现代数控技术(立式数控铣床加工中心等) PPT课件

1,现代数控技术,学校：天津工业大学部门：工程教学实习训练中心主讲人：蔡军,2,第一节数控机床的基本概念第二节数控机床的坐标系,第一章数控机床概述,3,一、数控技术的发展史和发展趋势二、数控机床的组成与结构三、数控机床的加工原理四、数控机床的分类五、数控加工的特点及应用,第一节数控机床的基本概念,4,1、1946年世界上诞生了第一台电子计算机。2、第一台计算机诞生6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上。1952年美国空军当局委托美国麻省理工大学与帕森斯公司合作研制了第一台三坐标数控铣床.此后,英国和日本在1958年、德国在1959年相继制造出数控机床从此，传统的机床产生了质的变化。,一、数控技术的发展史和发展趋势,第一台数控机床诞生至今五十年以来，数控机床的核心数控系统的发展经历了二个阶段和六代的发展。二个阶段为：1.数控（NC）阶段2.计算机数控（CNC）阶段,早期的计算机运算速度低，这对当时的科学计算和数据处理影响不大，但它不能适应机床实时控制的要求。人们不得不采用数字逻辑电路，搭成机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控（HARDWIREDNC）,简称为数控（NC）。随着电子元器件的发展，这个阶段又历经三代:1952年的第一代电子管计算机组成的数控系统1959年的第二代晶体管计算机组成的数控系统1965年的第三代小规模的集成电路计算机组成的数控系统,1、数控（NC）阶段（1952-1970）,7,2、计算机数控（CNC）阶段,这一阶段从1970年开始至今。1970年研制成功大规模集成电路，并将其用于通用小型计算机。此时的小型计算机，其运算速度比五、六十年代的计算机有了大幅度的提高。比专门搭成的专用计算机成本低，可靠性高。于是，小型计算机被用作数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控（CNC）阶段。计算机数控阶段也经历了三代:1970年第四代小型计算机数控系统1974年第五代微处理器组成的数控系统1990年第六代基于PC的数控系统,我国数控技术是从1958年开始研制的：1958年1965年我国数控机床处于研制、开发时期，比国外相比起步晚了十年；1968年清华大学研制成功我国第一台小型数控立铣；1980年前我国数控机床80为线切割机床(低端数控机床)；1980年后引进日、美等国的数控装置及伺服系统的技术，开始合资批量生产一些数控机床，数控装置的稳定性、可靠性有了明显的改善，开始为用户所接受；1985年后我国已经能生产45种各类数控机床来满足工业发展的需要，同时数控机床功能部件的专业厂也逐渐形成规模；1990年中期国产数控装置也开始崭露头角，进入21世纪，国产的数控系统才开始形成生产规模，拥有自主版权的五轴联动数控系统，打破了西方对高端数控系统的垄断。,国内数控技术的发展情况,1、高速、高精度加工2、数控系统具有多轴控制、多轴联动和复合加工的控制功能3、数控系统开放化、智能化和网络化,发展趋势,目前加工中心主轴转速最高可达40000转/分、进给速度可达24米/分30米/分，定位精度都在几微米。这就要求数控系统应采用高速高精度的数控系统、驱动系统应采用直线电动机作为进给伺服系统、采用高速永磁同步电动机。,1、高速、高精度加工,理论上数控机床只需要3轴联动，但在实际加工中3轴联动对于三维曲面加工很难用上刀具的最佳几何形状进行切削，不仅加工效率低而且表面粗糙度高，往往采用手动进行修补，但在修补过程中，已加工的表面也可能丧失精度。5轴联动除了X、Y、Z这3轴外，主要还有刀具轴旋转、工作台旋转这两种方式的复合运动，采用5轴联动可以使用刀具的最佳几何形状对工件进行加工。那么5轴联动数控机床是数控技术的制高点标志之一。,2、数控系统的控制功能,将来的数控机床中的NC系统能部分代替机床设计师和操作者的大脑，具有一定的智能，能把特殊的加工工艺、管理经验和操作技能嵌入NC系统，同时也具有图形交互、诊断等功能，也就是说要求CNC控制器透明以使机床制造商和最终用户可以自由地实现自己的思想.,3、开放化、智能化和网络化,二、数控机床的组成与结构,操作面板它是操作人员与数控装置进行信息交流的工具。