数控机床 加工中心定义

第一篇：数控机床 加工中心定义

加工中心

加工中心(Computerized Numerical Control Machine)简称cnc，是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。加工中心又叫电脑锣。加工中心备有刀库，具有自动换刀功能，是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。

数控机床实现了中、小批量加工自动化,改善了劳动条件。此外,它还具有生产率高、加工精度稳定、产品成本低等一系列优点。为了进一步发挥这些优点,数控机床遂向“工序集中”,即一台数控机床在一次装夹零件后能完成多工序加工的数控机床（即加工中心）方面发展。

钻、镗、铣、车等单功能数控机床只能分别完成钻、镗、铣、车等作业，而在机械制造工业中，大部分零件都是需要多工序加工的。在单功能数控机床的整个加工过程中，真正用于切削的时间只占30％左右，其余的大部分时间都花费在安装、调整刀具、搬运、装卸零件和检查加工精度等辅助工作上。在零件需要进行多种工序加工的情况下，单功能数控机床的加工效率仍然不高。加工中心一般都具有刀具自动交换功能，零件装夹后便能一次完成钻、镗、铣、锪、攻丝等多种工序加工。

加工中心的用途:（1）周期性重复投产的工件。有些产品的市场需求具有周期性和季节性，如果采用专门生产线则得不偿失，用普通设备加工效率又太低，且质量不稳定，数量也难以保证。而采用ＣＮＣ加工中心，首件（批）试切完后，程序和相关生产信息可保留下来．下次产品再生产时，只要很少的准备时间就可以开始生产。ＣＮＣ加工中心工时包括准备工时和加工工时，ＣＮＣ加工中心把很长的单件准备工时平均分配到每一个工件上，使每次生产的平均实际工时减少，生产周期大大缩短。

（2）高精度工件。有些工件需求甚少，但属关键部件，要求精度高且工期短，用传统工艺需用多台机床协调工作，其周期长、效率低，在长工序流程中，受人为影响容易出废品，从而造成重大经济损失。而采用ＣＮＣ加工中心进行加工，生产完全由程序自动控制．避免了长工序流程，减少了硬件投资及人为干扰，具有生产效益高及质量稳定的特点。

（3）批量生产的工件。ＣＮＣ加工中心生产的柔性不仅体现在对特殊要求的快速反应上，而且可以快速实现批量生产，以提高市场竞争能力。ＣＮＣ加工中心适合于中小批量生产，特别是小批量生产，在应用ＣＮＣ加工中心时。尽量使批量大于经济批量，以达到良好的经济效果。随着ＣＮＣ加工中心的不断发展，经济批量越来越小，对一些复杂工件，５－１０件就可以生产，甚至单件生产时也可以考虑用ＣＮＣ加工中心。（4）多工位和工序可集中的工件。

（5）形状复杂的工件。四轴联动、五轴联动ＣＮＣ加工中心的应用以及ＣＡＤ／ＣＡＭ技术的成熟、发展，使加工工件的复杂程度大为提高。ＤＮＣ的使用使同一程序的加工内容足以满足各种加工需要，使复杂工件的自动加工成为易事。

（6）难测量的工件。加工中心分类：

1.按加工工序分类

（1）镗铣

（2）车铣

2.按控制轴数分类

（1）三轴加工中心

（2）四轴加工中心

（3）五轴加工中心。

3.按主轴与工作台相对位置分类

（1）卧式加工中心：是指主轴轴线与工作台平行设置的加工中心，主要适用于加工箱体类零件。卧式加工中心一般具有分度转台或数控转台，可加工工件的各个侧面；也可作多个坐标的联合运动，以便加工复杂的空间曲面。（2）立式加工中心：是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小 型壳体类复杂零件。立式加工中心一般不带转台，仅作顶面加工。

此外，还有带立、卧两个主轴的复合式加工中心，和主轴能调整成卧轴或立轴的立卧可调式加工中心，它们能对工件进行五个面的加工。

（3）万能加工中心(又称多轴联动型加工中心)：是指通过加工主轴轴线与工作台回转轴线的角度可控制联动变化，完成复杂空间曲面加工的加工中心。适用于具有复杂空间曲面的叶轮转子、模具、刃具等工件的加工。

多工序集中加工的形式扩展到了其他类型数控机床，例如车削中心，它是在数控车床上配置多个自动换刀装置，能控制三个以上的坐标，除车削外，主轴可以停转或分度，而由刀具旋转进行铣削、钻削、铰孔和攻丝等工序，适于加工复杂的旋转体零件。

第二篇：2014.8.04数控机床和加工中心技术的区别

蓝翔数控机床和加工中心技术的区别

刘成同学是山东蓝翔数控学院即将毕业的学生，他当时入学之前和其他来蓝翔技校数控机床加工专业的同学一样，对于该专业的数控机床加工技术和加工中心技术两者的关系和概念分不清，都普遍的认为它们是一种加工技术或是一种机床设备。今天山东蓝翔刘成学长就对即将来山东蓝翔高级技工学校学习数控的、不了解这些问题的家长和同学做个简单介绍。

