自动化程度以及提高产品质量与性能等各方面，机械数控加工技术都比传统的普通机床要高出许多，这对于促进我国机械制造业的大力发展，促进生产制造整体效率及经济效益的提升都具有重要作用。伴随着工业在社会经济发展中其重要地位的日渐突出，国家和政府越来越重视机械制造业的发展，大力研发和引入先进制造技术，全面推广机械数控加工技术，并加大人力、财力等要素来支持数控加工技术的改进和完善。 二、数控加工技术的应用范围及其在机械制造业当中的重要性分析 1、应用于汽车制造业及其重要性 如今，汽车已经逐渐变成一种大众化商品。汽车制造业涉及到的零部件非常多，而且工序结构也较为复杂，再加上汽车制造技术对于零件精密度要求非常高，造价成本高。将数控加工技术运用到汽车工业制造行业，不但能够达成汽车零部件加工自动化生产这一目标，满足其对于精密度的要求，同时还能促使汽车大规模批量生产，降低生产成本，让越来越多的人民大众可以有能力购买和使用汽车。 2、应用于军备机械制造领域及其重要性 现阶段我国国防建设的一个重要目标就是要实现国防建设现代化。国防建设现代化水平直接关系到国家安全和社会稳定，关系到广大人民群众是否能安居乐业地生活。将数控加工技术运用于军备机械制造行业，将传统生产机床和数控加工技术进行有机结合，从而实现军备机械现代化加工制造，不但能够促进军备机械制造向着高级、精密和尖端发展，还能够让军备机械实现批量化生产，降低生产加工的成本。将数控加工技术应用到军备机械生产当中，最大的贡献在于针对那些工艺和精密度要求非常高的零部件进行生产，利用数控加工技术高自动化和高稳定性以及高科技含量生产精密部件，并将部件的生产误差降到最低，让中国的军备机械制造能够与时俱进，符合现代化需求，促进我国国防建设过程中技术含量的提高，有效提高我国综合国力。 3、应用于机床设备制造及其重要性 在机械产品生产制造过程当中，机床设备是非常常见的生产设备之一，可以说，机床设备技术含量的高低和生产效率将对机械制造业的现代化程度有直接影响。将数控加工技术应用到其中有两大作用：促进机床设备生产效率的提升，实现批量生产；让机床设备可真正实现自动化生产，实现机床设备数字化监督管理。 三、我国数控加工技术现状及发展趋势 1、我国数控加工技术发展现状 与西方发达国家比较起来，我国数控加工技术还有很大差距，许多关键技术我国都还未能掌握。现如今，数控技术更新换代越来越快，数控机床也朝着高性能、高精度以及高柔性化这一方向发展进步。 从目前我国机械数控加工技术应用的整体情况来看，主要存在以下几个方面的原因影响了数控加工水平的提高：首先，对数控机床缺乏科学合理的运用。机械制造业在我国发展的时间比较长，机械加工技术也经历了较长一段时间的发展。一些机械制造企业为了节约成本，减少支出，而不愿意将资金投入到机械加工设备的检修和维护当中，致使这些设备出现折旧、老化等现象，严重影响了加工设备的精度及质量，数控加工技术的应用效果被降低了许多。工作人员在机械加工时存在操作比较随意的现象，并未严格根据相关规程来使用和操作机床，导致机床的使用较为混乱，比如加工零件时并未根据零件分类来进行加工，加工工序不合理等等，这些都使得机械设备受到了严重损害，产品的加工质量及效率也严重下降；其次，操刀把握不准确是影响数控加工水平的另一个重要因素。可以说，换刀方式是否恰当对于数控机械加工精度影响巨大。这就要求工作人员必须选择合理的换刀方法，尽量缩短换刀时间，只有这样方可促进换刀效率的提升，降低投资成本，促进精度最大限度的提升；另外，如何布设走刀线路，怎么样才能有效合理地安排刀具位置也会对机械数控的加工水平带来一定程度的影响。 2、我国数控加工技术的发展方向和发展趋势 （1）首先，着力发展“PC+运动控制器”的开放式数控系统，这一数控系统有着较高的处理信息水平、开放程度比较高、适用性强等优势，在提高加工制造的精度以及柔性方面具有很大优势，能够充分满足市场需求能力。比如美国就把这一技术称之为新生代的工业控制器，日本则认为该技术能够引发第三次工业革命的发生。目前我国的数控加工技术还比较落后，而开放式数控则为我国的数控产业发展带来了良好的契机，为此，我们应该加大力度扶持开放性数控技术的研发与应用，促进我国制造业的优化调整，最终促进我国综合国力的提高。 （2）其次，目前我国在机械加工过程中，针对分析生产制造图样、编写零件加工程序单等方面还是人工手动进行工作的，这种方法工作效率低，并且发生错误的几率比较高。为此，我们必须尽快实现手动编程向自动编程的转变，通过计算机来替代人工操作，提高工作质量和工作效率，有效降低制造业的生产成本。 （3）如今，数控加工技术运用于机械制造业是越来越广泛。为适应时代发展需求，我们还应该积极创新数控技术，努力发展经济型数
