数控车床编程操作【全】.pdf

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1、第一章数控车床基本知识#1-1数控入门知识随着科学技术和社会生产和迅速发展，机械产品日趋复杂，对机械产品和质量和生产率的要求越来越高。在航天、造船、军工和计算机等工业中，零件精度高、形状复杂、批量小、经常改动、加工困难，生产效率低、劳动强度大，质量难以保证。机械加工工艺过程自动化是适应上述发展特点的最重要手段。为了解决上述问题，一种灵活、通用、高精度、高效率的“柔性”自动化生产设备一数控机床在这种情况下应运而生。目前数控技术已做逐步普及，数控机床在工业生产中得到了广泛应用，已成为机床自动化的一个重要发展方向。第一章数控车床基本知识1-1-1数控定义数控即数字控制（Numerical Contr

2、ol）,是数字程序控制的简称。数控车床由数字程序控制车床简称；CNC表示计算机数控车床。数捽机床加工原理是把刀具与工件的运动坐标分成最小的单位量即最小位移量，由数控系统根据工件的要求，向各坐标轴发出指令脉冲，使各坐标移动若干个最小位移量，从而实现刀具与工件的相对运动，以完成零件的加工。数控的实质是通过特定处理方式下的数字信息（不连续变化的数字量）去自动控制机械装置进行动作，它与通过连续变化的模拟量进行的程序控制（即顺序控制），有着截然不同性质。由于数控中的控制信息是数字化信息，而处理这些信息离不开计算机，因此将通过计算机进行控制的技术通称为数控技术，简称数控。这里所讲的数控，特指用于机床加工的

3、数控（即机床数控）。1-1-2机床数控与数控机床机床数控是指通过加工程序编制工作，将其控制指令以数字信号的方式记录在信息介质上，经输入计算机处理后，对机床各种动作的顺序、位移量和速度实现自动控制的一门技术。数控机床则是一种通过数字信息控制按给定的运动规律，进行自动加工的机电一体化新型加工装备。1-2数控机床的用途分类1-2-1数控车床的用途数控车床与卧式车床一样，也是用来加工轴类或盘类的回转体零件。但是由于数控车床是自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、螺纹等工序的切削加工，所以数控车床特别适合加工形状复杂的轴类或盘类零件。数控车床具有加工灵活、通用性强、能适应产品的品种和规格频繁变化的特

4、点，能够满足新产品的开发和多品种、小批量、生产自动化的要求，因此被广泛应用于机械制造业，例如，汽车制造厂、发动机制造厂等。数控车床约占数控机床总数的2 5%。1-2-2数控车床的分类（1）按车床主轴位置分类：1）立式数控车床立式数控车床简称为数控立车，其车床主轴垂直于水平面，并 有 个直径很大的圆形工作台，供装夹工件用。这类机床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺、相对较小的大型复杂零件。2）卧式数控车床卧式数控车床又分为数控水平导轨卧式车床和数控倾斜导轨卧式车床。其倾斜导轨结构可以使车床具有更大的刚性，并易于排除切屑。（2）按加工零件的基本类型分类：1）卡盘式数控车床 这类车床未设置尾座，适合车削

5、盘类（含短轴类）零件。其夹紧方式多为电动或液动控制，卡盘结构多具有可调卡爪或不淬火卡爪（即软卡爪）。2）顶尖式数控车床这类数控车床配置有普通尾座或数控尾座，适合车削较长的轴类零件及直径不太大的盘、套类零件。（3）按刀架数量分类：1）单刀架数控车床普通数控车床一般都配置有各种形式的单刀架，如四工位卧式自动转位刀架或多工位转塔式自动转位刀架。2）双刀架数控车床（4）按数控系统的功能分类：1）经济型数控车床。它一般采用步进电动机驱动形成开环伺服系统，其控制部分采用单板机或单片机来实现。此类车床结构简单，价格低廉，无刀尖圆弧半径自动补偿和恒线速度切削等功能。2）全功能型数控车床。它一般采用闭环或半闭环

6、控制系统，具有高刚度、高精度和高效率等特点。3）车削中心。它是以全功能型数控车床为主体，并配置刀库、换刀装置、分度装置、铳削动力头和机械手等，实现多工序复合加工的机床，在工件一次安装后，它可完成回转零件的车、铳、钻、较、攻螺纹等多种加工工序，其功能全面，但价格较高。4）FMC车床。它实际上是一个由数控车床、机器人等构成的柔性加工单元。它能实现工件搬运、装卸的自动化和加工调整准备的自动化。（5）其它分类方法按数控系统的不同控制方式等指标，数控车床可以分很多种类，如直线控制数控车床、两主轴控制数控车床等；按特殊或专门工艺性能可分为螺纹数控车床、活塞数控车床类的。1-3数控车床的特点与发展1、高精度