数控机床加工技术和加工中心技术它们都是属于机加工的一种，都是通过刀具、主轴、工作台三者之间的相对关系完成零部件的加工。但也在一定程度上它们存在本质的区别：

1）加工对象；数控机床它的加工对象是能做360°回转体的零部件。如圆柱。圆锥等。

加工中心它的加工对象一般为箱体零件，如发动机、电脑外壳 手机面板等

2）切削运动；数控车床是零件随着主轴的旋转，形成主切削运动的。加工中心是刀具旋转形成主切削运动的。

3）刀库；数控机床一般为4把刀具或者8把

加工中心是指备有刀库，具有自动换刀功能，对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。

4）功能； 数控机床它可以加工车、钻、扩、铰、车螺纹等，但他们一般情况是分工序完成也就是逐一完成，加工中心，它是把铣、铰、钻、镗、扩、攻螺纹集中到一体，在一次装夹中完成所有工序的加工。

5）轴的数量；数控机床一般只有2--3个轴。

加工中心是3个以上多的为6轴

在山东蓝翔技校数控技术专业采用的是目前世界上最先进的日本发那科和德国西门子控制系统，它们在一定程度上，加工路线和运行方式基本差不多，都是有伺服控制系统来控制。无论是加工精度和加工效率上都是高精度机床。

第三篇：数控机床车削加工实验报告

数控机床车削加工实验报告

班

级

姓

名

学

号

同组人员

一.实验目的

1、了解数控车床的编程特点，掌握数控车床车削加工编程步骤。

2、掌握G92设定工件坐标系的方法。

3、熟练掌握车削加工零件的数控程序编制方法。

二.实验设备

1、CK-400Q型数控车床一台；

2、车刀一把；

3、铝棒工件一根；

4、毛刷一把。

三.实验步骤

1、了解CK-400Q型数控车床的主要结构布置。

（1）工件安装

工件安装：利用三爪卡盘钥匙拧开卡盘，送入工件的部分，留出适当的长度，再用钥匙拧紧卡盘，卡住工件，必要时可采用加力杆进行加力拧紧。取出工件，同样也是如此操作，按照上面的方法，可以将工件夹紧，完成工件的安装。（2）刀具安装 刀具安装：数控车床的刀具安装跟普通车床的刀具安装类似，都是利用螺钉将刀具压紧在四方刀架上，卡住数控车床车刀至少要用两个螺钉，并轮流逐个拧紧，拧紧力量要适当。（3）对刀操作

对刀操作：通过刀具试触切削工件样品棒料边缘，读入相应位置坐标，可以得出相应的X、Z轴的对刀零点，载入相应数据到控制面板，完成机床的工件坐标零点设置。

2、数控系统操作面板的熟悉及操作。（1）机床MDI操作

MDI操作是可以简单输入编程指令，运行机床，试看机床对刀或者检测编程的正确安全性。

（2）主轴转速调节

主轴转速可以通过右边的旋钮调节对应转速。（3）机床坐标移动的正确操作方法。

可以通过转动手轮或者使用数控面板上X/Z按键。

3、编写零件加工程序

在车床控制面板中新建一个程序名，将需要加工的零件程序编写到控制面板内。

T0101 M03 S400 G00X38.0Z1.0 G71U1.0R0.5 G71P10Q20U0.4W0.2F0.1 N10G01X0.0 G01Z0.0 G03X28.0Z-14.0R14.0 G01Z-30.0 G01X30.0 Z-51.0 G01X34.0 Z-55.0N20G01X38.0 G00X100.0Z100.0 S450F0.05 G00X38.0Z1.0 G70P10Q20 G00X150.0 G00Z100.0

4、程序检测

可以通过程序自带的模拟仿真软件，检测程序运行的安全性。或者运用单段点动试运行程序，测试刀具与工件或床体是否干涉。

5、执行程序

进行程序检测，确定无误后，将刀具移动到安全位置，即可点击程序运行按钮，运行程序。

6、加工结束后的清理工作

程序结束后，机床停止运动，完成零件加工。零件加工完成后，应将切屑废料打扫倒回垃圾回收处，并使用气枪与毛刷进行机床的清理工作，以备下次机床的使用。

7、实验训练结果 通过以上实验步骤，我们组进项了数控车床的车削操作实验。实验训练的实验样品实物图如下图所示。

车削产品

四.实验总结

通过此次数控车床加工实验操作训练，我初步了解了CK-400Q型数控车床的基本组成与操作，在老师悉心的指导下，我们学会了数控车床的基本操作，还巩固了编程，最关键的是学会了怎样对刀。将课堂学习的数控车床加工零件编程程序与实际数控车床加工操作结合训练，对G指令、M指令、T指令、S指令的含义和基本应用更加熟练，更加清晰的认识了数控车床。对于数控技术这门课程也有了更加清晰的认识。

