新数控铣床实训课件

数控铣床实训指导数控铣床实训指导数控数控铣铣床床实训实训指指导导安徽工程大学工程研安徽工程大学工程研发发与与训练训练中心中心11.必须按要求穿好工作服，长发盘起，带上工作帽，不许带手套2.机床实际操作期间，不能玩手机等做与实训无关的事情。3.未经同意，不能随意打开机床，并且机床按钮不能随意操作。4.只允许单人单机操作，其他人员不能随意插手。5.认真听实训指导老师的讲解与示范，不得大声喧哗。6.严禁用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其他 运动部位，铁屑必须用铁钩子或毛刷来清理。7.在操作过程中遇到任何问题，及时找老师解决。8.加工结束，按要求关闭机床，并清理机床和周围环境。数控数控铣铣床安全操作床安全操作规规程程1.必必须须按要求穿好工作服，按要求穿好工作服，长发盘长发盘起，起，带带上上2一、数控机床概论二、数控铣床介绍三、数控铣床操作面板的使用及基本操作四、数控铣床常用刀具与夹具的介绍五、数控铣床的工件类型六、数控铣床加工工艺与编程七、数控铣床对刀操作八、数控铣床的加工与程序的运行学学习习要点一、数控机床概要点一、数控机床概论论3第一章第一章 数控机床概论数控机床概论本章主要内容：1 数控机床的概念2 数控机床的组成及特点3 数控机床的分类4 数控机床的发展趋势第一章第一章 数控机床概数控机床概论论本章主要内容：本章主要内容：1 数控机床的概念数控机床的概念2 41.1 数控机床概论数控机床概论数控机床是指装备了数控系统的机床。数控机床适于加工形状复杂、精度要求高或者在普通机床上难以加工的零件。目前，数控机床已经广泛应用于宇航、汽车、船舶、机床、轻工、纺织、电子、通用机械、工程机械等几乎所有的制造企业。1.1 数控机床概数控机床概论论一一 数控机床概念数控机床是指装数控机床概念数控机床是指装备备了数控了数控51.2 数控机床的组成及特点数控机床的组成及特点输入输出设备计算机控制装置伺服系统机床本体位置检测反馈装置1.2 数控机床的数控机床的组组成及特点一成及特点一 数控机床的数控机床的组组成成输输入入输输出出设备设备6n n 数控机床各组成部分的功能与工作原理数控机床各组成部分的功能与工作原理数控机床各组成部分的功能与工作原理数控机床各组成部分的功能与工作原理输入输入 输出设备输出设备 输入设备输入设备的主要功能是将的主要功能是将零件加工程序、机床参数及刀具零件加工程序、机床参数及刀具补偿等数据输入到计算机数控装补偿等数据输入到计算机数控装置（如置（如 键盘、光电阅读器、通讯键盘、光电阅读器、通讯接口等）接口等）输出设备输出设备主要是将零件的加主要是将零件的加工过程和机床的运行状态工过程和机床的运行状态等打印或显示输出等打印或显示输出，以便于工作人员操作，以便于工作人员操作（如（如 CRTCRT显示器、显示器、LEDLED显示器、显示器、LCDLCD显示器以及各信号指示灯、显示器以及各信号指示灯、报警蜂鸣器等）报警蜂鸣器等）数控机床各数控机床各组组成部分的功能与工作原理成部分的功能与工作原理输输入入 输输出出设备输设备输出出设备设备7计算机数控装置计算机数控装置计算机数控装置简称数控装置或计算机数控装置简称数控装置或CNCCNC，是数控机床最重要的，是数控机床最重要的控制核心控制核心。他相当于一个人的大脑，主要负责接收。他相当于一个人的大脑，主要负责接收输入的加输入的加工信息、存储于计算机有关数据、逻辑判断以及控制输入输工信息、存储于计算机有关数据、逻辑判断以及控制输入输出等。同时计算机数控装置还要向机床各个驱动机构发出运出等。同时计算机数控装置还要向机床各个驱动机构发出运动指令，协调机床各部件并准确执行零件的加工程序。动指令，协调机床各部件并准确执行零件的加工程序。计计算机数控装置算机数控装置计计算机数控装置算机数控装置简简称数控装置或称数控装置或CNC，是数控机床，是数控机床8机床本体机床本体机床本体就是用来完成各种切削加工的机械部件，机床本体就是用来完成各种切削加工的机械部件，是数控机床的主体部分。是数控机床的主体部分。机床本体机床本体就是用来完成各种切削加工的机械部件，机床本体机床本体就是用来完成各种切削加工的机械部件，9位置检测反馈装置位置检测反馈装置位置检测装置在数控机床中有着相当位置检测装置在数控机床中有着相当重要重要的作用，的作用，他通过传感器对机床的转速进给他通过传感器对机床的转速进给实际位置实际位置进行检进行检测，并将角位移或直线位移转换成点信号，反馈测，并将角位移或直线位移转换成点信号，反馈到计算机数控装置，与给定位置进行比较。进而到计算机数控装置，与给定位置进行比较。进而对伺服系统发出运动指令，对产生的误差进行补对伺服系统发出运动指令，对产生的误差进行补偿，以确保机床的移动部件能够偿，以确保机床的移动部件能够精确的移动精确的移动到所到所要求的位置。