7、 数控车床控制系统的性能在不断提高，机械结构在不断完善，机床精度也在日益提高。2、高效率 随着新刀具材料的应用和机床结构的完善，数控车床的加工效率、主轴转速、传动功率不断提高，使得新型数控车床的空运行时间大为缩短。其加工效率比卧式车床高25 倍。加工零件形状复杂，越体现出数控车床的高效率加工特点。3、高柔性 数控车床具有高柔性，适应70%以上的多品种、小批量零件的自动加工。4、高可靠性 随着数控系统的性能提高，数捽机床的无故障时间迅速提高。5、工艺能力强数控车床既能用于粗加工又能用于精加工，可以在一次装夹中完成其全部或大部分工序。6、模块化设计数控车床的制造采用模块化原则设计。现在数控车床的技

8、术还在不断向前发展着。数控车床发展趋势如下：随着数控系统、机床结构和刀具材料的技术发展，数控车床将向高速化发展，进一步提高主轴转速、转位换刀速度以及刀架快速移动：工艺和工序将更加复合化和集中化：数控车床向多主轴、多刀架加工方向发展；为实现长时间无人化全自动操作，数控车床向全自动化方向发展；机床的加工精度向更高方向发展。同时，数控车床也向简易型发展。如 表 1-1是数控系统发展的六代历史。表 1-1 数控系统发展的六代历史数控系统发展的历史世界产生年代中国产生年代第一代电子管数控系统（NC）1952 年1958 年第二代晶体管数控系统（NC）1959 年1964 年第三代集成电路数控系统（NC）

9、1965 年1972 年第四代小型计算机数控系统（CNC）1970 年1978 年第五代微处理器数控系统（MNC）1974 年1981 年第六代基于工控PC机的通用CNC系统1990 年1992 年 14数控车床的组成与工作原理数控车床由控控制介质、计算机数控装置、伺服驱动系统、辅助装置、机床部件等组成,如 图 1-4-1所示：控制介质计数算 控机 装L伺服驱动系统机床图 1-4 T 数控机床的组成框图1、控制介质要对数控车床进行控制，就必须在人与数控机床之间建立某种联系，这种联系的中间媒介物质就是控制介质，又称信息载体。在使用数控机床之前，先要根据工件图上规定的尺寸、形状和技术条件，编写出工

10、件的加工程序，将加工时刀具相对工件的位置和机床的全部动作顺序，按照规定的格式和代码记录在信息载体匕需要加工该工件时，把信息（即加工程序）输入计算机数控装置。常用的控制介质有键盘、穿孔带、穿孔卡、磁带、磁盘等。另外，由于计算机编程能力强大，可通过数控机床上的通信接口将计算机内的程序送入数控装置进行加工，也可将数控装置上的加工程序送回计算机保存起来。2、计算机数控装置数控装置是数控机床的中枢，目前绝大部分的数控机床采用微机控制，所以也称为C N C机床。图厂4-2点划线框中所包含部分就是数控装置，它由输入、输出、运算器、控制器、存储器等部分组成。穿孔带存储器伺服系统控制器图 1-4-2数控装置结构

11、框图输入装置接收控制介质送入的加工信息代码（加工程序）。它们经识别、译码后，送到相应的存储区，作为控制和运算的原始数据运算处理，山输出装置发出相应的控制指令和运动指令。指令以脉冲形式输出。3、伺服驱动系统伺服驱动系统的作用是把来自数控装置的运动指令进行放大，驱动机床的移动部件运动，使工作台按规定轨迹移动或准确定位，加工出符合图纸要求的工件。每个脉冲信号使机床移动部件的位移量称为脉冲当量，用 表 示。常用的脉冲当量有0.0 1毫米/脉冲，0.005毫米/脉冲,0.001毫米/脉冲.伺服系统由伺服驱动电路、功率放大电路、伺服电动机、传动机构和检测反馈装置组成。常用的伺服电动机有步进电动机、直流伺服

12、电动机和交流伺服电动机。伺服系统的性能是决定数控机床加工精度和生产效率的主要因素之一。闭环控制的数控机床带有检测反馈系统，如 图1-4-1虚线所示。其作用是将机床移动的实际位置、速度参数检测出来，转换成电信号,并反馈到计算机数控装置中，使数控装置能随时判断机床的实际位置、速度是否与指令一致,并发出相应指令，修正所产生的偏差，提高加工精度。4、辅助控制装置辅助控制装置的作用是把计算机送来的辅助控制指令经机床接口转换成强电信号，以控制主轴电动机的起停及转速，冷却泵起停及工作台转位和换刀等动作。5、机床高精度和高生产率的自动化加工机床，比普通机床相应具有更好的抗振性和刚度，要求运动部件的摩擦因数要小