组成：按钮站、状态灯、按键阵列（功能与计算机键盘一样）和显示器；。它是数控机床特有件。,控制介质与输入输出设备控制介质是记录零件加工程序的媒介输入输出设备是CNC系统与外部设备进行交互装置。交互的信息通常是零件加工程序。即将编制好的记录在控制介质上的零件加工程序输入CNC系统或将调试好了的零件加工程序通过输出设备存放或记录在相应的控制介质上。数控机床常用的控制介质和输入输出设备见表1：,2020/5/3,16,表1控制介质和输入输出设备表,通讯现代的数控系统除采用输入输出设备进行信息交换外，一般都具有用通讯方式进行信息交换的能力。它们是实现CAD/CAM的集成、FMS和CIMS的基本技术。采用的方式有：串行通讯（RS-232等串口）、自动控制专用接口和规范（DNC方式，MAP协议等）网络技术（internet，LAN等）。,CNC装置(CNC单元)组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等)，所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系统有条不紊地进行工作的。CNC装置是CNC系统的核心,伺服单元、驱动装置和测量装置伺服单元和驱动装置主轴伺服驱动装置和主轴电机进给伺服驱动装置和进给电机测量装置位置和速度测量装置。以实现进给伺服系统的闭环控制。作用保证灵敏、准确地跟踪CNC装置指令：进给运动指令：实现零件加工的成形运动（速度和位置控制）。主轴运动指令，实现零件加工的切削运动（速度控制）,PLC、机床I/O电路和装置PLC(ProgrammableLogicController)：用于完成与逻辑运算有关顺序动作的I/O控制，它由硬件和软件组成；机床I/O电路和装置：实现I/O控制的执行部件(由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路；功能：接受CNC的M、S、T指令，对其进行译码并转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成机床相应的开关动作接受操作面板和机床侧的I/O信号，送给CNC装置，经其处理后，输出指令控制CNC系统的工作状态和机床的动作。,机床本体机床：数控机床的主体，是实现制造加工的执行部件。组成：由主运动部件、进给运动部件（工作台、拖板以及相应的传动机构）、支承件（立柱、床身等）以及特殊装置（刀具自动交换系统工件自动交换系统）和辅助装置（如排屑装置等）。,x,y,X,Y,数控机床加工原理示意图,1、逼近处理：先对曲线进行逼近处理，即按系统的插补时间t和加工所需要的进给速度F，将曲线分割成若干小线段，曲线即为所有小线段之和。2、插补运算：在逼近处理后，将小线段分解为X轴和Y轴移动分量，他们的位置将不断变化。3、指令输出：将算出的t时间内的x和y作为指令输出给X轴和Y轴，控制它们运动。由此可见，只要能连续地自动控制X和Y两个进给轴在t时间内移动量，就可以实现曲线轮廓零件的加工。,三、数控机床的加工原理,数控机床的品种规格繁多，分类方法不一。根据数控机床的功能、结构、组成不同，可从控制方式、伺服系统类型、功能水平、工艺方法几个方面进行分类。,四、数控机床的分类,按运动控制方式分,点位控制,直线控制,轮廓控制,按伺服系统类型分,开环控制系统,半闭环控制系统,闭环控制系统,它没有位置检测元件。,开环控制系统,它对数控设备的执行部件的实际位移量不作直接检测。,半闭环控制系统,它具有直接位置检测元件。,闭环控制系统,按系统的功能水平分,经济型,中挡型,高档型,按加工工艺方法分,切削加工类,成型加工类,特种加工类,其他加工类,数控镗铣床、数控车床、数控磨床、加工中心、数控齿轮加工机床等。,数控折弯机、数控弯管机等,数控线切割机、电火花加工机、激光加工机等,数控装配机、数控测量机、机器人等,按加工工艺方法分,数控车床,数控铣床,数控钻床,数控车床,数控铣床,加工中心,加工的零件,电火花线切割原理图,电火花线切割加工是基于工具电极和工件之间脉冲放电时的腐蚀现象，实现对零件的加工。