数控加工工艺及编程(一)

数控机床的工艺加工及操作编程数控机床是一种通过数字控制系统来实现自动化工艺加工的机床。

它可以根据预定的程序来进行精密的切削加工，具有高精度、高效率、灵活性强的特点。

在数控机床的工艺加工和操作编程中，需要考虑以下几个方面。

一、工艺加工：1.材料准备：首先需要准备加工所需的原材料，包括金属材料、塑料材料等。

2.工艺规划：根据零件的形状、尺寸和加工要求，制定出合理的工艺路线和加工工艺，包括切削刀具的选择、工件夹紧方式、切削刀具进给和转速等。

3.加工参数设定：根据工艺规划，设置数控机床的加工参数，包括切削速度、进给速度、主轴转速、切削深度和进给深度等。

4.工装夹具设计：设计和选择合适的工装夹具，用于固定工件和切削刀具。

5.数控编程：根据工艺路线和加工参数，编写数控程序，包括刀具路径、切削轨迹、切削方向和切削顺序等。

6.加工过程监控：在加工过程中，及时监控加工状态和加工精度，根据需要进行调整和修正。

7.加工后处理：对加工后的工件进行清洁、检查和检验，并进行必要的后续处理，如调整尺寸、修整表面等。

二、操作编程：1.数控机床的基本操作：包括开机、关机、启动和停止等基本操作。

2.数控系统操作：熟悉数控系统的功能和操作界面，学会使用数控系统的各种功能键和指令。

3.数控编程语言：掌握数控编程语言，如G代码和M代码，了解其语法规则和常用指令。

4.数控程序的编写：根据工艺路线和加工参数，编写数控程序，并进行模拟和调试。

5.数控程序的调整和修改：根据实际加工情况，对数控程序进行调整和修正，以保证加工质量和效率。

6.数控机床的故障排除：熟悉常见故障的排除方法，能够及时发现和解决数控机床的故障问题。

7.加工记录和统计：对每次加工进行记录和统计，包括加工时间、加工数量和加工效率等，以便于评估和改进加工工艺。

通过对数控机床的工艺加工和操作编程的详细了解与掌握，可以充分发挥数控机床的优势，提高加工效率和产品质量，实现机械制造的自动化和数字化。

数控加工工艺及编程１、数控机床实现插补运算较为成熟并得到广泛应用的即（直线）插补与（圆弧）插补2、数控机床中的标准坐标系使用（右手直角笛卡尔）坐标系3、在轮廓操纵中，为了保证一定的精度与编程方便，通常需要有刀具（半径）补偿与（长度）补偿功能4、对刀点既是程序的（起点），也是程序的（终点）5、加工中心是一种带（刀库）与（自动换刀装置）的数控机床7、X坐标轴通常是（水平）方向，与工件安装面（平行）且垂直Z轴坐标系。

8、常用的刀具材料有（高速钢）（硬质合金钢）.9、在切削过程中，工件上形成三个表面：待加工表面、加工表面、（已加工表面)。

10、在铣削零件内外轮廓时，为防止在刀具切入切出时产生刀痕，应沿轮廓（切向）方向切入切出，而不应该（法向）方向切入切出11、走刀路线是指加工过程中，（刀具）相关于工件的运动轨迹与方向。

12、机床参考点通常设置在（机床各轴靠近正向极限的位置）13、非模态代码是指（只在单前程序段中有效）14数控机床加工对刀时，务必把刀具移动到（工件的邻近）15与机床主轴重合或者平行的刀具运动坐标轴为（Z ）轴，远离工件的刀具运动方向为（Z 轴正方向）。