要求的位置。位置位置检测检测反反馈馈装置位置装置位置检测检测装置在数控机床中有着相当重要的作用，装置在数控机床中有着相当重要的作用，10数控机床作为一种高自动化、高柔性、高精度、高效率的机械加工设备，具有以下优点:适应范围广 生产准备周期短 工序高度集中 生产效率和加工精度高 能完成复杂型面的加工 有利于生产管理的现代化二二 数控机床的特点数控机床作数控机床的特点数控机床作为为一种高自一种高自动动化、高柔性、高精度、化、高柔性、高精度、111.3 数控机床的分类数控机床的分类 切削类切削类数控机床是指具有切削加工性能的数控机床。最常用的普通型数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控镗床、数控磨床和数控齿轮加工机床等金属切削类机床。成型类成型类数控机床是指具有通过物理方法改变工件形状功能的数控机床。它是采用挤、冲、压、拉等成型工艺方法对零件进行加工的。1.3 数控机床的分数控机床的分类类一一 按工按工艺艺用途分用途分类类 切削切削类类切削切削12电加工类电加工类数控机床是指采用电加工技术加工零件的数控机床，常见的有数控电火花成型机床、数控电火花线切割机床、数控火焰切割机、数控激光加工机等。快速成型机快速成型技术是一项制造新技术。其加工过程是：设计加工零件的三维模型 沿Z向将模型离散为一系列有序单元根据每个单元的轮廓信息设定加工参数，自动生成数控代码以平面加工方式加工每个单元，并且自动粘接成物理实体。电电加工加工类电类电加工加工类类数控机床是指采用数控机床是指采用电电加工技加工技术术加工零件的数控机加工零件的数控机13点位控制数控机床其特点是数控系统只控制运动部件目标点的精确位置，而不控制运动部件的运动路径。点位控制数控机床在运动过程中刀具不进行切削，当刀具或工件到达目标点位置再开始加工。数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床和数控电焊机等均是采用点位控制方式。二二 按运按运动动方式分方式分类类点位控制数控机床其特点是数控系点位控制数控机床其特点是数控系统统只控制只控制14 直线控制数控机床其特点是除了控制机床的运动部件目标点的精确位置外，还能实现在起点和目标点之间沿直线或斜线的切削进给运动。早期的数控车床、数控铣床和数控镗床均是采用直线控制方式。轮廓控制数控机床其特点是同时对两个或两个以上坐标轴的位移和速度进行连续相关的控制，以实现任意轮廓轨迹加工，从而取代各种类型的仿形加工。直直线线控制数控机床其特点是除了控制机床的运控制数控机床其特点是除了控制机床的运动动部件目部件目标标点的精确点的精确15开环控制数控机床开环控制数控机床的系统没有检测反馈装置，因此机床结构简单、调试和维修方便、成本低、加工精度低。全闭环控制数控机床全闭环控制数控机床装有检测反馈装置，在机床移动部件上直接安装直线位移检测装置。加工精度高、结构复杂、调试和维修难度大、成本高。三三 按伺服按伺服驱动驱动的控制方式分的控制方式分类类开开环环控制数控机床开控制数控机床开环环控制数控控制数控16半闭环控制数控机床半闭环控制数控机床的系统也装有检测反馈装置，它和全闭环控制数控机床的区别是其检测装置采用角位移检测原件，安装在伺服电动机轴或滚珠丝杠的端部。其加工精度、调试和维修等性能介于开环和全闭环之间。应用较广泛。半半闭环闭环控制数控机床半控制数控机床半闭环闭环控制数控机床的系控制数控机床的系统统也装有也装有检测检测反反馈馈装装171.4 1.4 数控机床的发展趋势数控机床的发展趋势 高速度与高精度化高柔性化复合化多功能化智能化造型宜人化绿色生态化1.4 数控机床的数控机床的发发展展趋势趋势 高速度与高精度化高柔性化复高速度与高精度化高柔性化复18第二章第二章 数控铣床介绍数控铣床介绍本章主要内容：1 数控铣床的组成2 数控铣床结构的主要特点3 数控铣床的分类4 数控铣床的运动系统第二章第二章 数控数控铣铣床介床介绍绍本章主要内容：本章主要内容：1 数控数控铣铣床的床的组组成成2 192.1 2.1 数控铣床的组成数控铣床的组成防护装置特殊功能装置-刀具破损监控辅助系统-液压气动冷却润滑工件定位工件定位装置和附件装置和附件进给传动进给传动系统系统主传动系统主传动系统基础部件基础部件数控铣床数控铣床组成组成2.1 数控数控铣铣床的床的组组成防成防护护装置特殊功能装置特殊功能辅辅助系助系统统工件定位工件定位进给进给202.2 2.2 数控铣床结构的主要特点数控铣床结构的主要特点高刚度和高抗振性减少热变形的影响简化传动系统机械结构高传动效率和无间隙传动装置低摩擦系数的导轨2.2 数控数控铣铣床床结结构的主要特点高构的主要特点高刚刚度和高抗振性减少度和高抗振性减少热变热变形的形的212.3 2.3 数控铣床的分类数控铣床的分类图片一2.3 数控数控铣铣床的分床的分类类一一 立式立式铣铣床床图图片一片一22图片二图图23图片一二二 卧式卧式铣铣床床图图片一片一24图片二图图252.4 2.4 数控铣床的运动系统数控铣床的运动系统其作用是将主轴电动机的原动力通过传动系统变成可用于切削加工的切削力矩和切削速度。