数控工艺员培训

1、机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分制图基本知识制图基本知识公差配合公差配合金属材料与热处理金属材料与热处理数控加工基础知识数控加工基础知识数控工艺员考试指南数控工艺员考试指南复习题复习题常用量具常用量具机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分数控工艺员考试指南数控工艺员考试指南1.1 1.1 关于数控工艺员培训关于数控工艺员培训1.1.培训性质培训性质 数控工艺员（数控铣加工中心）职业培训，是培养数控工艺员（数控铣加工中心）职业培训，是培养学员全面掌握数控铣床和加工中心加工工艺制定、程序编学员全面掌握数控铣床和加工中心加工工艺制定、程序编制、设备操作等方面

2、的能力。该培训是劳动和社会保障部制、设备操作等方面的能力。该培训是劳动和社会保障部中国就业培训技术指导中心关于现代制造技术培训的系列中国就业培训技术指导中心关于现代制造技术培训的系列项目之一，也是中国新职业开发、新技术推广项目之一。项目之一，也是中国新职业开发、新技术推广项目之一。通过数控工艺员培训和考核，取得的国家职业培训证书通过数控工艺员培训和考核，取得的国家职业培训证书（CETTICCETTIC）可以作为就业的凭证）可以作为就业的凭证。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2. 2. 培训课程与其他相关课程的联系培训课程与其他相关课程的联系 本培训课程以较多的时间介绍数

3、控铣削工艺、手工编程、本培训课程以较多的时间介绍数控铣削工艺、手工编程、自动编程（线架造型、实体造型、轨迹生成、机床后置处理）自动编程（线架造型、实体造型、轨迹生成、机床后置处理）等专项知识，课程相对独立、自成体系。课程当中所涉及的等专项知识，课程相对独立、自成体系。课程当中所涉及的一些相关内容，对于数控铣削加工来说不可缺少，但在教学一些相关内容，对于数控铣削加工来说不可缺少，但在教学中由于学时所限不能详细讲解，所以除公共基础课以外，还中由于学时所限不能详细讲解，所以除公共基础课以外，还应安排一些专业基础课程作为本培训课程的先修课程。其中应安排一些专业基础课程作为本培训课程的先修课程。其中包括

4、：金属工艺学、工艺与夹具、机床与刀具、高级语言程包括：金属工艺学、工艺与夹具、机床与刀具、高级语言程序设计、计算机组成原理等。序设计、计算机组成原理等。 1.1 1.1 关于数控工艺员培训关于数控工艺员培训机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.1 1.1 关于数控工艺员培训关于数控工艺员培训3. 3. 培训目标培训目标 面向我国制造业信息化的应用和技术开发需求面向我国制造业信息化的应用和技术开发需求, ,数控数控工艺员工艺员( (数控铣加工中心数控铣加工中心) )培训作为全国现代制造技术的培训作为全国现代制造技术的应用课程应用课程, ,其目的是培训出具备数控铣削加工的基本

5、理论其目的是培训出具备数控铣削加工的基本理论和工艺知识、掌握中等复杂程度零件的数控铣削工艺过程、和工艺知识、掌握中等复杂程度零件的数控铣削工艺过程、能够熟练使用能够熟练使用CAD/CAMCAD/CAM软件进行零件造型、编程及加工的软件进行零件造型、编程及加工的复合型技能人才。复合型技能人才。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分 根据数控新技术和新工艺的发展要求，培训课程的根据数控新技术和新工艺的发展要求，培训课程的教学重点突出零件结构工艺的分析，合理选择机床和加工教学重点突出零件结构工艺的分析，合理选择机床和加工方法，优化加工轨迹；注重学员在材料、刀具和加工参数方法，优化加

6、工轨迹；注重学员在材料、刀具和加工参数的选择等方面的培训学习，积累典型零件和异形零件的加的选择等方面的培训学习，积累典型零件和异形零件的加工经验；强化学员的手工编程和自动编程的能力。工经验；强化学员的手工编程和自动编程的能力。4.4.培训内容培训内容1.1 1.1 关于数控工艺员培训关于数控工艺员培训机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分5.5.培训认证培训认证 学员参加全国统一考试，考试合格者，由学员参加全国统一考试，考试合格者，由劳动和社会保障部中国就业培训技术指导中心劳动和社会保障部中国就业培训技术指导中心颁发颁发“数控工艺员高级技能证数控工艺员高级技能证”。1.1 1

7、.1 关于数控工艺员培训关于数控工艺员培训机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.2.11.2.1考试模块考试模块 考试分为理论考试、考试分为理论考试、CAM考试和实际加工操考试和实际加工操作（简称实操）作（简称实操）3部分。其中理论占总分的部分。其中理论占总分的30%，CAM考试占考试占40%，实操占，实操占30%，总分为，总分为100分，分，3部分的题目中，每部分均要求达到部分的题目中，每部分均要求达到60%以上方能通以上方能通过考试。过考试。1.2 1.2 数控工艺员考核标准数控工艺员考核标准机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.2 1.2 数控

8、工艺员考核标准数控工艺员考核标准1.2.2 1.2.2 考核办法考核办法1. 1. 理论部分理论部分 采用宇龙软件的远程考试系统模块进行理论考试。采用宇龙软件的远程考试系统模块进行理论考试。理论考试的成绩考生系统自动评判。理论考试的成绩考生系统自动评判。考试的类型：选择题和判断题。考试的类型：选择题和判断题。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.2 1.2 数控工艺员考核标准数控工艺员考核标准2. CAM2. CAM部分部分 采用正版的采用正版的CAM软件按照试题要求进行操作（造型、软件按照试题要求进行操作（造型、生成加工轨迹、生成生成加工轨迹、生成G代码），考试时间为代

