数控编程课程总结doc.docx
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数控编程课程总结doc
数控编程与操作课程总结
系别：
机械设计制造及其自动化
姓名：
方存贤
班级：
B130231
学号:
B13023104
数控系统是数控机床的核心，影响着数控机床的技术性能和工作范围。
而专用CNC系统之间不兼容的弊病，使数控机床不能在不同的厂商的平台上运行，使用开放式机床是未来发展的趋势，眼下国内市场上多数控机床所配备的设备是FANUC—Oi和SIEMENS-802系列系统，各种版本的数控技术教科书也都是以上两种为模板编写的，使用选择配用以上两种实训设备也是理所当然的，虽然这两种系统价格相对便宜，但功能比较弱，屈于普通型数控系统，是口木FANUC公司和德国西门子配套给国外制造商的。
口本FANUC公司和德国西门子现在已经不用上述设备了，而是用FANUC160i/180i/210i>SIEMENS840Di,因为这些系统都是开放式的，属于高端系统，其功能完全，价格昂。
现在大学针对数控车床、数控铳床、加工屮心和计算机辅助编程加工技术而全面展开阐述。
对数控机床、数控加工工艺中心等编程相关基础知识熟练掌握，以当前典型的华中数控机床为主线，使理论和实践相结合，结合相关电子软件进行仿真模拟，能更好的理解和掌握这门课程。
第一章机床数控技术概论，数控是采用数字化信息对机床的运动及其加工过程进行控制的方法。
数控控制技术是利用数字化的信息对某一对彖进行控制的技术，控制对象可以是为位移、角度、速度等机械量也可是温度、压力、流量、颜色等物理量。
数控机床用数字代码的信息，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床。
按驱动伺服系统类型分类：
1）开环式控制系统的数控机床结构简单，成本较低。
但是，系统对移动部件的实际位移量不进行监测，也不进行误差校正;；2）闭环控制数控机床是机床移动部件上直接安装位移直线检测装置，直接对工作台的实际位移进行检测，将测量的实际位移值反馈到数控装置中，与输岀的指令位移值进行比较，用差值对机床进行控制，使移动部件按照实际需要的位移量运动，最终实现移动部件的精确运动和定位；3）半闭环控制数控机床是在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠装有角位移电流检测装置，通过检测丝杠的传角间接地检测移动部件的实际位移、然后反馈到数控到数控装置中去，并对误差进行修止。
数控机床的特点：
1）有适合与复朵异形零件的加工；2）加工精度高且质量稳定；3）高柔性；4）生产效率高；5）劳动条件好；6）有利于现代化管理；7）投资大且使用费用高；8）生产准备工作复杂；9）维修困难。
适用范围：
1）批量小而乂多次重复生产的零件；2）儿何形状复杂的零件；3）贵重零件；4）需要全部检验的零件；5）试制件。
第二章数控编程加工基础，数控编程的主要内容包括零件几何尺寸及加工要求分析、数学处理、编制程序，程序输入与程序的检验和试切。
数控编程可按以下步骤进行：
（1）图样工艺分析根据零件图样和工艺分析，主要完成下述任务。
1）确定加工机床、刀具与夹具；2）确定零件加工的工艺路线、工序顺序；3）确定切削用量；4）确定辅助功能。
（2）数学处理根据图样尺寸，确定合格的工件坐标系，并以此坐标系为基准，完成以下任务。
1）计算直线和圆弧轮廓的终点坐标值，以及圆弧轮廉的圆心、半径等；2）计算非圆弧曲线轮廓的离散逼近点坐标值；3）将计算的坐标值按数控系统规定的编程单位换算为相应的编程值。
数控编程方法主要冇手工编程和自动编程。
数控加工工艺分析与设计屮数控加工零件的工艺分析
（1）图样分析1）尺寸标注应符合数控加工的特点；2）几何要索应完整、准确；3）定位基准口J靠；4）零件技术要求分析；5）零件材料分析。
（2）零件的结构工艺性分析是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性。
良好的加工工艺性，可以使零件加工容易，节省工时和材料。
零件加工顺序安排一般应遵循以下原则：