在训练操作的过程中，我发现细心和耐心对于数控加工很重要，如果稍有不慎，加工工件的时候就会产生撞车，崩刀断刀，工件报废，重则人员受伤。所以实验是对我们的耐心和细心的考验，也是增加我们经验的最重要的时刻。

安全确是第一位。实验教学时老师讲得最多的还是安全操作。这要求我们对每一步都十分的了解，才能做到万无一失。细心并不表示要我们畏首畏尾，机床操作过程中需要我们在安全的前提下，大胆操作，只有反复的多次练习，才能真的学会数控机床的操作。

第四篇：五轴联动数控机床加工中心基本知识介绍

五轴联动数控机床加工中心基本知识介绍

几十年来，人们普遍认为五轴数控加工技术是加工连续、平滑、复杂曲面的惟一手段。一旦人们在设计、制造复杂曲面遇到无法解决的难题，就会求助五轴加工技术。早在20世纪60年代，国外航空工业生产中就开始采用五轴数控铣床。目前五轴数控机床的应用仍然局限于航空、航天及其相关工业。

五轴联动数控是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术，它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体，应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。国际上把五轴联动数控技术作为一个国家生产设备自动化水平的标志。由于其特殊的地位，特别是对于航空、航天、军事工业的重要影响，以及技术上的复杂性，西方工业发达国家一 直把五轴数控系统作为战略物资实行出口许可证制度，对我国实行禁运。因而，研究五轴数控加工技术对国家科技力量和综合国力的提高有重要意义。

符合数控机床发展的新方向

近几年国际、国内机床展表明，数控机床正朝着高速度、高精度、复合化的方向发展。复合化的目标是在一台机床上利用一次装夹完成大部分或全部切削加工，以保证工件的位置精度，提高加工效率。国外数控镗铣床、加工中心为适应多面体和曲面零件加工，均采用多轴加工技术，包括五轴联动功能。在加工中心上扩展五轴联动功能，可大大提高加工中心的加工能力，便于系统的进一步集成化。最近国际机床业出现了一个新概念，即万能加工，数控机床既能车削又能进行五轴铣削加工。五轴数控机床在国内外的实际应用表明，其加工效率相当于两台三轴机床，甚至可以完全省去某些大型自动化生产流水线的投资，大大节约了占地空间和工件在不同制造单元之间的周转运输的时间和花费。

发展和推广的难点及阻力何在

显然，人们早已认识到五轴数控技术的优越性和重要性。但到目前为止，五轴数控技术的应用仍然局限于少数资金雄厚的部门，并且仍然存在尚未解决的难题。五轴数控技术为何久久未能得以广泛普及？五轴数控加工由于干涉和刀具在加工空间的位姿控制，其数控编程、数控系统和机床结构远比三轴机床复杂得多。目前，五轴数控技术在全球范围 内普遍存在以下问题。

五轴数控编程抽象、操作困难

这是每一个传统数控编程人员都深感头疼的问题。三轴机床只有直线坐标轴，而五轴数控机床结构形式多样；同一段NC代码可以在不同的三轴数控机床上获得同样的加工效果，但某一种五轴机床的NC代码却不能适用于所有类型的五轴机床。数控编程除了直线运动之外，还要协调旋转运动的相关计算，如旋转角度行程检验、非线性误差校核、刀具旋转运动计算等，处理的信息量很大，数控编程极其抽象。

刀具半径补偿困难

在五轴联动NC程序中，刀具长度补偿功能仍然有效，而刀具半径补偿却失效了。以圆柱铣刀进行接触成形铣削时，需要对不同直径的刀具编制不同的程序。目前流行的CNC系统均无法完成刀具半径补偿，因为ISO文件中没有提供足够的数据对刀具位置进行重新计算。用户在进行数控加工时需要频繁换刀或调整刀具的确切尺寸，按照正常的处理程序，刀具轨迹应送回CAM系统重新进行计算。从而导致整个加工过程效率十分低下。

对这个问题的最终解决方案，有赖于引入新一代CNC控制系统，该系统能够识别通用格式的工件模型文件(如STEP等)或CAD系统文件。

购置机床需大量投资

以前五轴机床和三轴机床之间的价格悬殊很大。现在，三轴机床附加一个旋转轴基本上就是普通三轴机床的价格，这种机床可以实现多轴机床的功能。同时，五轴机床的价格也仅仅比三轴机床的价格高出30%～50%。

