数控加工技术

一、数控铣、加工中心操作安全注意事项1、零件加工前，一定要通过试车保证机床的正确工作，例如，在机床上不安装工件和刀具时利用单程序段、进给倍率或机床锁住等检查机床的正确运行，如不能确定机床动作的正确性，机床可能发生误动作。

2操作机床之前，请仔细检查输入的数据3确保指定的进给速度与想要进行的机床操作相适应4当使用刀具补偿功能时，请仔细检查补偿方向和补偿量。

5在机床通电后，CNC单元尚未出现位置显示或报警画面之前，请不要碰MDI面板上的任何键（MDI面板上的有些键专门用可维护和特殊的操作，按下这其中的任何键，可能是CNC 装置处于非正常状态）在这种状态下启动机床，有可能引起机床的误动作。

7坐标示的设定：如果没有设置正确的坐标示，即使指定了正确的指令机床仍有可能发生误动作。

8行程检查，在接通机床电源后，必须进行手动返回参考点，在手动器参考点之前，行程检查功能失效，当不能进行行程检查时，即使出现超程系统也不会发生报警。

数控铣床是一种用途广泛的机床，加工中心、柔性制造单元等都是在其基础上发展起来的。

它主要用于各类较复杂平面、曲面和壳体类零件的加工，如各类模板、样板、叶片、凸轮、连杆和箱体等。

二机床的产生与分类一、数控机床的产生和发展数字控制机床是近代发展起来的一种自动控制机床，通过数字信息自动控制机床的运转。

数控机床的加工程序和运动变量(如坐标方向、位移量、轴的转向和转速等)通过数控装置自动控制，同时具有自动换刀、自动测量、自动润滑和自动冷却等功能。

自1952年美国研制出第一台数控铣床起，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。

) 1、数控(NC)阶段(1952-1970年)第一代数控:1952-1959年采用电子管元件构成的专用NC装置;第二代数控:1959-1964年采用晶体管电路的NC装置;第三代数控:1965-1970年采用小、中规模集成电路的NC装置。

2、计算机数控(CNC)阶段(1970至今)第四代数控:1970-1974年采用大规模集成电路的小型通用计算机数控系统;第五代数控:1974-1990年应用微处理器的计算机数控系统;第六代数控:1990年以后二、数控铣床的分类1按控制功能分类（1）经济性数控铣床（2）全功能性数控铣床（3）高速铣削数控铣床2按进给伺服系统类型分类（1）开环进给伺服系统（2）半闭环进给伺服系统（3）闭环进给伺服系统3按工艺用途(机床类型)分类（1）立式数控铣床（2）卧式数控铣床（3）龙门数控铣床三数控机床的编程基础3.1程序的编制方法1.主要有手工编程和自动编程两类（1）手工编程是指从零件图样分析、工艺处理、数值计算、编写程序清单、输入程序直至程序效验等各个步骤均由人工完成。

适用于点位加工、几何形状不太复杂的零件加工或程序编制中坐标计算较为简单、程序段不多、编制易于实现的场合（2）自动编程是指借助数控语言编程系统或图形编程系统，由计算机来自动生成零件加工程序的过程。

即程序编制工作的大部分或全部由计算机完成，如完成坐标值计算，编写零件加工程序单等，有时甚至能帮助进行工艺处理。

2.编程内容与步骤（1）分析零件图（2）工艺处理（3）数值计算（4）编写程序单（5）输入数控系统（6）程序效验和首件试切3.2程序的结构与格式1一个完整的零件程序由多段程序段组成，每个程序段由多个指令字组成。

每个指令字又有字母（地址符）、数字、符号组成2一般加工程序格式如下：O(0000---9999)N001 G X Y Z F S M T ;N002 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、；；；；；N100 M30;3.3数控机床的坐标轴与运动方向1.（1）X、Y、Z轴的相互关系用右手定则确定大拇指指向为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，根据右手螺旋法则，当大拇指分别指向X、Y、Z轴正方向时，则四指弯曲方向为A、B、C轴的正方向（2.）工件相对运动的刀具静止（3）.远离工件的方向为坐标轴的正方向2.机床坐标轴的确定（以立铣为例）1.Z轴传递切削动力的轴2.X轴平行于导轨面，面对主轴看立柱时，右手所指的水平方向为X轴的正方向2Y轴在确定了X、Z轴的正方向后，可按右手定则来确定Y轴的正方向二、数控机床的组成1、数控机床主要由以下几个部分组成，如图1-4所示。

一、数控机床的工作原理1数控机床的工作原理如图1-5所示。

首先根据被加工零件的状态、尺寸及工艺要求等，手工或通过计算机进行零件加工的程序编制，把加工零件所需的机床各种动作及工艺参数变成数控装置所能接受的程序代码，然后经输入装置送人数控装置。

进入数控装置的信息经一系列的处理和运算转变成脉冲信号，有的脉冲信号传送到机床的伺服系统，经传动装置驭动机床有关运动部件;有的脉冲信号则传送到可编程控制器中，按顺序控制机床的其他辅助动作，如工件夹紧、松开、冷却液的开闭、刀具的自动更换等。

第二章操作设备1）键盘说明：Reset:复位Help:帮助Can:取消Input:输入Shift:换挡键Page:上翻页键Page:下翻页键Alter:替换Insert:插入Delete:删除2)功能键和软键：2.1功能键: POS：显示位置画面PROG：显示程序画面OFS/SET：显示刀偏/设定画面SYSTEM：显示系统画面MESSAGE：显示信息画面CSTM/GR：显示用户宏画面或图形画面2.2软键：2.3画面的一般操作：1）在MDI面板上按功能键。

