数控铣床入门知识(20200521125930)

1.数控铣床的分类自从工业革命以来，机床工业发生了翻天覆地的变化。

大多数人了解的是铣床、车床和钻床，也就是所说的普通机床，这些设备通过技术工人操作手轮移动刀架使刀具沿正确的方向走刀到零件所加工的位置。

普通机床需要通过接受过较长时间的专业培训并且具有一定操作技能的操作者在具备一定条件的环境下才能加工出高质量的零件。

相对来说，普通设备的加工效率较低，成本较高。

数控设备在相当多的领域已经完全或逐渐取代了普通设备，与普通机床不同，数控机床加工零件的过程完全自动地进行，加工过程中人工不能干预。

因此，首先必须将所要加工件的全部信息，包括工艺过程、刀具运动轨迹及走刀方向、位移量、工艺参数(主轴转速、进给量、切削深度)以及辅助动作(换刀、变速、冷却、夹紧、松开)等，按加工顺序采用标准或规定的程序指令编写出正确的数控加工程序，然后输入到数控设备的控制系统中，随后控制系统按数控程序的要求控制数控机床对零件进行加工。

所谓数控编程，一般指包括零件图样分析、工艺分析与设计、图形数学处理、编写并输入程序清单、程序校验的全部工作过程。

数控编程可分为手工编程和自动编程两种方式。

数控铣床可进行钻孔、镗孔、攻螺纹、轮廓铣削、平面铣削、平面型腔铣削及空间三维复杂型面的铣削加工。

加工中心、柔性加工单元是在数控铣床的基础上产生和发展起来的，其主要加工方式也是铣加工方式。

数控铣床可按通用铣床的分类方法分为以下3类：(1)数控立式铣床数控立式铣床主轴轴线垂直于水平面，这种铣床占数控铣床的大多数，应用范围也最广。

目前三坐标数控立式铣床占数控铣床的大多数，一般可进行三轴联动加工。

(2)卧式数控铣床卧式数控铣床的主轴轴线平行于水平面。

为了扩大加工范围和扩充功能，卧式数控铣床通常采用增加数控转台或万能数控转台的方式来实现四轴和五轴联动加工。

这样既可以加工工件侧面的连续回转轮廓，又可以实现在一次装夹中通过转台改变零件的加工位置也就是通常所说的工位，进行多个位置或工作面的加工。

数控车床编程入门知识一、数控车床的坐标系与运动方向的规定（一）建立坐标系的基本原则1．永远假定工件静止，刀具相对于工件移动。

2．坐标系采用右手直角笛卡尔坐标系。

如图1-28所示大拇指的方向为X轴的正方向，食指指向为Y轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。

在确定了X、Y、Z坐标的基础上，根据右手螺旋法则，可以很方便地确定出A、B、C三个旋转坐标的方向。

图1-28 右手笛卡尔直角坐标系3、规定Z坐标的运动由传递切削动力的主轴决定，与主轴轴线平行的坐标轴即为Z轴，X轴为水平方向，平行于工件装夹面并与Z轴垂直。

4、规定以刀具远离工件的方向为坐标轴的正方向。

依据以上的原则，当车床为前置刀架时，X轴正向向前，指向操作者，如图1-29所示；当机床为后置刀架时，X轴正向向后，背离操作者，如图1-30所示。

图1-29水平床身前置刀架式数控车床的坐标系图1-30倾斜床身后置刀架式数控车床的坐标系（二）机床坐标系机床坐标系是以机床原点为坐标系原点建立起来的ZOX轴直角坐标系。

