《数控加工技术》学习指南Word格式文档下载.docx
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难点：
数控机床的坐标系统、程序编写格式要求。
三、学习方法和技巧
认真听讲、认真观看数控加工教学演示，多看多问。
到实训中心生产教学现场参观，观察并记录设备型号、加工方式等信息，通过比较区分各设备功用特点而增进记忆。
数控车床操作与简单程序调试
一、学习目的和要求
＜1＞ 了解数控车削加工基本编程指令及其应用
快速定位:
G00 暂停延时:
G04 程序结束:
M02/M30
直线插补：
G01 英制单位：
G20 主轴正转:
M03
顺圆插补:
G02 公制单位：
G21 主轴反转:
M04
逆圆插补:
G03 主轴停转:
M05
＜2＞ 熟悉数控车床的操作面板和控制软件
包括数控系统界面、菜单结构，手动机械操作面板各功能按键的功用
＜3＞ 掌握数控车床的基本操作方法和步骤
包括数控车床的机械回零、拖板移动的步进点动、连续移动、手轮移动控制，ＭＤＩ指令移动控制，粗定位和精确定位操作方法，超程产生和解除，主轴回转及转速控制，冷却启停控制等
＜4＞ 进一步了解数控车床的结构组成、加工控制原理
通过操作观察机床各运动部件的运行状况，进一步了解数控车床组成及加工控制原理
＜5＞ 熟练掌握精车程序的输入调试过程
掌握ＨＮＣ－２１Ｔ数控系统的程序输入、保存、调用和自动运行的操作方法步骤，通过程序运行效果检查程序编制的正确性。
车削基本编程指令用法和功用、操作面板的使用
精车整体程序的编写、坐标运动控制的理解
通过编写精车整体程序来理解各基本编程指令的功用，用单步方式自动运行精车程序以察看各指令功能的执行状况，现学现练以达到当天内容当天消化吸收的效果。
数控铣床操作与简单程序调试
＜1＞ 了解数控铣削加工基本编程指令及其应用
G03 自动回零：
G28 主轴停转:
＜2＞ 熟悉数控铣床的操作面板和控制软件
＜3＞ 掌握数控铣床的基本操作方法和步骤
包括数控铣床的机械回零、拖板移动的步进点动、连续移动、手轮移动控制，ＭＤＩ指令移动控制，粗定位和精确定位操作方法，超程产生和解除，主轴回转及转速控制，冷却启停控制等
＜4＞ 进一步了解数控铣床的结构组成、加工控制原理
通过操作观察机床各运动部件的运行状况，进一步了解数控铣床组成及加工控制原理
＜5＞ 熟练掌握简单轮廓铣削程序的输入调试过程
掌握ＨＮＣ－２１Ｍ数控系统的程序输入、保存、调用和自动运行的操作方法步骤，通过程序运行效果检查程序编制的正确性。
铣削基本编程指令用法和功用、操作面板的使用
轮廓铣削整体程序的编写、三轴运动控制、铣削走刀路线的安排
比照数控车削和数控铣削基本指令的区别，有重点的掌握铣削基本编程指令。
面板操作以分析ＨＮＣ－２１Ｔ与ＨＮＣ－２１Ｍ的界面操作异同为主要目标。
通过编写轮廓铣削整体程序来理解各基本编程指令的功用，用单步方式自动运行程序以察看各指令功能的执行状况，现学现练以达到当天内容当天消化吸收的效果。
加工中心操作与程序调试
＜1＞熟悉了解加工中心机床的操作面板和控制软件；
以使用FANUC-Oi系统的南通XH713A立式加工中心为例，熟悉其软件界面、菜单结构、数控面板和手动机械操作面板。
＜２＞掌握加工中心机床的基本操作方法和步骤；
掌握步进、手动连续进给（JOG）、手轮的拖板进给控制，MDI操作，主轴回转与转速控制、主轴准停、冷却供液控制、手动装刀操作等。
＜３＞了解加工中心机床的结构组成、换刀动作实现机理；
了解加工中心的斗笠式刀库的结构，自动换刀的指令及其动作实现机理，自动换刀的前期准备要求。
＜４＞熟练掌握程序的输入调试过程；
掌握加工中心自动换刀程序的编写规则，熟悉FANUC-Oi系统的程序输入及编辑修改、调试的基本操作，了解自动换刀程序的运行状况。
