数控车理实一体化教案Word文档格式.docx
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如数控钻床、数控坐标镗铣床和数控冲床等。
2、直线控制系统（Strainght–lineControl）
这类机床不仅要求控制刀具从一点到另一点的位置，而且还要具有准确的定位功能。
也称点位直线控制系统。
这类的机床有：
数控车床、数控镗铣床等。
3、轮廓控制系统（ContourControl）
轮廓控制系统是对两个或两个以上的坐标轴同时进行控制，具有插补功能。
其运动轨迹可是任意斜率的直线、圆弧、螺旋线等。
（二）、按伺服系统的类型分类
1、开环控制系统（OpenLoopControl）
开环控制系统是没有检测反馈装置，即系统没有位置反馈元件。
这类数控机床其精度主要取决于伺服系统的性能，优点是比较稳定，调试方便。
2、闭环控制系统（closedLoopControl）
这类机床是在机床移动部件（工作台）上直接装有位置检测装置，将测量的结果直接反馈到数控装置中，并与输入的指令进行比较，根据差值不断控制运动，进行误差补偿，最终实现精确定位。
闭环控制数控机床主要用在一些精度要求很高的加工中心、数控镗铣床、超精磨床等。
3、半闭环控制系统（Semi-closedLoopControl）
半闭环控制系统是在开环系统的丝杠或电机上装有检测元件。
这类机床具有稳定的控制特性。
由于采用了高分辨率的测量元件，又可以获得比较满意的精度与速度，故大多数数控机床中采用这种半闭环控制系统。
五、数控机床的特点
数控机床与普通机床相比较，具有以下六个特点。
1、适应范围广
在数控机床上加工零件是按照事先编制好的程序来实现自动化加工，当加工对象改变时，只须重新编制加工程序输入到数控系统中，即可加工各种不同类型的零件。
2、加工精度高
由于数控机床在进给装置中采用了滚珠丝杠螺母机构，又增加了消除丝杠螺母间隙装置。
故加工精度一般可达到0.005～0.1mm之间，同时也保证了较高的质量稳定性。
3、生产率高
数控机床能有效地减少零件加工时间和辅助时间，同时在结构设计上也采用了有针对性的设计，主轴转速和进给量的范围也得到了相应增加，其切削用量是普通机床的十几倍，再加上自动换刀装置等辅助措施，使得数控机床的生产率非常高。
4、加工质量稳定、可靠
在同一台数控机床中，使用相同刀具加工同一类零件时，其走刀轨迹也是完全一致，因此加工出来的零件质量是比较稳定、可靠。
5、改善劳动条件
由于数控机床能够实现自动化或半自动化；
在加工中，操作者主要是程序的编辑、输入、装卸、刀具准备、加工状态的观察等，其劳动量极大地得到了降低。
6、利于生产管理现代化
在数控机床上加工时，可预先精确估计加工时间，所使用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理。
数控机床使用数字信号与标准代码为控制信息，易于实现加工信息的标准化，目前已与计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）有机地结合起来，是现代集成制造技术的基础。
六、数控车床工作原理图
第二章KENT-18T编程
§
2.1KENT-18T编程知识
一．概要
1．准备功能G指令
（1）直线插补
（2）圆弧插补
（3）螺纹插补
2．进给功能F
为了切削零件，用指定的速度使刀具运动称进给，
通常用mm/min表示。
3．坐标系与刀具运动
（1）参考点：
机床零点，某个特定的位置。
（2）
机床坐标系：
（3）工件坐标系：
（4）绝对坐标与增量坐标：
X、Z/U、W
（5）绝对坐标
绝对坐标与原点位置有关
（6）
Z
X（直径）
60
40
20
80
增量坐标
B
A
C
D
4．主轴功能S
n=1000V/ЛD
r/min。
5．刀具功能T
T0101
刀号刀补号
6．辅助功能M
有关主轴、冷却和程序等一些辅助动作。
7．程序
（1）程序的构成
O1111
刀具运动的顺序
程序段；
……
M30
（2）程序段
NooooGooX±
oooo.ooZ±
oooo.ooMooSooTooCR
顺序号准备功能坐标辅助功能主轴功能刀具功能
（3）主程序与子程序。
在工件的不同的地方加工相同的图形时，可以把这
部分作为子程序来用，以缩短程序，提高编程效率。
8．刀具补偿
需经过对刀处理，使刀具的刀尖补偿后能达到重合。
二．控制轴
1．控制轴数
两轴：
X轴和Z轴
2．设定单位
公制：
X：
0.001
Z：
3．最大行程
编程的最大单位9999．999
实际是达不到。
三．准备功能G