1．机床原点机床原点（又称机械原点）即机床坐标系的原点，是机床上的一个固定点，其位置是由机床设计和制造单位确定的，通常不允许用户改变。

数控车床的机床原点一般为主轴回转中心与卡盘后端面的交点，如图1-31所示。

图1-31 机床原点2．机床参考点机床参考点也是机床上的一个固定点，它是用机械挡块或电气装置来限制刀架移动的极限位置。

作用主要是用来给机床坐标系一个定位。

因为如果每次开机后无论刀架停留在哪个位置，系统都把当前位置设定成（0，0），这就会造成基准的不统一。

数控车床在开机后首先要进行回参考点（也称回零点）操作。

机床在通电之后，返回参考点之前，不论刀架处于什么位置，此时CRT上显示的Z与X的坐标值均为0。

只有完成了返回参考点操作后，刀架运动到机床参考点，此时CRT上显示出刀架基准点在机床坐标系中的坐标值，即建立了机床坐标系。

（三）工件坐标系数控车床加工时，工件可以通过卡盘夹持于机床坐标系下的任意位置。

模块一数控铣床基础知识项目一认识数控铣削机床及选用课堂教学安排二、数控铣床或加工中心的选择1．数控铣床或加工中心的类型选择不同类型的数控铣床或加工中心，项目二认识数控铣削刀具及铣削加工特点课堂教学安排模块二数控铣床的差不多操作训练项目一数控铣床差不多操作课堂教学安排项目二认识数控铣床的对刀及刀具补偿课堂教学安排6.作业及辅导：布置下次提问的考虑题，及课后练习题。

对考虑题、习题难点、要求进行辅导。

（3） G40、G41、G42指令格式三、讨论：X、Y向对刀的实质？总结：1、CNC铣床坐标系与工件坐标系的差不；作业及辅导：1、CNC铣床坐标系的规定?图2-1刀具左半径补偿指令G41，右半径补偿指令G42项目二认识数控铣床的对刀及刀具补偿教学后记课堂中讨论内容的安排，活跃了教学气氛，激发学生学习兴趣，增强了学生的思维分析能力。

学生掌握程度良好，然须在后续教学中进一步加强巩固。

课堂教学安排教学过程要紧教学内容及步骤1．复习及提问提问上一讲学习的要紧内容。

2．引入：3.新课内容：逐步完成本次教学内容的讲授。

引入：数控车床对刀及补偿设置。

新课内容：（3） G40、G41、G42指令格式刀具半径补偿指令的格式如下：G00/G01 G41/G42 X～Y～D～；G00/G01 G40 X～Y～；其中：G41为左偏置刀具半径补偿指令，G42为右偏置刀具半径补偿指令。