当安装工件的工作台按图样要求的形状相对电极丝移动时，电极丝与工件之间发生放电，局部瞬间产生高温去除材料，最终切割出指定形状的工件。（电能和热能）,电火花线切割机床,电火花成型加工原理图,电火花成型加工和电火花线切割加工的原理是一样的，都是基于工具电极和工件之间脉冲放电所产生的电腐蚀现象进行加工的方法。多次放电所产生的结果是，随着电极的不断下降，工件的表面金属被不断蚀除，这样电极的轮廓形状就被复印在工件上而达到加工的目的。,电火花成型设备,柔性好加工精度高能加工复杂型面生产效率高劳动条件好有利于生产管理易于建立计算机通信网络,数控机床价格较贵，加工成本高，提高了起始阶段的投资。技术复杂，增加了电子设备的维护，维修困难。对工艺和编程要求较高，加工中难以调整，对操作人员的技术水平要求高。,数控加工的优点,数控加工的不足之处,五、数控加工的特点及应用,贵重的、不允许报废的关键零件,必须严格控制公差的零件,多品种小批量生产的零件,几何形状复杂的零件,主要应用对象,例、数控机床的特色及应用范围,特色：1、加工精度高，质量稳定，生产效率高2、具有广泛的适应性和较高的灵活性3、减轻劳动强度，改善劳动条件应用范围：1、要求在一次装夹中完成多道工序的零件2、加工精度要求高，形状复杂，特别是只有复杂曲线、曲面的零件3、需要频繁改型的零件4、价格昂贵，不允许报废的零件5、多品种多规格、单件小批量生产的零件,38,一、机床坐标轴二、机床坐标系、机床零点与机床参考点三、工件坐标系和程序原点,第二节数控机床的坐标系,所谓坐标轴,是指在机械装备中,具体位移(线位移或角位移)控制和速度控制功能的运动轴。为了简化编程的方法和保证程序的通用性，对数控机床的坐标和方向的命名制定了统一的标准，规定直线进给运动的坐标轴用X，Y，Z表示，常称基本坐标轴。而X，Y，Z坐标轴的相互关系用右手定则决定，如下图所示：,(一)机床坐标轴的命名,一、机床坐标系,图中大拇指的指向为X轴的正方向，食指指向为Y轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。围绕X、Y、Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A、B、C表示，根据右手螺旋定则，以大拇指指向+X，+Y，+Z方向，则食指、中指等指向是圆周进给运动的+A，+B，+C方向,数控机床的进给运动，有的由主轴带动刀具运动来实现，有的由工作台带着工件运动来实现。上述坐标轴正方向，是假定工件不动，刀具相对于工件作进给运动的方向。如果是工件移动则用加“”的字母表示，按相对运动的关系，工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反，即有：同样两者运动的负方向也彼此相反。,机床坐标轴的方向取决于机床的类型和各组成部分的布局，若只有一个主轴，且主轴无摆动运动,则规定平行主轴轴线的坐标轴为Z轴。刀具远离工件的方向为Z坐标正方向。X轴垂直于Z轴，对Z轴轴线水平的机床，规定由刀具（主轴）向工件看时，X坐标的正方向指向右边。利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手定则确定Y坐标的正方向。,(二)机床坐标轴的方向,卧式车床坐标系,立式升降台铣床坐标系,几种常见机床的坐标系,工件旋转的机床坐标系,刀具旋转的机床坐标系,几种常见机床的坐标系,机床坐标系是用来确定工件坐标系的基本坐标系，机床坐标系的原点称为机床零点或机床原点。机床零点的位置一般由机床参数指定,但指定后这个零点便被确定下来，维持不变。其坐标和运动方向视机床的种类和结构而定，如数控车床和数控铣床都有自己的坐标系。,(一)机床坐标系和机床零点,二、机床坐标系、零点与参考点,当机床坐标轴回到了了参考点位置时，就知道了该坐标轴的零点位置，机床所有坐标轴都回到了参考点，此时数控机床就建立了机床坐标系，即机床回参考点的过程实质上是机床坐标系的建立过程。因此，在数控机床启动时，一般都要进行自动或手动回参考点操作，以建立机床坐标系，并可消除由于漂移、变形等造成的误差。