1．模态指令与非模态指令：
非模态：
只有一段有效；
模态
2.2准备功能（G00、G01）
1．快速定位G00
格式：
N×
×
G00×
X（U）±
.×
Z（W）±
M×
T×
S×
*
如上图：
刀具沿平行于坐标轴的直线快速走刀
N20G00X150Z25
N30（G00）X50（Z25）
G00模态指令可省，Z25，坐标没发生变化可省
或
N20G00（U0）W-75
N30G00U-100（W0）
绝对坐标没有变化U0可省，W0可省
右图：
斜线
N20G00X50Z25或N20G00U-150W-75
注意：
（1）G00模态指令，可以自保，碰到G01、G02等指令后被相应功能代替。
（2）G00的速度在事先设定（2000~5000mm/min）,F×
视为无效，同时必须防止刀具与工件发生碰撞。
（3）G00可保留前面所设置好的进给速度。
2．直线插补G01
G01X（U）±
F×
X（U）、Z（W）：
终点坐标
F：
刀具进给速度，范围：
000mm/min。
如：
A→B：
N30G01X24Z35F120*N30G01W-20F120*
B→C：
N40G01X44Z10N40U20W-20
用G00和G01举例：
G00X0Z2G01Z0F50
X30Z-30
X50Z-60X62
G00X100Z30
G01模态指令，可以自保，与G1对应的X、Z、F也具有相应的模态功能。
第一次使用G01等指令应指明进给速度F。
2.3准备功能（G02、G03）
1．圆弧插补G02/G03
G02顺时针圆弧，G03逆时针圆弧。
G02或G03后必须R半径，范围999.999mm,过任意象限。
G02或G03将被其它模态指令代替。
2．G02/G03举例
（1）.编写精加工程序
O1111；
M03S800T0101;
G01X32.;
G00X24.Z0;
G03X40.Z-28.R4.;
G01X0F50;
G01Z-35.;
X12.;
G02X50.Z-40R5.;
;
G03X22.Z-5R5;
G01X45;
G01Z-21.;
G00X200Z100;
G02X28.Z-24.R3.;
M05;
M30;
2.4准备功能（G04、G28、G50）
1.暂停
在进行切槽、钻孔、车螺纹之前，可进行延时。
G04XG04PG04U
0．001-99999.999
延时过程中，主轴转，刀具不做任何运动。
例如要暂停2秒钟，则可写成如下指令：
G04X2.；
或G04U2.；
或G04P2。
2.G28返回参考点
参考点事先设定，有很多场合如：
需进行换刀、车削完毕等时候，可让刀具返回到设置好的参考点。
程序段格式：
G28X（U）Z（W）
当G28后跟X（U）、Z（W）时，通过中间点返回参考点。
由于返回参考点速度极快，与G00相同，因此必须防止刀具返回时与工件相碰撞。
单向返回：
G28U0;
G28W0;
举例：
例
（1）如上图所示返回参考点程序段如下：
通过中间点（30，20）间接返回程序段
N120G28X60Z20*
例
（2）其它情况
G28U10：
先向+X移动双边10，再X向回零。
G28X100：
X向退到直径100，再X向回零。
G28W10：
先向+Z向移动10，再Z向回零。
G28Z-20：
先移动到Z-20处，再Z向回零。
例.3
3、G50坐标系设定或主轴最大速度设定
说明：
G50指定用于在程序中设定编程坐标原点的位置，即为预置寄存指令。
大多数系统使用G92指令作为预置寄存指令。
G50也可用天恒线速度加工中，限制主轴最高转速。
G50S；
2.5准备功能（G32、G92）
一．G32螺纹插补
（1）.格式
X（U）、Z（W）后跟螺纹路线终点坐标；
螺纹路线切削长度应略大于工件螺纹段的实际长度；
F螺距或导程，范围：
0.0001mm—500.0000mm。
G32可以把前面G1、G2、G3、G90、G94等指令设置的F速度保留，G32结束后，F速度仍有效。
多刀车螺纹时，螺纹切削靠脉冲发生器上的一个零点标志保证刀具每次能从同一点切入。
2．举例：
N10M03S400T0101;
N20G00X32.Z-30.;
N30G01X22.F75;
N40X32.;
N50G00X200.Z3.;
N60T0202;
N70G00X29.2Z3.;
N80G32Z-28.F1.5;
N90G00X35.;
N100Z3.;
N110X28.6;
N120G32Z-28.F1.5
N130G00X35.;
N140Z3.;
N150X28.37;
N160G32Z-28.F1.5;
N170G00X35.