13、，进给传动部件之间间隙要小。所以其设计要求比普通机床更严格,加工制造要求更精密，并采用加强刚性、减小热变形、提高精度的设计措施。6、反馈系统在闭环和半闭环数控机床上，都有反馈系统。它的作用是将机床移动的实际位置、速度参数检测出来，转换成电信号，并反馈到计算机中，使计算机能随时随地判断机床的实际位置、速度是否与指令一致，并发出指令，作相应的差值控制，补偿误差。1-5数控机床的特点1、适应性强数控机床在生产过程中是按照数控指令进行工作的，当生产对象改变时，只需改变数控加工的程序并配备所需的生产工具，而无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竞争需要，而且解决了单件、

14、小批量及新产品试制的自动化生产问题。2、能实现复杂工件的加工数控机床几乎可以实现任意轨迹的运动和任何形状的空间曲面的加工，如螺旋桨、汽轮机叶片等空间曲面。3、精度高，质量稳定数控机床是按照预定的程序自动加工的，消除了操作者人为产生的误差，因而产品的生产质量十分稳定：而且数控机床的机械部分具有较高的动态精度，数控装置的脉冲当量可达0.001毫米/脉冲，还可以通过实时检测反馈修正误差或补偿获得更高的精度。4、生产效率高产品的生产时间主要包括工艺时间和辅助时间。数控机床采用大功率高速度切削，缩短工艺时间；还配备自动换刀装置、检测装置及交换工作台，减少了工件的装卸次数和其他辅助时间，从而明显地提高了生

15、产效率。5、减轻劳动强度，改善劳动条件数控机床在生产过程中不需要人工干预，又可在恶劣的环境下自动进行加工，从而降低了工人的劳动强度，极大地改善了劳动条件。6、有利于生产管理的现代化数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，有利于与计算机连接，构成由计算机控制、管理的生产系统，为产品的设计、制造及管理一体化奠定了基础。习 题 一1-1 什么叫数控？它与其他自动控制有哪些区别？1-2 什么叫机床数控？什么叫数控机床？1-3 试述数控车床的工作原理？1-4 数控车床是怎样分类的？它的结构主要由哪几部分组成?1-5 控机床的的特点主要有哪些?GSK CNC Senes MOTB it rMtes8

16、0TBfiffCRT及键盘网 口 i面图颔ni窗丈i创查ii四回圜回口回国y 111 o P|如 痴.遇|蜀国1至 为 回 回 回 国 三|圜 国操作面板2-1操作面版说明整个面版分为三个部分：左上角为液晶画面；右上角为功能操作部分；在此面版下，可以进行程序的编辑、位置的显示、刀补及参数的设置等；下半部分是机床操作画面，此界面用于机床辅助功能设定，诸如主轴正反转、冷却液的开关、进给速率的调整等等一系列的功能。2-1-1键盘的说明图标名称用途力复位键解除报警，CNC复位暨1输 出(O U T)键从 PS232接口输出文件启动地址/数字键输入数字、字母等字符鳖1输 入 键(IN)用于输入参数、补偿

17、量等数据。从 PS232接 U输入文件的启动。MDI方式下程序段指令的输入。取消CAN取 消(C A N)键消除输入到键入缓冲寄存器中的字符或符号。键缓冲寄存器的内容同CPT显示例如键输入缓冲寄存器的显示为N001时，按(C A N)键，则 N0001被取消。光标移动键有四种兴标移动：1 ：使光标向下移动一个区分单位。t：使光标向上移动一个区分单位。持续地按光标上下键时，可使光标连续地移动。W、L：用于设定参数开关的开与关位参数、M位诊断详细显示的位选择。M页键有两种换页方式：1 ：使 LCD画面的页顺方向更换。t：使 LCD画面的页逆方向更换。幽CHG键位参数、位诊断含义显示方式样的切换。2

18、-1-2机床操作面版各按钮的说明图 标键 名图 标键 名喀编辑方式按钮空运行按钮D自动加工方式按钮回返回程序起点按钮录入方式按钮r-L|n|jrL|ri.0.0011 0.01 I 0.1|1单步/手轮移动量按钮回回参考点按钮xe z爸 手摇轴选择顾单步方式切换按钮属I紧急开关51手动方式按钮陶手轮方式切换按钮单程序段按钮十MST辅助功能锁住阳机床锁住按钮图标名称用途0循环启动按扭自动运行的启动。在自动运行中，自动运行的指示灯。回进给保持按钮自动运行中刀具减速停止周回S主轴起动手动主轴正转、反转、点动起动、停止。主轴倍率主轴倍率选择。（含主轴模拟输出时）S冷却液起动冷却液化气起动。回润滑液起动