武夷学院继续教育学院期末考试试卷 （ 级 专业２0 ~20 学年度 第 学期） 课程名称 数控加工技术 卷 考试形式 闭（开)卷 考核类型 考试(查) 本试卷共 大题,卷面满分10０分，答题时间１2０分钟。 一、填空题(每空1分,共10分) 1． 程序是由 , ， ３部分组成。 2． 刀位点是是指刀具的 。 ３． 刀具补偿功能主要有 和 。 4. 对刀点既是程序的 ，也是程序的 。 5.坐标系旋转指令中, 表示开始坐标旋转， 用于撤销旋转功能。 二、单项选择题（选择正确答案的字母填入括号，每小题2分,共2０分) 1． 常用普通数控车床的坐标轴为( )。 A ．X 轴和Ｙ轴 B.X 轴和Ｚ轴 C.Z 轴和Y 轴 D.X 轴、Ｚ轴和C 轴 2. 辅助功能M04代码表示( )。 Ａ.程序停止 B.切削液开 C.主轴停止 D.主轴逆时针转动 3. 刀具远离工件的运动方向为坐标的（ )方向。 A.左 Ｂ.右 C.正 D.负 ４. 在编程中,为使程序简捷，减少出错几率，提高编程工作的效率，总是希望以( ）的程序段数实现对零件的加工。 A.最少 B.较少 C.较多 D.最多 5． 在数控机床上加工封闭外轮廓时,一般沿( )进刀。 Ａ．法向 Ｂ．切向 C ．任意方向 Ｄ.以上都不对 ６． 加工中心换刀时，主轴所用到的相应指令是（ ）。 Ａ.Ｍ02 B.M ０５ C ．M30 D.M0６ 7. 以最大进给速度移动到指定位置点的定位功能（ ）。 A.G0０ B.Ｇ０1 C.G08 Ｄ．G ０9 8. 下列哪种机床不属于数控机床（ )。
Ａ.电火花 B.线切割 C.加工中心 D．组合机床 9. 选择刀具起刀点时应考虑( )。 A．防止与工件或夹具干涉碰撞Ｂ.方便工件安装与测量 C.每把刀具刀尖在起始点重合 D.必须选择工件外侧 1０.程序编制中首件试切的作用是（ )。 A.检验零件图样的正确性 B.检验工艺方案的正确性C．仅检验数控穿孔带的正确性 D.检验程序单或控制介质的正确性，并检查是否满足加工精度要求。 三、判断题（正确的在括号里填上“√”，错误的在括号里填上“×”,每小题1分,共10分） 1.进给路线的确定一是要考虑加工精度,二是要实现最短的进给路线。( ) 2. 数控编程时,应首先设定机床坐标系和参考点。（ ) 3．数控机床的坐标系规定与普通机床相同，均是由左手直角笛卡儿坐标系确定。（）4．G00和G01的运行轨迹都一样,只是速度不一样。（） ５. 圆弧加工程序中若圆心坐标I、J、K,半径R同时出现时，程序执行按半径R，圆心坐标不起作用。（） 6. 在数控铣床上精铣外轮廓时，应使铣刀沿工件轮廓线的法线方向进刀。（） ７. 所有数控机床加工程序的结构均由引导程序、主程序及子程序组成。（ ) ８．坐标系设定指令程序段只设定程序原点的位置，它并不产生运动，即刀具仍在原位置。（ ) 9. 由于数控铣削加工零件时,加工过程是自动的,所以选择毛坯余量时,要考虑充足的余量和尽可能均匀。( ) 10．铣削零件轮廓时进给路线对加工精度和表面质量无直接影响。（） 四、简答题(每小题5分，共２0分） １. 数控加工顺序安排一般应遵循的原则是什么？ 2.加工孔循环指令格式为Ｇ17 G９0／G91 G9８/Ｇ９9 G××Ｘ～Ｙ~ Z～Ｒ～Q～P~ Ｆ~ Ｋ~；试简述指令格式中各字符的含义分别是什么? 五、画图题（每小题10分，共１0分） 在下图画出刀具轨迹（不考虑实际加工情况)，其中：虚线“- - －”表示快进，实线“—”表示切削进给。只画在X－Y平面的走刀路线。
《数控加工技术基础》试卷 年级 专业 层次 科 注意事项： 1.满分100分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。 2.考生必须将“学生姓名”和“学号”完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方，否则视为废卷。 3.考生必须在签到表上签到，否则若出现遗漏，后果自负。 （1）－(20)题，每小题1分，共20 分。下列各题A)、B)、C)、D)四个选项中，只有一个选项是正确的，请将正确选项字母编号填在括号内。 （1）沿刀具前进方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边是 指令。 A ）G40 B ）G41 C ）G42 D ）G43 （2）工件在两顶尖间装夹时，可限制 自由度。 A ）四个 B ）五个 C ）五个 D ）三个 （3）确定数控机床坐标轴时，一般应先确定 。 A ）X 轴 B ）Y 轴 C ）Z 轴 D ）A 轴 （4）G90 G28 X10.0 Y20.0 Z30.0；中，X10.0、Y20.0、Z30.0表示 。 A ）刀具经过之中间点坐标值 B ）刀具移动距离 C ）刀具在各轴之移动分量 D ）机械坐标值 （5）G02 X20 Y20 R-10 F100；所加工的一般是 。 A ）整圆 B ）半圆 C ）夹角〈=180°的圆弧 D ）180°〈夹角〈360°的圆弧 （6）下列G 指令中 是非模态指令。 A ）G00 B ）G01 C ）G03 D ）G04 （7）G17、G18、G19指令可用来选择 的平面。 A ）曲线插补 B ）直线插补 一、选择题：