9、码），考试时间为2小时。小时。参考答案在考试结束参考答案在考试结束3天内公布到网站天内公布到网站（）在规定的时间内完成一个中等复杂程度零件的三维造型在规定的时间内完成一个中等复杂程度零件的三维造型和两个一般零件的加工造型、加工轨迹、加工代码和数据和两个一般零件的加工造型、加工轨迹、加工代码和数据文件，保留加工模型和工艺数据的电子文档作为答卷递交。文件，保留加工模型和工艺数据的电子文档作为答卷递交。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.2 1.2 数控工艺员考核标准数控工艺员考核标准3.3.实操部分实操部分 机床加工操作时间为机床加工操作时间为2小时，各考点需要提前一小时，

10、各考点需要提前一个半月左右从个半月左右从网站上下载考题和评网站上下载考题和评判标准，在理论考试前完成实际加工操作考核。判标准，在理论考试前完成实际加工操作考核。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.2 1.2 数控工艺员考核标准数控工艺员考核标准1.2.3 1.2.3 考核内容考核内容 数控工艺员认证考试是由劳动和社会保障部中国就业指导中心组织的全国统数控工艺员认证考试是由劳动和社会保障部中国就业指导中心组织的全国统一考试。考试试题来源于数控工艺员认证考试试题库，试题库每年都在进行完善一考试。考试试题来源于数控工艺员认证考试试题库，试题库每年都在进行完善和丰富。目前许多学

11、校提出和丰富。目前许多学校提出“希望能够在考前集训时有一本针对性强的应试教希望能够在考前集训时有一本针对性强的应试教参参”，这样的愿望很难满足，由于数控加工技术的不断深入，数控加工工艺因材，这样的愿望很难满足，由于数控加工技术的不断深入，数控加工工艺因材料、刀具、机床和系统功能的不断发展而在逐步优化，导致数控工艺员培训更具料、刀具、机床和系统功能的不断发展而在逐步优化，导致数控工艺员培训更具广泛性和专业性。所以编者认为，数控工艺员的培训应按照广泛性和专业性。所以编者认为，数控工艺员的培训应按照数控工艺员培训和数控工艺员培训和考试大纲考试大纲为依据组织教学，抓基本知识和基本技能，突出综合和灵活应

12、用。编为依据组织教学，抓基本知识和基本技能，突出综合和灵活应用。编者根据对多年来数控工艺员考试试题的分析，结合大纲的要求，初步归纳出数控者根据对多年来数控工艺员考试试题的分析，结合大纲的要求，初步归纳出数控工艺员理论考试常出现的考点，仅供大家参考。工艺员理论考试常出现的考点，仅供大家参考。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分机械加工机械加工基础部分基础部分1.1.读图绘图读图绘图 识图的步骤：看标题栏、分析试图、分析尺寸、看技术识图的步骤：看标题栏、分析试图、分析尺寸、看技术要求。要求。 正投影法绘制试图。正投影法绘制试图。 复杂零件的表达方式。复杂零件的表达方式。 简单零

13、件图的画法。简单零件图的画法。 零件三视图、局部视图和剖视图的画法。零件三视图、局部视图和剖视图的画法。 装配图的画法。装配图的画法。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2.2.金属材料及热处理金属材料及热处理 灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、碳素结构钢、优质碳灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、碳素结构钢、优质碳素钢、合金钢、不锈钢等的硬度、抗拉强度、含碳量、素钢、合金钢、不锈钢等的硬度、抗拉强度、含碳量、适用场合等。适用场合等。 调质处理、正火、回火、退火等的概念、适用场合。调质处理、正火、回火、退火等的概念、适用场合。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分3.3

14、.数控机床数控机床 数控机床数控机床/加工中心的组成及各部分功能加工中心的组成及各部分功能 数控机床数控机床/加工中心的控制系统加工中心的控制系统 主运动和主运动系统主运动和主运动系统 进给运动和进给运动系统进给运动和进给运动系统 切削运动切削运动机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分4.4.工艺知识工艺知识 工艺系统工艺系统 生产过程生产过程 工艺过程工艺过程 工艺文件工艺文件 工序和工步工序和工步 基准基准机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分5.5.切削原理切削原理 金属切削过程金属切削过程 切削变形（切削变形（3个变形区域）个变形区域） 切屑的基本形

15、态切屑的基本形态 加工表面加工表面 切削用量三要素切削用量三要素 铣削是的背吃刀量铣削是的背吃刀量 和侧吃刀量和侧吃刀量 铣削方式铣削方式 切削温度切削温度 刀具材料刀具材料 刀具角度刀具角度 刀具的磨损与寿命刀具的磨损与寿命paea机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分6.6.夹具夹具夹具的分类夹具的分类 通用夹具、专用夹具和组合夹具。通用夹具、专用夹具和组合夹具。夹具的作用夹具的作用 保证工件的加工质量、提高加工效率、降低加工成本、保证工件的加工质量、提高加工效率、降低加工成本、改善劳动条件、扩大机床的使用范围。改善劳动条件、扩大机床的使用范围。夹具的组成夹具的组成 夹具