19、润滑液起动七|手动换刀手动换刀 2-2手动操作方式2-2-1手动返回程序起点1.按 下【程序回零】按 钮 画I,此时屏幕右下角显示“程序回零”。2.选择相应的移动轴，单击操作面板上的鱼按J钮 以 及 画 ,机床沿着程序起点方向移动。回到程序起点后，坐标轴停止移动，返回程序起点指示灯亮。返回程序起点结束指示灯注：一般G50指令设置后用程序回零才能返回到程序起点；程序回零后，自动消除刀偏。.2-2-2手动返回参考点1、按【机械回零】按 钮 叵1此时屏幕右下角显示“程序回零二2、按下手动轴向运动开关，一直到达参考点，方可松开。机床向选择的轴向运动。囹|在减速点以前，机床快速移动，碰到减速开关后以FL

20、（参 数032号）的速度移动到参考点。在快速进给期间，快速进给倍率有效。FL速度山参数设定。（回零 方 式B选择时）3、返回参考点后，返加参考点指示灯亮返回参考点结束指示灯注：1.返回参考点结束时，返回参考点结束指示灯亮.2.返回参考点结束指示灯亮时，在下列情况下灭灯。1）从参考点移出时。2）按下急停开关3.参考点方向，请参照机床厂家的说明书。2-2-3手动连续进给按 下【手动方式】J I,进入手动操作方式，这时屏幕右下角显示“手动方式”。按下手动轴向运动开关，点击操作面板匕的I剑 按 钮，机床向X 轴正向移动，点击 圾，机床向x 轴负方向移动，同理，点击 金，玲,机床在Z 轴方向移动，可以根

21、据加工零件的需要，点击适当的按钮，移动机床。按 下【快速进给】锄 上 I时，进 行“开一关一开切换，当 为“开”时，位于面板上部指示灯亮，关时指示灯灭。选择开时，手动以快速速度进给。（此按钮配合轴向运动开关使用）_ _ _ _ _点击操作面板上的勺和_，使主轴转动，点击 叵 按钮，使主轴停止转动注：刀具切削零件时，主轴需转动。加工过程中刀具与零件发生非正常碰撞后（非正常碰撞包括车刀的刀柄与零件发生碰撞；铳刀与夹具发生碰撞等），系统弹出警告对话框，同时主轴自动停止转动，调整到适当位置，继续加工时需使主轴重新转动。2-3单步I手轮方式2-3-1单步进给（参数001的第五位为0 时，此键为单步进给）

22、1.按 下【单步方式】键I V,选择单步操作方式，这是屏幕右下角显示“单步方式”。|n.|r-i|j-L|r-L2.选择适当的移动量：叫,此时相应的屏幕左下角显示“手轮增量0.01等，0.001表示进给增量为0.001mm,0.01表示进给增量为0.01m m,进给增量可在0.001mm至 1mm之间切换。3.选择好适当的移动量后，点击操作面板上的真 按 钮 一次，机床向X 轴正向移动一个点动距离，点击n嗓,机床向X 轴负向以点动方式移动；点击机床在Z 轴分别向正向和负向以点动方式移动。可以根据加工零件的需要，点击适当的按钮，移动机床。2-3-2手 轮 进 给（参数0（“的第五位为1时，此键为

23、单步进给）1、按 卜【手轮方式】键 顾，选择单步操作方式，这是屏幕右卜角显示“手轮方式”。|r-L|r-L|r-L|r-L2、选择适当的点动距离：在,此时相应的屏幕左下角显示“手轮增量0.01等，0.001表示进给增量为0.001mm,0.01表示进给增量为0.01m m,进给增量可在0.001mm至 1mm之间切换。3、选择好适当的移动量后，随后选择轴向按钮X 方向空 或 Z 方向Z 同，在手轮按住鼠标左键，机床向所选方向轴的负方向运动，相应的按住鼠标右键，机床向正方向运动。（鼠标左键配合左转，右键配合右转）=2-4手动辅助机能操作1）手动换刀M动/手轮/单步方式下，按下此键，刀架旋转换下一

24、把刀。2）冷却液开关gI一J手动/手轮/单步方式下，按下此键，进 行“开f 关一开切换。3）润滑开关UI手动/手轮/单步方式下，按下此键，进 行“开一关一开切换。4）主轴正转H 动/手轮/单步方式下，按下此键，主轴正向转动起动。5）主轴反转M 动/手轮/单步方式下，按下此键，主轴反向转动起动。6）主轴停止，动/手轮/单步方式下，按下此键，主轴停止转动。7）主轴倍率增加，减少固国增加：按一次增加键，主轴倍率从当前倍率以下面的顺序增加一挡。50%60%-70%-80%-90%-100%-110%120%减少：按一次减少键，主轴倍率从当前倍率以下面的顺序递减一挡。120%f 110%f 100%f