C）刀具半径补偿 D）刀具长度补偿 （8）数控机床自动选择刀具中任意选择的方法是采用来选刀换刀。 A）刀具编码 B）刀座编码 C）顺序选择原理 D）计算机跟踪记忆 （9）数控机床加工依赖于各种。 A）位置数据 B）模拟量信息 C）准备功能 D）数字化信息 （10）数控机床的核心是。 A）伺服系统 B）数控系统 C）反馈系统 D）传动系统 （11）数控机床的主机（机械部件）包括：床身、主轴箱、刀架、尾座和。 A）进给机构 B）液压系统 C）冷却系统 D）传动系统 （12）工件在小锥体心轴上定位，可限制自由度。 A）四个 B）五个 C）六个 D）三个 （13）下列数控系统中是数控车床应用的控制系统。 A）FANUC-0T B）FANUC-0I C）FANUC-0M D）SIEMENS 820G （14）数控铣床与普通铣床相比，在结构上差别最大的部件是。 A）主轴箱 B）工作台 C）床身 D）进给传动 （15）加工中心选刀方式中常用的是方式。 A）刀柄编码 B）刀座编码 C）记忆 D）刀尖形状编码 （16）套的加工方法是：孔径较小的套一般采用方法。 A）钻、铰 B）钻、半精镗、精镗 C）钻、扩、铰 D）钻、精镗 （17）刀具磨钝标准通常按照的磨损值制定标准。 A）前面 B）后面 C）前角 D）后角 （18）闭环进给伺服系统与半闭环进给伺服系统主要区别在于。 A）位置控制器 B）检测单元 C）伺服单元 D）控制对象 （19）用端铣刀铣削时，下述何者不是产生异常振动现象的原因？ A）刀柄伸出长度过长 B）刀柄伸出长度较短 C）铣刀刀柄刚性不足 D）铣刀刀柄过细 （20）铣刀刀柄的标准锥度是。 A）1/4 B）1/5 C）7/24 D）MT4 二、填空题：
数控加工技术及设备 1 、CAM（计算机辅助制造）技术的历史与发展 计算几何理论的不断完善和数控技术的不断更新是CAM技术持续发展的物质基础，工业界对数控加工技术不断提出需求是CAM技术发展的原动力，CAM软件厂商之间的激烈竞争是CAM技术发展的催化剂。CAM技术从诞生到现在，可以划分为三个阶段： 1.1、加工质量稳定、加工精度高。 最早出现的CAM软件是50年代开发的平面编程系统，60年代发展到具有曲面编程能力的系统，80年代出现了具有图形交互的雕塑曲面编程能力的系统。在数控机床和数控技术出现以前，同一套图纸，在不同的加工车间，产品表面质量差异大，即使是同一个工人，加工相同的零件，其质量也不尽相同。当加工曲线、曲面以及精密孔时，对加工精度的要求就更加迫切了。有了数控机床，加工同一种零件，使用同一段数控代码，加工质量稳定。后来，发展了曲面造型技术，人们设计产品，不再仅仅满足产品的功能需求，开始追求产品的外观和更好的性能，大量使用复杂曲面进行产品设计。因此，产品的加工精度被提到首要地位。 1.2、加工效率高、产品更新换代快。 产品生产的趋势是多品种、小批量，制造业的目标是降低成本、提高质量、缩短制造周期。对制造业，尤其是对模具加工业来说，就是要在保证模具加工精度的前提下，充分利用数控机床的性能，提高加工效率，缩短加工时间，保证产品及时上市。为满足高效率的需求，出现了三轴、四轴、五轴甚至更多联动轴的机床。CAM技术也随之发展。各软件厂商纷纷推出多轴数控加工系统。近年来，绝大多数关于NC的文章都是围绕多轴刀具轨迹生成和干涉检查与修正展开讨论的。这是CAM技术发展的第二个阶段。
数控加工技术实训报告 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
数控加工技术实训报告 班级：机械1111 学号： 姓名：倪浩然 专业：机械设计制造及其自动化 指导老师：殷振 时间过得真快，为期15天的数控加工技术实训就结束了。在老师个耐心讲解和鼓励下，我从总体上达到了实习预期的目标和要求。这次总实习给了我一次全面的、系统的实践锻炼的机会，巩固了所学的理论知识，增强了我的实际操作能力。在这次实训中，我从中懂得理论与实际的结合的重要性。也让我学到了很多书本之外的知识，让我受益匪浅。 实训的第一天我怀着激动的心情来到了实验楼。第一天我们的任务就是对数控机床进行熟悉。一共有四台机床：华中数控机床、北一数控铣床、沈一数控车床、沈一加工中心。经过老师的讲解和指导书的介绍我们初步了解：数控机床的类型、基本结构及工作原理；加工特点和应用；数控系统的的基本操作；还有就是对数控机床的外观和结构建立感性认识。老师向我们介绍了数控车床的操作面板上主要按钮的功能，还向我们演示了加工程序的输入、编辑、初步认识数控车床加工程序。同时还现场动手演示了“回零”、“点动”、“步进”等操作……下面我就数控机床的数控机床的组成、特点及分类进行详细的说明： 1、数控机床的组成：现代数控机床都是CNC机床，一般由数控系统和机床本体组成，主要有如下几部分组成。