16、是由各个不同作用的夹具元件组成的。夹具是由各个不同作用的夹具元件组成的。六点定位六点定位 物体的自由度、六点定位原则、完全定位、不完全定位、物体的自由度、六点定位原则、完全定位、不完全定位、欠定位及过定位。欠定位及过定位。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分7.7.测量与量具测量与量具测量测量 测量是将被测物理量于另一个作为标准的物理量相比较测量是将被测物理量于另一个作为标准的物理量相比较的过程。的过程。测量器具测量器具 标准量具（量规、角度量规、标准量具（量规、角度量规、90角尺等），通用量具角尺等），通用量具和量仪（游标卡尺、千分尺、百分表、千分表、气动量仪），和量仪（

17、游标卡尺、千分尺、百分表、千分表、气动量仪），极限量规（螺纹量规、键槽量规、光滑极限量规），计量装极限量规（螺纹量规、键槽量规、光滑极限量规），计量装置置测量器具的主要度量指标测量器具的主要度量指标 刻度间距、刻度尺、示值误差刻度间距、刻度尺、示值误差测量误差测量误差机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分8.8.公差与配合公差与配合 常用的基本规定常用的基本规定 标准公差的等级、代号及数值、基本偏差代号、标准公差的等级、代号及数值、基本偏差代号、公差代号、基准制、配合代号、配合分类、未注公差公差代号、基准制、配合代号、配合分类、未注公差尺寸的极限偏差。尺寸的极限偏差。 基本计

18、算基本计算 基本尺寸、最大极限尺寸、最小极限尺寸、公差、基本尺寸、最大极限尺寸、最小极限尺寸、公差、孔和轴（配合表面的三种关系）孔和轴（配合表面的三种关系）机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分9.9.尺寸链的基础知识尺寸链的基础知识 尺寸链的定义尺寸链的定义 尺寸链的组成：封闭环、组成环（增环、减环）尺寸链的组成：封闭环、组成环（增环、减环） 尺寸链的计算：正计算、反计算尺寸链的计算：正计算、反计算 解尺寸链的方法：极值法和概率法解尺寸链的方法：极值法和概率法机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分加工工艺加工工艺部分部分1.1.数控加工工艺基本要求数控加工

19、工艺基本要求 工艺：将原材料或半成品加工成产品的过程工艺：将原材料或半成品加工成产品的过程 零件加工工艺系统零件加工工艺系统 零件加工质量的零件加工质量的3个指标个指标 车削加工的工艺原则和划分方法车削加工的工艺原则和划分方法 数控加工工艺文件的制定数控加工工艺文件的制定 刀具选择和走刀路线的确定刀具选择和走刀路线的确定 零件基准和加工定位基准的选择零件基准和加工定位基准的选择 工艺装备及夹具的设计和选择工艺装备及夹具的设计和选择 高速铣削加工工艺高速铣削加工工艺机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2.2.数控加工的特点数控加工的特点 数控加工的数控加工的5个环节个环节 工

20、件的装夹，建立坐标系，选择刀具及参数，工件的装夹，建立坐标系，选择刀具及参数，编制程序，操作机床。编制程序，操作机床。 掌握了解数控铣的加工特点掌握了解数控铣的加工特点机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分3.3.制定加工工艺的原则制定加工工艺的原则 工艺流程的合理工艺流程的合理 毛坯准备充分毛坯准备充分 优化毛坯，减少半精加工、精加工余量；提高定优化毛坯，减少半精加工、精加工余量；提高定位面的加工精度；严格控制时效质量，尽可能消除应位面的加工精度；严格控制时效质量，尽可能消除应力。力。 选择适当的批量选择适当的批量 重视卡具的设计重视卡具的设计机械教研室机械教研室数控工艺员

21、培训数控工艺员培训理论部分 选择合理的加工路径选择合理的加工路径 选择合理的工艺路线选择合理的工艺路线 顺铣与逆铣顺铣与逆铣 几种特殊零件的工艺方案几种特殊零件的工艺方案 大型零件的定位夹紧；困难零件的加工要领；粗大型零件的定位夹紧；困难零件的加工要领；粗精加工同工序时的加工要领。精加工同工序时的加工要领。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分4.4.影响加工精度的因素影响加工精度的因素 装卡的影响装卡的影响 测量的影响测量的影响 温度的影响温度的影响 机床精度的影响机床精度的影响 工艺路径的影响工艺路径的影响 原理误差原理误差 刀具等其他因素的影响刀具等其他因素的影响机械教

22、研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分5.5.与工艺有关的编程技巧与工艺有关的编程技巧 单方向定位时要考虑两个方向（提高定位精度）单方向定位时要考虑两个方向（提高定位精度） FANUC系统循环语句中的参数系统循环语句中的参数机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分程序加工程序程序加工程序编制部分编制部分1.1.程序编制的基本步骤和内容程序编制的基本步骤和内容 数控编程的内容和方法数控编程的内容和方法 坐标和运动方向命名原则坐标和运动方向命名原则 坐标系：机床坐标系、工件坐标系坐标系：机床坐标系、工件坐标系G54G59、G92指令的运用指令的运用机械教研室机械教研室数

23、控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2.2.程序的结构与格式程序的结构与格式 结构程序的组成结构结构程序的组成结构 程序段格式程序段格式3.3.程序编制中的数学处理程序编制中的数学处理 编程原点的选择编程原点的选择 数控编程中的数值计算数控编程中的数值计算机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分4.4.补偿功能补偿功能 刀具长度补偿刀具长度补偿 刀具半径补偿刀具半径补偿 假想刀尖位置方向假想刀尖位置方向5.5.各指令的使用各指令的使用 准备功能指令准备功能指令 辅助功能指令辅助功能指令 循环指令循环指令机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分6.6.子程序应用子程