除了机床本身的投资之外，还必须对CAD/CAM系统软件和后置处理器进行升级，使之适应五轴加工的要求；必须对校验程序进行升级，使之能够对整个机床进行仿真处理。

国内五轴数控技术发展状况与市场分析

五轴联动数控机床，是电力、船舶、航空航天、高精密仪器等民用工业和军事工业等部门迫切需要的关键加工设备。西方发达国家长期对我国实行禁运。

从1999年开始，在CIMT、CCMT等国际、国内机床展览会上，首先是国内的五轴数控机床产品纷纷亮相，国内五轴数控机床的市场逐渐打开，随后国际机床巨头纷至沓来，五轴数控机床的品种和数量逐年上升：CIM T99、CCMT2000分别推出3台国产五轴联动机床；CIMT2001国际机床展览会上，北京第一机床厂和桂林机床股份有限公司分别展出了主轴转速10000r/min的五轴高速龙门加工中心，北京市机电院的主轴转速15 000r/min 的五轴高速立式加工中心；清华大学与昆明机床股份有限公司联合研制的XNZ63，采用标准Stewart平台结构，可实现六自由度联动；大连机床厂自行研制的串并联机床 DCB—510，其数控系统由清华大学开发，该机床通过并联机构实现X、Y、Z轴直线运动，由串联机构实现A、C轴旋转运动，从而实现五轴联动，其直线快速进给速度可达80m/min。这些机床均已达到国际先进水平，体现出我国机床工业为国防尖端工业发展提供装备的实力又有突破性提高。中国机床工业的发展，利用自己研制的高、精、尖产品参与国际竞争，打破了国际技术垄断，国际机床巨头们不愿失去中国这个大有潜力可挖的市场，于是蜂拥而来，把他们的产品“送上门来”：国外展团共展出五轴加工中心8台、五轴车铣加工中心1台、五轴数控刀具磨床5台。

我国数控技术及其设备在各工业部门中的应用整体水平仍然偏低，与工业发达国家相比差距很大。为了实现“十五”规划的发展目标，各部门迫切需要进一步大力发展数控加工技术，亟须配置大量的各类工艺设备，尤其是数控机床设备。对于数控机床设备的主要技术要求是多轴、高速、刚性好、功率大；对坐标数的需求，以三至五轴联动为主。对于关键零件形状复杂的行业，如航空、电力、船舶、模具制造业等，其生产部门对多轴机床要求比例较大，新增五轴数控机床大约占数控机床总数的70%～80%。

装备制造业是一国工业之基石，它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段，是不可或缺的战略性产业。即使是发达工业化国家，也无不高度重视。近年来，随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对高档的数控机床提出了急迫的大量需求。机床是一个国家制造业水平的象征。而代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床系统，从某种意义上说，反映了一个国家的工业发展水平状况。长期以来，以美国为首的西方工业发达国家，一直把五轴联动数控机床系统作为重要的战略物资，实行出口许可证制度。特别是冷战时期，对中国、前苏联等社会主义阵营实行封锁禁运。爱好军事的朋友可能知道著名的“东芝事件”：上世纪末，□□□东芝公司卖给前苏联几台五轴联动的数控铣床，结果让前苏联用于制造潜艇的推进螺旋桨，上了几个档次，使美国间蝶船的声纳监听不到潜艇的声音了，所以美国以东芝公司违反了战略物资禁运政策，要惩处东芝公司。由此可见，五轴联动数控机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业，有着举足轻重的影响力。现在，大家普遍认为，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。所以，每当人们在设计、研制复杂曲面遇到无法解决的难题时，往往转向求助五轴数控系统。由于五轴联动数控机床系统价格十分昂贵，加之NC程序制作较难，使五轴系统难以“平民”化应用。但近年来，随着计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）系统取得了突破性发展，珊星公司等中国多家数控企业，纷纷推出五轴联动数控机床系统，打破了外国的技术封锁，占领了这一战略性产业的至高点，大大降低了其应用成本，从而使中国装备制造业迎来了一个崭新的时代！以信息技术为代表的现代科学的发展对装备制造业注入了强劲的动力，同时也对它提出更强要求，更加突出了机械装备制造业作为高新技术产业化载体在推动整个社会技术进步和产业升级中无可替代的基础作用。作为国民经济增长和技术升级的原动力，以五轴联动为标志的机械装备制造业将伴随着高新技术和新兴产业的发展而共同进步。中国不仅要做世界制造的大国，更要做世界制造强国！预计在不久的将来，随着五轴联动数控机床系统的普及推广，必将为中国成为世界最强国奠定坚实的基础！

加工中心一般分为立式加工中心和卧式加工中心，立式加工中心（三轴）最有效的加工面仅为工件的顶面，卧式加工中心借助回转工作台，也只能完成工件的四面加工。目前高档的加工中心正朝着五轴控制的方向发展，五轴联动加工中心有高效率、高精度的特点，工件一次装夹就可完成五面体的加工。如配置上五轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工，更能够适宜象汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。立式五轴加工中心这类加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴。设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力 矩。另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还有带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点：我们在使用球面铣刀加工曲面时，当刀具中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢迎，这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度，高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈，分度精度都在几秒以内，当然这类主轴的回转结构比较复杂，制造成本也较高.

