数控机床编程与操作实践指导书.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：数控机床编程与操作实践指导书XXXDX机械系目录1．数控机床概述2．数控机床的坐标系统3．程序结构、格式4．常用编程指令5．NC系统操作面板及手持单元6．数控铣床编程操作实践7．数控车床编程操作实践8．电火花线切割机床基本操作与编程简介9．加工中心及CAD/CAM简介一、数控机床概述数控机床简言之就是用数字信息控制进而实现自动化加工过程的机床设备。机床一经调整完毕整个加工过程无需人来干预具有适应性强、加工精度高、质量稳定和生产效率高等优点是现代机械加工业实现柔性化、集成化、智能化生产的基础设备。它广泛用于航空、航天、造船、汽车、模具等各机械制造领域。数控机床的工作原理如下图所示：信息载体测量装置数控机床伺服系统数控装置数控机床的加工过程如下图所示：工件图样编制程序信息载体数控机床伺服系统数控装置零件图编制程序信息载体机床加工伺服系统数控装置成品1．分类数控机床按工艺用途可分为数控车床（包括车削中心）、数控铣床、数控电加工机床和其他派生机床。其中车削中心也属数控车床它可在一次装夹中完成回转零件的几乎所有加工序。数控铣床又可分为镗铣床和加工中心加工中心具有刀库与自动换刀功能工件一次装夹后可完成铣、镗、钻、铰和攻丝等多种加工工序。常见的数控电加工机床一般有电火花成型机床、电火花线切割机床和数控激光切割机床。按运动方式可分为点位控制、直线控制和轮廓控制三种。2．数控机床与普通机床的主要区别1）CNC机床一般具有手动加工（用电手轮）、机动加工和控制程序自动加工功能加工过程中一般不需要人工干预。普通机床只有手动加工和机动加工功能加工过程全部由人工干预。2）CNC机床一般具有CRT屏幕显示功能。显示加工程序、多种工艺参数、加工时间、刀具运动轨迹以及工件图形等。数控机床一般还具有自动报警显示功能根据报警信号或报警提示可以迅速查找机器故障。而普通机床不具备上述功能。3）CNC机床主传动和进给传动采用直流或交流无级调速伺服电动机。一般没有主轴变速箱和进给变速箱传动链短。而普通机床主传动和进给传动一般采用三相交流异步电动机由变速箱实现多级变速以满足工艺要求机床传动链长。4）CNC机床具有多坐标轴联动功能合成复杂的加工轨迹。5）CNC机床一般具有工件测量系统。加工过程中一般不需要进行工件尺寸的人工测量。而普通机床在加工过程中必须由人工不断地进行测量以保证工件的加工精度。6）CNC机床与普通机床最显著的区别是当对象（工件）改变时数控机床只需改变加工程序（应用软件）不需要对机床作较大的调整即能加工出各种不同的工件。二、数控机床的坐标系统在数控机床上加工零件时刀具与工件的相对运动必须在确定的坐标系中才能按规定的程序进行加工。1．标准坐标系和运动方向的命名为了便于编程时描述机床的运动简化程序的编制方法保证程序的通用性数控机床的坐标和运动方向均已标准化。我国机械工业部于1982年颁布了JB3051—82《数字控制机床的坐标和运动方向的命名》标准该标准与IS0841等效。其命名原则和规定如下：1）刀具相对于静止工件而运动编程时一律假定工件不动而刀具运动所以对于程编人员来说即使不知道是刀具移近工件还是工件移近刀具也能编出正确的程序。2）标准坐标系的规定数控机床的坐标系采用右手笛卡儿直角坐标系如下图所示。图中大拇指的指向为X轴的正方向食指的指向为Y轴的正方向中指的指向为Z轴的正方向。围绕XYZ轴旋转的圆周进给坐标轴分别用ABC表示其方向以右手螺旋法则确定。对于工件运动而不是刀具运动的机床在坐标系命名时在坐标系的符号上应加注标记“′”以示区别如X′、Y′、Z′等。3）运动方向的规定刀具与工件之间距离增大的方向为坐标轴的正方向。按相对运动的关系工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反即有：+X=-X′+Y=-Y′+Z=-Z′+A=-A′+B=-B′+C=-C′右手迪卡尔直角坐标系2．数控机床坐标轴的确定1）Z轴的运动是由传递切削力的主轴所决定。与主轴轴线平行或重合的坐标轴即为Z轴。对铣床、钻床、镗床等机床是主轴带动刀具旋转；对车床、磨床等是主轴带动工件旋转。如果机床上有几个主轴则选一垂直于机床工作台的、常用的主轴为Z主轴。对于没有回转主轴的机床(如牛头刨床)则指定垂直于工作台面的轴为Z轴。如有另一轴平行于Z轴则定义为W轴还有第三轴平行于Z轴则定义为R轴。2）X轴通常是水平轴垂直于Z轴且位于与工件定位平面相平行的水平面。在刀具旋转的机床上(如铣床、钻床、镗床)如Z轴是水平的(卧式)则由主轴向工件看X轴的正方向指向右方；如Z轴是垂直的(立式)则由主轴向立柱看X轴的正方向指向右方。因此