N180G00X200.Z3.;
N190M05;
N200M30;
（3）.其它问题
螺纹加工时的头尾让出距离
由于螺纹切削时存在加速、匀速、减速过程，为防止加速和减速两过程造成螺纹头尾两段螺距变小.
螺纹切削前延时
主轴换带后应延时1—2秒，以使主轴转速稳定。
螺纹切削进给速度及主轴转速的选择
大导程螺纹转速宜低，而小导程螺纹转速可高些。
螺n=2000/F-30，
二、准备功能（G92）
1.G92等螺距螺纹单一形状固定循环:
格式与路线
直螺纹单形状矩形循环
NG92X（U）Z（W）F
锥螺纹单一形状循环
NG94X（U）Z（W）RF
分三刀:
3029.228.628.37
G00X34.Z3.；
G92X29.2Z-28.F1.5；
X28.6；
X28.37；
G90、G94、G92为模态指令，可以自保，直到碰到G00、G01、G02、G03等指令为止。
G90、G94和G92的起点和终点为同中点，刀具位移后位置没有改变。
2.6准备功能（G90、G94）
1．G90的格式与路线
2．举例
（1）例一
G90X30Z-40F150
相当于：
N50G00X30
N60G01Z-40F60
N70X40
N80G00Z2
（2）练习：
G00X40Z2；
G90X30Z-40R5.5F60；
（3）练习
已经毛坯直径50，45钢
按照粗精车要求完成加工程序。
粗：
S450T0101F200
a=2mm（双边）
余量：
0.5mm
精：
S800T0202F50
3、G94端面矩形循环
说明：
本指令主要用于加工长径比较小的盘类工件，它的车削特点是利用刀具的端面切削刃。
G94和G90的区别是G94先沿Z方向快速走刀，再车削工件端面，退刀光整外圆，再快速退刀回起点。
按刀具走刀方向，第一刀为G00方式快速进刀，第二刀切削工件端面，第三刀Z向退刀光整工件外圆；
第四刀G00方式快退刀回起点。
程序：
O0001；
M03S500T0101；
G00X52.Z1.；
G94X20.2Z-2.F100;
（粗加工）
Z-4.;
Z-6.;
Z-8.;
Z-9.8;
X20.Z-10.F50.S800;
（精加工）
G00X100.Z100.;
M05;
M30;
2.10准备功能（G71、G70）
1、G71指令格式：
G71指令主要适用于毛坯料粗车外径和粗车内径。
在G71指令描述零件的精加轮廓时，CNC系统中会根据加工程序所描述的轮廓
形状和G71指令中所设的参数自动生成加工路径，将粗加工待切除余量切削完成。
其走刀轨迹如上图所示。
2、G70指令格式：
G70精车固定循环
G70P（ns）Q（nf）
式中:
ns——精加工固定循环程序段的开始行号
nf——精加工固定循环程序段的结束行号
G70指令主要用在G71、G72、G73指令粗车后的精车循环。
在G70的状态下，在指定的精车描述程序段中的F、S、T有效；
若不指定时，则按原粗加工时的F、S、T值。
注意在G70到G73中的ns到nf循环程序段中不能调用子程序；
当G70循环结束时，刀具返回到起点，并读入下一程序段。
3、举例：
G71、G70外圆循环加工
O0003；
N10M03S500；
N20T0202；
N30G00X44.Z2.；
N40G71U2.R0.5；
N50G71P60Q170U0.3W0.1F100；
N60G00X0；
N70G01Z0F50；
N80X18.；
N160X38.29Z-51.；
N170X44.；
N180G00X44.Z2.；
N190G70P60Q170；
N200G00X100.Z100.；
N210M05；
N220M30；
12.1准备功能（G72、G70）
1、G72指令格式：
G72加工的刀具轨迹必须沿X或Z方向都是单调变化。
外圆切削时走刀轨迹如图所示。