,(二)机床回参考点与机床坐标系的建立,工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一已知点作为原点（也称程序原点），建立一个平行于机床各轴方向的坐标系，称为工件坐标系。工件坐标系的引入是为了简化编程、减少计算，使编辑的程序不因工件安装的位置不同而不同。一般情况下，以坐标式尺寸标注的零件，程序原点应选择在尺寸标注的基准点；对称零件或以同心圆为主的零件，程序原点应选在对称中心线或圆心上；Z轴的程序原点通常选在工件的上表面。,三、工件坐标系和程序原点,工件原点和工件坐标系,49,第一节程序代码与结构第二节数控编程指令,第二章数控编程,程序的组成,第一节程序代码与结构,从分析零件图纸开始，经过工艺分析、数学处理到获得数控机床所需的数控加工程序的全过程叫做数控编程。,程序段的格式,53,第二节数控编程指令,一、与坐标系有关的指令二、准备功能指令三、刀具补偿指令四、循环功能指令五、STF指令和辅助功能指令,G53-59零点偏移,使用零点偏移使初始坐标系统，也就是机床启动后的机床零点，偏移到NC机床工作区域中的任意点。通过命令G53-G59，此偏移在NC零件程序中生效。新零点一般为工件零点。此点成为用于编程的新参考。,一、与坐标系有关的编程指令,绝对坐标与增量坐标编程指令（G90、G91）,在用G90绝对测量编制中，程序段中的所有坐标尺寸参照一个固定点。,绝对坐标与增量坐标编程指令（G90、G91）,用G91编程时，程序段中的坐标尺寸为增量坐标值，即刀具运动的终点相对于前一位置的坐标增量。,坐标平面选择指令（G17、G18、G19）,G00指令使刀具以预先设定好的最快进给速度，从刀具所在位置快速运动到另一位置。该指令只是快速定位，无运动轨迹要求，进给速度指令对G00无效。该指令是模态代码，直到指定了G01、G02和G03中的任一指令，G00才无效。,二、准备功能指令,G01指令使机床各坐标轴以插补联动方式，按指定的进给速度F切削任意斜率的直线轮廓和用直线段逼近的曲线轮廓。格式为：G01X-Y-Z-F坐标可缺省。,加工圆弧时，不仅要用G02、G03指出圆弧的顺时针或逆时针方向，用X、Y、Z指定圆弧的终点坐标，而且还要指定圆弧的圆心位置。,圆弧加工指令,R为指定圆弧半径，当圆弧的圆心角180时，R值为正；当圆弧的圆心角180时，R值为负。,刀具半径补偿建立与取消指令（G41/G42、G40）,左偏置指令G41,右偏置指令G42,取消补偿指令G40,三、刀具补偿指令,刀具半径补偿与取消的程序段格式分别为G00/G01G41/G42X_Y_D(H)_F_；/建立补偿程序段./轮廓切削程序段G00(或G01)G40X_Y_；/补偿撤销程序段式中，X、Y为刀具半径补偿或取消时的终点坐标值；D（H）为刀具偏置代码地址字，后面一般用两位数字表示。D（H）代码中存放刀具半径值或补偿值作为偏置量，用于计算刀具中心运动轨迹。,刀具半径补偿过程分为三步：刀具半径补偿的建立、刀具半径补偿进行、刀具半径补偿的取消。,刀具长度补偿建立与取消指令（G43/G44、G49）,轴向正补偿指令G43,轴向负补偿指令G44,长度补偿取消指令G49,67,1、孔加工循环及选用2、车削加工循环及选用,四、循环功能指令,动作1、X轴和Y轴的定位；动作2、快进到R点；动作3、孔加工；动作4、孔底动作；动作5、返回到R点；动作6、返回到初始点；,固定循环的基本动作,用加工中心加工零件，一些典型的工序如孔加工，需要完成的动作十分典型，这些动作已经预先编好并固化在存储器中，需要时只要用固定循环的G代码进行加工。即只用一个指令便可完成某种孔加工的整个过程。大大简化编程。循环功能是数控编程中非常重要的编程方法之一。深刻理解这一部分内容相当重要，一旦我们理解和掌握了它，使用起来对我们处理复杂零件的编程会带来很大的方便。,1、孔加工循环及选用,主轴正转，刀具以进给速度向下运动钻孔，到达孔底位置后，快速退回（无孔底动作）。,1）钻削循环（G71）G71X_Y_Z_R_F_K_；,X、Y：孔位置数据，Z：增量编程时指从R点到孔底的增量值；绝对编程时指孔底的坐标值。R：增量编程时指从初始平面到R点的增量值；绝对编程时指R点的坐标值。