第五篇：数控机床加工工艺实训

数控机床加工工艺实训报告

学 校：广东轻工职业技术学院 院 系：机电系 姓 名: 陈慕然

学 号： 2010010801303 班 级：数控102

指导老师：战祥乐，赵战锋

数控车床是数字程序控制车床的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身，是国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床。要学好数控车床理论和操作，就必须勤学苦练，从平面几何，三角函数，机械制图，普通车床的工艺和操作等方面打好基础

数控车床是以其主轴轴线方向为Z 轴方向，刀具远离工件的方向为 Z 轴正方向。X 坐标的方向是在工件的径向上，且平行于横向拖板，刀具离开工件旋转中心的方向为 X 轴正方向

第一节 数控车床的实际操。实训操作方法（1）工艺分析 1）技术要求

通过调用循环指令进行加工，每次背吃刀深度为1mm（半径值）。2）工艺的确定。

① 装夹定位的确定：三抓卡盘夹紧定位，工件前端面距卡抓端面距离60mm。

② 刀具加工起点及工艺路线的确定。刀具加工起点位置的确定原则是，该处方便拆卸工件，不发生碰撞，空行程不长等。故将刀具置于Z向距工件前端面2mm，X向距轴心线36mm的位置。通过调用增量编辑的子程序，并使每次调用后的终点位置相对起点位置向X轴负向移动1.5mm，从而实现循环加工，使轮廓向轴线平一，最后满足工件尺寸。

③ 加工刀具的确定：外圆端面车刀（刀具主偏角93°，刀具为焊接式车刀YT15）、3mm切断刀 ④ 切削用量：主轴转速500r/rain，进给速度200mm/min。（2）数学计算

①假设程序原点，建立工件坐标系（以工件后端面与轴线的焦点为程序原点）。① 计算各交点相对位置的坐标值。

例1：用外径粗加工复合循环编制图3.3.27 所示零件的加工

程序：要求循环起始点在A(46，3)，切削深度为1.5mm（半径量）。退刀量为1mm，X 方向精加工余量为0.4mm，Z 方向精加工余量 为0.1mm，其中点划线部分为工件毛坯。（3）确定加工路线

按先主后次，先精后粗的加工原则确定加工路线，采用固定循环指令对外轮廓进行粗加工，再精加工，然后车退刀槽，最后加工螺纹。

(2)装夹方法和对刀点的选择

采用三爪自定心卡盘自定心夹紧，对刀点选在工件的右端面与回转轴线的交点。

(3)选择刀具

根据加工要求，选用四把刀，1号为粗加工外圆车刀，2号为精加工外圆车刀，3号为切槽刀，4号为车螺纹刀。采用试切法对刀，对刀的同时把端面加工出来。(4)确定切削用量

车外圆，粗车主轴转速为500r/min，进给速度为0.3mm/r，精车主轴转速为800r/min，进给速度为0.08mm/r，切槽和车螺纹时，主轴转速为300r/min，进给速度为0.1mm/r。(5)程序编制

确定轴心线与球头中心的交点为编程原点

二、编程步骤

，首先应对零件图纸分析，确定加工工艺过程，也即确定零件的加工方拿到一张零件图纸后法（如采用的工夹具、装夹定位方法等），加工路线（如进给路线、对刀点、换刀点等）及工艺参数（如进给速度、主轴转速、切削速度和切削深度等）。其次应进行数值计算。绝大部分数控系统都带有刀补功能，只需计算轮廓相邻几何元素的交点（或切点）的坐标值，得出各几何元素的起点终点和圆弧的圆心坐标值即可。最后，根据计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的加工参数及辅助动作，结合数控系统规定使用的坐标指令代码和程序段格式，逐段编写零件加工程序单，并输入CNC装置的存储器中。

一、加工中心几个常用指令的编程技巧

1、M00、M01、M02和M30的区别与联系

学生在初学加工中心编程时，对以上几个M代码容易混淆，主要原因是学生对加工中心加工缺乏认识，加上个别教材叙述不详细。它们的区别与联系如下：

M00为程序暂停指令。程序执行到此进给停止，主轴停转。重新按启动按钮后，再继续执行后面的程序段。主要用于编程者想在加工中使机床暂停（检验工件、调整、排屑等）。

M01为程序选择性暂停指令。程序执行时控制面板上“选择停止”键处于“ON”状态时此功能才能有效，否则该指令无效。执行后的效果与M00相同，常用于关键尺寸的检验或临时暂停。

M02为主程序结束指令。执行到此指令，进给停止，主轴停止，冷却液关闭。但程序光标停在程序末尾。

M30为主程序结束指令。功能同M02，不同之处是，光标返回程序头位置，不管M30后是否还有其他程序段

G90 绝对值输入 G31 等导程螺纹切削 G91 相对值输入 G32 跳步功能 G00 快速点定位 M02、M03 程序结束 G01 直线插补 M00 程序停机 G02、G03 顺圆和逆圆插补 M01 选择停机 G28 自动返回参考点 M98 调用子程序 G04 暂停 M99 子程序结束