16、常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢（高速钢）（硬质合金钢）四种。

17、工件的实际定位点数，如不能满足加工要求，少于应有的定位点数（欠）定位。

18在返回动作中，G98指定刀具返回（初始平面）用G99指定刀具返回（R平面）。

二、选择题：1.数控机床有不一致的运动形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标系方向，编写程序时，使用（B）的原则A.刀具固定不动，工件移动B.工件固定不动，刀具移动C.刀具、工件都固定不动D.刀具、工件均可移动2.G92的作用是（ C）A.设定刀具的长度补偿B.设定机床坐标系C.设定工件坐标系D.设定增量坐标编程C铣床若无原点自动经历装置，在开机后的第一步骤应该执行（A）A.机械原点复位B.编程程序C.执行加工程序D.检查程序4.沿刀具前进方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边是（ A ）指令A.G41B.G42C.G40D.G495.圆弧插补指令G02 X Y R中，X Y后的值表示圆弧的（ D ）A.圆心坐标值B.圆心坐标相关于起点的值C.起点坐标值D.终点坐标值6.下列说法中（B ）是错误的A.G92是模态指令B.G33 Z F 中的F表示进给量C.G04 X3.0表示暂停3sD.G41是刀具左补偿7.G01指令代码，在遇到（ D ）指令码在程序中出现后，仍为有效A.G00B.G01C.G03D.G048.设G01 X30 Z6执行G91 G01 Z15后,正方向实际移动量( D )A.9mmB.21mmC.10mmD.15mm9.在数控铣床上的ZY平面内加工曲线外形工件,应选择( C )指令A.G17B.G18C.G19D.G2010.G02 X20 Y20 R-10 F100所加工的通常是( C )A.整圆B.夹角≤180度的圆弧C.180≤夹角≤360圆弧D.不确定11.ISO标准规定绝对尺寸方式的指令为( A )A.G90B.G91C.G92D.G9812.加工程序段的结束部分常用( C )表示A.M01B.M02C.M30D.LF13.沿刀具前进方向观察,刀具偏在工件轮廓的左边是( B )指令A.G40B.G41C.G42D.G4914.刀具长度正补偿是( B )指令A.G40B.G43C.G44D.G4915.圆弧插补指令G03 X Y R 中,X、Y后的值表示圆弧的( C )A.圆心坐标值B.起点坐标值C.终点坐标值D.圆心坐标相关于起点的值16.确定数控机床坐标轴时,通常应先确定( C )DA.X轴B.Y轴C.Z轴D.原点17.下列G指令中( D )是非模态指令.A.G01B.G02C.G03D.G0418.用于指令动作方式的准备功能的指令代码是( D )A.F代码B.T代码C.M代码D.G代码19.某直线操纵数控机床加工的起始坐标为(0.0),接着分别是(0,5),(5,5),(5.0),(0,0)则加工的零件形状是( B )A.边长为5的平行四边形B.边长为5的正方形C.边长为10的正方形D.不规则图形20.在数控铣床上的XY平面内加工曲线外形工件应选择( A )A.G17B.G18C.G19D.G2021.铣刀直径为50mm,铣削铸铁时其切削速度为20m/min,则其主轴转速为每分钟( B )A.60转B.120转C.240转D.480转22.工件在机床上或者在夹具中装夹时,用来确定加工表面对与刀具切削位置的叫( D )A.测量基准B.装配基准C.工艺基准D.定位基准23.圆弧插补指令G03 X Y R 中,X,Y后的值表示圆弧的( B )A.起点坐标值 B终点坐标值 C圆心坐标相关于起点的值24.绕X轴旋转的回转运动坐标轴是( A )A.A轴B.B轴C.C轴D.Z轴+25.数控机床主轴以800转/分转速正转时,其指令应是( A )A.M03 S800B.M04 S800C.M05 S800D.M02 S80026.设G01 X30 Z6 之后执行G91 G01 Z15,正方向实际移动量( C )A.9mmB.21mmC.15mm27.用数控铣床铣削模具的加工路线(路径)是指( )A.工艺过程B.加工程序C.刀具相对模具型面的运动三、推断正误1.数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC操纵装置（X）2.只需根据零件图样进行编程,而不必考虑是刀具运动还是工件运动.（X ）3.螺纹车削指令G32 X41.0 W-43.0 F2是以每分钟2mm的速度加工螺纹（X ）4.数控车床的刀具功能字T既指定了刀具数,又指定了刀具号（X ）5.在机床接通电源后,通常都要做回零操作,使刀具或者工作台退离到机床参考点（√）6.当数控加工程序编制完成后即可进行正式加工（X）8.切削速度增大时,切削温度升高,刀具耐用度大（X）9.螺纹车削指令G32 X41.0 W-43.0 F1.5是以每分钟1.5mm的速度加工螺纹（X）10.于ZX平面执行圆弧切削的指令可写成G18 G03 Z_ X_ K_I_（√）11.同一工件,不管用数控机床加工还是用普通机床加工,其工件（）12.机床的进给路线就是刀具的刀尖或者刀具中心相对机床的运动轨迹与方向（√）.13.在基准不符合情况下加工，基准不符误差仅仅影响加工尺寸精度，不影响表面的位置精度.（X ）14.在工件上既有平面需要加工，又有孔需要加工时，可使用先加工孔，后加工工平面的加工顺序（√）四.简答题1. 数控机床加工与普通机床加工相比有何特点？答：与普通机床相比，数控机床是一种机电一体化的高效自动机床，它具有下列加工特点：（1）具有广泛的习惯性与较高的灵活性；（2）加工精度高，质量稳固；（3）加工效率高；（4）可获良好的经济效益。