Q_：每次切削进给的深度K：加工相同距离的多个孔时，指定循环次数K,2）高速深孔钻削循环（G73）G73X_Y_Z_R_Q_F_K_；,其中P为暂停时间,3）左旋螺纹攻丝循环（G74）G74X_Y_Z_R_P_F_K_；,Q_：让刀位移量P_:孔底停留时间,4）精密镗孔循环（G76）G76X_Y_Z_R_Q_P_F_K_；,内外圆柱面循环,内外圆锥面循环,切槽循环和端面循环,内外螺纹循环,为了简化编程工作，数控车床的数控系统中设置了不同形式的固定循环功能,复合循环,2、车削加工循环及选用,1）外圆粗车循环（G71）G71U(d)R(e);G71P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t);N(P).用P到Q之间的程序段定义刀具移动轨迹N(Q).,d是切深，无正负号，半径值；e是退刀量，无正负号，半径值；ns是指定精加工路线的第一个程序段的段号；nf是指定精加工路线的最后一个程序段的段号；u是X方向上的精加工余量，直径值；w是Z方向上的精加工余量。,端面粗切循环是一种复合固定循环。端面粗切循环适于Z向余量小，X向余量大的棒料粗加工，加工过程如图所示。,2）端面粗切削循环（G72）G72U(d)R(e);G72P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t);N(P).用P到Q之间的程序段定义刀具移动轨迹N(Q).,i是X方向总退刀量，半径值；k是Z方向总退刀量；d是循环次数；ns是指定精加工路线的第一个程序段的段号；nf是指定精加工路线的最后一个程序段的段号；u是X方向上的精加工余量，直径值；w是Z方向上的精加工余量；,3）仿形切削循环（G73）G73U(i)W(k)R(d);G73P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t);N(P).用P到Q之间的程序段定义刀具移动轨迹N(Q).,e-退刀量；w-钻削深度；k-每次钻削长（不加符号）,4）深孔钻削循环（G74）G74R(e);G74Z(w)Q(k)F(f);,深孔钻循环功能适用于深孔钻削加工。深孔钻削循环加工过程如图所示。,e退刀量；u槽深；i每次循环切削量。外径切槽循环功能适合于在外圆面上切削沟槽或切断加工。加工过程见图。,5）深孔钻削循环（G75）G75R(e);G75X(u)P(i)F(f);,准备功能G代码一览表,主轴功能S控制主轴转速其后的数字表示主轴速度，单位为转/每分钟（r/min）。S是模态指令，只有在主轴速度可调节时有效。主轴转速是变频调速的机床，S所编程的转速可借助机床控制面板上的主轴倍率开关进行修调。,(一)主轴功能S,五、STF指令和辅助功能指令,F指令表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度，F的单位取决于G94（每分钟进给量mm/min）或G95（主轴每转一转刀具的进给量mm/r）。当工作在G01、G02或G03方式下，F指令一直有效，直到被新的F值取代，而在G00工作方式下，快速定位的速度是各轴的最高速度，与所编的F值无关。,(二)进给功能F,T代码用于选刀，其后的4位数字分别表示选择的刀具号和刀具补偿号。执行T指令，转动转塔刀架，选用指定的刀具，同时调入刀补寄存器中的补偿值（刀具的几何补偿值即偏置补偿与磨损补偿之和），该值不立即移动，而是当后面有移动指令时一并执行。当一个程序段同时包含T代码与刀具移动指令时，先执行T代码指令，而后再执行刀具移动指令。,(三)刀具功能T,M指令主要用于控制机床的各种开关，它有两种形式，一种是非模态代码（它只在书写了该代码的程序段中有效），另一种是模态代码（它一旦在一个程序中指定便保持有效），其指令功能如下表所示：,(四)辅助功能代码M,其中：M00、M02、M30、M98、M99用于控制零件程序的走向，是CNC内定的辅助功能，与PLC程序无关。其余M代码用于机床各种辅助功能的开关动作，其功能不由CNC内定，而是由PLC程序指定。有可能因机床制造厂不同而存在差异（表内为标准PLC指定的功能。