1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位和夹紧，中间穿插有通用机床加工工序的也要综合考虑；2）先进行内形，内腔加工工序，后进行外形加工工序；3）以相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序，最好连续进行，以减少由二次装夹所产生的定位误差和换刀次数。
4）在同一装夹中需进行多道工序加工时，应安排对工件刚性破坏小的工序先加工。
第三章数控车床编程与操作，数控车床的编程特点：
1）在一程序段屮，绝对值编程或增量值编程用不同的字母，可以混合使用；2）采用直径尺寸编程更方便；3）进刀和退刀方式。
对于车削加工，进退刀时采用快速走刀，以减少走刀吋间，提高加工效率。
车削起点的确定与工件毛坯余量大小有关，同吋考虑刀具半径补偿的建立路线。
应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发主碰撞为原则。
4）车刀的刀位点在刀尖上，编程时认为它是一个点。
5）当毛坯余量较大时，用车床系统的固定循环指令可简化编程。
数控刀具选择合理不仅影响机床的加工效率，而11还直接影响加工质量。
选择刀具通常要考虑机床的能力、工序内容、工件材料等因素。
数控机床不仅要求精度高、刚性好、耐用性强，而且要求尺寸稳定、安装调整方便。
数控车床的刀具半径补偿功能就是通过刀具丿J尖圆弧半径补偿來消除刀尖圆弧半径对零件粹度的影响。
表2M指令功能:
地址
功能
地址
功能
M00
程序停止
M07
切削液打开
M02
程序结束
M09
切削液停止
M03
主轴正转
M30
程序结束并返回起始点
M04
主轴反转
M98
子程序调用
M05
主轴停止
M99
子程序结束
M06T
换刀，前二位数为刀号，后二位数为刀补号
表1华中数控车床数控系统装置G功能指令:
G代码
组
功能
参数
►G00
01
快速定位
X,Z
G01
直线插补
XZ
G02
顺圆插补
X,Z,I,K,R
G03
逆圆插补
X,Z,I,K,R
G04
00
暂停
P
G20
08
英寸输入
X,Z
►G21
毫米输入
X,Z
G28
00
返M刀参考点
—
G29
由参考点返回
G32
01
螺纹切削
X,Z,R,E,P,F
►G36
17
直径编程
G37
半径编程
►G40
09
刀尖半径补偿取消
G41
左补刀
T
G42
右补刀
T
►G54
11
坐标系选择
G55
G56
G57
G58
G59
G65
宏指令简单调用
P,A〜Z
G71
06
外径/内径车削复合循环
X,Z,U,W,C,P
G72
端面车削复合循环
Q,R,E
G73
闭合车削复合循环
G76
螺纹车削复合循环
G80
外径/内径车削固定循环
X,Z,I,K,C,P
G81
端面车削固定循环
R,E
G82
螺纹车削固定循环
►G90
13
绝对编程
G91
相对编程
G92
00
工件坐标系设定
X,Z
►G94
14
每分进给
G95
每转进给
G96
16
恒线速度车削
S
►G97
注：
①00组屮的G代码是非模态的，英他组的G代码是模态的;
②黑三角标注者为默认值。
典型实例1采用华中HNC-21T和FANUC系统编制如图所示零件的加工程序:
一、根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线
1、对短轴类零件，轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持直径25外圆,一次装夹完成粗精加工。
2、工步顺序
（1）粗车外圆。
基本采用阶梯切削路线，为编程时数值计算方便，圆弧部分可用同心圆车圆弧法，分三刀切完
（2）自右向左精车右端面及各外圆面：
车右端面一＞倒角一＞切削螺纹外圆一＞车直径16外圆车R3圆弧-车直径22外圆。
（3）切槽
（4）车螺纹
（5）切断
二、编程如下:
程序
说明
N10GOOZ2S500T0101M03
N20X11
粗车外圆，直径22mm
N30G01Z-50F100
N40X15
N50GOOZ2
N60X9.5
粗车外圆，直径19mm
N70G01Z-32F100
N80G91G02X1.5Z-1.511.5K0
粗车圆弧一刀得R1.5mm
N90G90GOOX15Z150
N100Z2
N110X8.5
粗车外圆，得直径仃mm
N120G01Z-32F100
N130G91G02X2.5Z-2.5I2.5K0
粗车圆弧二刀得R3mm
N140G90GOOX15Z150
N150T0202