工作台的X轴移动滑枕的Y轴移动升降台的Z轴移动2.4 数控数控铣铣床的运床的运动动系系统统一一 主主传动传动系系统统其作用是将主其作用是将主轴电动轴电动26第三章第三章 数控铣床操作面板的使用及基本操作数控铣床操作面板的使用及基本操作本章主要内容：1 操作面板及功能键的介绍2 数控铣床基本操作介绍第三章第三章 数控数控铣铣床操作面板的使用及基本操作本章主要内容：床操作面板的使用及基本操作本章主要内容：1273.1 3.1 操作面板及功能键的介绍操作面板及功能键的介绍 3.1 操作面板及功能操作面板及功能键键的介的介绍绍一一 操作面板操作面板28二二 功能功能键键介介绍绍29新数控新数控铣铣床床实训课实训课件件303.2 3.2 数控铣床基本操作介绍数控铣床基本操作介绍开机顺序：开机顺序：1.检查机床外表是否正常，电控柜门是否关上，急停按钮是否按下2.将机床总电源打开3.将数控系统上电4.待机床面板显示正常后，将急停按钮旋开并将机床复位5.(回参考点)（确定机床坐标系）关机顺序：关机顺序：1.将Z轴上升到一定高度，x、y回到大致中间位置2.按下“急停”按钮3.关闭数控系统电源4.关闭电源总开关3.2 数控数控铣铣床基本操作介床基本操作介绍绍开机开机顺顺序：一序：一 开机关机开机关机顺顺序序31v在运行程序前必须先进行机床回零操作，即将在运行程序前必须先进行机床回零操作，即将主轴回机床原点主轴回机床原点(参考点参考点)，以建立正确的机床，以建立正确的机床坐标系。坐标系。v手动回零操作步骤手动回零操作步骤:v1)将操作方式选择旋扭置于将操作方式选择旋扭置于 ZRM 位置；位置；v2)通过手动轴选择旋钮分别选择回零轴；通过手动轴选择旋钮分别选择回零轴；v3)按正方向按钮所选轴即可回机床原点。按正方向按钮所选轴即可回机床原点。v当坐标轴回机床原点时当坐标轴回机床原点时,CRT上的上的 X、Y、Z坐坐标值产生变化，当变为标值产生变化，当变为“0.000”时，如图所时，如图所示，且回零指示灯会亮示，且回零指示灯会亮 这说明这说明X、Y、Z轴已经达到了机械原点的位轴已经达到了机械原点的位置置,它们的机械坐标值都为它们的机械坐标值都为“0”。若机床有第。若机床有第轴时，其回零的操作方法与其它轴相同。轴时，其回零的操作方法与其它轴相同。机床回零显示机床回零显示 二二 回零操作机床回零回零操作机床回零显显示示 32手动连续进给每次只能移动一个轴运动。手动连续进给每次只能移动一个轴运动。操作步骤：操作步骤：1)将操作方式选择旋钮置于将操作方式选择旋钮置于JOG 位置；位置；2)通过手动轴选择旋钮和方向按钮，选择需要移动的轴和方向，通过手动轴选择旋钮和方向按钮，选择需要移动的轴和方向，即在控制面板上选择坐标轴和方向按钮即在控制面板上选择坐标轴和方向按钮(有的机床可直接分别按住有的机床可直接分别按住机床操作面板上的机床操作面板上的+X或或-X、+Y或或-Y、+Z或或-Z移动按钮移动按钮)；3)按住手动按钮按住手动按钮,可实现该轴的连续进给，松开按钮，则该轴停止可实现该轴的连续进给，松开按钮，则该轴停止移动。若要改变进给速度的快慢可通过调整进给倍率旋钮来实现的。移动。若要改变进给速度的快慢可通过调整进给倍率旋钮来实现的。快速进给速度的快慢、时间常数及加减速方式与程序指令中的快速进给速度的快慢、时间常数及加减速方式与程序指令中的快速进给（快速进给（GOO指令）相同，它都是由系统参数决定的。指令）相同，它都是由系统参数决定的。操作步骤：操作步骤：1)将操作方式旋钮置于将操作方式旋钮置于RAPID位置；位置；2)3)步同手动进给操作。步同手动进给操作。手手动连续进给动连续进给每次只能移每次只能移动动一个一个轴轴运运动动。三。三 手手动进给动进给操作快速操作快速进给进给33在实际生产中，使用手摇脉冲发生器可以让操作者容易控制和观察在实际生产中，使用手摇脉冲发生器可以让操作者容易控制和观察机床移动情况。机床移动情况。操作步骤：操作步骤：1)将操作方式旋钮置于将操作方式旋钮置于HANDLE位置；位置；2)选择所需要移动的坐标轴；选择手摇脉冲倍率；选择所需要移动的坐标轴；选择手摇脉冲倍率；3)转动手摇脉冲发生器，右转为正方向移动，左转为负方向移动。转动手摇脉冲发生器，右转为正方向移动，左转为负方向移动。