24、序应用 子程序的编程格式子程序的编程格式 子程序的调用子程序的调用 子程序嵌套子程序嵌套7.7.简化编程功能简化编程功能 镜像编程镜像编程 旋转编程旋转编程 比例缩放比例缩放机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分8.8.宏程序应用宏程序应用 程序说明程序说明 变量的定义、变量的类型（空间变量、局部变量、变量的定义、变量的类型（空间变量、局部变量、公用变量、系统变量）。公用变量、系统变量）。 变量的运算变量的运算 变量的加、减、乘、除、变量三角函数运算、变变量的加、减、乘、除、变量三角函数运算、变量函数运算、变量的逻辑运算。量函数运算、变量的逻辑运算。 各种逻辑指令各种逻辑指令

25、 无条件转移语句、条件转移语句、条件循环。无条件转移语句、条件转移语句、条件循环。 参数定义参数定义机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分技能操作技能操作部分部分1.1.工量具的使用工量具的使用主要为量具的安装使用主要为量具的安装使用 对刀的常用方法对刀的常用方法 试切法、机内对刀、机外对刀仪对刀试切法、机内对刀、机外对刀仪对刀 数控面板功能键的使用数控面板功能键的使用例如加工过程中出现机床剧烈震响应该调节哪些功能例如加工过程中出现机床剧烈震响应该调节哪些功能 键，怎样调节？键，怎样调节？ 子程序嵌套子程序嵌套2.2.机床的操作机床的操作数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分机

26、械教研室机械教研室安全文明安全文明生产生产1.1.安全操作安全操作工量具的摆放、操作规程、安全用电工量具的摆放、操作规程、安全用电2.2.着装着装机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分数控加工基础知识数控加工基础知识1.1 1.1 数控技术概念数控技术概念 数控技术是数控技术是2020世纪世纪4040年代后发展起来年代后发展起来的一种自动化加工技术，它综合了计算机、的一种自动化加工技术，它综合了计算机、自动控制、电机、电气传动、测量、监控自动控制、电机、电气传动、测量、监控和机械制造学科的内容，目前在机械制造和机械制造学科的内容，目前在机械制造业中已得到了广泛应用。业中已得到

27、了广泛应用。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.1.1 1.1.1 数控数控 数控（数控（Numerical ControlNumerical Control）是用数字信号对机床）是用数字信号对机床的运动及加工过程进行控制的一种方法。的运动及加工过程进行控制的一种方法。 在数控技术中引进计算机技术称为在数控技术中引进计算机技术称为CNCCNC（Computer Computer Numerical Control Numerical Control ），），CNCCNC具有柔性好、功能强、可具有柔性好、功能强、可靠性高、经济性好以及易于实现机电一体化等特点，靠性高、经济

28、性好以及易于实现机电一体化等特点，使数控技术在质的方面完成了一次飞跃。使数控技术在质的方面完成了一次飞跃。1.1 1.1 数控技术概念数控技术概念机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.1.2 1.1.2 数控机床数控机床 数控机床（数控机床（ Numerical Control Numerical Control Machine ToolsMachine Tools）是一种采用了数字控制技术）是一种采用了数字控制技术的机床，或者说是一种装有数控系统的机床。的机床，或者说是一种装有数控系统的机床。它能较好地解决生产中的多品种、单件或小批它能较好地解决生产中的多品种、单件或小

29、批量、精度要求高以及形状复杂的机械加工零件量、精度要求高以及形状复杂的机械加工零件的加工问题。的加工问题。 1.1 1.1 数控技术概念数控技术概念机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.1 1.1 数控技术概念数控技术概念1.1.3 1.1.3 数控机床的工作原理数控机床的工作原理工艺分析数控加工程序工序卡B A C KS P A C EC T RLIN SC RT A BA L T0S H IF T ZE N D WH OM E TP gDn OP gUp JR S T E65“432？198:7 YXVU SRPQ NMKL IHFG DCABE S C1 4 彩 色

30、显 示 器空运行Z 轴锁定MST 锁定任选程序段机床锁定快进+JOG-JOG主轴正转 主轴停 主轴反转急停超程解除循环驱动进给保持冷却液开关 刀松/刀紧主轴修调16010进给修调16050403020100电 源关开1自动方式选择回零手摇点动步进单段驱 动 器NC机床电源XYZA主轴超程报警手摇脉冲发生器2010 090增量倍率1000101001坐标轴选择Z YX传统加工数控加工机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.1 1.1 数控技术概念数控技术概念1.1.4 1.1.4 数控加工的定义数控加工的定义 数控加工就是用数控机床加工零件的数控加工就是用数控机床加工零件的方

31、法。方法。 数控加工技术除了用于机械加工外，数控加工技术除了用于机械加工外，还用于电加工、激光加工还用于电加工、激光加工、火焰加工、绘、火焰加工、绘印加工及编织加工等工艺。印加工及编织加工等工艺。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.1 1.1 数控技术概念数控技术概念1.1.5 1.1.5 数控加工的内容数控加工的内容l 确定零件上需要数控加工的表面；确定零件上需要数控加工的表面；l 对零件图纸进行数控加工的工艺分析；对零件图纸进行数控加工的工艺分析；l 数控加工的工艺设计；数控加工的工艺设计；l 编制加工程序；编制加工程序；l 输入加工程序；输入加工程序；l 对加程序