加工中心的编程特色指令用法和功用、刀库及自动换刀机理、操作面板的使用
多把刀具自动换刀加工整体程序的编写、自动换刀编程条件要求
比照数控铣削和加工中心的编程特点，有重点的掌握自动换刀及其相关的特色编程指令。
面板操作以分析ＦＡＮＵＣ与ＨＮＣ系统的界面操作异同为主要目标。
并主要关注自动换刀的相关操作。
通过编写使用２～３把刀具进行加工的简单程序来了解加工中心实现自动换刀加工的大致过程。
用单步方式运行自动换刀指令以察看自动换刀的各个动作。
＊＊＊＊＊ 学习导航 ＊＊＊＊＊
程序调试篇
车削对刀、车削循环程序的上机调试及应用
＜1＞进一步熟悉数控车床的操作
通过试切对刀、简单车削循环、复合车削循环的程序调试，进一步熟悉数控车床的操作
＜2＞掌握数控车削加工的对刀操作方法及工件坐标系的建立
掌握数控车削试切对刀的基本操作，用Ｇ９２、Ｇ５４～Ｇ５９、Txxxx指令建立工件坐标系的几种方法。
试切外圆作Ｘ向对刀，试切端面作Ｚ向对刀；
Ｇ９２是以当前位置点作为参照点、Ｇ５４及Ｔ指令则是以机床零点作为参照点来建立坐标系的。
由于机床原点不会改变，故用Ｇ５４和Ｔ指令比用Ｇ９２方便。
有多把刀具时使用Ｔ指令则更方便。
＜3＞掌握简单车削循环程序的编写规则及其应用
简单循环是指用一个程序行取代多个基本指令程序行功能的简化编程手段，包括以车外圆方式为主的Ｇ８０和以车端面方式为主的Ｇ８１。
了解掌握指令格式中坐标数据的算法及指令的应用。
简单循环编程仅用于一个台肩的阶梯轴的加工，从棒料到台肩需要多个简单循环程序行。
＜4＞掌握复合车削循环的编程及其在车削加工中的应用
复合循环则是指仅用一个程序行就能实现多个台肩的阶梯轴加工的更为方便的简化编程手段，包括以车外圆方式为主的Ｇ７１、以车端面方式为主的Ｇ７２和走固定形状路线的Ｇ７３。
了解掌握它们的编程规则和应用场合。
Ｇ７１适于车削长轴类，Ｇ７２适于加工盘类回转零件，Ｇ７３为等余量粗切方式，适于铸锻半成型毛坯件的车削。
复合循环不是一个孤立的程序行，依赖于精车轮廓的程序数据。
数控车床的坐标系建立方法、复合车削循环编程与应用
数控车床的对刀、简单循环中切削起点坐标的确定、复合循环程序编写规则。
认真听讲、及时上机练习以帮助消化。
探索各类循环指令编程格式的书写规律，比较异同以增进记忆。
螺纹车削程序调试与加工
<
1>
了解数控车床车削螺纹的解决方法；
数控车床不再使用挂轮方式车螺纹,而是由主轴编码盘测得当前主轴转速后,由数控系统控制刀具按主轴带动工件回转一圈,向前进给一个导程的距离。
保持这样一种控制关系而车出螺纹，既省去了挂轮系统，又使操作变得简单快捷。
由于采用纯软件算法控制，使得锥螺纹和多头螺纹的加工也比较容易实现。
2>
掌握螺纹车削的编程法则；
螺纹车削可以在基本指令编程方式下使用Ｇ３２来代替Ｇ０１，也可象Ｇ８０那样，用Ｇ８２指令将四个基本动作合成为一个简单循环来实现。
还可以使用Ｇ７６用一个程序行完成整个螺纹的加工。
Ｇ８２编程格式可参照Ｇ８０，Ｇ７６的参数则比较复杂、难以掌握。
螺纹加工必须有切入切出的变速适应距离段，且螺纹加工时速度修调无效。
3>
掌握螺纹车削时进给量及切削次数的确定方法；
使用简单循环指令车螺纹，需要人为的分配每次切深和确定切削次数，可查表参考。
4>
掌握螺纹车削循环的编程及其在车削加工中的应用；
通过实际加工练习掌握螺纹车削编程技巧，如变速缓冲段大小、进给分配效果、多头螺纹编程方法、Ｇ７６的参数含义等。
螺纹车削进给量的分配、缓冲段距离选取、导程和转速的关系
螺纹车削进给量的分配、Ｇ７６参数的选取
比较Ｇ３２和Ｇ０１、Ｇ８２和Ｇ８０，它们的编程规则一致。
车螺纹相当于快速进给的Ｇ０１。
熟练掌握Ｇ３２、Ｇ８２加工整个螺纹的用法后，再去分析Ｇ７６则对于理解Ｇ７６有相当大的帮助。
综合车削加工程序调试及应用