将操作方式旋钮置于将操作方式旋钮置于JOG位置；按下机床控制面板的主轴的位置；按下机床控制面板的主轴的CW(正转正转)、CCW(反转反转)或或STOP(停止停止)按钮，即可启按钮，即可启/停主轴。停主轴。在在实际实际生生产产中，使用手中，使用手摇摇脉冲脉冲发发生器可以生器可以让让操作者容易控制和操作者容易控制和观观察机察机34第四章第四章 数控铣床常用刀具的介绍数控铣床常用刀具的介绍本章主要内容：1 1 数控刀具材料数控刀具材料2 2 数控铣削对刀具的要求数控铣削对刀具的要求3 3 数控铣削常用刀具数控铣削常用刀具4 4 数控铣削常用夹具数控铣削常用夹具第四章第四章 数控数控铣铣床常用刀具的介床常用刀具的介绍绍本章主要内容：本章主要内容：1 数控刀具数控刀具354.1 数控刀具材料数控刀具材料 数数数数控控控控刀刀刀刀具具具具的的的的材材材材料料料料高速钢高速钢高速钢高速钢 钨钴类钨钴类钨钴类钨钴类钨钛钴类钨钛钴类钨钛钴类钨钛钴类MoMo系高速钢系高速钢系高速钢系高速钢WW系高速钢系高速钢系高速钢系高速钢硬质合金硬质合金硬质合金硬质合金钨钛钽（铌）钴类钨钛钽（铌）钴类钨钛钽（铌）钴类钨钛钽（铌）钴类陶瓷陶瓷陶瓷陶瓷 纯氧化铝类（白色陶瓷）纯氧化铝类（白色陶瓷）纯氧化铝类（白色陶瓷）纯氧化铝类（白色陶瓷）TiCTiC添加类（黑色陶瓷）添加类（黑色陶瓷）添加类（黑色陶瓷）添加类（黑色陶瓷）立方碳化硼立方碳化硼立方碳化硼立方碳化硼 聚晶金刚石聚晶金刚石聚晶金刚石聚晶金刚石 4.1 数控刀具材料数控刀具材料 数控刀具的材料高速数控刀具的材料高速钢钢 钨钴类钨钛钴钨钴类钨钛钴364.2 4.2 数控铣削对刀具的要求数控铣削对刀具的要求a、铣刀的刚性要好，已适用于大切削用量的要求，也可适应切削加工中难以调整切削用量的特点。b、铣刀的耐用度要高，使磨损减少，提高零件的表面质量与加工精度。刀具选择总的原则：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，提高刀具加工的刚性。4.2 数控数控铣铣削削对对刀具的要求刀具的要求a、铣铣刀的刀的刚刚性要好，已适用于大性要好，已适用于大374.3 4.3 数控铣削常用刀具数控铣削常用刀具a、立铣刀 b、面铣刀c、磨具铣刀d、键槽铣刀e、鼓形铣刀f、成型铣刀4.3 数控数控铣铣削常用刀具削常用刀具a、立、立铣铣刀刀 b、面、面铣铣刀刀c、磨具、磨具铣铣刀刀38数控铣床常用刀具数控铣床常用刀具数控数控铣铣床常用刀具床常用刀具39数控刀具数控刀具数控刀具数控刀具40数控车床刀具数控车床刀具数控数控车车床刀具床刀具414.4 4.4 数控铣削常用夹具数控铣削常用夹具按机床工艺规程的要求，保证工件获得相对于机床和按机床工艺规程的要求，保证工件获得相对于机床和刀具的刀具的正确位置正确位置，并通过夹紧工件保证在加工过程中，并通过夹紧工件保证在加工过程中始终保持工件位置正确的工艺装备，始终保持工件位置正确的工艺装备，称为称为机床夹具机床夹具。4.4 数控数控铣铣削常用削常用夹夹具一具一 夹夹具的概念按机床工具的概念按机床工艺规艺规程的要求程的要求42分类分类回转工作台回转工作台分度头分度头平口虎钳平口虎钳二二 数控数控铣铣床常用床常用夹夹具分具分类类回回转转工作台分度工作台分度头头平口虎平口虎钳钳43平口虎钳平口虎钳平口虎平口虎钳钳44新数控新数控铣铣床床实训课实训课件件45回转工作台回转工作台分度头分度头回回转转工作台分度工作台分度头头46五五 数控铣床的工件类型数控铣床的工件类型 1、平面类零件：加工面为平行、垂直于水平面或其加工面于水平面的夹角为定角的零件。平面类零件的特点：各加工单元是平面，或可以展开成为平面。平面类零件的加工：一般只需要三坐标铣床两轴联动即可。五五 数控数控铣铣床的工件床的工件类类型型 1、平面、平面类类零件：加工面零件：加工面为为平平47 2、变斜角零件：加工面与水平面的夹角呈连续变化 的零件。加工面不能展开为平面。加工方法：四轴或五轴联动。2、变变斜角零件：加工面与水平面的斜角零件：加工面与水平面的夹夹角呈角呈连续变连续变化化 48 3、曲面类零件：加工面为空间曲面的零件。例如：球面。加工方法：四轴或五轴联动，必要时配备球头铣刀。3、曲面、曲面类类零件：加工面零件：加工面为为空空间间曲面的零件。曲面的零件。49第六章第六章 数控铣床加工工艺与编程数控铣床加工工艺与编程本章主要学习内容：1 1 数控加工总过程数控加工总过程2 2 数控铣床的坐标系统数控铣床的坐标系统3 3 数控铣床编程知识数控铣床编程知识4 4 数控铣床编程实例数控铣床编程实例第六章第六章 数控数控铣铣床加工工床加工工艺艺与与编编程本章主要学程本章主要学习习内容：内容：1 数控加工数控加工506.1 6.1 数控加工总过程数控加工总过程v1、分析图样v2、确定加工工艺规程v3、确定坐标系,进行数值计算v4、编写加工程序v5、校验程序与首件试切6.1 数控加工数控加工总过总过程程1、分析、分析图样图样516.2 6.2 数控铣床的坐标系统数控铣床的坐标系统1)1)机床坐标系：由机床厂家设定，用户不能任机床坐标系：由机床厂家设定，用户不能任 意改。