32、进行校验和修改；对加程序进行校验和修改；l 运行加工程序对零件进行加工。运行加工程序对零件进行加工。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.1 1.1 数控技术概念数控技术概念1.1.6 1.1.6 数控加工的特点数控加工的特点1.加工零件的精度高；加工零件的精度高；2.生产效率高；生产效率高；3.特别适合加工复杂的轮廓表面；特别适合加工复杂的轮廓表面；4.有利于实现计算机辅助制造（有利于实现计算机辅助制造（CAM）；）；5.初始投资大，加工成本高。初始投资大，加工成本高。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.2 1.2 数控机床的组成及分类数控机床的

33、组成及分类控制介质数控装置伺服系统机 床测量反馈装置1.2.1 1.2.1 数控机床的组成数控机床的组成机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.1.控制系统控制系统 控制系统是数控机床的核心。主要控制系统是数控机床的核心。主要作用是对输入的零件加工程序进行数字作用是对输入的零件加工程序进行数字运算和逻辑运算，然后向伺服系统发出运算和逻辑运算，然后向伺服系统发出控制信号。控制信号。1.2 1.2 数控机床的组成及分类数控机床的组成及分类1.2.1 1.2.1 数控机床的组成数控机床的组成机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.2 1.2 数控机床的组成及分

34、类数控机床的组成及分类1.2.1 1.2.1 数控机床的组成数控机床的组成2.2.伺服系统伺服系统 由驱动装置和执行元件组成。主由驱动装置和执行元件组成。主要作用是根据数控系统发出的控制信要作用是根据数控系统发出的控制信号驱动执行元件运动。号驱动执行元件运动。3.3.机床主体机床主体机床主体是加工运动的实际部件。机床主体是加工运动的实际部件。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.2 1.2 数控机床的组成及分类数控机床的组成及分类1.2.1 1.2.1 数控机床的分类数控机床的分类从数控机床应用的角度分类可分为以下几种从数控机床应用的角度分类可分为以下几种：1.1.数控车

35、床数控车床 具有数控具有数控系统和伺服系系统和伺服系统，加工各种统，加工各种回转成形面。回转成形面。2.2.数控铣床数控铣床 具有三轴或三具有三轴或三轴以上的联动功能，轴以上的联动功能，有空间曲面的零件有空间曲面的零件可以在数控铣床上可以在数控铣床上加工。加工。3.3.多轴数控铣床多轴数控铣床 使数控铣床使数控铣床的工作台和主轴的工作台和主轴箱实现箱实现C C向和向和B B向向的转动近给就构的转动近给就构成了五轴数控铣成了五轴数控铣床，可以加工更床，可以加工更复杂的空间曲面。复杂的空间曲面。4.4.加工中心加工中心 给数控铣给数控铣床配上刀库和床配上刀库和自动换刀装置自动换刀装置就构成了加工就

36、构成了加工中心中心. .机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.3 1.3 数控机床控制系统的简介数控机床控制系统的简介 目前，数控机床的控制系统基本采用目前，数控机床的控制系统基本采用了计算机数控系统（了计算机数控系统（CNCCNC），它由硬件和软），它由硬件和软件部分组成。件部分组成。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分 CNC CNC系统的组成与特点系统的组成与特点 计算机数控系统（简称计算机数控系统（简称CNCCNC系统）是系统）是在硬件数控（在硬件数控（NCNC）系统的基础上发展起）系统的基础上发展起来的，它用一台计算机完成数控装置的来的，它用

37、一台计算机完成数控装置的所有功能。所有功能。CNCCNC系统由硬件和软件组成，系统由硬件和软件组成，其组成框图如下图所示。其组成框图如下图所示。 1.3 1.3 数控机床控制系统的简介数控机床控制系统的简介机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分根据上述组成框图，根据上述组成框图，CNCCNC系统有如下特点：系统有如下特点：(1)(1)灵活性（灵活性（2 2）通用性（）通用性（3 3）可靠性）可靠性（4 4）数控功能多样化（）数控功能多样化（5 5）使用维护方便）使用维护方便 计算机（软件功能）硬件电路（硬件功能）伺服系统数控机床指令输入1.3 1.3 数控机床控制系统的简介数

38、控机床控制系统的简介机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.3 1.3 数控机床控制系统的简介数控机床控制系统的简介CNCCNC系统的硬件结构系统的硬件结构 数控系统的硬件由数控装置、输入数控系统的硬件由数控装置、输入/ /输出装置、驱动输出装置、驱动装置和机床电器逻辑控制装置等组成，这四部分之间通装置和机床电器逻辑控制装置等组成，这四部分之间通过过I/OI/O接口互连。接口互连。 数控装置是数控系统的核心，其软件和硬件来控制数控装置是数控系统的核心，其软件和硬件来控制各种数控功能的实现。各种数控功能的实现。 数控装置的硬件结构按数控装置的硬件结构按CNCCNC装置中的印制