G40 取消刀具半径补偿。

如图2-1所示，当沿着刀具前进方向看，刀具中心在零件轮廓左边时为左偏置，刀具中心在零件轮廓右边时为右偏置。

（4）半径补偿的建立、执行和撤销在轮廓加工过程中，刀具半径补偿的执行过程一般分为刀具半径补偿的建立、刀具半径补偿的执行和刀具补偿撤销三步。

如图2-2，用半径补偿功能编写轮廓加工程序。

设φ24立图2-1刀具左半径补偿指令G41，右半径补偿指令G42a、G41 建立半径补偿b、G40取消半径补偿2-2半径补偿建立和取消。

单元01 数控铣床基础知识一、安全知识1.安全文明生产（1）概念安全生产：安全生产是指在生产中，保证设备和人身不受伤害。

进行安全教育、提高安全意识、做好安全防护工作是生产的前提和重要保障。

如：进入车间要穿工作服，袖口要扎紧，不准穿高跟鞋、凉鞋，要戴安全帽，女生要把长发盘在帽子里，操作时站立位置要避开铁屑飞溅的地方等。

文明生产：文明生产是指在生产中，设备和工量刃辅具的正常使用，并保持设备、工量刃辅具和场地的清洁和有序。

设备和工量刃辅具要按照其正常的使用功用和使用方法使用，不能移作它用，不能超出使用范围。

还要注意量具的零配件、附件不要丢失、损坏；机床使用前应按照规范进行润滑等。

要保持设备、工量刃辅具和场地的清洁。

时常用干净的棉纱擦拭双手、擦拭操作面板、工具量具刃具辅具，经常用铁屑钩子或毛刷清理导轨和拖板上的铁屑。

下班后按照规范将机床、地面清扫干净。

保持设备、工量刃辅具和场地的有序。

工量刃辅具的摆放要规范，使用完毕后放回原处。

下班后将工量刃辅具擦拭干净，放入工具箱中。

作好交接班工作，下班时填写交接班记录并锁好工具箱门。

对于公用或借用物品要及时归还。

在批量生产中，毛抷零件、已加工零件、合格零件和不合格零件要按照规定的区域分开放置。

安全生产和文明生产合称安全文明生产。

对于安全生产的操作规范称为安全操作规程，对于文明生产的操作规范称为文明操作规程，二者合称安全文明操作规程。

对于每一种机床都有相应的安全文明操作规程来具体规定相应的安全文明操作要求。

（2）意义保证人身和设备的安全；保证设备、工量刃辅具必备的精度和性能，以及足够的使用寿命。

（3）要求1）牢固树立安全文明生产的意识。

明确数控加工的危险性，如不遵守安全操作规程，就有可能发生人身或设备安全事故。

如不遵守文明操作规程，野蛮生产，就会影响设备、工量刃辅具的使用性能和精度，大大降低使用寿命。

要理解安全操作规程的实质，善于从总结操作结经验和教训，培养安全文明生产意识。

数控铣床编程入门知识数控铣床编程入门知识数控铣床是一种自动化加工设备，是现代制造业中不可或缺的重要工具，广泛应用于航空、汽车、机械、电子等行业。

而数控铣床编程则是数控加工中最重要的环节之一，是掌握数控加工技术的必备技能之一。

本文将主要介绍数控铣床编程的基础知识和常用编程语言。

一、基础知识1.数控铣床的坐标系数控加工中，一般采用直角坐标系。

数控铣床的坐标系统，通常采用三个坐标轴来描述加工点的位置。

分别是X轴、Y轴、Z轴。

X轴和Y轴确定了铣床两个相互垂直的平面上的位置，Z 轴确定加工点到铣床工作台之间的距离。

2.数控铣床的工作原理数控铣床的加工过程中，刀具相对于工件静止不动，由铣床主轴驱动转动，切削工件。

铣床主轴的旋转方向由切削进工件的方向决定，一般为底面方向。

半径大于刀尖半径的刀具，一般向上进刀；直径小于刀尖直径的刀具，一般向下进刀。

3.数控铣床的加工精度数控铣床的加工精度主要与铣床本身的精度和编程精度有关。

编程精度主要取决于刀路编程的合理性以及数控系统的精度。

二、常用编程语言在实际编程中，常用的数控铣床编程语言主要包括G代码和M代码两种。

1.G代码G代码是数控加工中最常用的一种编程语言，它主要用于控制铣床的运动路径和加工点的位置。

G代码的格式一般是G+二位数，如G00、G01、G02等，其中G00表示快速定位运动，G01表示直线插补运动，G02表示逆时针圆弧插补运动。

2.M代码M代码是数控加工中用于控制铣床辅助功能的编程语言，它主要控制铣床轴的移动和切削液，同时还包括其他一些辅助功能。

M代码的格式一般是M+两位数，如M03、M04、M05等，其中M03表示铣床主轴顺时针旋转，M04表示铣床主轴逆时针旋转，M05表示铣床主轴停止。

三、基本编程步骤1.确定机床坐标偏差和工件坐标位置，并进行相关计算。

2.根据加工要求确定编程方式、切削速度和加工次序。

3.根据加工方式和次序生成相关的G代码和M代码，并进行检查。

第一章数控铣床的基本知识和特点1.1数控铣床的特性数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的,两者的加工工艺基本相同,结构也有些相似,但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床,所以其结构也与普通铣床有很大区别.数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成：1.1.1主轴箱包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。