25、9 0%f 8 0%f 7 0%f6 0%f 50%注：相应倍率变化在屏幕左下角显示8）快速进给倍率增加，减少|立|噌加：按一次噌加穗，主轴倍率从当前倍率以下面的顺序噌加一挡.0%f 2 5%f 5 0%f 7 5%f 10。圉减少：按一次减少腱，主轴倍率从当前倍率以下面的顺序递减一挡。100%f 7 5%f 5 0%f 2 5%f 0%注：畸 糠 辞 开 关 与 手 就 辐 淮 速 曜 开 关 通 用9）进给速度倍率增加，减少剑噌加：按一次噌加腱，主轴倍率从当前倍率以下面的顺序噌加一挡.0%f 1 0%f 2 0%f 30%4 0%f 50%.-*150%园减少：按一次减少健，主轴倍率从当前

26、倍率以下面的顺序递减一挡.150%f 140%f 130%f 120%-*110%.f 0%在自动运行中，咫进给倍率进行倍率调节.注：辞 速 度 触 开 关 与 钟 电 峻 瞟 开 关 通 用2-5 MDI方 式（录 入 方 式）从 LCD/MDI面板上输入一个程序段的指令，并可以执行该程序段。例：GOO X200.5Z1251.单 击【录入方式】按钮!程序 =2.单击亚色键，进入程序编辑窗口，按【翻页】键 选 择 在 左 上 方 显 示 右“程序段值”的画面。如图21。程序 09999 N9999（程序段值）（模态值）X F50Z GO M5U G97 S0001W TO 100RG69F

27、G98M G21STPQ SACT 0000SQOQl/nilflO录入方式图 2-1输入 输入3.键 入“G00”按 旦 键。G00输入后被显示出来。按 旦 键 以 前，如发现输入错误，可取消按&幽 键 取 消，然后再次输入正确的数值。输入 输入4.以此方式，键入X200.5,按.阳,X200.5被输入并显示出来。键入Z125,按 L,Z125被输入并显示出来。如图22。5.点 击【循环起动】按钮;m l,则开始执行所输入的程序。程序 09999 N9999（程 后 段 值）（模 态 值）G O O X 200,5 F50Z 125 GO M5U G97 S0001W TO 100RG69F

28、 G98M G21PQ SACT 0000地 址：S0001 T0100录入方式图 2-2 MDI 窗口2-6数控程序处理2-6-1新建数控程序按 下【编辑方式】键 画，进入编辑操作方式，这时屏幕右下角显示“编辑方式”。单程序击操作键盘上的PRG按钮，进入程序编辑窗口，输入地址O,然后输入程序号，按 E OB键,则自动产生了一个OXXXX的程序。如图2-3所示：0N爵01111;01111 N111101111$0001 T0100编辑方式S 0001 T0100编辑方式图 2-32-6-2程序号检索当存储器存入多段程序时，可以通过检索的方法调出需要的程序，对其进行编辑。检索过程如下：单击编辑

29、方式键,进入编辑操作方式，然后点击程 序I国 按 钮，进入到程序编辑窗口，输入要检索的程序名例如“0 2 2 2 2,然后按向下键,此时在LCD显示屏上将显示检索程序，如图2-4 所示:程序 0 222202222-1010002 103;GOO XO Z2;G01 X200 Z300,M30;/N11U检索到程序检索程序名数 字02222S000 T0100编辑方式19 阈 _d 1 1 解画 2 1 1 回 5 jJ 2 _ 1 2 _ 1 知邛留圜量|禺！如dl舟嬲蟹I舞I鬻I0图 2-4 程序号检索2-6-3程序的删除1）删除指定程序按丁团程序按钮，并点击脸,进入到编辑界面，此时输入要

30、删除的程序名，例如“0 1 1 1 1 ”,并按键，则对应的程序将被删除。2）删除全部程序按 下 匿程序按钮，并 点 击 型，进入到编辑界面，输 入“0-9 9 9 9”，并 按 回 键，则可删除|将所有的程序从存储器中被删除。2-6-4字的插入、修改、删除存入存储器中程序的内容，可以改变:1）选择 国 为【编辑方式】;2）按【程序】键，显示程序画面：3）输入要编辑的程序；4）检索要编辑的字。有以下两种方法（见 注 1）A）用 扫 描（SACN）的方法B）用检索字的方法SX修改|删除|5）利 用 坞 J&J里J键等编辑操作。注：1.所谓地址是指字母；（EOB）为单独一个字。根据这个定义，字也是

31、一个编辑单位；在下面关于编辑的说明中，所谓字，正确地应该说“编辑单位”。2.光标总是在某一编辑单位的下端，而编辑的操作也是在光标所指的编辑单位上进行的，在自动方式下程序的执行也是从光标所指的编辑单位开始执行程序的。将光标移动至要编辑的位置或要执行的位置称之为检索。（1）字的检索（A）用扫描的方法一个字一个字地扫描：1）按光 标 剧 键时N 100 X 100 Z 120；t_ _聂 I 日 I此时，在画面上，光标一个字一个字地顺方向移动。也就是说，在被选择字的地址下面,显示出光标。2）按光 标 鱼 键时N 100 X 100 Z 120；F zo i-JLI回【循环启动】图 2-2 0图 2-

