数控机床编程与操作实践指导书.docx

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 工零件图样编 制 工零件图样 编 制 程 序 信 息 载 体 数 控 装 置 伺 服 系 统 成 品 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 数控装置 伺服系统 数控机床 测量装置 数控机床的加工过程如下图所示： 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 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 X， X 轴 Y， Z 轴旋 转的圆周进给坐标轴分别用 A， B， C 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