1.1.2进给伺服系统由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。

1.1.3控制系统数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。

1.1.4辅助装置如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。

1.1.5机床基础件通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架。

1.2数控铣床的工作原理1.2.1根据零件形状、尺寸、精度和表面粗糙度等技术要求制定加工工艺选择加工参数。

通过手工编程或利用CAM 软件自动编程，将编好的加工程序输入到控制器。

控制器对加工程序处理后，向伺服装置传送指令。

伺服装置向伺服电机发出控制信号。

主轴电机使刀具旋转，X、Y 和Z向的伺服电机控制刀具和工件按一定的轨迹相对运动，从而实现工件的切削。

数控铣床主要由床身、铣头、纵向工作台、横向床鞍、升降台、电气控制系统等组成。

能够完成基本的铣削、镗削、钻削、攻螺纹及自动工作循环等工作，可加工各种形状复杂的凸轮、样板及模具零件等。

数控铣床的床身固定在底座上，用于安装和支承机床各部件，控制台上有彩色液晶显示器、机床操作按钮和各种开关及指示灯。

纵向工作台、横向溜板安装在升降台上，通过纵向进给伺服电机、横向进给伺服电机和垂直升降进给伺服电机的驱动，完成X、Y、Z坐标的进给。

电器柜安装在床身立柱的后面，其中装有电器控制部分。

1.2.2 数控铣床的性能指标1.2.3 点位控制功能可以实现对相互位置精度要求很高的孔系加工。

《数控铣床基础知识综合性概述》一、引言数控铣床作为现代制造业中不可或缺的关键设备，以其高精度、高效率和高自动化程度的特点，在机械加工、航空航天、汽车制造、模具加工等众多领域发挥着至关重要的作用。

了解数控铣床的基础知识，对于从事相关行业的技术人员和对现代制造技术感兴趣的人士来说，具有重要的现实意义。

本文将从数控铣床的基本概念、发展历程、核心理论、重要实践以及未来趋势等方面进行全面深入的阐述与分析。

二、数控铣床的基本概念（一）定义与组成数控铣床是一种通过数字控制技术实现自动化加工的机床。

它主要由机床本体、数控系统、驱动系统、辅助装置等部分组成。

机床本体包括床身、立柱、工作台、主轴箱等机械结构，为加工提供基础支撑和运动平台。

数控系统是数控铣床的核心控制部分，负责接收加工指令、进行数据处理和控制机床的运动。

驱动系统包括主轴驱动和进给驱动，分别实现主轴的旋转运动和工作台、刀具的进给运动。

辅助装置包括自动换刀装置、冷却系统、排屑系统等，为加工过程提供必要的辅助功能。

（二）工作原理数控铣床的工作原理是将加工零件的几何信息和工艺信息用数控代码表示，通过输入装置输入到数控系统中。

数控系统对这些代码进行处理和运算，生成控制信号，控制驱动系统使机床的各个运动部件按照预定的轨迹和速度进行运动，从而实现对零件的加工。

在加工过程中，数控系统还可以实时监测机床的运行状态，进行误差补偿和故障诊断，保证加工的精度和可靠性。

（三）分类1. 按控制方式分类可分为点位控制数控铣床、直线控制数控铣床和轮廓控制数控铣床。

点位控制数控铣床主要用于加工平面内的孔系，其运动轨迹是由各个定位点组成的。

直线控制数控铣床除了能控制两个坐标轴的联动外，还可以控制第三个坐标轴作直线运动，用于加工平面轮廓。

轮廓控制数控铣床能够对两个或两个以上的坐标轴进行联动控制，实现复杂曲面的加工。

2. 按主轴布局形式分类可分为立式数控铣床、卧式数控铣床和龙门式数控铣床。

入门知识本课题主要讲述的内容：1. 数控铣床安全操作规程2. 数控铣削在工业生产中的地位及加工范围3. 编程基础知识（一）：①机床的坐标轴及运动代号；②基本指令；③加工程序编制初步；实训目的：1. 了解掌握数控铣床的安全操作及基本指令和基础编程知识。