数控机床的加工工艺及编程步骤数控机床是一种通过数字化编程来实现自动化加工的机床。

它具有高精度、高效率、高稳定性等优点，适用于各种复杂形状的工件加工。

下面将介绍数控机床的加工工艺及编程步骤。

一、数控机床的加工工艺1.工件准备：首先需要根据加工需求选择合适的工件，并进行表面清理和定位，以便于后续加工操作。

2.零部件设计：根据产品图纸和加工要求，设计并制作数控机床所需的各个零部件，包括夹具、刀具等。

3.加工参数设置：根据工件的材料、形状和要求，确定加工过程中的各项参数，包括切削速度、切削深度、进给速度等。

4.数控机床的设定：根据工件的形状和要求，设置数控机床的加工程序，包括选择刀具、设定加工路径等。

5.加工过程：将工件加固在数控机床上，并根据设定的加工程序进行加工操作，包括切割、铣削、镗削等。

6.检测与修正：在加工过程中，需要进行质量检测，如测量工件的尺寸精度、表面光洁度等，并根据检测结果进行必要的修正。

7.完成工件：经过上述步骤的加工后，即可得到符合要求的工件，并进行清洁和包装，准备出厂或进行下一步加工。

二、数控机床的编程步骤1.确定坐标系：根据工件的不同形状和加工要求，确定适合的坐标系，包括原点、X、Y、Z轴方向等。

2.编写程序：使用数控机床的操作界面或专业的编程软件，根据工件的形状和要求，编写相应的加工程序。

3.路径设置：根据工件的轮廓和特点，设置刀具的加工路径，包括进给速度、切削深度、进给方向等。

4.刀具选择：根据加工要求和材料特性，选择合适的刀具，并确定刀具的类型、规格和安装位置。

5.加工参数设定：根据工件的材料特性和加工要求，设置切削速度、进给速度、切削深度等加工参数。

6.试切检验：在正式加工之前，进行试切检验，验证程序的正确性和工件的准确性，以确保加工质量。

7.程序调试：将编写好的程序输入数控机床，并进行程序调试，包括路径调整、参数设定等，直至程序运行正常。

8.正式加工：经过上述步骤的准备后，即可进行正式的加工操作，按照编写好的程序，控制数控机床进行加工。

《数控加工工艺与编程》教案全套第一章：数控加工概述1.1 课程目标了解数控加工的定义、特点和分类掌握数控系统的组成及工作原理理解数控加工的基本过程1.2 教学内容数控加工的定义和发展历程数控加工的特点和应用领域数控系统的组成和工作原理数控加工的基本过程和操作步骤1.3 教学方法讲授法：讲解数控加工的定义、特点和分类，数控系统的组成及工作原理演示法：展示数控加工过程和操作步骤实践法：学生动手操作数控机床1.4 教学资源数控机床：用于展示数控加工过程和操作步骤PPT课件：展示教学内容和实例1.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工概念的理解操作演练：评估学生对数控机床操作的熟练程度第二章：数控加工工艺掌握数控加工工艺的基本概念和方法了解数控加工工艺参数的选择和优化理解数控加工刀具的选择和使用方法2.2 教学内容数控加工工艺的基本概念和方法数控加工工艺参数的选择和优化数控加工刀具的选择和使用方法数控加工工艺实例分析2.3 教学方法讲授法：讲解数控加工工艺的基本概念和方法，数控加工工艺参数的选择和优化，数控加工刀具的选择和使用方法案例分析法：分析数控加工工艺实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控加工工艺的应用2.4 教学资源数控机床：用于实践数控加工工艺的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控加工工艺案例：用于案例分析2.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工工艺概念和方法的理解操作演练：评估学生对数控加工工艺应用的熟练程度第三章：数控编程基础掌握数控编程的基本概念和方法了解数控编程的指令系统和编程规则掌握数控编程的基本语句和功能指令3.2 教学内容数控编程的基本概念和方法数控编程的指令系统和编程规则数控编程的基本语句和功能指令数控编程实例分析3.3 教学方法讲授法：讲解数控编程的基本概念和方法，数控编程的指令系统和编程规则，数控编程的基本语句和功能指令案例分析法：分析数控编程实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控编程的应用3.4 教学资源数控机床：用于实践数控编程的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控编程案例：用于案例分析3.