1）CNC装置：计算机数控装置（即CNC装置）是CNC系统的核心，有微处理器（CPU）、存储器、各I/O接口及外围逻辑电路等构成。 2）数控面板：数控面板是数控系统的控制面板，主要有显示器和键盘组成。通过键盘和显示器实现系统管理和对数控程序及有关数据进行输入和编辑修改。3）可编程逻辑控制器PLC：PLC是一种以微处理器为基础的通用型自动控制装置，用于完成数控机床的各种逻辑运算和顺序控制。例如：主轴的启停、刀具的更换、冷却液的开关等辅助动作。 4）机床操作面板：一般数控机床均布置一个机床操作面板，用于在手动方式下对机床进行一些必要的操作，以及在自动方式下对机床的运行进行必要的干预。上面布置各种所需的按钮和开关。 5）伺服系统：伺服系统分为进给伺服系统和主轴伺服系统。进给伺服系统主要有进给伺服系统单元和伺服惊电机组成，用于完成刀架和工作台的各项运动；主轴伺服系统用于数控机床的主轴驱动，一般由恒转调速和恒功率调速。为满足某些加工要求，还要求主轴和进给驱动能同步控制。 6）机床本体：机床本体的设计与制造，首先应满足数控加工的需求，具有刚度大、精度高、能适应自动运行等特点，由于一般均采用无级调速技术，使得机床进给运动和主传动的变速机构被大大简化甚至取消，未满足高精度的传动要求，还采用滚珠丝杆、滚动导轨等高精度传动件。未提高生产率和满足自动加工的要求，还采用自动刀架及能自动更换工件的自动夹具等。 2、数控机床的特点：由于数控机床是计算机自动控制同精密机床两者之间的相互结合，使得它具有高效率、高精度、高柔性等特点。
数控铳床和立式加工中心技术规格 设备名称：数控铣床数量：2台 设备名称：立式加工中心数量：1台 、机床结构、性能特点 1.采用立式主轴、十字型床鞍工作台布局； 2.大件采用稠筋封闭式框架结构。主传动采用伺服主轴电机。 3.三向导轨材料采用铸铁，淬硬后精磨，配合面贴塑。 4.进给系统采用全数字交流伺服电机，滚珠丝杆传动。 5.主轴低速扭矩较大，可进行重负荷强力切削。 注：立式加工中是在数控铳床上心配置上刀库，其他完全一致。 、标准配置 三轴联动 数控铳床：西门子 802Dsl和FANUC Oi Mate MD各1台；立式加工中心： FANUC Oi Mate MD 主轴、三轴伺服同数控系统 最高8000rpm主轴 16把斗笠式刀库（立式加工中心）、BT4O 主轴端面冷却水管、预留气冷接口 刚性攻丝 Z向门帘式导轨防护罩 手持单元、自动集中润滑系统 三色灯 随机附件、随机技术文件各一套
三、主要规格参数 主轴孔锥度BT-40
四、主关配套件配置清单 五、程序功能
六、技术培训 免费技术培训，使买方能熟练掌握设备性能和操作使用方法、数控加工程序的手工编制及数控机床的电气与 机械维护，共5个工作日。 六、售后服务 1.如客户对质量或技术反馈信息，4小时内回复客户。 2.设备在使用期间出现故障，在接到通知的24小时内答复解决，如需现场服务，48小时内赶到现场维修。 3?“三包”期内，因正常使用发生的零、部件损坏，免费进行更换； 4.提供二年的质量保证期和终身技术支持、维修服务。 七、随机技术文件 提供完善详细的技术文件，因包含下列文件： 使用说明书 电气操作说明 操作编程手册 电气图册 合格证明书 装箱单 维修手册
年级专业层次科 题号一二三四五六七八总分评阅 ( 统分 ) 人 题分2020 301515 得分 注意事项： 1.满分 100 分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。 2.考生必须将“学生姓名”和“学号”完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方，否则视 为废卷。 3.考生必须在签到表上签到，否则若出现遗漏，后果自负。 得分评阅教师 一、选择题： （1）－(20)题，每小题1分，共 20分。下列各题 A)、B)、 C)、D)四个选项中，只有一个选项是正确的，请将正确选项字母 编号填在括号内。 （ 1）沿刀具前进方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边是指令。 A） G40B） G41 C） G42D） G43 （ 2）工件在两顶尖间装夹时，可限制自由度。 A）四个C）五个B D ）五个 ）三个 （ 3）确定数控机床坐标轴时，一般应先确定。 A） X轴B） Y 轴 C） Z 轴D） A 轴 （ 4） G90 G28；中，、、表示。 A）刀具经过之中间点坐标值B）刀具移动距离C）刀具在各轴之移动分量D）机械坐标值
（ 5） G02 X20 Y20 R-10 F100；所加工的一般是。 A）整圆B）半圆 C）夹角〈 =180°的圆弧D）180°〈夹角〈360°的圆弧 （ 6）下列 G指令中是非模态指令。 A） G00B） G01 C） G03D） G04 （ 7） G17、G18、 G19指令可用来选择的平面。 A）曲线插补B）直线插补 C）刀具半径补偿D）刀具长度补偿 （ 8）数控机床自动选择刀具中任意选择的方法是采用来选刀换刀。 A）刀具编码B）刀座编码 C）顺序选择原理D）计算机跟踪记忆 （ 9）数控机床加工依赖于各种。 A）位置数据B）模拟量信息 C）准备功能D）数字化信息 （ 10）数控机床的核心是。 A）伺服系统B）数控系统 C）反馈系统D）传动系统 （ 11）数控机床的主机（机械部件）包括：床身、主轴箱、刀架、尾座和。 A）进给机构B）液压系统 C）冷却系统D）传动系统 （ 12）工件在小锥体心轴上定位，可限制自由度。 A）四个B）五个 C）六个D）三个 （ 13）下列数控系统中是数控车床应用的控制系统。 A） FANUC-0T B） FANUC-0I C） FANUC-0M D） SIEMENS 820G （ 14）数控铣床与普通铣床相比，在结构上差别最大的部件是。 A）主轴箱B）工作台 C）床身D）进给传动 （ 15）加工中心选刀方式中常用的是方式。 A）刀柄编码B）刀座编码 C）记忆D）刀尖形状编码 （ 16）套的加工方法是：孔径较小的套一般采用方法。