39、电路板的插装置中的印制电路板的插接方式可以分为大板结构和功能模块（小板）结构；按接方式可以分为大板结构和功能模块（小板）结构；按CNCCNC装置硬件的制造方式，可以分为专用型结构和个人计装置硬件的制造方式，可以分为专用型结构和个人计算机式结构；按算机式结构；按CNCCNC装置中微处理器的个数可以分为单微装置中微处理器的个数可以分为单微处理器结构和多微处理器结构。处理器结构和多微处理器结构。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.3 1.3 数控机床控制系统的简介数控机床控制系统的简介CNCCNC系统软件的组成：系统软件的组成： CNCCNC软件分为应用软件和系统软件。软件分

40、为应用软件和系统软件。 CNCCNC系统软件是为实现系统软件是为实现CNCCNC系统各项功能所编制的系统各项功能所编制的专用软件，也叫控制软件，存放在计算机专用软件，也叫控制软件，存放在计算机EPROMEPROM内存内存中。各种中。各种CNCCNC系统的功能设置和控制方案各不相同，系统的功能设置和控制方案各不相同，它们的系统软件在结构上和规模上差别很大，但是一它们的系统软件在结构上和规模上差别很大，但是一般都包括输入数据处理程序、插补运算程序、速度控般都包括输入数据处理程序、插补运算程序、速度控制程序、管理程序和诊断程序。下面分别叙述它们的制程序、管理程序和诊断程序。下面分别叙述它们的作用。作

41、用。 机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.3 1.3 数控机床控制系统的简介数控机床控制系统的简介CNCCNC系统软件的结构系统软件的结构 CNCCNC系统是在同一时间或同一时间间隔内完成两种以上性系统是在同一时间或同一时间间隔内完成两种以上性质相同或不同的工作，因此需要对系统软件的各功能模块实现质相同或不同的工作，因此需要对系统软件的各功能模块实现多任务并行处理。为此，在多任务并行处理。为此，在CNCCNC软件设计中，常采用资源分时软件设计中，常采用资源分时共享并行处理和资源重叠流水并行处理技术。资源分时共享并共享并行处理和资源重叠流水并行处理技术。资源分时共享并行处

42、理适用于单微处理器系统，主要采用对行处理适用于单微处理器系统，主要采用对CPUCPU的分时共享来的分时共享来解决多任务的并行处理。资源重叠流水并行处理适用于多微处解决多任务的并行处理。资源重叠流水并行处理适用于多微处理器系统，资源重叠流水并行处理是指在一段时间间隔内处理理器系统，资源重叠流水并行处理是指在一段时间间隔内处理两个或多个任务，即时间重叠。由于两种技术处理方式不同，两个或多个任务，即时间重叠。由于两种技术处理方式不同，相应的相应的CNCCNC软件也可设计成不同的结构形式。不同的软件结构，软件也可设计成不同的结构形式。不同的软件结构，对各任务的安排方式也不同，管理方式也不同。对各任务的

43、安排方式也不同，管理方式也不同。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.3.1 1.3.1 数控机床控制系统硬件的组成及功能数控机床控制系统硬件的组成及功能1.3 1.3 数控机床控制系统的简介数控机床控制系统的简介1.1.微机基本系统微机基本系统2.2.人机界面接口人机界面接口3.3.通信接口通信接口4.4.进给轴位置控制接口进给轴位置控制接口5.5.主轴控制接口主轴控制接口6.6.辅助功能控制接口辅助功能控制接口机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分1.3.2 1.3.2 数控系统软件的基本组成及功能数控系统软件的基本组成及功能1.3 1.3 数控机床

44、控制系统的简介数控机床控制系统的简介 控制系统软件由许多功能模块组成。其中加工程控制系统软件由许多功能模块组成。其中加工程序译码、预处理计算、插补运算与位置伺服四个功能序译码、预处理计算、插补运算与位置伺服四个功能模块主要实现位置控制。另外还有一些模块，其功能模块主要实现位置控制。另外还有一些模块，其功能可从它们的名称反映出来，如加工程序输入与储存模可从它们的名称反映出来，如加工程序输入与储存模块，块，S S（主轴）、（主轴）、T T（刀具）、（刀具）、M M（辅助）功能处理与数（辅助）功能处理与数据输入据输入/ /输出模块，显示服务模块，加工程序编辑模块，输出模块，显示服务模块，加工程序编辑

45、模块，手动自动模块，手动数据输入功能模块，系统监视与手动自动模块，手动数据输入功能模块，系统监视与故障诊断模块等。故障诊断模块等。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2.1 2.1 数控加工的对象数控加工的对象2.1.1 2.1.1 数控铣削对象数控铣削对象 根据数控铣床的特点，从铣削加工的角度根据数控铣床的特点，从铣削加工的角度来考虑，适合数控铣削的主要加工对象有三类：来考虑，适合数控铣削的主要加工对象有三类：1.1.平面类零件平面类零件2.2.变斜角类零件变斜角类零件3.3.曲面类零件曲面类零件机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分 适宜加工形状复杂、

46、加工内容多、要求适宜加工形状复杂、加工内容多、要求较高，需多种类型的普通机床和众多的工艺较高，需多种类型的普通机床和众多的工艺装备，且经多次装夹和调整才能完成加工的装备，且经多次装夹和调整才能完成加工的零件。零件。2.1.2 2.1.2 加工中心的加工对象加工中心的加工对象2.1 2.1 数控加工的对象数控加工的对象机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2.1.2 2.1.2 加工中心的加工对象加工中心的加工对象主要加工对象有以下几种：主要加工对象有以下几种：1.1.既有平面又有孔系的零件既有平面又有孔系的零件2.2.结构形状复杂、普通机床难加工的零件结构形状复杂、普通机床难