32、2 1程序09999N9999（程序段值）（模态值）G50XF50ZG0M5UG97S0001WT0100RG69FG98注：（如果基准刀的刀补为0 时，刀补101处不用设置刀偏为0；假若基准刀刀补不为0 时，在刀补101处输入Z0将刀偏量设置为0）2）切 削 外 圆（如图2-22）,X方向不动，囹 方向退出（如图2-23）叵 主 轴 停 止 一 a测量 一A单 击 画【录入方式】一 X37.5（测量的值）黑 01（在图2-24显示下输入）回【循环启动】图 2-23图224程序 09999 N9999（程序段值）（模态值）G50 X F50Z GO M5U G97 S0001W T0100R

33、G69F G98M G21Q SACX J Omtt：X37.5 S0001 T0100录入方式注：（如果基准刀X方向的刀偏量为0时，刀补101处不用设置刀偏为0；假若基准刀刀补不为0时，在刀补101处输入X37.5将刀偏量设置为0）（2）非 基 准 刀（设 为2号 刀）3）在 回 【手动方式】下，按 五 换 2号 刀【切断刀】，单 击 叵I机床主轴正转，按方向键型1通过 同 下翻键】、园将切断刀移到工件端面处轻碰端面（如图2-25）,然后单击【向下查找键】将 光 标 移 到102处f|Z0|输入|J U （如图2-26所示）。02244N2244用XZR100000101000W20-0.1

34、910103000104000105000106000107000理在位亶相对坐标U001.298 W10150数字Z 0SOOOO T0200手动方式图 2-25图 2-264）切 削 外 圆（如图2-27）,X方向不动,中|方 向 退 出（如图2-28）主轴停止 一 A 测量，然 后 单 击 翌1通过 旦【下翻键】、丑I【向下查找键】将光标移到102 处 一 a|X33.75|（如 图2-28所示）。图 2-27图 2-28偏苴02244N2244msX ZR1000 001010 001026352 0.19101030 001040 001050 001060 001070 00现在位

35、直相对坐标U001.298 W-101 5。数字X 33.75S 0000 T 0200图 2-29注：刀偏中002与102的区别（002中的刀补量=输入的数字；102中的刀补量=当前位置数字一 输入数字.5）【手动方式】下，按亘（在 图2-30显示下输入）4 G00|程序|1 号 刀【基准刀】，单击【录入方式】至2 1忆50|2h循环启动】换 1 号刀（程后段值）G0 X 50.000ZUWRFMSTPQ地址：Z 50.00009999 N9999（校态值F50G O M5G97 S0001TO 100G69G98G21SACT 0000S0001 T0100录入方式图 2-30注:G00返

36、回的X50,Z50与程序中G50的X、Z值相同。习 题 二2-1 GSK980T操作面版分为几部分？各部分的功能?2-2 如何手动返回机械原点与程序原点？2-3 如何在手动方式下快速移动到X 80.0、Z80.0?2-4 如何在自动方式下快速移动到X 80.0、Z80.0?2-5 单程序段的作用？2-6 如何进行检索与删除?2-7如何进行字的插入、修改与删除的准备工作？2-8参数开关与程序开关的用途？2-9怎样将现在位置的相对对坐标与绝对坐标以及综合位置进行切换？2-10试述定点对刀的步骤？2-11试述试切对刀的步骤？3-1数控车床的编程基础知识数控车床的程序编制必须严格遵守相关的标准，数控编

37、程是一项很严格的工作，首先必须 掌 握 一 些基础知识，才能学好编程的方法并编出正确的程序。3-1-1程序编制的内容数控车床之所以能够自动加工出不同形状、尺寸及高精度的零件，是因为数控车床按事先编制好的加工程序，经其数控装置“接收”和“处理”，从而实现对零件的自动加工的控制。使用数控车床加工零件时，首先要做的工作就是编制加工程序。从分析零件图样到获得数控车床所需控制介质（加工程序单或数控带等）的全过程，称为程序编制，其主要内容和一般过程：如图3-1所示图样分析辅助准备制 定加 工工艺数值计算编 写加 工程 序作制质制控介程序校验数控车床图3-1程序编制流程1）图样分析根据加工零件的图纸和技术文

38、件，对零件的轮廓形状、有关标注、尺寸、精度、表血粗糙度、毛坏种类、件数、材料及热处理等项目要求进行分析并形成初步的加工方案。2）辅助准备根据图样分析确定机床和夹具、机床坐标系、编程坐标系、刀具准备、对刀方法、对刀点的位置及测定机械间隙等。3）制定加工工艺拟定加工工艺方案、确定加工方法、加工线路与余量的分配、定位夹紧方式并合理选用机床、刀具及切削用量等。4）数值计算在编制程序前，还需对加工轨迹的一些未知坐标值进行计算，作为程序输入数据，主要包括数值换算、尺寸链解算、坐标计算和辅助计算等。对于复杂的加工曲线和曲面还须使用计算机辅助计算。5）编写加工程序单根据确定的加工路线、刀具号、刀具形状、切削用