掌握多把刀具的对刀及刀偏设置；
对刀就是要找到每把刀具的刀尖（刀位点）指向工件上同一位置点（工件原点）时，该刀具在机床坐标系中的坐标距离，这就是每把刀具的刀具偏置。
虽然每把刀具都可以通过试切的方法来获得刀偏数据，但实际上这并不现实。
为此可选一把刀具作为基准刀具进行试切，找到工件原点的位置，然后将每把刀具刀尖移到同一位置，找出各刀具相对于基准刀具的位置偏差即可推算出每把刀具的刀具偏置。
掌握刀补的基本概念及其实现机理；
仅用一把刀具时可随便用Ｇ９２、Ｇ５４～Ｇ５９、Ｔxxxx来建立工件坐标系，而使用多把刀具时，不可能为每把刀具用Ｇ９２、Ｇ５４～Ｇ５９来建立一个坐标系，用Ｔ指令进行刀具偏置即可方便地解决此问题。
刀具位置补偿就是确保每把刀具补偿后，其刀尖（刀位点）在工件坐标系中的坐标保持不变。
了解掌握综合车削加工工艺知识，学会阅读理解数控车削工艺文件；
不同的刀具用于不同的加工场合，有着不同的工艺参数。
从粗车到精车，外圆、端面、内孔、切槽、内外螺纹加工等多个方面了解刀具结构、工艺参数和走刀路线，是提高车削技术的关键。
了解用多把刀具进行综合车削加工的实现方法；
可以先按每把刀具独立加工的方式，针对其加工部位进行编程，然后将程序组合在一起，对每把刀具使用前加上一个换刀并自动刀补的指令，每把刀具加工完后回到远离工件的同一换刀位置即可。
5>
了解换刀时对刀具位置的要求；
换刀位置应确保换刀时刀具不与工件碰撞，为了提高加工效率，换刀位置不需要离开工件太远，每把刀具的换刀位置可以不在同一位置。
6>
了解FANUC-0T数控系统的基本操作；
了解FANUC-0T数控系统的界面、程序输入调用的方法，主要掌握其编程和ＨＮＣ－Ｔ系统不同的指令格式。
7>
了解和使用长城CK7810或绮发T6数控车床的机械操作面板；
主要了解后置式刀架加工状况和回转刀盘的工作方式。
刀具位置补偿的原理和对刀设置、换刀综合加工程序的编制
综合车削加工的工艺
只有理解了车削刀具位置补偿的机理才能够对多把车刀的对刀及刀偏设置有足够的认识。
每把刀具都使用同一坐标系独立编程，正确设置刀偏后，由机床来自动调整坐标系，多把刀具的综合编程将非常简单。
铣削对刀、刀补程序的调试
＜1＞掌握数控铣削加工的对刀方法
仅使用一把刀具的铣削对刀，就是通过刀具刀位点（铣刀底面中心）作为媒介建立工件坐标系和机床坐标系坐标数据间的联系。
找到刀具在工件坐标中的坐标和同一位置处刀具在机床坐标系中的坐标，即可推算出工件原点在机床坐标系中的坐标，这就是对刀的目的。
对刀的方法主要有寻边、找中，既可用刀具直接对刀，也可借助于电子寻边器对刀。
寻边时需要考虑刀具或寻边器的半径大小，找中时可不需考虑。
Ｚ向对刀必须使用刀具直接对刀，可借助固定高度的Ｚ轴设定器来对刀。
＜2＞熟练掌握数控铣床的坐标系建立及设置操作；
建立工件坐标系可用Ｇ９２或Ｇ５４～Ｇ５９指令。
Ｇ９２是以当前位置点位参照，对程序执行时刀具的当前位置有要求；
Ｇ５４等是以机床原点为参照点，通过对刀找到工件原点在机床坐标系中的坐标，将该坐标赋给Ｇ５４既可
＜3＞掌握数控铣削加工中刀具半径补偿编程及应用；
由于刀具刀位点（刀刃底面中心）和刀具切削刃行走的轨迹不重合，两者相差一个刀具半径大小，因而需要考虑刀具半径补偿。
刀径补偿有人工预补偿和机床自动补偿两种方式。
人工预刀补编程不具通用性，故可让机床来自动进行刀补运算。
了解刀补的加载、卸载过程及Ｂ、Ｃ功能刀补算法对合理使用刀补很关键。
＜4＞进一步了解数控铣床的结构组成、加工控制原理；
＜5＞熟练掌握铣削程序的输入调试过程；
铣削对刀操作、刀具半径补偿编程应用
坐标系构建、机床自动刀具半径补偿的编程规则
重点掌握G54构建工件坐标系的坐标推算方法，则对刀就不难理解。