意改。机床坐标系原点又称为机床参考点。机床坐标系原点又称为机床参考点。数控铣床有两个坐标系：数控铣床有两个坐标系：2)2)工件坐标系：是人为设定的，用于确定工件几何图形上工件坐标系：是人为设定的，用于确定工件几何图形上 各几何要素的位置，为编程提供数据基础，所以又叫做各几何要素的位置，为编程提供数据基础，所以又叫做 编程坐标系，该坐标系的原点叫做工件原点。该坐标系编程坐标系，该坐标系的原点叫做工件原点。该坐标系 与机床坐标系是不重合的。与机床坐标系是不重合的。6.2 数控数控铣铣床的坐床的坐标标系系统统一、数控一、数控铣铣床坐床坐标标系系1)机床坐机床坐标标系系52XXYYZZX XY YZ ZXYZXYZ531 1）遵循右手笛卡尔直角坐标系原则）遵循右手笛卡尔直角坐标系原则数控机床采用的是右手笛卡尔的直角三坐标系统，X、Y、Z三轴之间的关系遵循右手定则。如右图所示，右手三指尽量互成直角，拇指指向X轴正方向，食指指向Y轴正方向，中指指向Z轴正方向。二、二、标标准（机床）坐准（机床）坐标标系的确定系的确定1）遵循右手笛卡）遵循右手笛卡尔尔直角坐直角坐标标系原系原则则542 2）运动方向的确定）运动方向的确定原则：原则：刀具远离工件的方向便是机床某一运动的正方向。刀具远离工件的方向便是机床某一运动的正方向。在铣床上，认为工作台不动，刀具移动。在铣床上，认为工作台不动，刀具移动。1.1.Z Z坐标的确定：与主轴轴线平行的坐标成为坐标的确定：与主轴轴线平行的坐标成为Z Z坐标，刀具远离工件的坐标，刀具远离工件的 方向为正方向。方向为正方向。2.X坐标的确定：在坐标的确定：在X、Y平面上，工作台不动，刀具远离工件的方向平面上，工作台不动，刀具远离工件的方向 为正方向。为正方向。3.Y坐标的确定：在坐标的确定：在X、Y平面上，工作台不动，刀具远离工件的方向平面上，工作台不动，刀具远离工件的方向 为正方向。为正方向。2）运）运动动方向的确定原方向的确定原则则：刀具：刀具远远离工件的方向便是机床某一运离工件的方向便是机床某一运动动的的55三、三、绝对绝对坐坐标标与增量坐与增量坐标标566.3 6.3 数控铣床编程数控铣床编程6.3 数控数控铣铣床床编编程一、程一、编编程的含程的含义义571 1）数控编程的原则数控编程的原则：编写程序时，均假设工件不动，刀具相对移动的原则。编写程序时，均假设工件不动，刀具相对移动的原则。2 2）程序结构程序结构：N10 G90 G54 G00 M03N20 X20.0 Y10.0N30 G01 Y50.0 F200N40 X50.0N50 Y20.0N60 X10.0N70 G00 X-10.0 Y-20.0N80 M05 N90 M30O0001程序号程序号程序段程序段程序结束程序结束二、数控二、数控编编程的原程的原则则及程序的及程序的结结构构1）数控）数控编编程的原程的原则则：编编写程序写程序时时581 1）准备功能指令（）准备功能指令（G G代码）代码）用来实现刀具轨迹控制各进给轴的运动，如直线圆弧插补、用来实现刀具轨迹控制各进给轴的运动，如直线圆弧插补、进给控制、坐标系原点偏置及变换、尺寸单位设定、刀具偏进给控制、坐标系原点偏置及变换、尺寸单位设定、刀具偏置及补偿等。这一类称之为置及补偿等。这一类称之为G G代码。代码。分为分为模态指令模态指令和和非模态指令非模态指令。模态指令表示在程序中一经被应用，直到出现同组其它任一模态指令表示在程序中一经被应用，直到出现同组其它任一G G指令时才失效。指令时才失效。否则该指令继续有效，直到被同组指令取代为止。否则该指令继续有效，直到被同组指令取代为止。非模态指令只在本程序段中有效。非模态指令只在本程序段中有效。组成：组成：G G后带二位数字，从后带二位数字，从G00G00到到G99G99共共100100种种三、程序段中的指令代三、程序段中的指令代码码1）准）准备备功能指令（功能指令（G代代码码）用来）用来实现实现刀具刀具59模态模态:G00 X30 Y60 (G00模态模态)Z50 Z-3G01 X-30 F300 (G01取代取代G00)Y-30 X30.模模态态:G00 X30 Y60 60非模态:G28 Z50 (G28非模态非模态)G28 X0 Y0 (每个程序段必须写每个程序段必须写)非模非模态态:G28 Z50 (612 2）辅助功能指令（）辅助功能指令（M M代码）代码）另一类功能被称之为辅助功能，用来完成程序的执行、另一类功能被称之为辅助功能，用来完成程序的执行、主轴控制、刀具控制、辅助设备控制等。