39、量、辅助动作能说会道及数值计算的结果，按照数控车床规定使用的功能指令代码及程序段格式，逐段编写加工程序。此外，还应附上必要的加工示意图、刀具示意图、机床调整卡、工序卡等加工条件说明。6）制作控制介质加工程序完成以后，还必须将加工程序的内容记录在控制介质匕以便输入到数控装置中。如穿孔带、磁带及软盘等，还可采用手动方式将程序输入给数控装置。7）程序校验加工程序必须经过校验和试切切削才能正式使用，通常可以通过数控车床的空运行来检查程序格式有无出错，或用模拟仿真软件来检查刀具加工轨迹的正误，根据加工模拟轮廓的形状，与图纸对照检查。但是，这些方法仍无法检查出刀具偏置误差和编程计算不准造成的零件误差大小及

40、切削用量选用是否合适、刀具断屑效果和工件表面质量是否达到要求，所以必须采用首件试切的方法来进行实际效果的检查，以便对程序进行修正。3-1-2程序编制的方法1）手工编程手工编程就是由人工编写零件的加工程序。对于几何形状不太复杂的零件，编程工作量小，加工程序段不多，出错的几率很小，快捷、简便、不需要具备特别的条件（相应的硬件和软件），特别是在数控车床的编程中，手工编程至今仍广泛用于点位、直线、圆弧组成的轮廓加工中，学习手工编程是学习数控车床加工编程的重要内容。即使在自动编程高速发展的将来，手工编程的重要地位也不可取代，仍是自动编程的基础。2）自动编程自动编程是指利用计算机及其外围设备组成的自动编程

41、系统完成程序编制工作的方法，也称为计算机辅助编程。对于复杂的零件，如一些非圆曲线、曲面的加工表面，或者零件的几何形状并不复杂但是程序编制的工作量很大，或者是需要进行复杂的工艺及工序处理的零件，因其在加工编程过程中的数值计算非常繁琐，编程工作量大，如果采用手动编程，往往耗时多而效率低，出错率高，甚至无法完成，故这种情况下必须采用自动编程的方法。该法与手工编程相比有可减低编程劳动强度、缩短编程时间和提高编程质量等优点。但自动编程的硬件与软件配置费用较高，在加工中心、数控铳床上应用较多，在数控车床上应用较少。3-2数控车床的的坐标系1）机床的坐标轴数控机床标准坐标系是一（如图3-2所示）的右手直角笛

42、卡尔坐标系，其基本坐标轴为X、Y、Z 直角坐标，大拇指的方向为X 轴的正方向，食指为Y 轴的正方向，中指为Z轴的正方向，数控车床是以机床主轴轴线方向为Z 轴方向，刀具远离工件的方向为Z 轴的正方向。X 轴位于与工件安装面相平行的水平面内，垂直于工件旋转轴线的方向，且刀具远离主轴轴线的方向为X 轴的正方向。图 3-22）机床原点、参考点及机床坐标系机床原点为机床上的一个固定点。车床的机床原点定义为主轴旋转中心线与车头端面的交点，见图3-3,0 点即为机床原点。参考点也是机床上的一固定点。该点与机床原点的相对位置如图3-1-3所 示（点 0 即为参考点）。其位置由Z 向与X 向的机械挡块来确定。当

43、进行回参考点的操作时，安装在纵向和横向滑板上的行程开关到相应的挡块后，由数控系统发出信号，由系统控制滑板停止运动，完成回参考点的操作。当机床回参考点后，显示的Z 与 X 的坐标值均为零。当完成回参考点的操作后，则马上显示此时的刀架中心（对刀参考点）在机床坐标系中的坐标值，就相当于数控系统内部建立了一个以机床原点为坐标原点的机床坐标系。常见的数控（NC）车床坐标系统。主轴为Z轴，刀架平行于主轴的运动向（即纵向）为Z轴运动方向，刀架前后的方向（即横向）为X轴运动方向。常见的数控车床的刀架（刀塔）是安装在靠近操作人员一侧（即前刀架），其坐标系统如图3 4所示，X轴往前为负，往后为正；若刀塔是安装在远

44、离操作人员的一侧时（即后刀架），其坐标系统如图3-5所示，则X轴往前为正，往后为负。3）工件原点和工件坐标系工件图样给出以后，首先应找出图样上的设计基准点。其主要尺、丁均是以此点为基准进行标注的，该基准点称为工件原点。以工件原点为坐标原点建立一个Z轴与X轴的直角坐标系，称为工件坐标系。工件原点是人为设定的（即可任意设置），设定的依据是既要符合图样尺寸的标注习惯，又要便于编程通常工件原点选择在工件右端面、左端面或卡爪的前端面。工件坐标系的Z轴一般与主轴轴线重合，X轴随工件原点位置不同而不同。各轴正方向与机床坐标系相同。图3-6为以工件右端面为工件原点的工件坐标系。图 3-6工件原点和工件坐标系