2. 了解掌握机床坐标轴的判别方式和动运代号，运动方向。

一、安全文明生产（一）文明生产1. 严格遵守车间记律，准时上下班；2. 操作结束要清扫机床和清洁量具；3. 下班前要清扫工场、清点和清洁量具、清点和清洁刀具、清理整齐工件和毛坯；4. 废品工件加工、折断的刀具必须回收，不得丢弃和藏幂；5. 严禁不文明行为。

（二）安全生产1. 严禁在工场追逐、打闹、快速奔跑；2. 严禁着拖鞋、高跟鞋，严禁着不符合工作服要求的服装（如宽大的、衣领或套袖上有装饰带的），头发长的同学必须戴帽子，头发必须盘在帽子内；3. 操作机床严格按照老师规定的步骤执行；4. 一台机床只能单人操作！同组其他同学在旁边只能观察操作过程、口头指出错误，严禁动手！唯一的例外是：发生紧急情况时，可代操作者拍按“急停”按钮！5. 发生事故要及时停机，并马上报告老师处理；严禁私自处理！严禁隐瞒不报！6. 对刀时要及时调整“进给倍率”旋钮（按键）：刀具远离工件时（大于50mm）,可用较大倍率；靠近工件时（50〜10mm）,必须用较小倍率（10%〜20%）;准备切到工件时（1〜10mm）,必须选用1〜2 %倍率档！7. 加工工件过程：检查平口钳装夹是否牢靠T正确装夹工件T对刀、设置坐标偏置T登录程序T检查程序T提高坐标偏置（如G54）中的Z坐标偏置100mm （即+Z方向）T正确设置刀具补偿T选择“空运行”、“单段”之后，自动运行程序；观察走刀轨迹是否正确。

若正确，则取消“空运行”、恢复坐标偏置、保留“单段” T开始加工；8. 切削前必须确认已经取消“空运行” 、调整“进给倍率”旋钮（按键）到较低档、坐标偏置正确、“单段”已经选用。

数控铣床的入门本文所介绍的数控铣床采用的数控系统是日本的FANUC-Oi MC数控系统。

该系统是日本FANUC公司所研发的众多数控系统中的一个。

本人将结合自身操控数控铣床的经验，对配置FANUC-Oi MC系统的数控铣床做个初步的介绍，旨在让零起点的初学者在最短的时间内能对FANG-Oi MC数控铣床有个了解和掌握对其基本操作。

这篇文章主要主要对以下几个方面进行了介绍：一.FANUC-oi mc数控系统面板1.系统操作面板2.系统控制面板3.手持单元脉冲发生器二.实例1.开机2.返回参考点3.换刀4.对刀5.输入加工程序6.运行程序7.关机三.常用的指令1.G指令2.M指令3.其它指令一FANUC-Oi MC数控系统面板FANUC-Oi MC数控系统面板由系统操作面板（包括液晶显示器（LCD），MDI 编辑面板），机床控制面板组成。

（一）系统操作面板系统操作面板包括液晶显示器（LCD），MDI(MANUAL DATA INPUT)编辑面板两部分。

液晶显示器位于整个系统操作面板的左上方。

液晶显示器用于显示各种画面, 画面之间可以通过6个软件和6个功能键进行切换。

通过画面的显示，操作者可以了解当前机床运行的状态。

显示屏的下方有一排按键，一共6个，这一排按键就是上面提到的软件。

在软件的上方，显示屏上与软件所对应的文字就是就是该软件在当前显示页面上所具有的功能。

因此在不同显示的页面上，软件所对应屏幕上的文字不同，从而软件在不同页面上有不同的功用。

，MDI编辑面板位于整个系统操作面板的右上方，主要用于对机床系统中数据的输入和输出并可控制屏幕所能显示的画面（上面所提到的六个功能键就在操作面板上），比如：通过该面板可以向机床输入所要运行的程序，并可以通过该面板修改系统中的数据和参数等。

MDI编辑面板由下面各键组成：地址/数字键（共24个）、功能键（6个）、光标移动键（4个）、翻页键（2个）、换挡键（1个）、取消键（1个）、输入键（1个）、编辑键（3个）、帮助键（1个）、复位键（1个）。