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绝对编程与增量编程14.5.

直径编程与半径编程24.5.

基本编程指令55.

．．准备功能指令155

．．辅助功能指令255

1．

．．主轴功能、进给功能、刀具功能指令535

．手工编程举例6

讲稿

数控与数控技术11.

数控是数字控制（）的简称。

Control__NCNumercal

数控技术就是利用数字化信号对设备的运行及其加工过程进行控制的一

种自动化技术。

它不仅可以控制位移、角度、速度等机械量，还可以控制温

度、压力、流量、颜色等其它量。

数控设备与数控加工21.

数控设备是指采用了数控技术的机械设备。

现在许多行业都有自己的数

控设备，其品种繁多，如：

数控绘图机、数控测量机、数控编织机、数控绣

花机、数控焊接机、数控线切割机、数控机床以及工业机器人等。

数控加工则是利用数控设备实现高效、自动化的加工方法。

现代数控设备综合应用了微电子、计算机、自动控制、精密检测、伺服

驱动、机械设计与制造等多方面的成果。

是一种典型的机电一体化产品。

其

中，数控机床在机械加工与制造行业以及一些重要领域中已被广泛应用。

数控机床的特点2.

适应性强12.

数控机床在加工零件时是按照数控指令进行工作的。

当加工的零件改变

时，只需改变加工程序即可，而不需改变机械部分和控制部分的硬件。

这一

特点不仅满足了当前产品更新快的市场竟争需要，而且解决了单件、小批量

以及新产品试制的自动化生产问题。

能实现复杂的运动2.2

2．

在普通机床上难以加工的一些表面及一些空间曲面，采用数控机床则能

完成加工。

加工精度高、质量稳定32.

数控机床加工零件是由计算机控制的，故在加工过程中避免了人为误差。

有由于数控机床的传动系统和结构都具有较高的精度和刚度，因此数控机床

的重复精度高。

在正常情况下可获得较高的加工精度和稳定的加工质量。

生产效率高42.

数控机床刚度强、功率大、且是自动加工的，同时具有自动换刀、自动

不停机变速和快速空行程机能，使辅助时间大为减少，对加工的零件一般只

做首件检验及过程中检验，大大减少了停机检验时间，这样单件零件加工时

间较短，是普通机床效率的几倍甚至几十倍。

劳动强度低52.

数控机床加工零件是按照编制的加工程序自动完成的。

一般只需操作键

盘，装卸零件，零件检验以及观察机床运行。

所以劳动强度大为减轻。

．数控机床的组成3

数控机床是由数控装置、伺服系统和机床主体三部分组成。

机床主体包括所有机械部件、强电、液压、气动、润滑系统。

数控装置是数控机床的控制核心。

其作用是接受各种指令信息，经过运

算、处理后，将其结果送到相应的伺服驱动机构中去，以指挥机床主体各部

分的正确运动。

现在的数控装置一般由一台专用计算机构成。

伺服系统是数控系统的执行部分。

它的作用是接受数控装置传递来的指

令脉冲信号，使机床执行件做相应的运动，并对其定位精度和速度进行控制。

数控机床常用的伺服驱动部件有步进电机、宽调速直流或交流伺服电动机。

3．

根据数控机床的功能和组成，数控机床一般可以按以下几种分类方法进

行分类。

按工艺特征分类14.

一般数控机床11.4.

这类数控机床与通用机床一样，有数控车、铣、钻、镗、磨和齿轮加工

机床等。

其加工方法及加工范围与同类型通用机床相似，不同的是除装卸工

件外，加工过程是完全自动的，并且还可以加工复杂形状的表面。

数控加工中心.214.

这类数控机床配有刀库和自动换刀装置。

工件一次装夹能完成大部分或

全部机械加工工序。

它比一般数控机床更能实现高精度、高效率、高度自动

化及低成本的加工。

多坐标数控机床31.4.

这类数控机床一般在五轴以上，机床结构复杂，主要用于特殊形状，复

杂零件的加工。

按控制运动的方式分类24.

点位控制数控机床2.14.

即只对加工点的位置进行准确控制，其数控装置只控制机床执行件（工

作台）从一个位置（点）准确地移动到另一个位置（点）也就是只精确控制

行程终点的坐标值，而不控制点与点之间的运动轨迹，在移动中不加工。

如：

数控钻床、数控冲床等。

直线控制数控机床24.2.

这类机床不仅要控制点的准确位置，还要保证两点之间的运动轨迹为一

直线，其数控装置在同一时间只控制一个执行件沿一个坐标轴方向运动，但

。

斜线的方向运动，移动中可以切也可以控制一个执行件沿两个坐标轴成45

削加工。

这类机床有简易数控车床，数控镗铣床等。

4．

轮廓控制数控机床34.2.