属于选择功能的章选择软件出现。

2）按其中一个章选择软键。

与所选的章相对应的画面出现。

如果目标章的软键未显示，则按继续菜单键（下一个菜单键）。

3）当目标章画面显示时，按操作选择键显示被处理的数据。

4）为了重新显示章选择软键，按返回菜单键。

3）电源通/断：1.检查CNC机床外表是否正常。

(例：检查前门和后门是否已关闭)2.根据机床制造厂的说明书接通电源。

3.在电源接通后，检查位置画面的显示。

如果接通电源时发生报警，会显示报警画面。

4.检查风扇电机是否旋转。

警告：电源接通后，在位置画面或报警画面出现之前，不要去碰它们。

幕些键是用于维护或是专用的。

当它们被按时，可能会发生意想不到的现象。

第三章手动操作3.1手动返回参考点：步骤:1.按返回参考点开关，它是方式选择开关之一。

2.为了减小速度，按快速移动倍率开关。

3.按与返回参考点相应的进给轴和方向选择开关。

按住开关直到刀具返回到参考点。

当刀具返回到参考点后，返回参考点完成灯点亮。

4.对其它轴执行同样的操作。

3.2 JOG进给：步骤:1.按手动连续开关，它是方式选择开关之一种。

2.按进给轴和方向选择开关，机床沿相应的轴的相应方向移动。

在开关被按期间，机床按参数（1423号）设定的进给速度移动。

开关一释放，机床就停止。

3.手动连续进给速度可由手动连续进给速度倍率刻度盘调整。

4.若在按进给轴和方向选择开关期间按了快速移动开关，则在快速移动开关被按期间，机床按快速移动速度运动。

在快速移动期间，快速移动倍率有效。

说明: 返回参考点之前的快速移动：如果在电源接通后没有进行过返回参考点，按‘快速移动’按钮，不能实现快速运动，但保持手动连续进给运动。

3.3增量进给:步骤:1.按【INC】开关，它是方式选择开关之一种。

2.用倍率开关选择每步移动的倍率。

3.按进给轴和方向选择开关，机床沿选择的轴和方向移动。

每按一次开关，就移动一步。

其进给速度与手动连续进给速度一样。

4.在按进给轴和方向选择开关期间按快速移动开关，机床将按快速移动速度移动。

说明：1）在快速移动时快速移动倍率有效。

2）刀具沿X轴的移动距离可以用直径指定。

3.4手轮进给：步骤:1.按【HANDEL】开关，它是方式选择开关之一种。

2.按手轮进给轴选择开关，选择一个机床要移动的轴。

3.按手轮进给倍率开关，选择机床移动的倍率。

手摇脉冲发生器转过一个刻度机床移动的最小距离等于最小输入增量单位。

4.旋转手轮机床沿选择轴移动。

旋转手轮360°，机床移动距离相当于100 个刻度的距离。

3.5手动绝对值通和断：略总而言之：手动操作分以上5种类型：手动返回参考点、JOG进给、增量进给、手轮进给、手动绝对值通和断。

第四章自动运行4.1存储器运行：步骤：1.按【MEMORY】方式选择按钮。

2.从存储的程序中选择一个程序：1)按【PROG】显示程序画面2)按地址键【O】3)用数字键输入程序号4)按【O SRH】软键3按机床操作面板上循环启动按钮，自动运行起动，而且循环起动灯‘LED’点亮。

当自动运行结束时，循环起动灯灭。

4.为了中途停止或取消存储器运行，按一下步骤进行：1）停止存储器运行：按机床操作面板上进给暂停按钮。

机床的响应如下：A.当机床正在移动时，进给减速并停止。

B.当暂停正在执行时，暂停就停止。

C.当M、S或T下功能被执行时，在M、S、T下完成之后机床停止。

2）结束存储器运行：A.按MDI面板上的RESET【复位】键，自动运行结束并进入复位状态。

B.当在运行期间被复位时，移动减速然后停止。

数控铣床的系统功能主要有五类:一、表4-1是日本FANUC公司铣镜类数控系统的部分G功能指令。

二、三、绝对编程和增量编程指令G90 ,G91四、快速点定位指令G00五、直线插补指令G01六、圆弧插补命令G02、G03七、暂停指令G04八、刀具长度补偿指令G43、G44 , G49九、刀具半径补偿指令G41、G42 , G40十、辅助功能十一、辅助功能也称M功能，由地址字M及其后两位数字组成。

辅助功能是用来指令机床辅助动作及状态的，如主轴旋转方向和起动、停止，切削液供给和关闭，夹具夹紧和松开、更换刀具等功能。

表4-2是数控机床常用的辅助功能表。

十二、十三、表4-2中的M00是指在指定程序段完成后，进给运动、主轴回转、切削液等均停止，以便进行手动操作。

若要继续执行加工程序，必须重新按启动按钮。

十四、进给功能十五、进给功能用来指定刀具相对于工件的进给速度十六、主轴转速功能十七、主轴转速功能也称为S功能，用于指定主轴转速。

一般是直接指定转速,十八、刀具功能是用来选择刀具和进行刀具补偿调用的，一般由T后接四位数字组成，前两位是刀具号，后两位是刀具补偿值组别号十九、固定循环功能及指令见表4-4二十、固定循环的动作孔加工固定循环通常由以下6个动作组成:二十一、动作1X轴和Y轴定位，刀具快速定位到孔加工的位置。

二十二、动作2快进到R点，刀具自初始点快速进给到R点(准备切削位置)。

二十三、动作3孔加工，以切削进给方式执行孔加工的动作。

二十四、动作4在孔底的动作，包括暂停、主轴准停、刀具移位等动作二十五、动作5返回到R点，继续下一步的孔加工。