《数控加工工艺学》课程标准 （数控专业） 职业技术教育中心 二〇一四年五月八日
目录 1.概述 (3) 1.1课程性质 (3) 1.2课程设计思路 (3) 2．课程目标 (3) 3．课程内容和要求 (4) 4．实施建议 (8) 4.1 教学建议 (8) 4.2 教材编写建议 (9) 4.3考核评价建议 (9) 4.4实验实训设备配置建议课程资源的开发与利用 (10)
一、概述 （一）课程性质 1、授课对象 《数控加工工艺学》课程是一门以数控技术基本理论为基础，并与生产实际紧密相关的专业理论课。课程要体现以就业为导向，以学生职业能力发展为本的思想。它的主要授课对象是数控专业二年级的学生，目的是为了让学生掌握数控加工工艺的技能。 2、参考课时 总课时为210课时，理论教学课140时，实践教学70课时。 3、课程性质 《数控加工工艺学》课程是中等职业学校数控专业学生必修的专业课程，也是一门重要的专业基础课程。本课程的内容包括：数控入门知识、数控机床的组成，数控编程基础、数控机床切削加工工艺和数控机床电加工工艺。 （二）课程设计思路 1．知识与技能并重，通过实践巩固知识，通过知识的掌握扩展实践方法和技巧。 2．任务驱动，促进以学生为中心的课程教学改革。 3．设置学生思考和实践环节。 二、课程目标 （一）总目标 使学生掌握数控机床加工操作工所需要的技术基础理论；对本专业所需要的数控加工技术具有一定的分析、处理能力；能与数控加工编程和数控机床操作实训课程相配合，掌握数控加工全过程所必需的基础理论，为其职业生涯的发展和终身学习奠定基础。 （二）具体目标 1、知识教学目标 熟悉数控与数控机床的概念；掌握数控机床的工作原理；了解数控技术的发展。了解数控机床各部分的组成及工作原理。以手工编程作为重点，掌握数控编
第1章数控加工的切削基础 作业 一、单项选择题 1、切削脆性金属材料时，材料的塑性很小，在刀具前角较小、切削厚度较大的情况下，容易产生（ C ）。 （A）带状切屑（B）挤裂切屑（C）单元切屑(D) 崩碎切屑 2、切削用量是指（D）。 （A）切削速度（B）进给量（C）切削深度（D）三者都是 3、粗加工切削用量选择的一般顺序是（ A ）。 （A）a p-f-v c（B）a p- v c -f（C）v c -f-a p（D）f-a p- v c 4、确定外圆车刀主后刀面的空间位置的角度有（ B ）。 （A）g o和a o（B）a o和K r′（C）K r和a o（D）λs和K r′ 5、分析切削层变形规律时，通常把切削刃作用部位的金属划分为（ C ）变形区。 （A）二个（B）四个（C）三个（D）五个 6、在切削平面内测量的车刀角度是（ D ）。 （A）前角（B）后角（C）楔角（D）刃倾角 7、车削用量的选择原则是：粗车时，一般（A ），最后确定一个合适的切 削速度v。 （A）应首先选择尽可能大的吃刀量ap，其次选择较大的进给量f； （B）应首先选择尽可能小的吃刀量ap，其次选择较大的进给量f； （C）应首先选择尽可能大的吃刀量ap，其次选择较小的进给量f； （D）应首先选择尽可能小的吃刀量ap，其次选择较小的进给量f。 8、车削时的切削热大部分由（ C ）传散出去。 （A）刀具（B）工件（C）切屑（D）空气 9、切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度为（ C ） （A）背吃刀量最大，进给量次之，切削速度最小； （B）进给量最大，背吃刀量次之，切削速度最小； （C）切削速度最大，进给量次之，背吃刀量最小； （D）切削速度最大，背吃刀量次之，进给量最小； 10、粗车细长轴外圆时，刀尖的安装位置应（C ），目的是增加阻尼作用。 （A）比轴中心稍高一些（B）与轴中心线等高 （C）比轴中心略低一些（D）与轴中心线高度无关
数控加工技术概述 1. 数控技术的产生 为单件、小批量生产，特别是复杂型面零件的生产提供自动化加工手段。 数字控制技术（简称数控技术）产生于20世纪中期。该技术最早可以追溯到1952年。该技术的出现与美国空军、美国麻省理工学院和J密不可分。直到20世纪60年代早期，数控技术才应用在产品制造领域，数控技术真正的繁荣时代是在1972年前后随着CNC技术的产生而到来的。 2. 数控的定义 数字控制可以定义为通过机床控制系统用特定的编程代码对机床进行操作。 数控是数字控制的简称，英文为Numerical Control，简称NC，目前数控一般是采用通用或专用计算机来实现数字程序控制，因此数控也称为计算机数控（Computer Numerical Control）简称CNC。数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。 3.数控技术在国民经济中的地位 4.数控技术的发展趋势 随着科学技术的不断发展，数控技术的发展越来越快，数控机床朝着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展。但最主要的发展趋势是智能化、开放化、网络化。 5.数控加工的特点： 和传统的机械加工手段相比数控加工技术具有以下特点： （1）加工效率高。 （2）加工精度高。 （3）劳动强度低。 （4）适应能力强。 （5）准备时间缩短 （6）适合复杂零件的加工 （7）易于建立计算机通信网络，有利于生产管理。 （8）设备初期投资大。 （9）由于系统本身的复杂性，增加了维修的技术难度和维修费用。 6. 数控机床的组成 数控设备的基本结构如图1-1所示。主要由输入/输出装置、计算机数控装置、伺服系统和机床本体等四部分组成。