所加工的零件、例1

%3327 N1 G59 G00 X80 Z80（选定坐标系G55，到程序起点位置）N2 M03 S400（主轴以400r/min 正转）

N3 G01 X46 Z3 F100（刀具到循环起点位置）

N4 G71U1.5R1P5Q13X0.4 Z0.1（粗切量：1.5mm 精切量：X0.4mm Z0.1mm）N5 G00 X0（精加工轮廓起始行，到倒角延长线）N6 G01 X10 Z-2（精加工2×45°倒角）N7 Z-20（精加工Φ10 外圆）

N8 G02 U10 W-5 R5（精加工R5 圆弧）

N9 G01 W-10（精加工Φ20 外圆）

N10 G03 U14 W-7 R7（精加工R7 圆弧）N11 G01 Z-52（精加工Φ34 外圆）N12 U10 W-10（精加工外圆锥）

N13 W-20（精加工Φ44 外圆，精加工轮廓结束行）N14 X50（退出已加工面）N15G00 X80 Z80（回对刀点）N16 M05（主轴停）

N17 M30（主程序结束并复位）

例2:杯子

程序设计 %O02 T0202 S500 M03 G1 X45 Z2 G71 U-0.4 R2 P5 Q10 X-0.4 F80 S1300 M3 F50 N5 G0 X33.06 G1 Z0 F80 G2 Z-0.249 X32.196 R0.5 G2 Z-11.729 X23.618 R36.5 G1 Z-27.772 X17.96 G3 Z-29.069 X17.126 R5 G3 X16.776 Z-30.213 R9.5 N10 G1 X16 G0 Z100

G0 X80 M5 T0101 S500 M03 G0 X45 Z2 G71 U0.5 R2 P10 Q20X0.4 F100 S1300 M3 F50 N10 G1 Z0 F80 G3 Z-0.5 X35.22 K-0.5 I0 Z-0.755 X35.08 K0 I-0.5 G2 Z-12 X26.568 K-17.827 I30.12 G1 Z-18.372 X24.322 G2 Z-20.209 X22.714 K-1.837 I1.696 Z-21.354 X23.27 K0 I2.5 G1 Z-24.794 X22.056 G2 Z-26.626 X20.458 K-1.832 I1.702 Z-27.922 X21.184 K0 I2.501 G3 Z-35.202 X8 K2.967 I-10.592 G1 Z-38.498 G2 Z-39.526 X8.442 K0 I2.5 Z-45.943 X26.208 K4.523 I10.027 G3 Z-46.938 X28 K-0.995 I-0.104 N20 G1 Z-48 G1 X35 G1 X80 Z100 M5 T0404 S300 M3 G0 Z-53 X30 G1 X20 F30 G0 X30 G1 X25 F30 G0 X30 G1 X20 F30 G0 X30 M30 M30

综合编程实例

例：编制图3.3.46 所示零件的加工程序。工艺条件：工件材 质为45#钢，或铝；毛坯为直径Φ54mm，长200mm 的 棒料；刀具选用：1 号端面刀加工工件端面，2 号端面外 圆刀粗加工工件轮廓，3 号端面外圆刀精加工工件轮廓，4 号外圆螺纹刀加工导程为3mm，螺距为1mm 的三头 螺纹。

%O1 N1 T0101 N2 M03 S500 N3 G00 X100 Z80 N4 G00 X60 Z5

N5 G81 X0 Z1.5 F100 N6 G81 X0 Z0

N7 G00 X100 Z100 N8 T0202

N9 G00 X60 Z3

N10 G80 X52.6 Z-133 F100 N11 G01 X54

N12 G71 U0.8 R1 P16 Q32 E0.3 N13 G00 X100 Z80 N14 T0303

N15 G00 X70 Z3 N16 G01 X10 F100 N17 X20 Z-2 N18 Z-33

N19 G01 X30 N20 Z-43

N21 G03 X42 Z-49 R6 N22 G01 Z-53

N23 X36 Z-65 N24 Z-73

N25 G02 X40 Z-75 R2 N26 G01 X44 N27 X46 Z-76 N28 Z-84

N29 G02 Z-113 R25

N30 G03 X52 Z-122 R15 N31 G01 Z-133 N32 G01 X54

N33 G00 G40 X100 Z80 N34 M05 N35 T0404 N36 M03 S200 N37 G00 X30 Z5

N38G82X19.3Z-20R-3E1C2P120F3 N39G82X18.9Z-20R-3E1C2P120F3 N40G82X18.7Z-20R-3E1C2P120F3 N41G82X18.7Z-20R-3E1C2P120F3 N43G82 X18.7Z-20 K0.65U0.1V0.1Q0.6P240F3 N43 G00 X100 Z80 N44 M30

数控车床的编程技巧 灵活设置参考点

BIEJING-FANUC Power Mate O数控车床共有二根轴，即主轴Z和刀具轴X。棒料中心为坐标系原点，各刀接近棒料时，坐标值减小，称之为进刀；反之，坐标值增大，称为退刀。当退到刀具开始时位置时，刀具停止，此位置称为参考点。参考点是编程中一个非常重要的概念，每执行完一次自动循环，刀具都必须返回到这个位置，准备下一次循环。因此，在执行程序前，必须调整刀具及主轴的实际位置与坐标数值保持一致。然而，参考点的实际位置并不是固定不变的，编程人员可以根据零件的直径、所用的刀具的种类、数量调整参考点的位置，缩短刀具的空行程。从而提高效率。2 化零为整法