在工件外或废料区下刀，刀补加、卸载设计在引入、引出直线段内，其它的就直接按轮廓图纸尺寸编程，是刀补编程的总原则。
槽类零件的铣削加工编程与调试
（1）掌握槽类零件的数控铣削编程编制及加工；
掌握通槽、封闭槽形的铣削刀路设计要点，行切、环切的铣槽方法，立铣刀和键槽铣刀下刀位置设计，铣切间距确定等知识。
（2）了解主、子程序调用形式的简化编程方法；
掌握主、子程序嵌套的编程格式，了解用主、子程序方式如何实现简化编程。
（3）了解并掌握旋转、镜像、缩放指令及其应用；
掌握ＨＮＣ系统中对于多个相似轮廓或槽形加工，采用旋转、镜象、缩放或平移来简化编程的方法。
主、子程序编程，槽形加工工艺设计
多槽形旋转、镜象等变换加工的主、子程序编程方法
将单独一个基本槽形或轮廓的加工做成子程序，在主程序中通过变换分别调用子程序实现多槽加工。
子程序应含下刀和提刀的动作，用机床刀补编程时，刀补的引入／引出应安排在子程序中。
钻镗循环的孔类加工编程与调试
（1）掌握数控加工中孔加工的一般工艺；
根据孔径大小和孔尺寸精度要求，有：
一般钻孔、
点中心＋钻孔
点中心＋钻底孔＋扩孔
点中心＋钻底孔＋攻丝
点中心＋钻底孔＋铰孔、镗孔
（2）掌握常用钻、铰、镗孔的固定循环指令；
用钻镗固定循环功能，仅用一个程序行可实现多个孔的加工。
它们用统一的程序格式：
（G90／G91）（G99／G98）G73（~G89）X Y Z R Q P F L
掌握各个指令代码的含义及其算法、了解各种钻削方式的动作特点。
（3）了解多把刀具的Z轴对刀操作及刀长补偿的设置；
找出多把刀具刀位点指向同一工件高度位置时，各刀具在机床坐标系中的Ｚ坐标值，该值即为其刀长补偿值。
钻镗循环的编程与应用、刀长补偿的对刀获取方法
深孔加工、精镗、反镗的动作分析与编程要求，刀长补偿的意义
按编程格式了解程序行各代码的含义与算法，有规律的记忆各种钻镗加工方式对应的代码，对深孔加工、精镗、反镗加工的动作加强了解后掌握其特色指令的用法。
加工中心的刀库、自动换刀程序的调试
（1）了解加工中心的各种刀库形式；
盘式刀库：
刀库容量〈32把 有侧立式、斗笠式、角度布置式多种
链式刀库：
刀库容量大时用
取刀方式有径向取刀、轴向取刀、刀袋翻转式取刀。
斗笠式刀库一般采用顺序选刀，侧立式机械手换刀方式时一般都用刀号位置自动记忆的任选选刀方式。
（2）了解机械手换刀的基本动作组成；
机械手换刀动作一般包括：
刀库选刀－－主轴定向－－机械手抓刀－－松刀拔出－－机械手交换刀具－－装刀夹紧－－机械手复位
换刀的细节动作其实还有很多，了解这些对于处理换刀故障大有裨益。
（3）掌握加工中心自动换刀程序的编写与调试运行；
每个机床厂家对换刀程序处理都会或多或少的有些差别。
通常采用ＴxxＭ６的指令格式，虽然换刀前主轴侧必须准停和回零，但很多厂家已经将这些固定在自动换刀的Ｍ６指令内，对此，则可不需在换刀指令前刻意添加主轴准停和回零的程序行。
若Ｍ６中不包含这些动作，则必须在换刀前添加Ｍ１９、Ｇ９１Ｇ２８Ｚ０等指令行。
从总体程序上来看，在每次换刀前添加Ｍ０１指令意义很大。
批量加工时，需要在换刀前检查刀具损伤情况时，可预先按下“选择暂停”按键。
了解高效生产时，选刀动作提前安排的作用
机械手换刀的动作组成、自动换刀特色编程
机械手换刀动作及故障处理对策。
换刀的前期准备程序要求
了解换刀动作的细节对于处理换刀故障大有裨益，以单步方式执行自动换刀指令，仔细观察每一步动作，可帮助理解。
程序进阶篇
宏编程及技术应用
（1）、熟悉了解数控编程中的宏编程技术
宏编程技术是在程序中嵌入宏编程语言，指令坐标用变量表示，通过算法公式动态地求算出坐标值，从而扩展加工范围、用简短的程序行实现复杂线廓加工的一种编程方法。
（2）、初步掌握宏编程技术在数控车削加工中的应用。
车削加工中使用宏编程的优势主要在于处理非圆方程曲线轮廓的粗精加工。