,代码,模态,功能说明,代码,模态,功能说明,M00,非模态,非模态,非模态,非模态,非模态,非模态,模态,模态,模态,模态,模态,M02,M03,M04,M05,M06,M07,M09,M30,M98,M99,程序暂停,程序结束,程序结束并返回程序起点,调用子程序,子程序结束,主轴正转起动,主轴反转起动,主轴停止转动,换刀,切削液打开,切削液停止,辅助功能代码M及其功能,86,第一节数控车床第二节数控铣床与加工中心,第三章数控机床操作,数控车床靠主轴旋转和刀具进给来加工零件，所以主要用于加工轴类等回转体零件，能自动完成内外圆柱面、圆弧面、端面、螺纹等工序的切削加工，适合于加工形状复杂、精度要求高的轴类或盘类零件。,第一节数控车床,开机（先强电再弱电）：1.打开主控电源2.将电器柜上的旋钮开关旋至“ON”位置3.开启系统电源开关4.以顺时针方向转动紧急停止开关,开机,开机后首先就是要使机床回参考点，一般又叫回零。在有些系统回参考点后坐标显示（0，0），但并不是所有的系统都是显示（0，0），如本系统回零则显示（220，1000），此坐标数值有生产厂家设定。在回零模式下，按住X“+”键，将X轴回原点，回原点完成后，对应的指示灯闪烁，同理将Z轴回原点回原点时必须先回X轴，再回Z轴，否则刀架可能与尾座发生碰撞。,回参考点,进给运动可分为连续进给和点动进给。两者的区别是：在手动模式下，按下坐标进给键，进给部件连续移动，直到松开坐标进给键为止；在点动状态下，每按一次坐标进给键，进给部件只移动一个预先设定的距离。进给操作包括连续、点动方式的选择，进给量的设置，进给方向控制等。,(一)进给运动操作,手动操作,在手动模式下，可设置主轴转速，启动主轴正、反转和停止，冷却液开、关等。,(二)主轴及冷却操作,(三)手动换刀,对于有自动换刀装置的数控车床，可通过程序指令使刀架自动转位，也可通过面板手动控制刀架换刀。,92,(四)排屑器控制,按下相应的按钮可以控制排屑器的正转、反转和停止。正转用于排屑，当铁屑将排屑器卡住时，可用反转脱开。,装夹方法及注意事项数控车床的夹具主要有液压动力卡盘和尾座。在工件安装时，首先根据加工工件尺寸选择液压卡盘，再根据其材料及切削余量的大小调整好卡盘卡爪夹持直径、行程和夹紧力。如有需要，可在工件尾端打中心孔，用顶尖顶紧，使用尾座时应注意其位置、套筒行程和夹紧力的调整。,装夹工件,装夹方法及注意事项在数控车床上使用的刀具有外圆车刀、钻头、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具等，其中以外圆车刀、镗刀、钻头最为常用。,装刀,数控车床使用的车刀、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具均有焊接式和机夹式之分，除经济型数控车床外，目前已广泛使用机夹式车刀，它主要由刀体、刀片和刀片压紧系统三部分组成，如图所示，其中刀片普遍使用硬质合金涂层刀片。,刀具选择在实际生产中，数控车刀主要根据数控车床回转刀架的刀具安装尺寸、工件材料、加工类型、加工要求及加工条件从刀具样本中查表确定，其步骤大致如下：（1）确定工件材料和加工类型（外圆、孔或螺纹）；（2）根据粗、精加工要求和加工条件确定刀片的牌号和几何槽形；（3）根据刀架尺寸、刀片类型和尺寸选择刀杆。,刀具安装如前选择好合适的刀片和刀杆后，首先将刀片安装在刀杆上，再将刀杆依次安装到回转刀架上，之后通过刀具干涉图和加工行程图检查刀具安装尺寸。注意事项1、安装前保证刀杆及刀片定位面清洁，无损伤；2、将刀杆安装在刀架上时，应保证刀杆方向正确；3、安装刀具时需注意使刀尖等高于主轴的回转中心。,对刀方法（试切法）对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置，对刀点可以设在零件上、夹具上或机床上，对刀时应使对刀点与刀位点重合。数控车床常用的对刀方法有三种：试切对刀、机械对刀仪对刀（接触式）、光学对刀仪对刀（非接触式）。,对刀,外径刀的对刀方法Z向对刀如(a)所示。先用外径刀将工件端面(基准面)车削出来；车削端面后，刀具可以沿X方向移动远离工件，但不可Z方向移动。Z轴对刀输入：“Z0测量”。X向对刀如(b)所示。车削任一外径后，使刀具Z向移动远离工件，待主轴停止转动后，测量刚刚车削出来的外径尺寸。