47、加工的零件3.3.外形不规则的异型零件外形不规则的异型零件4.4.加工精度较高的中小批量零件加工精度较高的中小批量零件2.1 2.1 数控加工的对象数控加工的对象机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2.2.1 2.2.1 工艺分析工艺分析1. 1. 数控铣的工艺分析数控铣的工艺分析 从实际需要和经济性两个方面考虑，选择下从实际需要和经济性两个方面考虑，选择下列加工部位为其加工内容：列加工部位为其加工内容：u零件上的曲线轮廓，特别是由数学表达式描绘零件上的曲线轮廓，特别是由数学表达式描绘的非圆曲线和列表曲线的曲线轮廓。的非圆曲线和列表曲线的曲线轮廓。u已给出数学模型的空间曲面

48、。已给出数学模型的空间曲面。u形状复杂、尺寸繁多，划线与检测困难的部位。形状复杂、尺寸繁多，划线与检测困难的部位。2.2 2.2 加工工艺分析加工工艺分析机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2.2 2.2 加工工艺分析加工工艺分析u用通用铣床加工难以观察、测量和控制进用通用铣床加工难以观察、测量和控制进给的凹槽。给的凹槽。u以尺寸协调的高精度孔或面。以尺寸协调的高精度孔或面。u能在一次安装中顺带铣出来的简单表面。能在一次安装中顺带铣出来的简单表面。u用数控铣削能成倍提高生产效率，大大减用数控铣削能成倍提高生产效率，大大减轻体力劳动强度的一般加工内容。轻体力劳动强度的一般加工

49、内容。1. 1. 数控铣的工艺分析数控铣的工艺分析2.2.1 2.2.1 工艺分析工艺分析机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2.2 2.2 加工工艺分析加工工艺分析2. 2. 加工中心的工艺分析加工中心的工艺分析u尺寸精度要求较高的表面。尺寸精度要求较高的表面。u相互位置精度要求较高的表面。相互位置精度要求较高的表面。u不便于普通机床加工的复杂曲面、曲面。不便于普通机床加工的复杂曲面、曲面。u能够集中加工的表面。能够集中加工的表面。2.2.1 2.2.1 工艺分析工艺分析机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2.2 2.2 加工工艺分析加工工艺分析2.2

50、.2 2.2.2 零件结构工艺性零件结构工艺性根据铣削加工特点从以下几方面来考虑：根据铣削加工特点从以下几方面来考虑：1.1.零件图样尺寸的正确标注零件图样尺寸的正确标注2.2.保证获得要求的加工精度保证获得要求的加工精度3.3.尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸4.4.保证基准统一保证基准统一5.5.分析零件的变形情况分析零件的变形情况机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2.2.3 2.2.3 定位和装夹定位和装夹 定位基准有粗基准和精基准两种：用未定位基准有粗基准和精基准两种：用未加工的毛坯表面作为定位基准称为粗基准；加工的毛坯表面作为定位

51、基准称为粗基准；用已加工过的表面作为定为基准称为精基准。用已加工过的表面作为定为基准称为精基准。 选择定为基准要遵循基准重合原则，即选择定为基准要遵循基准重合原则，即力求设计基准、工艺基准和编程基准统一。力求设计基准、工艺基准和编程基准统一。1.1.定位定位2.2 2.2 加工工艺分析加工工艺分析机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2.2.3 2.2.3 定位和装夹定位和装夹2.2 2.2 加工工艺分析加工工艺分析2.2.装夹装夹 在确定装夹方案时，只需根据已选定的加工表面和定位基准在确定装夹方案时，只需根据已选定的加工表面和定位基准确定夹紧方式，选择夹具确定夹紧方式，选择

52、夹具：夹紧机构或其他元件不得影响进给，加工部位要敞开。夹紧机构或其他元件不得影响进给，加工部位要敞开。必须保证最小的夹紧变形。必须保证最小的夹紧变形。装卸方便，辅助时间尽量短。装卸方便，辅助时间尽量短。对小型零件或工序时间不长的零件，可以考虑在工作台上同对小型零件或工序时间不长的零件，可以考虑在工作台上同时装夹几件进行加工，以提高加工效率。时装夹几件进行加工，以提高加工效率。夹具结构应力求简单。夹具结构应力求简单。夹具应便于与机床工作台定位表面间的定位元件连接。夹具应便于与机床工作台定位表面间的定位元件连接。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2.3 2.3 加工工艺路线的

53、确定加工工艺路线的确定2.3.1 2.3.1 加工方法的选择加工方法的选择 数控铣或加工中心加工零件的表面不外乎数控铣或加工中心加工零件的表面不外乎平面、曲面、轮廓、孔和螺纹，主要要考虑到平面、曲面、轮廓、孔和螺纹，主要要考虑到所选加工方法要与零件表面的表面特征、所要所选加工方法要与零件表面的表面特征、所要求达到的精度及表面粗糙度相适应。求达到的精度及表面粗糙度相适应。 平面、平面轮廓及曲面在镗铣类加工中心平面、平面轮廓及曲面在镗铣类加工中心上唯一的加工方法是铣削。上唯一的加工方法是铣削。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2.3.1 2.3.1 加工方法的选择加工方法的选