精车刀，调精车刀刀偏值
N160XOZ2
N170G01ZOF50S800
精加工
N180X7
N190X8Z-1
N200乙32
N210G91G02X3Z-3I3K0
N220G90G01X11Z-50
N230GOOX15
N240Z150
N250T0303
换切榊刀，调切榊刀刀偏值
N260GOOX10Z-19S250M03
割槽
N270G01X5.5F80
N280X10
N290GOOX15Z150
N300T0404
换螺纹刀，调螺纹刀刀偏值
N310GOOX8Z5S200M03
至螺纹循环加工起始点
N320G86Z-17K2I6R1.08P9N1
车螺纹循环
N330GOOX15Z150
N340T0303
换切槽刀，调切槽刀刀偏值
N350GOOX15Z-49S200M03
N360G01XOF50
N370GOOX15Z150
N380M02
典型事例2华+HNC-21M编程实例，如图的槽形零件，英毛坏为四周己加工的铝锭（厚为20mm）。
编写槽形零件加工程序。
80
（1）工艺和操作清单
该槽形零件除了槽的加工外，还有螺纹孔的加工。
其工艺安排为“钻孔一＞扩孔一＞
攻螺纹一＞铳槽”，其工艺和操作清单如表3所示。
表3槽形零件的工艺清单
材料
铝
零件号
001程序号
0030
操作序号
内容
主轴转速
/（r/min）
进给速度
/（m/min）
刀具
号数
类型
直径/mm
1
中心钻
1500
80
1
4mm钻头
4
2
扩钻
2000
100
2
5mm钻头
5
3
攻螺纹
200
200
3
M6攻螺纹
6
4
铳斜槽
2300
100、180
4
6mm铳刀
6
⑵程序清单及说明
该工件在数控铳钻床ZJK7532A-4上进行加工，程序如表4所示。
表4槽形零件的加工顺序
程序
说明
N10G21
设定单位为mm
N20G40G49G80H1OO
取消刀补和循环加工
N3OG28XOYOZ5O
回参考点
N40MOO
开始5mm直径钻孔
N5OMO3SI500
N60G90G43HOIGOOXOY20.0Z10.0
快速进到R点，建立长度补偿
N70G81G99XOY20.0Z-7.0R2.0F80
G81循环钻孔，孔深7mm,返回R点
N80G99X17.32Y10.0
N90G99Y-10.0
N100G99XOY-20.0
N110G99X-17.32Y-10.0
N120G98Y10.0
N130G80M05
取消循环钻孔指令、主轴停
N140G28XOYOZ50
回参考点
N150G49MOO
开始扩孔
N160M03S2000
N170G90G43H02GOOXOY20.0Z10
N180G83G99XOY20.0Z-12.0R2.0
Q7.0F100
G83循环扩孔
N190G99X17.32Y10.0
N200G99Y-10.0
N210G99XOY-20.0
N220G99X-17.32Y-10.0
N230G98Y10.0
N240G80M05
取消循环钻孔指令、主轴停
N250G28XOYOZ50
N260G49MOO
开始攻螺纹
N270M03S200
N280G90G43H03GOOXOY20.0Z10
N290G84G99XOY20.0Z-8.0R5F200
G84循环攻螺纹
N300G99X17.32Y10.0
N310G99XOY-20.0
N320G99X-17.32Y-10.0
N330G98Y10.0
N340G80M05
取消螺纹循环指令、主轴停
N350G28XOYOZ50
N360G49MOO
铳槽程序
N370M03S2300
N380G90G43GOOX-30Y10Z10H04
N390Z2.0
N400G01ZOF180
N410XOY40.0Z-2.0
N420X30.0Y10.0Z0
N430GOOZ2.0
N440X-30.0Y-30.0
N450G01Z-2.0F100
N460X30.0
N470GOOZ10.0M05
N480G28XOYOZ50
N490M30
通过对这门课的学习使我对数控有了全面的了解，在学习中应与理论与实践相结合，更好的掌握基础，我相信在未來的工作我将把我所学的理论知识和实践经验不断应用到实际工作来，充分展示自我价值和人生价值，为实现自我的理想而努力奋斗。
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