数控加工中心基础知识 加工中心的选用 1．被加工对象的选定 确定选购对象之前，首先要明确准备加工的对象。一般来说，具备下列特点的零件适合在加工中心加工： 多工序集约型工件指在一个工件上需要用许多把刀具进行加工。 定位繁琐的工件例如有一定位孔距精度要求的多孔加工，利用机床定位精度高的特点，很方便实施。 重复生产型的工件适合加工单件小批量生产。小批量指在1-100件，每批数量不多，但又需要重复生产。另外，即使工件形状尺寸不同，但又是相似工件，易于实现成组加工(GT)工艺的零件。 复杂形状的零件模具、航空零件等复杂形状工件，能借助自动程序编制技术在加工中心上加工各种异形零件。 箱体类、板类零件在卧式加工中心上利用回转工作台，对箱体零件进行多面加工，如主轴箱体、泵体、阀体、内燃机缸体等。如果连顶面也要一次装夹中加工，可选用五面体加工中心。立式加工中心适合加工箱盖缸盖、平面凸轮等。龙门加工中心用于加工大型箱体、板类零件，如内燃机车缸体、加工中心立柱、床身、印刷墙板机等。 2．机床规格的选定 根据确定的加工工件的大小尺寸，相应确定所需机床的工作台尺寸和三个直线坐标系的行程。工作台尺寸应保证工件在其上面能顺利装夹工件，加工尺寸则必须在各坐标行程内，此外还要考虑换刀空间和各坐标干涉区的限制。 3．机床精度的选定 加工中心的精度分类为普通型和精密型，其主要精度项目见下表： 加工中心主要精度项目精度项目普通型(mm) 精密型(mm) 直线定位精度±0.01/全程±0.005/全程 重复定位精度±0.006 ±0.002
铣圆精度0.03-0.04 0.015 用户根据工件的加工精度要求，选用相应精度等级的机床，批量生产的零件，实际加工出的精度数值可能是定位精度的1.5-2倍。普通型机床批量加工8级精度工件，精密机床加工精度可达5-6级，但要有恒温等工艺条件，所以精密型机床使用严格，价格高。 4．刀库容量的选定 加工中心的制造厂家对同一种规格的机床，通常都设2-3种不同容量刀库，例如卧式加工中心刀库容量有30、60、80等，立式加工中心有16、24、32把容量的刀库。 用户在选定时，可以根据被加工工件的工艺分析结果来确定所需数量，通常以需要一个零件在一次装夹中所需刀具数来确定刀库的容量，因为换另一零件加工时，需要重新安排刀具，否则刀具管理复杂并容易出错。 从统计数据来看立式加工中心选用20把刀左右的刀库，卧式加工中心则选用40把刀左右的刀库为宜。当然要根据实际需要最后确定。用于柔性制造单元(FMC)或柔性制造系统(FMS)的加工中心机床，其刀库容量应选大容量刀库，甚至配置可交换刀库。 5．机床选择功能及附件的选定 选定加工中心机床时，除了基本功能和基本件以外，还有提供用户根据自身要求选用的功能和附件，称选择功能、选择附件(任选附件)。随着数控技术的发展，可供选择的内容越来越多，其构成价格在主机中所占的比例也越来越大，所以不明确目的大量选用附件也是不经济的，所谓“有备无患”的订购指导思想实质上是浪费。因此选订时要全面分析，还要适当考虑长远因素。 选择功能主要对于数控系统而言，对那种价格增加不多，但对使用带来许多方便的功能，应适当配置齐全一点，而对可以多台机床公用的附件，就可以考虑一机多用，但必须考虑接口是通用的。 6．加工节拍与机床台数估算 根据已经选定的工件，然后分析工艺路线，在这个工艺路线中选出准备在加工中心上加工的工序，对这些工序作工时节拍估算。 根据现用工艺参数，估算每道工序的切削时间，而辅助时间通常取切削时间的10%-20%。
实验二实验名称FANUC数控车床仿真软件操作 实验日期2014年 5 月 5日 实验地点15#301 实验的目的与要求1.了解数控车床的结构组成及工作原理 2.掌握FANUC系统数控车床的编程方法 3.学会使用数控车床仿真软件设计并加工一个零件 所用的仪 器设备 FANUC系统数控模拟车床 实验过程与分析试根据图1-1的尺寸，编写其数控加工程序。 1）工艺分析： 刀具：01——外缘刀 02——槽刀 03——螺纹刀
实 验 过 程 与 分 析 1)轨迹计算： T0101：M —1—2—3—4—5—6—7—8—9—10—11—M T0202：M —13—14—13—M T0303：M —15—16—17—M 各点坐标如下所示： M （56，10）、1（48，2）、2（18，2）、3（16，-2）、4（16，-8）、5（20，-8）、6（24，-10）、7（24，-33）、8（27，-33）、9（38，-67）、10（38，-71）、11（48，-77）、12（56，-76）、13（56，-33）、14（19，-33）、15（23.85，10）、16（22.05，-32）、17（56，-32）、O1（-3，-53） 2）编程： O0001 N10 G54; N20 M06 T0101; N30 M03 S1000; N40 G00 X56. Z10.;M N50 G00 X48. Z2.;1 N51 G71 U2. R1.; N52 G71 P60 Q150 U1. W0. F0.3; N60 G00 X8. Z2.;2 N70 G01 X0. Z0.;3