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控编程概念和方法的理解操作演练：评估学生对数控编程应用的熟练程度第四章：数控编程实例分析掌握数控编程实例的基本方法和步骤了解数控编程实例的类型和特点掌握数控编程实例的分析和优化方法4.2 教学内容数控编程实例的基本方法和步骤数控编程实例的类型和特点数控编程实例的分析和优化方法数控编程实例分析实例4.3 教学方法讲授法：讲解数控编程实例的基本方法和步骤，数控编程实例的类型和特点，数控编程实例的分析和优化方法案例分析法：分析数控编程实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控编程实例的应用4.4 教学资源数控机床：用于实践数控编程实例的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控编程实例案例：用于案例分析4.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控编程实例的基本方法和步骤的理解操作演练：评估学生对数控编程实例应用的熟练程度第五章：数控加工仿真与操作掌握数控加工仿真的基本方法和步骤了解数控加工仿真的作用和意义掌握数控机床的操作方法和技巧5.2 教学内容数控加工仿真的基本方法和步骤数控加工仿真的作用和意义数控机床的操作方法和技巧数控加工仿真实例分析第六章：数控编程软件的使用6.1 课程目标掌握数控编程软件的基本功能和使用方法了解数控编程软件的类型和特点掌握数控编程软件的操作步骤和技巧6.2 教学内容数控编程软件的基本功能和使用方法数控编程软件的类型和特点数控编程软件的操作步骤和技巧数控编程软件实例操作6.3 教学方法讲授法：讲解数控编程软件的基本功能和使用方法，数控编程软件的类型和特点，数控编程软件的操作步骤和技巧演示法：展示数控编程软件的操作步骤和实例实践法：学生动手操作数控编程软件6.4 教学资源数控编程软件：用于实践数控编程软件的操作PPT课件：展示教学内容和实例数控编程软件操作实例：用于实践操作6.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控编程软件的基本功能和使用方法的理解操作演练：评估学生对数控编程软件操作的熟练程度第七章：数控加工质量控制7.1 课程目标掌握数控加工质量控制的基本概念和方法了解数控加工质量的影响因素掌握数控加工质量的检测和优化方法7.2 教学内容数控加工质量控制的基本概念和方法数控加工质量的影响因素数控加工质量的检测和优化方法数控加工质量控制实例分析7.3 教学方法讲授法：讲解数控加工质量控制的基本概念和方法，数控加工质量的影响因素，数控加工质量的检测和优化方法案例分析法：分析数控加工质量控制实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控加工质量控制的应用7.4 教学资源数控机床：用于实践数控加工质量控制的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控加工质量控制案例：用于案例分析7.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工质量控制的基本概念和方法的理解操作演练：评估学生对数控加工质量控制应用的熟练程度第八章：数控加工故障分析与维护8.1 课程目标掌握数控加工故障的基本概念和分类了解数控加工故障的原因和影响掌握数控加工故障的分析方法和维护技巧8.2 教学内容数控加工故障的基本概念和分类数控加工故障的原因和影响数控加工故障的分析方法和维护技巧数控加工故障实例分析8.3 教学方法讲授法：讲解数控加工故障的基本概念和分类，数控加工故障的原因和影响，数控加工故障的分析方法和维护技巧案例分析法：分析数控加工故障实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控加工故障分析与维护的应用8.4 教学资源数控机床：用于实践数控加工故障分析与维护的应用PPT课件：展示教学内容和实例数控加工故障分析与维护案例：用于案例分析8.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工故障的基本概念和分类的理解操作演练：评估学生对数控加工故障分析与维护应用的熟练程度第九章：数控加工技术的发展趋势9.1 课程目标掌握数控加工技术的发展历程和现状了解数控加工技术的未来发展趋势掌握数控加工技术的发展对行业的影响9.2 教学内容数控加工技术的发展历程和现状数控加工技术的未来发展趋势数控加工技术的发展对行业的影响数控加工技术发展实例分析9.3 教学方法讲授法：讲解数控加工技术的发展历程和现状，数控加工技术的未来发展趋势，数控加工技术的发展对行业的影响案例分析法：分析数控加工技术发展实例实践法：学生动手操作数控机床，实践数控加工技术应用9.4 教学资源数控机床：用于实践数控加工技术应用PPT课件：展示教学内容和实例数控加工技术发展案例：用于案例分析9.5 教学评价课堂问答：检查学生对数控加工技术发展历程和现状的理解操作演练：评估学生对数控加工技术应用的熟练程度第十章：综合练习与实训10.1 课程目标综合运用所学知识进行数控加工工艺与编程的实践操作重点和难点解析：1. 第一章至第五章：数控加工的基本概念、工艺、编程和仿真操作是基础知识点，需要重点关注。