轮廓控制也称连续控制。

它能对两个或两个以上的坐标方向的运动同时

进行严格的连续控制，不仅要控制每个坐标的行程位置，还要控制每个坐标

的运动速度，这样相互配合形成所需要的直线、斜线、曲线、曲面，采用这

类控制的机床有：

数控车床、数控铣床、数控磨床以及加工中心等。

按伺服系统的类型分类34.

开环控制数空机床3.14.

开环控制系统中没有位置检测装置，指令信号单方向传递，不反馈回来。

奇特点是结构简单、调试方便、容易维修、成本较低，但控制精度不高。

开

环控制系统常用于经济型数控车床。

闭环控制数控机床23.4.

闭环控制系统中有位置检测装置，可将执行件的位移值反馈到数控装置

的比较器，与指令值比较，用其差值（误差）对执行件发出补偿运动指令，

直至差值消除为止，因此，闭环控制数控机床具有加工精度高、定位准确、

移动速度快等优点，但其控制电路较复杂、检测元件价格高调试及维修复杂。

常用于对加工精度要求较高的大型和精密机床。

半闭环控制数控机床33.4.

半闭环控制系统采用角位移检测元件，检测伺服电机的转角，推算出执

行件的实际位移量，将此值与指令值进行比较，用差值补偿来实现控制。

它

的性能介于开环和闭环之间，精度没有闭环高，但调整方便、稳定性好，在

数控机床中被广泛应用。

按数控机床的功能水平分类44.

多功能数控机床14.4.

这类数控机床的系统功能比较齐全，具有各种便于编程、操作和鉴视的

功能。

如能进行自动编程、自动测量和自动故障诊断等。

5．

简易数控机床24.4.

这类机床数控系统的功能仅具备自动化加工所必须的基本功能，采用拨

盘、插销或按键进行程序输入。

其结构简单、性能可靠、操作简便、价格低

廉等优点。

经济型数控机床34.4.

这类机床的数控装置由单板（片）微型计算机组成，其功能虽不及全功

能数控机床齐全，但具有直线和点位差补，刀具和间隙补偿等功能，以及位

置显示，零件程序存储和编辑、程序段检索等功能。

它的特点是性能可靠、

操作简便、成本低廉，为通用机床的改造开辟了一条新的途径。

数控编程基本知识5.

程序编制的步骤、内容和方法15.

数控编程——从分析零件图样到程序校验的全部过程。

编程步骤及内容11.5.

⑴分析零件图样：

根据零件的形状、尺寸、精度等确定使用哪种机床

以及零件的加工表面。

⑵确定工艺过程：

在分析零件图样的基础上，确定夹具、装夹定位和

加工路线，并根据零件材料选定加工刀具及切削用量等工艺参数。

⑶数学处理：

（计算刀具轨迹的坐标值）根据确定的加工路线，算出

零件图样在工件坐标系中的坐标数据，对形状比较复杂的零件，需要借助计

算机计算。

⑷编写加工程序：

按照数控系统的编程格式编写加工程序。

⑸程序输入数控系统：

包括手动输入（键盘）、控制介质输入（磁盘、

软盘等）、通过机床通讯接口输入。

⑹程序校验与首件试切：

先调试程序，在不装夹工件的机床上进行空

运行，观察刀具轨迹是否正确，然后再装上工件与刀具进行首件试切，看是

6．

否满足加工精度要求。

程序编制方法21.5.

可分为手工编程和自动编程（计算机辅助编程）两大类。

手工编程：

指各个步骤均由人工完成。

适用于比较简单的零件。

（1）

自动编程：

用于比较复杂的零件，尤其是需用三轴以上联动加工的

（2）

空间曲面组成的零件。

程序编制中的常用术语25.

不同类型的数控机床有着不同的运动形式，而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，

为了编程时对机床的运动进行描述，简化程序的编制，以及保证程序的通用

性，编程时应采用统一的标准坐标系。

机床坐标系12.5.

⑴建立原则

采用右手笛卡儿直角坐标系来对数控机床坐标轴命名，直角坐标轴1）

、、三者的关系及方向根据右手定则判定，其中大拇指的方向为轴的xyzx

正方向，食指为轴的正方向，中指为轴的正方向。

这个坐标系的各个坐yz

标轴与机床的主要导轨相平行。

采用假设工件固定不动，刀具相对工件移动的原则。

2）

采用使刀具与工件之间距离增大的方向为该坐标轴的正方向，反之则3）

为负向。

⑵坐标系的建立

先确定轴坐标，再确定和轴坐标。

xzy

轴：

一般以传递切削力的主轴定为轴，并以增大工件和刀具距离的方Z

向为轴的正方向。

z

轴：

平行于工件的装夹表面，它是刀具或工件定位平面内运动的主要X

7．

坐标。

对于工件旋转类的机窗，如：

车床、磨床、取横向离开工件旋转中心

的方向为轴的正方向。

x

可根据轴和轴方向，按右手笛卡儿直角坐标系