主轴控制、刀具控制、辅助设备控制等。T.T.用于选刀用于选刀 S.S.用于控制主轴转速，由用于控制主轴转速，由M M代码来实现一些开关功能。代码来实现一些开关功能。每个程序段内只允许指令一个每个程序段内只允许指令一个M M代码。代码。组成：组成：M M后带两位数字，从后带两位数字，从M00M99M00M99共共100100种。种。2）辅辅助功能指令（助功能指令（M代代码码）另一）另一类类功能被称之功能被称之为辅为辅助功能，用来完助功能，用来完62坐标设定指令坐标设定指令G90、G91、G17G19G54G59基本加工指令基本加工指令G00，G01，G02/G03刀具补偿指令刀具补偿指令G40、G41、G42、G43、G44S.T.FS.T.F功能功能准备功能代码准备功能代码辅助功能代码辅助功能代码四、基本四、基本编编程指令坐程指令坐标设标设定指令定指令S.T.F功能准功能准备备功能代功能代码辅码辅助功助功631.坐标设定指令坐标设定指令v坐标平面选择指令坐标平面选择指令是用来选择圆弧插补的平面和刀具补偿平面的，默认为G17vG17表示选择 XY平面vG18表示选择 ZX平面vG19表示选择 YZ平面1.坐坐标设标设定指令坐定指令坐标标平面平面选择选择指令指令641.1.坐标设定指令坐标设定指令vG54、G55、G56、G57、G58、G59 选择16号加工坐标系，这些指令可以分别用来选择相应的加工坐标系,一般选择G54v编程格式 G54 G90 G00(G01)X Y Z(F)v该指令执行后，所有坐标值指定的坐标尺寸都是选定的工件加工坐标系中的位置。v16号工件加工坐标系是通过CRT/MDI方式设置的，其设置过程见加工坐标系设置。1.坐坐标设标设定指令定指令G54、G55、G56、G57、G58、G5651.1.坐标设定指令坐标设定指令增量坐标编程：增量坐标编程：G91G91绝对坐标编程：绝对坐标编程：G90G90注意：注意：同一程序段中只能用一个指令，不能混用。同一程序段中只能用一个指令，不能混用。1.坐坐标设标设定指令增量坐定指令增量坐标编标编程：程：G91绝对绝对坐坐标编标编程：程：G90注意注意662.2.基本加工指令基本加工指令1)1)快速定位指令快速定位指令 （G00)G00)该指令命令刀具以点定位控制方式从当前点快速运动到指令该指令命令刀具以点定位控制方式从当前点快速运动到指令给出的目标位置。给出的目标位置。G00G00是模态代码。是模态代码。它只是快速定位，而无运动轨迹要求。它只是快速定位，而无运动轨迹要求。指令格式：指令格式：G00 X_ Y_ Z_ G00 X_ Y_ Z_ 其中其中X X、Y Y、Z Z为目标点坐标，即一段行程的终点坐标。为目标点坐标，即一段行程的终点坐标。2)2)直线插补指令直线插补指令 （G01)G01)直线插补程序段控制各轴以指定的进给速率沿直线方向从现在直线插补程序段控制各轴以指定的进给速率沿直线方向从现在位置移动到指令位置。位置移动到指令位置。G01G01是模态代码。是模态代码。有运动轨迹要求。参与实际切削过程。有运动轨迹要求。参与实际切削过程。指令格式：指令格式：G01 X_ Y_ Z_ F_G01 X_ Y_ Z_ F_其中其中X X、Y Y、Z Z为目标点坐标，即一段行程的终点坐标。为目标点坐标，即一段行程的终点坐标。2.基本加工指令基本加工指令1)快速定位指令快速定位指令（G00)该该指令命令刀具指令命令刀具673)3)圆弧插补指令圆弧插补指令 （G02/G03)G02/G03)该指令命令刀具在该指令命令刀具在X X、Y Y平面内，按指定的平面内，按指定的F F进给速度进行圆弧插补运动，进给速度进行圆弧插补运动，铣削出圆弧轮廓。铣削出圆弧轮廓。G02G02为顺时针圆弧插补指令，为顺时针圆弧插补指令，G03G03为逆时针圆弧插补指令。为逆时针圆弧插补指令。指令格式：指令格式：G02 X_ Y_ Z_ I_ J_ K_ F_ 或或G02 X_ Y_ Z_ R_ F_ G03 X_ Y_ Z_ I_ J_ K_ F_ 或或G03 X_ Y_ Z_ R_ F_其中其中X、Y、Z为圆弧终点坐标，为圆弧终点坐标，I、J、K为圆弧中心坐标，为圆弧中心坐标，R为圆弧半径。为圆弧半径。3)圆圆弧插弧插补补指令指令（G02/G03)该该指令命令刀具在指令命令刀具在X、Y平平68a.a.顺时针圆弧与逆时针圆弧的判别方法顺时针圆弧与逆时针圆弧的判别方法在铣床上，沿着刀具运动的方向，若是顺时针走刀，就为顺时针圆弧，反之在铣床上，沿着刀具运动的方向，若是顺时针走刀，就为顺时针圆弧，反之为逆时针圆弧。为逆时针圆弧。X ZYOBAR铣刀铣刀X ZYO铣刀铣刀ABRa.