54、择1.1.平面轮廓加工平面轮廓加工切入切出2.3 2.3 加工工艺路线的确定加工工艺路线的确定机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2.3 2.3 加工工艺路线的确定加工工艺路线的确定2.2.固定斜角平面加工固定斜角平面加工.当零件尺寸不当零件尺寸不大时，可用斜垫板大时，可用斜垫板垫平后加工；如果垫平后加工；如果机床主轴可以摆角，机床主轴可以摆角，则可以摆成适当的则可以摆成适当的定角，用不同的刀定角，用不同的刀具来加工。具来加工。2.3.1 2.3.1 加工方法的选择加工方法的选择.对于有正圆台对于有正圆台和斜筋表面，一般和斜筋表面，一般可用专用的角度成可用专用的角度成型刀加

55、工。型刀加工。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2.3 2.3 加工工艺路线的确定加工工艺路线的确定2.3.1 2.3.1 加工方法的选择加工方法的选择3.3.变斜角面加工变斜角面加工.对曲率变化较小的变斜角面，选用对曲率变化较小的变斜角面，选用x、y、z和和A四坐标联动的数控铣床，采用立铣刀以插四坐标联动的数控铣床，采用立铣刀以插补方式摆角加工。补方式摆角加工。.对曲率变化较大的变斜角面，用对曲率变化较大的变斜角面，用A四坐标联四坐标联动加工难以满足要求，最好用动加工难以满足要求，最好用x、y、z、A和和B（或（或C转轴）的五坐标联动数控铣床，以圆弧转轴）的五坐标联动数

56、控铣床，以圆弧插补方式摆角加工。插补方式摆角加工。.采用三坐标数控铣床两采用三坐标数控铣床两坐标联动，利用球头铣刀坐标联动，利用球头铣刀和鼓形铣刀，以直线或圆和鼓形铣刀，以直线或圆弧插补方式进行分层铣削弧插补方式进行分层铣削加工，加工后的残留面积加工，加工后的残留面积用钳修的方式清除。用钳修的方式清除。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2.3 2.3 加工工艺路线的确定加工工艺路线的确定2.3.1 2.3.1 加工方法的选择加工方法的选择4.4.曲面轮廓加工曲面轮廓加工.对曲率半径变化对曲率半径变化不大和精度要求不不大和精度要求不高的曲面的粗加工，高的曲面的粗加工，常用两

57、轴半坐标的常用两轴半坐标的“行切法行切法”加工。加工。.对曲率半径变对曲率半径变化较大和精度要求化较大和精度要求较高的曲面的精加较高的曲面的精加工，常用三坐标的工，常用三坐标的“行切法行切法”加工。加工。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2.3 2.3 加工工艺路线的确定加工工艺路线的确定2.3.2 2.3.2 加工顺序的安排加工顺序的安排1.1.先粗后精先粗后精 当加工零件精度当加工零件精度要求较高时都要经过要求较高时都要经过粗加工、半精加工、粗加工、半精加工、精加工阶段，如果阶精加工阶段，如果阶段要求更高，还包括段要求更高，还包括光整经过的几个阶段。光整经过的几个阶段

58、。2.2.基准面先行原则基准面先行原则 用作精基准用作精基准的表面应先加工。的表面应先加工。3.3.先面后孔先面后孔 对于箱体、支架对于箱体、支架等零件，平面尺寸轮等零件，平面尺寸轮廓较大，用平面定位廓较大，用平面定位比较稳定，而且孔的比较稳定，而且孔的深度尺寸又是以平面深度尺寸又是以平面为基准的，故应先加为基准的，故应先加工平面，然后加工孔。工平面，然后加工孔。4.4.先主后次先主后次 先加工主要表面，然后先加工主要表面，然后加工次要表面。加工次要表面。 在加工中心加工零件，在加工中心加工零件，一般都有多个工步，使用多一般都有多个工步，使用多把刀具，因此加工顺序安排把刀具，因此加工顺序安排的

59、是否合理，直接影响到加的是否合理，直接影响到加工精度、加工效率、刀具参工精度、加工效率、刀具参数和经济效益。数和经济效益。 遵循遵循“基面先行基面先行”、“先粗后精先粗后精”及及“先面后孔先面后孔”的一般工艺原则。的一般工艺原则。此外还应考虑：此外还应考虑：u减少换刀次数，节省辅助减少换刀次数，节省辅助时间。时间。u每道工序尽量减少刀具的每道工序尽量减少刀具的空行程移动量，按最短路线空行程移动量，按最短路线安排加工表面的加工顺序。安排加工表面的加工顺序。u安排加工顺序时可参照采安排加工顺序时可参照采用粗铣大平面用粗铣大平面- -粗镗孔、半精粗镗孔、半精镗孔镗孔- -立铣刀加工立铣刀加工- -加

60、工中心加工中心孔孔- -钻孔钻孔- -攻螺纹攻螺纹- -平面和孔精平面和孔精加工的加工顺序。加工的加工顺序。机械教研室机械教研室数控工艺员培训数控工艺员培训理论部分2.3.3 2.3.3 加工路线的确定加工路线的确定2.3 2.3 加工工艺路线的确定加工工艺路线的确定 在数控加工中，刀具相对于工件的运动在数控加工中，刀具相对于工件的运动轨迹和方向称为加工路线。轨迹和方向称为加工路线。 加工路线的确定首先必须保证被加工零加工路线的确定首先必须保证被加工零件的尺寸精度和表面质量，其次考虑数值计件的尺寸精度和表面质量，其次考虑数值计算简单，走刀路线尽量短，效率较高。算简单，走刀路线尽量短，效率较高。