（3）、初步掌握宏编程技术在数控铣削加工中的应用。
铣削加工中可以使用宏编程实现均布孔、槽的加工，动态变换刀补的粗、精加工，非圆方程曲线轮廓的加工，规则曲面的粗、精加工等。
宏编程的技术应用
宏编程的语言规则、加工路线设计思路。
只有熟练掌握宏编程的技术规则，了解宏编程的处理方法、范围，才可以很好地将其应用在加工领域。
将计算机高级语言的基础引入到宏编程中，是掌握宏编程的关键。
复习解析几何方面的知识，是解决宏编程算法问题的快捷途径。
MasterCAM的CAD绘图训练
（1）、熟悉了解MasterCAM软件的操作界面和基本操作方法
操作界面的重点在于菜单的使用，和流行的ＣＡＤ软件一样，基本构图要素不过就是点、线、弧、规则图形的绘制，点捕捉和串连线廓、构图面和构图深度是学习MasterCAM
需要重点关注的内容。
（2）、掌握MasterCAM的2D基本绘图和图素编辑的方法和步骤
基本图素的绘制和编辑与流行ＣＡＤ软件大同小异，对于图素的编辑修改，MasterCAM有特到之处，修剪延伸操作特别应该注意。
熟知各种图素构建方法后，对加工图形构建就需要选择其中比较方便、快捷的构图方式。
（3）、初步了解MasterCAM自动编程的工作原理
MasterCAM是先用ＣＡＤ功能构建加工图形，然后作一些必要的辅助线，再进行刀路定义，仿真验证通过后即可后处理自动生成ＮＣ加工程序。
基本构图方法、构图技巧
构图技巧、图形编辑
图素串连操作在MasterCAM中应用是个比较方便的手段；
熟练掌握图素修剪功能及操作方法，在圆弧端点不直观时绘整圆而后修剪更为方便。
只有熟知各种图素构建方法后，才能够从整体构图思路上选择其中比较方便、快捷的构图方式。
轮廓外形铣削的刀路定义及自动编程
（1）、熟练掌握MasterCAM轮廓外形铣削的刀路定义方法
了解掌握从轮廓串连－－刀具选用－－参数设置－－刀路生成－－仿真验证－－程序生成的整个过程。
（2）、掌握MasterCAM的2D刀路定义的主要参数设置及其含义
熟悉２Ｄ刀路定义的共同刀具参数设置中包括程序名、刀具号、进给速度Ｆ、主轴转速Ｓ、冷却启停、坐标方式Ｇ９０／Ｇ９１、坐标系Ｇ９２／Ｇ５４等影响程序头尾的参数如何设置；
掌握关于轮廓铣削的各个深度（起始、安全、最终深度）、刀补方式、拐角处理、径向分次和深度分层等参数的设置及对程序生成的影响。
（3）、初步掌握MasterCAM刀路定义的技巧性操作
技巧性操作包括轮廓串连的起点和方向、引入／引出的设置、编程原点设定、多坐标系的设定、刀路优化、粗精加工的实现等等。
（4）、初步了解MasterCAM后置处理文件对程序输出格式的影响
刀路定义完成后的ＮＣ程序生成属于后置处理，由于不同的机床数控系统其程序格式有所区别，在没有直接合适的后处理ＰＳＴ转换文档时，就有必要了解ＰＳＴ文档中影响程序生成的技术指标。
对于换刀指令格式、圆弧插补输出格式、数据范围限制等无法从参数设置界面改变的项目，可以在ＰＳＴ文档中修改以达到适合机床所需的ＮＣ输出要求。
2D刀路定义的主要参数设置及其含义
2D刀路定义的技巧性操作、后置处理的修改
多做多练，先以一个简单的图形轮廓作刀路定义，改变某一参数项后输出程序，观察改变该参数对程序生成的影响，逐步了解掌握各参数项对程序生成的影响。
钻孔、挖槽的刀路定义及自动编程
（1）、熟练掌握MasterCAM挖槽、钻孔的刀路定义方法
掌握封闭槽形，开放式槽形、中间带岛屿的槽形加工的刀路定义特点；
掌握钻镗孔类加工的孔位选择和路线优化、孔深度定义、孔加工方法选用等刀路定义的操作
（2）、掌握MasterCAM挖槽、钻孔刀路定义的主要参数设置及其含义
重点掌握挖槽切削方式（行切、环切）、切削间距、
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