顺时针圆顺时针圆弧与逆弧与逆时针圆时针圆弧的判弧的判别别方法在方法在铣铣床上，沿着刀具运床上，沿着刀具运动动的的69b.b.圆弧中心坐标圆弧中心坐标I I、J J、K K的确定的确定I、J、K为圆弧中心在为圆弧中心在XYZ轴方向上相对于圆弧起点的轴方向上相对于圆弧起点的 坐标增量，有正负号，坐标增量，有正负号，当当I、J、K为零时可以省略。为零时可以省略。I=X0 X1J=Y0 Y1K=Z0 Z1b.圆圆弧中心坐弧中心坐标标I、J、K的确定的确定I、J、K为圆为圆弧中心在弧中心在XYZ70C.C.用圆弧半径用圆弧半径R R编程编程用圆弧半径用圆弧半径R表示圆心的位置。表示圆心的位置。对于同一半径对于同一半径R在圆弧起点和终点之间有可能形成圆心角小于在圆弧起点和终点之间有可能形成圆心角小于180的圆弧的圆弧和圆心角大于和圆心角大于180的圆弧，为此规定：的圆弧，为此规定：当圆心角当圆心角 180，R取正值；取正值；当圆心角当圆心角 180，R取负值；取负值；当圆心角当圆心角=180，R取正负值均可；取正负值均可；C.用用圆圆弧半径弧半径R编编程用程用圆圆弧半径弧半径R表示表示圆圆心的位置。心的位置。713.3.刀具补偿指令刀具补偿指令G40：取消刀补：取消刀补 G41：左刀补：左刀补 G42：右刀补：右刀补 在零件轮廓铣削加工时，由于刀具半径尺寸影响，刀具的中心轨迹与零件轮廓往往不一致。为了避免计算刀具中心轨迹，直接按零件图样上的轮廓尺寸编程，数控系统提供了刀具半径补偿功能。刀具半径补偿的使用见图3.刀具刀具补偿补偿指令指令G40：取消刀：取消刀补补 G41：左刀：左刀补补 G472 a.a.左偏刀具半径补偿左偏刀具半径补偿(G41(G41）G41为左偏刀具半径补偿，简称为左补偿。定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在工件的左侧。见下图。a.左偏刀具半径左偏刀具半径补偿补偿(G41）73 b.b.右偏刀具半径补偿右偏刀具半径补偿(G42(G42）G42为右偏刀具半径补偿，简称为右补偿。定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在工件的右侧。见下图。b.右偏刀具半径右偏刀具半径补偿补偿(G42）74C.C.取消刀具半径补偿（取消刀具半径补偿（G40)G40)当零件图形加工完成，需要取消刀具半径补偿。当零件图形加工完成，需要取消刀具半径补偿。友情提示友情提示1.1.刀具半径补偿建立时，是与刀具半径补偿建立时，是与G00G00、G01G01在同一程序段在同一程序段2.2.必为空行程，防止过切必为空行程，防止过切3.3.建立刀具补偿的直线段必须大于刀具半径，防止计算建立刀具补偿的直线段必须大于刀具半径，防止计算 数值出错。数值出错。4.4.在未建立刀补之前，是以刀具中心加工零件；建立刀在未建立刀补之前，是以刀具中心加工零件；建立刀 补之后，实际加工中就偏离刀具半径，是以刀具边缘补之后，实际加工中就偏离刀具半径，是以刀具边缘 部分加工零件（画图说明）。部分加工零件（画图说明）。5.5.遵循过程：建立刀补遵循过程：建立刀补切入切入切出切出取消刀补取消刀补C.取消刀具半径取消刀具半径补偿补偿（G40)友情提示友情提示1.刀具半径刀具半径补偿补偿建立建立时时754.S4.S、T T、F F功能功能a.a.主轴功能指令（主轴功能指令（S S）是设定主轴转速或速度的指令，用字母是设定主轴转速或速度的指令，用字母S S和其后面的数字表示。和其后面的数字表示。例如：例如：M03 S800M03 S800b.b.进给功能指令（进给功能指令（F)F)是设定进给速度的指令，用字母是设定进给速度的指令，用字母F F和其后面的数字表示。和其后面的数字表示。例如例如:F200:F200c.c.刀具功能指令（刀具功能指令（T)T)用于指定刀具号和刀具补偿号。用于指定刀具号和刀具补偿号。例如：例如：T1 D1T1 D14.S、T、F功能功能a.主主轴轴功能指令（功能指令（S）b.进给进给功能指令（功能指令（F76O0001O0001 程序名程序名N10 G54 G90 G40 程序初始化程序初始化N20 M03 S800 主轴正传主轴正传N30 G00 X0 Y0 定位到起到点定位到起到点N40 G00 Z5 Z Z轴定位到安全高度轴定位到安全高度N50 G01 Z-1 F80 Z Z轴向下进给轴向下进给1mm1mmN60 G01 G41 X20 Y10 D01 建立刀补建立刀补N70 G01 Y50 F200N80 X50 N90 Y20 加工路线加工路线N100 X10N110 G00 G40 X0 Y0 解除刀补解除刀补N120 Z5 Z Z轴抬高到安全高度轴抬高到安全高度N130 Z100 N140 M05 主轴停止主轴停止N150 