X和Z向精车预留量u、w的符号取决于顺序号“ns”、“nf”间程序段所描述的轮廓形状。
G72不能用于加工端面内有凹的形状；
精加工时第一刀须有Z向进给。
用G72、G70指令加工如下图所示的零件。
O0004；
N10M03S500；
N20T0101；
N30G00X61.Z1.；
N40G72P50Q100U0.1W0.3F100；
N50G0Z-12.；
N60G01X40.；
N70X30.Z-8.；
N80Z-3.；
N90G03X20.Z0R3.；
N100G0Z1.；
N110G70P50Q100；
N120G00X100.Z100.；
N130M05；
N140M30；
14.1准备功能（G73、）
1、G73编程格式：
（1）当值△I和△K，或者△U和△W规定时，它们的意义由G73程序段中的地址P和Q决定，当P和Q没有指定在同一个程序段中时，U和W分别表示△I和△W。
（2）有P和Q和G73指令执行循环加工时，不同的进刀方式（共有四种）。
△U和△W和△K、△I的符号不同，应注意，刀具返回A点。
（1）X、Z向双向进刀
O0005；
N30G00X150.Z30.；
N40G73U25.W10.R13.；
N50G73P60Q120.U0.3W0.2F100；
N110G00X150.Z30.；
（2）X向进刀
O0006；
N30G00X150.Z2.；
N40G73U25.W0R13.；
N50G73P60F100；
N110G00X150.Z2.；
（3）Z向进刀
O0007；
N30G00X92.Z45.；
N40G73U0W40.R13.；
N50G73P60Q120.U0.3W0.2F100；
N110G00X92.Z45.；
O4020；
N10T0303；
（60°
螺纹刀）
N20G00X35.Z3.S300M3;
N30G76P021260Q100R100;
（螺纹参数设定）
N40G76X26.97Z-30.R0P1510Q200F40;
N50G0Z5.;
N60G76P021260Q100R100;
N70G76X26.97Z-30.R0P1510Q200F40;
N80G00X100.Z100.;
N90M05;
11.1综合零件编程
（一）
一、工艺分析及编程（Ø
42×
83mm）
1、工艺分析：
（1）、先夹毛坯加工左端，伸出长度50mm.
（2）、1号刀为90°
外圆车刀，3号为60°
外圆螺纹刀，分别对刀并检查其刀补。
（3）、粗精车左端外圆，粗车并留0.5余量给精加工
（4）、测量并修改刀补。
（5）、车螺纹
（6）调头，夹Ø
26处，将总长车至81mm。
（7）对刀并检查刀补
（8）粗精车右端
（9）测量并修改刀补，精加工至合格
2、编程：
（左端）
G00X45.Z3.;
G71U1.5R0.5;
G71P1Q2U0.5W0.1F100;
N1G00X0;
G01Z0F50;
X19.;
X22.Z-1.5;
Z-20.;
G03X26.Z-22.R2.;
G01Z-32.;
G02X32.Z-36.R4.;
G01X38.;
X40.Z-37.;
Z-45;
N2X45.;
M03S800T0101;
G00X45.Z3.;
G70P1Q2;
G00X100.Z100.;
M05;
O0002;
M03S600T0303;
G00X25.Z3.;
G92X21.2Z-15.F1.5;
X20.6;
X20.4;
X20.2;
M05;
M30;
13.1综合零件编程
（二）
45×
（1）、先夹毛坯加工右端，伸出长度45mm.
外圆车刀，对刀并检查其刀补。
（5）、调头，夹Ø
25处，将总长车至80mm。
（6）对刀并检查刀补
（7）粗精车左端
2、编
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