例如，测量值为50.78mm,则X轴对刀输入：“X50.78测量”。,（1）试切对刀,根据刀具的实际参数和位置，将刀尖圆弧半径补偿值和刀具几何磨损补偿值输入到与程序对应的存储位置。如试切加工后发现工件尺寸不符合要求时，可根据零件实测尺寸进行刀偏量的修改。例如测得工件外圆尺寸偏大0.5mm，可在刀偏量修改状态下，将该刀具的X方向刀偏量改小0.25mm。,（2）刀具补偿值的输入和修改,如图所示，要求车端面，粗车，精车，切断，设毛坯是46的棒料。,数控车削编程举例,1、工艺分析()先车出端面，并以端面的中心为原点建立工件坐标系。()该零件可采用G71进行粗车，然后用G70进行精车，最后切断。注意退刀时，先X方向后Z方向，以免刀具撞上工件。2、确定工艺方案()车端面；()从右至左粗加工各面；()从右至左精加工各面；()切断。,3、选择刀具及切削用量()选择刀具外圆刀T0101：车端面，粗车加工；外圆刀T0202：精车加工；切断刀T0303：宽4mm，切断；(2)切削用量确定切削用量包括主轴转速、进给速度及背吃刀量等。,104,程序说明O0001T0101；M03S500；G00X48.Z0.；工序1车端面G96S120；切换工件转速，线速度120m/minG01X0.F0.15；G97S500；切换工件转速，转速为500r/minG00X48.Z2.；工序2外圆粗车加工G71U2.R1.；外圆粗车循环G71P10Q20U0.2W0.F0.15；精车路线为N10N20指定N10G00X0;G01Z0；G03X20Z-10R10；G01Z-20；G02X30Z-25R5；G01Z-35；G01X45Z-45；Z-60；N20G00X50；,G00X150；Z150；M03S1000T0202；精车外圆G00X45Z2；G70P10Q20；G00X150；Z150；S300M03T0303；切断G00X48Z-64；G01X2F0.05；G00X150；Z150；M05；M30；程序结束,一、程序的输入在编辑模式下，将程序保护键钥匙转到“OFF”位置，即可进行程序的输入及编辑。如机床带有通信接口，也可从外部设备输入，并能直接执行外部程序。二、程序的调试程序的调试一般可以采用以下方式：1、机床程序预演程序输入完以后，用手动把刀具从工件处移开，把机械运动、主轴运动以及M、S、T等辅助功能锁定，在自动循环模式下让程序空运行，通过观察机床坐标位置数据和报警显示判断程序是否有语法、格式或数据错误。2、图形模拟加工有图形模拟加工功能的数控车床，在自动加工前，为避免程序错误、刀具碰撞工件或卡盘，可对整个加工过程进行图形模拟加工，检查刀具轨迹是否正确。如有错误，进行修改，再模拟加工，直到正确为止。,数控编程加工,如程序无误，取消空运行及机械锁定，机床重新回零后，把刀架调整到合适的位置，进入自动模式，选择需执行的加工程序，关好拉门，调好快速进给率、切削进给率，打开切削液，按下启动键，即可加工零件。常见的程序运行方式有全自动循环、机床锁住循环、机床空运转循环、单段执行循环、跳段执行循环等。1、全自动循环全自动循环是指在自动加工状态下，机床可完成选定程序的执行。2、机床锁住循环机床锁住循环是指数控系统工作，显示屏动态显示机床运动情况，但不执行主轴、进给、换刀、冷却液等动作（有的机床仅锁住进给运动）。此功能主要用于全自动循环加工前的程序调试。,程序运行,3、机床空运转循环自动加工前，不将工件或刀具装上机床，进行机床空动转，以检查程序的正确性。空运转时的进给速度与程序无关，为系统设定值，不能用于加工零件。4、单段执行循环在自动加工试切时，出于安全考虑，可选择单段执行加工程序的功能。单段执行时，每按一次数控启动键，仅执行一个程序的动作或程序中的一个动作，可使加工程序逐段执行。5、跳段执行循环自动加工时，系统可跳过某些指定的程序段，称跳段执行。,取下工件，用相应测量工具进行检测，检查是否达到加工要求。数控车削加工中常用到的量具有：1、游标卡尺最常用的通用量具，可用于测量工件内外尺寸、宽度、厚度、深度和孔距等。2、外径千分尺外径千分尺是利用螺旋副测微原理制成的量具，主要用于各种外尺寸和形位偏差的测量。3、内径千分尺内径千分尺主要用于测量内径，也可用于测量槽宽和两个内端面之