M30 机床复位机床复位编程实例一：编程实例一：O0001 程序名程序名编编程程77圆弧半径是圆弧半径是10mm编程实例二：编程实例二：圆圆弧半径是弧半径是10mm编编程程实实例二：例二：78N140 G02 X-40 Y-20 R10N150 G03 X-50 Y-10 R10N160 G01 G40 X-80 Y-60N170 G01 Z5N180 G00 Z100 N190 M05N200 M30 O0002N10 G54 G90 G40 N20 M03 S800N30 G00 X-80 Y-60N40 G00 Z5N50 G01 Z-3 F80N60 G01 G41 X-40 Y-45 D01 N70 G01 Y20 F200N80 G02 X-30 Y30 R10N90 G01 X30N100 G02 X40 Y20 R10N110 G01 Y-20 N120 G02 X30 Y-30 R10N130 G01 X-30 Y-30 O000279学生作学生作业业件件80程序：O0003N10 G54 G90 G40 N20 M03 S800N30 G00 X-65 Y-60N40 G00 Z5N50 G01 Z-0.5 F80N60 G01 G41 X-42 Y-52 D01 N70 Y32 N80 X42N90 Y-32N100 X-40N110 Y30N120 X20N130 G02 X40 Y10 R20N140 G01 Y-30N60N90N60N90程序段，刀具走一个长方形程序段，刀具走一个长方形的轨迹，将毛坯的边缘部分铣去。的轨迹，将毛坯的边缘部分铣去。使用直径为使用直径为12的刀具的刀具程序：程序：O0003N60N90程序段，刀具走一个程序段，刀具走一个长长方形使用方形使用81N150 X-20 N160 G03 X-40 Y-10 R20N170 G01 Y-30N180 G40 G01 X-65 Y-60N190 G01 Z5N200 G00 Z100N210 M05N220 M30 N170程序段是将左下方的圆弧遗留部分去除程序段是将左下方的圆弧遗留部分去除N150 X-20 N170程序段是将左下方的程序段是将左下方的圆圆弧弧遗遗留部分去留部分去825 5.程序相关操作程序相关操作a.a.程序输入步骤：程序输入步骤：1)1)将机床工作模式旋钮调到将机床工作模式旋钮调到“编辑编辑”方式下；方式下；2 2）“程序写保护程序写保护”开关打开（呈水平位置）；开关打开（呈水平位置）；3 3）点击程序键盘上）点击程序键盘上“PROG PROG”键键;4)4)点击屏幕下方点击屏幕下方“DIR DIR”键键,并输入程序名，新建程序。并输入程序名，新建程序。5 5）点击）点击“O O检索检索”，打开原来程序。，打开原来程序。5.程序相关操作程序相关操作a.程序程序输输入步入步骤骤：83b.b.整个程序如何删除整个程序如何删除方法一：在方法一：在“程序程序”界面，可以在界面，可以在“列表列表”（DIR)DIR)中输入中输入 完整的程序名，点击删除。完整的程序名，点击删除。方法二：在方法二：在“程序编辑程序编辑”界面，输入完整的程序名，点击删除。界面，输入完整的程序名，点击删除。b.整个程序如何整个程序如何删删除除84c.c.程序如何校验：程序如何校验：1 1）对刀结束，在坐标系对刀结束，在坐标系G54G54中，在中，在Z Z轴数值基础上轴数值基础上+10,+10,表示表示 在工件上表面在工件上表面10mm10mm的位置。的位置。2 2）正常自动加工步骤。正常自动加工步骤。3 3）在坐标系在坐标系G54G54中，中，Z Z轴数值轴数值-10,-10,恢复对刀数值。恢复对刀数值。c.程序如何校程序如何校验验：856 对对刀刀867 7.数控铣床自动加工步骤数控铣床自动加工步骤1 1）将工作模式调到将工作模式调到“程序自动运行程序自动运行”模式；模式；2 2）点击程序键点击程序键“PROG”,PROG”,调出已经输好的程序；调出已经输好的程序；3 3）点击屏幕下方点击屏幕下方“检视检视”键键4 4）按下按下“自动运行自动运行”按钮。按钮。7.数控数控铣铣床自床自动动加工步加工步骤骤1）将工作模式将工作模式调调到到“程序自程序自动动运行运行”871.什么是数控机床？2.简述数控机床的工作原理。3.数控铣床加工有什么特点？4.机床坐标系和工件坐标系是什么关系？5.数控铣床加工前为什么要进行对刀操作？6.简述编制数控加工程序的一般步骤？7.数控加工程序的结构和格式是怎样的？8.简述自动加工的操作过程。复习思考题什么是数控机床？复什么是数控机床？复习习思考思考题题88新数控新数控铣铣床床实训课实训课件件89新数控新数控铣铣床床实训课实训课件件90新数控新数控铣铣床床实训课实训课件件91