一、介绍到会领导和教师 二、请领导讲话 三、专业介绍 四、参观数控实训中心 数控技术与制造专业介绍 主要课程 计算机应用基础、机械制图、电工基础、机械基础、液压与气压传动、数控编程、计算机辅助制造（CAM）、数控加工工艺与装备、UG软件、计算机辅助设计（CAD）、金属材料与热处理、工程力学、公差配合与技术测量、计算机辅助制造（CAM）、数控机床编程与操作 主要实训环节与技能鉴定 在校期间每个学期都安排有实训周，数控实训工种有：数控车、数控铣、加工中心、线切割、电火花。 除实训以上数控工种外，同时也有普通车床，普通铣床、钳工等实训。 在三年级所有数控专业的学生要考取数控专业的职业资格证书---数控中级工（可考数控车、数控铣和加工中心其一） 师资队伍：该专业师资雄厚，配备合理，有专业理论教师十余人，专业实训教师八人，教师中多人具有技师或高级职业资格，教学经验丰富。 教学设备：本专业是中央财政支持的重点建设专业，有专业计算机编程室，可进行数控机床操作及加工仿真模拟教学；有专门的实训中心，实训中心设备先进，各种数控实训机床齐全。 就业前景 近年来，社会的发展和科技的进步飞速前进，特别是随着计算机技术的发展，数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域，尤其是机械制造业中，普通机械正逐渐被高效率、高精度、高自动化的数控机械所代替。 目前国外机械设备的数控化率已达到85%以上，而我国的机械设备的数控化率不足20%，随着我国机械制造行业新技术的应用，我国世界制造业加工中心地位形成，数控机床的使用、维修、维护人员在全国各工业城市都非常紧缺，再加上数控加工人员从业面非常广，可在现代制造业的模具、钟表业、五金行业、中小制造业、从事相应公司企业的电脑绘图、数控编程设计、加工中心操作、模具设计与制造、电火花及线切割工作，所以目前现有的数控技术人才无法满足制造业的需求，而且人才市场上的这类人才储备并不大，企业要在人才市场上寻觅合适的人才显得比较困难，以至于导致模具设计、CAD/CAM工程师、数控编程、数控加工等已成为我国各人才市场招聘频率最高的职位之一。在各种招聘会上，数控专业人才更是企业热衷于标注“急聘”、“高薪诚聘”等字样的少数职位之一，以致出现了“月薪6000元难聘数控技工”，“年薪16万元招不到数控技工”的现象。 据报载，我国高级技工正面临着“青黄不接”的严重局面，原有技工年龄已大，中年技工为数不多，青年技工尚未成熟。在制造业，能够熟练操作现代化机床的人才已成稀缺，据统计，目前，我国技术工人中，高级技工占3.5%，中级
数控加工中心的基本操作 主讲苏清
什么是加工中心 加工中心是一种功能较全的数控加工机床。它能把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，而且加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5～10倍，特别是它能完成许多普通设备 不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。
加工中心的加工特点 加工中心与其它数控机床相比，具有以下特点： 1、加工的工件复杂、工艺流程较长，能排除人为 干扰因素，具有较高的生产效率和质量稳定性。 2、工序集中、具有自动换刀装置，工件在一次装 夹后能完成有高精度要求的铣、钻、镗、扩、铰、攻丝等复合加工。 3、在具有自动交换工作台时，一个工件在加工时， 另一个工作台可以实现工件的装夹，从而大大缩 短辅助时间，提高加工效率。 4、刀库容量越大，加工范围越广，加工的柔性化 程度越高。
加工中心的组成 从主体上看，加工中心主要由以下几大部分组成： 1．基础部件 2．主轴部件 3．数控系统 4．自动换刀系统 5.辅助装置
基础部件是加工中心的基础结构，它主要由床身、工作台、立柱三大部分组成。 这三大部分不仅要承受加工中心的静载 荷，还要承受切削加工时产生的动载荷。 所以要求加工中心的基础部件，必须有 足够的刚度，通常要求这三大部件都是 铸造而成。
主轴部件由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零部件组成。主轴是加工中心切削加工的功率输出部件，它的起动、停止、变速、变向等动作均由数控系统控制；主轴的旋转精度和定位准确性，是影响加工中心加工精度的重要因素。
第四讲一、备课教案 二、讲稿