在低压电器中，存在大量的短销轴类零件，其长径比大约为2~3，直径多在3mm以下。由于零件几何尺寸较小，普通仪表车床难以装夹，无法保证质量。如果按照常规方法编程，在每一次循环中只加工一个零件，由于轴向尺寸较短，造成机床主轴滑块在床身导轨局部频繁往复，弹簧夹头夹紧机构动作频繁。长时间工作之后，便会造成机床导轨局部过度磨损，影响机床的加工精度，严重的甚至会造成机床报废。而弹簧夹头夹紧机构的频繁动作，则会导致控制电器的损坏。要解决以上问题，必须加大主轴送进长度和弹簧夹头夹紧机构的动作间隔，同时不能降低生产率。由此设想是否可以在一次加工循环中加工数个零件，则主轴送进长度为单件零件长度的数倍，甚至可达主轴最大运行距离，而弹簧夹头夹紧机构的动作时间间隔相应延长为原来的数倍。更重要的是，原来单件零件的辅助时间分摊在数个零件上，每个零件的辅助时间大为缩短，从而提高了生产效率。为了实现这一设想，我联想到电脑程序设计中主程序和子程序的概念，如果将涉及零件几何尺寸的命令字段放在一个子程序中，而将有关机床控制的命令字段及切断零件的命令字段放在主程序中，每加工一个零件时，由主程序通过调用子程序命令调用一次子程序，加工完成后，跳转回主程序。需要加工几个零件便调用几次子程序，十分有利于增减每次循环加工零件的数目。通过这种方式编制的加工程序也比较简洁明了，便于修改、维护。值得注意的是，由于子程序的各项参数在每次调用中都保持不变，而主轴的坐标时刻在变化，为与主程序相适应，在子程序中必须采用相对编程语句。3 减少刀具空行程

在BIEJING-FANUC Power Mate O数控车床中，刀具的运动是依靠步进电动机来带动的，尽管在程序命令中有快速点定位命令G00，但与普通车床的进给方式相比，依然显得效率不高。因此，要想提高机床效率，必须提高刀具的运行效率。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完毕后退回参考点所运行的距离。只要减少刀具空行程，就可以提高刀具的运行效率。(对于点位控制的数控车床，只要求定位精度较高，定位过程可尽可能快，而刀具相对工件的运动路线是无关紧要的。)在机床调整方面，要将刀具的初始位置安排在尽可能靠近棒料的地方。在程序方面，要根据零件的结构，使用尽可能少的刀具加工零件使刀具在安装时彼此尽可能分散，在很接近棒料时彼此就不会发生干涉；另一方面，由于刀具实际的初始位置已经与原来发生了变化，必须在程序中对刀具的参考点位置进行修改，使之与实际情况相符，与此同时再配合快速点定位命令，就可以将刀具的空行程控制在最小范围内从而提高机床加工效率。4 优化参数，平衡刀具负荷，减少刀具磨损

由于零件结构的千变万化，有可能导致刀具切削负荷的不平衡。而由于自身几何形状的差异导致不同刀具在刚度、强

度方面存在较大差异，例如：正外圆刀与切断刀之间，正外圆刀与反外圆刀之间。如果在编程时不考虑这些差异。用强度、刚度弱的刀具承受较大的切削载荷，就会导致刀具的非正常磨损甚至损坏，而零件的加工质量达不到要求。因此编程时必须分析零件结构，用强度、刚度较高的刀具承受较大的切削载荷，用强度、刚度小的刀具承受较小的切削载荷，使不同的刀具都可以采用合理的切削用量，具有大体相近的寿命，减少磨刀及更换刀具的次数

第二节 数控铣床的实际操作

一、实训目的与要求

（1）强化数控编程代码的理解。

（2）掌握数控系统常用指令的编程技巧。

（3）通过对零件的加工，了解数控铣床的工作原理。（4）了解典型零件的数控铣削加工工艺。（5）懂得产品零件的质量检验和控制。

（6）学生自己动手编制零件程序，独立进行零件生产加工。

二、实训仪器与设备

（1）配HK-21铣床数控系统的HK240数控铣床。

（2）配seimens802s/c铣床数控系统的XK0824数铣床。（3）PVC毛坯（100×100×15mm）。（4）游标卡尺（0-125）一把。

（5）Ф6HSS立铣刀一把，Ф6HSS钻头一把。

三、实训方法（1）工艺分析 1)技术要求

通过调用循环指令进行加工，每次背吃刀深度为1.5mm（半径值）。2)加工工艺的确定。

① 装夹定位的确定：三抓卡盘夹紧定位，工件前端面距卡抓端面距离60mm。

② 刀具加工起点及工艺路线的确定。刀具加工起点位置的确定原则是，该处方便拆卸工件，不发生碰撞，空行程不长等。故将刀具置于Z向距工件前端面2mm，X向距轴心线36mm的位置。通过调用增量编辑的子程序，并使每次调用后的终点位置相对起点位置向X轴负向移动1.5mm，从而实现循环加工，使轮廓向轴线平一，最后满足工件尺寸。