45、3-3坐标值的确定在编制加工程序时，为了准确描述刀具运动轨迹，作正确使用准备功能字外，还要有符合纸轮廓的地址及坐标值。要正确识读零件图纸中各坐标点的坐标值，首先就要确定工件编程的坐标原点，以此建立一个直角坐标系，来进行各坐标点的坐标值的确定。1）绝对坐标值在直角坐标系中，所有的坐标点的位置都以坐标原点（工件原点）为固定的原点，作为坐标位置的起点（0,0）,绝对坐标值是指某坐标点到工件原点之的垂直距离，用 X代表径向，Z 代表轴向，且 X 向在直径编程时为直径量（实际距离的2 倍）；如图3-7中,A、B、C 均以工件原点。点为坐标位置的起点，它们坐标值分别为（X80,Z50）、（X80,Z30）

46、、（X30,Z20）。3 C I干30十.45OZ+十XI图 3-7如图3-8所示中，0/0 是分别建立在工件上两个不同的工件原点，并以之计算各坐(1)以 O 点为工件原点(2)以 O 为工件原点5(F0 40 2PH-rz10DAF-20+乂Xz000A20-ICB20-2CC40-4(D40-50o-0-50XZ0050A2040B2030C4010D400cr002)增量(相对)坐标值增量坐标值指在坐标系中，运动轨迹的终点坐标是以起点计量的，各坐标点的坐标值是相对于前点所在的位置之间的距离，也 就 是（终点绝对坐标值）-（前点绝对坐标值）=（终点增量坐标值）；径向用U表示，轴向用W表示。

47、图 3-9 中，增量坐标值由B点加工到C 点，也就说C 点 以 B 点为工件原点来确定距离；那 么 C 点的增量坐标值为：（X=15-40=-25,Z=20-30=-10）（,如 图 3-8,增量坐标以加工顺序0 A B-C AD 为例，以 0 点（X0,Z0）为开始点，则各坐标点的增量坐标值为：根据公式：（终点绝对坐标值）-（前点绝对坐标值）=（终点增量坐标值）0 A(20-0=20、-10-0=-10)A 点相对 O 点来计量的A B(20-20=0.-20-(-10)=-10)B 点相对 A 点来计量的B C(40-20=20 -40-(-20)=-20)C 点相对 B 点来计量的C D

48、(40-40=0.-50-(-40)=-10)D 点相对 C 点来计量的从以上各点坐标值看出，各点的增量坐标值都是相对于前一个点的位置而言的，而不是像绝对坐标值那样各点都是相对于工件编程原点而言的。因此，不管是绝对坐标值还是增量坐标值，在图纸上一建立工件编程坐标系后，各点的坐标值都比较容易读出。而在实际加工中，由于材料的毛坏或图纸的设计、标注等原因，在编程中往往有许多坐标值无法在图纸上直接读出，需要进行数值的换算和数学处理后方可确定。3-4数控车床的基本功能数控车床的基本功能包括准备功能（G功能）、辅助功能（M功能）、进给功能（F功能）、刀具功能（T功能）和主轴功能（S功能）。3-4-1准备功

49、能（G功能）准备功能也称为G功能，（或称为G代码），它是用来指令车床工作方式或控制系统工作方式的一种命令。G功能山地址符G和其后的2位数字组成（0099）,从G00G99共100种功能，用以指令机床不同的动作，如用G01来指令运动坐标的直线进给。G代码有单次（非模态）G代码和模态G代码之分，单次G代码只限于在被指令的程序段中有效，而模态G代码在同组G代码出现之前，其代码一直有效。例：G01和G 00是同组的模态G代码G01 X_；Z_；G01有效GOO Z_；GOO 有效种 类意 义单 次（非模态）G代码只在被指令的程序段有效模态G代码在同组其它G代码指令前一直有效GSK980T系统G 代码表

50、G 代码组别功能G00*G01G02G0301定 位（快速移动）直线 插 补（切削进给）圆弧插补CW（顺时针）圆弧插补CCW（逆时针）G04G280000暂停，准停返回参考点G3201螺纹切削G5000坐标系设定G6500宏程序命令G70G71G72G73G74G7500精加工循环外圆粗车循环端面粗车循环封闭切削循环端面深孔加工循环外圆，内圆切槽循环G90G92G9401外圆，内圆车削循环螺纹切削循环端面切削循环G96G9702恒线速开恒线速关 G98G9903每分进给每转进给注：1、带有*记号的G代码，当电源接通后，系统处于这个G代码的状态。2、（）0组的G代码是一次性G代码。3、如果使用了