第二章数控加工工艺基础 第一节基本概念 2.1.1生产过程和工艺过程 (1)生产过程 机械产品制造时，由原材料到该机械产品出厂的全部劳动过程，称为生产过程。 机械产品的生产过程包括以下几个部分: ①生产的准备工作，如产品的开发设计和工艺设计，专用装备的设计与制造，各种生产的组织及其其他生产所需物资的准备工作。 ②原材料及半成品的运输与保管。 ③毛坯的制造过程，如铸造、锻造和冲压等。 ④零件的各种加工过程，如机械加工、焊接、热处理和表面处理等。 ⑤部件和产品的装配过程，包括组装、部装等。 ⑥产品的检验、调试、油漆和包装等。 （2）工艺过程 改变对象的形状、尺寸、相对位置和性质，使其成为成品或半成品的过程，称为工艺过程。工艺过程是生产过程的主体，包括机械加工工艺过程、热处理工艺过程和装配工艺过程等。数控加工工艺主要是指机械加工工艺，其加工过程是在数控机床上完成的，因而数控加工工艺有别于一般的机械加工工艺，但基本理论主流仍然是机械加工工艺。 在机械加工艺过程中，针对零件的结构特点和技术要求，采用不同的加工方法和装备，按照一定的顺序依次进行才能完成由毛坯到零件的转变过程。因此，机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的，而工序又由安装、工位、工步和进给组成。 ①工序一个或一组工人，在一个工作地对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。划分工序的依据是工作地是否发生变化和工作是否连续。 对于如图2-1所示的阶梯轴零件，单件小批生产和大批大量生产时，安常规加工方法划分的工序分别见表2-1和表2-2。 图2-1 阶梯轴零件 表2-1 单件小批生产工艺过程 表2-2 大批大量生产工艺过程 注意：数控加工的工序划分比较灵活，不受上述定义限制，详见2.3有关内容. ②工步在加工表面(或装配时连接面)和加工(或装配)工具不变的情况下,所连续完成的那一部分工序内容,称为工步。划分工步的依据是加工表面和工具是否变化。如表2-1的工序1有四个工步，表2-2的工序4只有一个工步。 为简化工艺文件，对在一次安装中连续进行若干个相同的工步，常认为是一个工步。如图2-2所示零件钻削6个02孔，可看成一个工步——钻6-02孔。有时，为了提高生产效率，用几把不同九具或复合刀具同时加工一个零件上的几个表面（见图2-3），通常称此工步为复合工步。在数控加工中，通常将一次安装下用一把刀连续切削零件上的多个表面划分为一个工步。
数控技术加工中心实习 报告
实习报告 实践是唯一鉴定真理的方法，在学校我们学的都是理论知识，很少有机会去实践，去鉴定。然而现在就是一个很好的机会，我会加倍去珍惜这次机会的，好好把自己的不足之处修补下，不断改进自己，完善自己。 数控加工是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法。数控加工与普通加工方法的区别在于控制方式。在普通机床上进行加工时，机床动作的先后顺序和各运动部件的唯一都是由人工直接控制，在数控机床上加工时，所有这些都由预先按规定行使编排并输入到控制机床控制系统的数控程序来控制。 数控机床的加工零件时，首先根据加工零件的图样和工艺方案，按规定的代码和程序格式编写零件的加工程序单，这是数控机床的工作指令。通过控制介质将加工程序输入到数控装置，由数控装置将其译码、寄存和运算之后，向机床各个被控量发出信号，控制机床主动地变速、起停、进给运动及方向、速度和位移量，以及刀具选择交换，工件加紧松开和冷却液的开、关等动作，使刀具与工件及其他辅助装置严格地按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行加工，从而加工出符合要求的零件。 从数控加工的一系列特点可以看出，数控加工一般机械加工所不具备的许多优点，所以其应用范围也在不断地扩大。他特别适合加工多品种、中小批量以及结果形状复杂、加工精度要求高的零件：特别是加工需频繁变化的模具零件，越来越多地倚重于数控加工中心或者说是数控铣床。 铣床是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。 一、数控加工中心的组成 1）基础部件：基础部件是加工中心的基础结构，它主要由床身，工作台，立柱三大部分组成。这三部分不仅要承受加工中心的静载荷，还要承受切削加工时产生的动载荷。所以要求加工中心的基础部件必须有足够的刚度，通常这三大部分都是铸造而成的。 2）主轴部件：主轴部件由主轴箱，主轴电动机，主轴和主轴轴承等零部件组成。主轴是加工中心切削加工加工的功率输出部件，他的起动，停止，变速，变向等动作均由数控系统控制。主轴旋转精度和定位准确性，是影响加工中心精度的重要因素。 3）数控系统：加工中心的数控系统由CNC装置，可编程序控制器，伺服驱动系统以及面板操作系统组成。它是执行顺序控制动作和加工过程的控制中心。CNC装置是一种位置控制系统，其控制过程是根据输入的信息进行数据处理，插补运算以获得理想的运动轨迹信息，然后输出到执行部件，加工出所需要的工件。 4）自动换刀系统：换刀系统主要由刀库，机械手等部件组成。如需要更换刀具时，数控系统发出指令后，由机械手从刀库中取出相应的刀具装入主轴孔内，然后再把主轴上的刀具送回到刀库完成整个换刀动作。