数控加工工艺及编程
数控加工是指以计算机控制机床的加工方式。

相比于传统的手工和半自动加工方式，数控加工具有高效、高精度、高质量等优点，广泛应用于各领域的制造工业中，成为现代制造业的重要组成部分。

数控加工工艺包括机床的选择、夹具的设计、刀具的选择、切削参数的设定等多个方面。

不同的机床适用于不同的加工任务，选择合适的机床是数控加工成功的关键。

夹具作为传递加工力的关键部件，设计合理的夹具能够保证工件的稳定加工，在提高生产效率的同时保证产品质量。

刀具的选择要根据加工材料的硬度、工件大小、加工精度等因素进行考虑。

同时，切削参数的设定也要按照实际情况进行优化，避免过渡切削导致刀具的磨损和加工效率的降低。

在数控加工中，编程也是十分重要的环节。

数控加工需要对机床进行编程，利用计算机指令对机床进行控制，应用程序通过预设参数对机床进行直接控制加工，实现复杂加工过程，从而生产出高精度的产品。

数控加工编程分为手工编程和
CAM系统编程两种形式。

手工编程需要编程师根据工艺要求
手动编写控制指令，实现加工操作。

相对的，CAM系统是一
种计算机辅助制造技术，它不需要编程师参与编程工作，利用程序生成器自动生成程序指令，快速高效地实现加工操作。

数控加工工艺和编程都需要尽可能精确地确保加工操作的准确性和效率，避免刀具、夹具和工件的损坏，降低成本，提
高生产效率，从而提高工业制造的竞争力。

数控加工的不断发展和完善，将进一步提高制造业的质量和效率，推动科技进步和社会发展。

数控加工编程及操作 (一)数控加工编程及操作随着现代工业的发展，数控技术在机械制造领域被广泛应用。

数控加工具有高效、精度高、重复性好等优点，成为工业领域中重要的加工方式之一。

深入学习数控加工编程及操作，可帮助工作者掌握数控加工技能，提高工作效率和品质。

以下是关于数控加工编程及操作的一些基本知识。

一、数控加工的基本概念数控加工是用计算机控制机床完成加工工艺的加工工艺。

它与传统加工相比，具有更高的加工精度和加工效率，且具有稳定性和重复性好的优点。

数控加工可适用多种工件，如高精度零部件、机械配件、工模等等。

二、数控加工编程数控加工编程是指将一系列的机床运动数据转换成机床指令程序的过程。

数控加工编程可以根据加工要求和机床类型选择编程方法，包括手动编程、CAM 编程、自动编程等。

1.手动编程手动编程是一种基本的编程方法，需要编程员用数学、几何等基础知识进行手动计算，然后将结果转化为编程语言，并输入到电脑编制程序。

手动编程人工方式灵活，但容易出现计算错误，适用于简单的加工操作。

2.CAM 编程CAM 编程是计算机辅助制造技术的基础，能够协助编程员根据加工要求直接生成加工程序。

CAM 编程具有高效性和精确度高的优点，便于复杂几何形体和曲面零件的加工工艺。

3.自动编程自动编程是一种智能化的编程方法，是利用计算机生成加工程序，能合理、高效地处理复杂的楔形几何形状和转子表面。

自动编程的最大优点是提高编程效率和精度，可大大节省调试时间。

三、数控加工的操作数控加工的操作流程主要包括三个步骤：机床程序的输入、加工工具装夹和工件装夹。

1.机床程序的输入机床程序的输入是整个数控加工过程的启动。

在输入机床程序之前，需要对加工工艺和加工工件进行详细的分析和计算，以便编写合适的机床程序。

机床程序的输入方式包括手动输入和自动输入。

2.加工工具装夹加工工具的装夹是数控加工的重要步骤。

工具的选择和加工条件的确定取决于工件材质、工件加工尺寸和工艺要求等因素。

目录1.设计题目及零件图 (1)1.1数控车零件设计题目及零件图 (1)1.2数控铣零件设计题目及零件图 (1)2.工艺设计 (2)2.1数控车零件工艺设计 (2)2.1.1工艺分析 (2)2.1.2工艺安排 (2)2.2数控铣零件工艺设计 (3)2.2.1工艺分析 (3)2.2.2工艺安排 (3)3.零件工艺规程 (4)4.程序设计 (4)4.1数控车零件程序设计 (4)4.1.1机床的选择 (4)4.1.2刀具的选择 (4)4.1.3数值计算 (5)4.1.4切削参数的选择 (5)4.2数控铣零件程序设计 (6)4.1.1机床的选择 (6)4.1.2刀具的选择 (6)4.1.3数值计算 (6)4.1.4切削参数的选择 (7)5.数控加工程序清单 (7)5.1数控车零件程序清单 (7)5.2数控铣零件程序清单 (17)6.数控车、铣床程序仿真结果 (16)6.1数控车床程序仿真结果 (16)6.2数控铣床程序仿真结果 (17)7.设计总结 (18)参考书及资料目录文献 (19)1.零件的分析如图1.1所示为轴套零件三维模型图，图1.2所示为轴套二维零件图（图中有不清晰之处请参加CAD图），试制定出该零件的加工工艺方案，编制其数控加工程序，并对程序进行仿真加工。

图1.2 零件三维图图1.1 零件二维图1.1零件的尺寸标注分析零件图上的尺寸是制造、检验零件的重要依据，生产中要求零件图中的尺寸不允许有任何差错。

在零件图上标注尺寸，除要求正确、完整和清晰外，还应考虑合理性，既要满足设计要求，又要便于加工、测量。

关于尺寸标注主要包括功能尺寸、非功能尺寸、公称尺寸、基本尺寸、参考尺寸、重复尺寸等等。

该零件图说标注的尺寸均完整，符合国家要求，位置准确，表达清楚。

1.2零件的几何要素分析从图1.1分析得知，该零件的结构主要由圆柱面、圆弧面、圆锥面、螺纹头、螺纹孔、槽等特征组成，这些特征在普通车床上难以完成，需要在数控车上加工。