③ 加工刀具的确定：外圆端面车刀（刀具主偏角93°，刀具为焊接式车刀YT15）切断刀 ④ 切削用量：主轴转速560r/rain，进给速度150mm/min。（2）数学计算

① 假设程序原点，建立工件坐标系（以工件后端面与轴线的焦点为程序原点）。② 计算各交点相对位置的坐标值。第三章 零件工艺分析及编程

第一节 工艺分析

一、工件装夹定位的确定

根据零件外型可以看出是直接装夹零件左端用通用夹具

二、加工起点及刀具路线

车外部轮廓---加工退刀槽---切断---调头---车端面

三、加工刀具

01号:车外圆(93°合金)、02号:3mm切断刀(合金)

四、切削用量的选择

① 车外圆及圆弧:转速粗车500 r/min,进给速度100mm/min ②切槽:转速500r/min,进给100mm/min ③切断：转速500r/min,进给100mm/min 第二节 数控车床程序的编制 实例

%O001 N1 T0101 N2 T7 F150 S2000 M13 N3 G0 X11 Y11 Z1 N4 G1 Z-2.5 N5 G1 X61 N6 G1 Y37 N7 G1 X11 N8 G1 Y11 N9 G0 Y19 Z1 N10 G1 Z-2.5 N11 G1 X57 N12 G1 Y33 N13 G1 X15 N14 G1 Y26 N15 G1 X50 N16 G0 X11 Y11 Z1 N17 G1 Z-5 N18 G1 X61 N19 G1 Y37 N20 G1 X11 N21 G1 Y11 N22 G0 Y19 Z1 N23 G1 Z-5 N24 G1 X57 N25 G1 Y33 N26 G1 X15 N27 G1 Y26 N28 G1 X52 N29 G0 Z1 M9 N30 G0 X110 Y65 N31 G1 Z-2.5 N32 G2 I-4 N33 G2 I-8 N34 G2 I-12 N35 G2 I-16 N36 G1 X110 Y65 N37 G1 Z-5 N38 G2 I-4 N39 G2 I-8 N40 G2 I-12

N41 G2 I-16 N42 G0 X110 Y65 N43 G1 Z-7.5 N44 G2 I-4 N45 G2 I-8 N46 G2 I-12 N47 G2 I-16 N48 G1 X110 Y65 N49 G1 Z-10 N50 G2 I-4 N51 G2 I-8 N52 G2 I-12 N53 G2 I-16 N54 G0 Z1 M9 N55 G0 X21 Y67 N56 G1 Z-2.5 N57 G1 X34 N58 G1 Y54 N59 G3 X36 R5 N60 G1 Y67 N61 G1 X49 N62 G3 Y69 R5 N63 G1 X36 N64 G1 Y82 N65 G3 X34 R5 N66 G1 Y69 N67 G1 X21 N68 G0 Z1 N69 G0 X22 Y55 N70 G1 Z-2 N71 G0 Z0 N72 G1 Z-4 N73 G0 Z0 N74 G1 Z-6 N75 G0 Z0 N76 G1 Z-8 N77 G0 Z1 N78 G0 X48 N79 G1 Z-2 N80 G0 Z0 N81 G1 Z-4 N82 G0 Z0 N83 G1 Z-6 N84 G0 Z0 N85 G1 Z-8 N86 G0 Z1 M9 N87 G0 X109 Y24 M13 N88 G1 Z-2.5 N89 G2 I1 N90 G1 Z-5 N91 G2 I1 N92 G0 Z1 N93 G1 X101.5 Y37 N94 G1 Z-2.5 N95 G2 I1 N96 G1 Z-5 N97 G2 I1 N98 G0 Z1 N99 G0 X86 N100 G1 Z-2.5

N101 G2 I1 N102 G1 Z-5 N103 G2 I1 N104 G0 Z1 N105 G0 X78.5 Y24 N106 G1 Z-2.5 N107 G2 I1 N108 G1 Z-5 N109 G2 I1 N110 G0 Z1 N111 G0 X86 Y11 N112 G1 Z-2.5 N113 G2 I1 N114 G1 Z-5 N115 G2 I1 N116 G0 Z1 N117 G0 X101.5 Y11 N118 G1 Z-2.5 N119 G2 I1 N120 G1 Z-5 N121 G2 I1 N122 G0 Z100 M9 N123 M30

实训心得：

近两个多月的实训，我真的体会很多，从一开始嫌累嫌脏又嫌繁琐，复杂到后来渐渐习惯，适应……真觉得我们很不容易，但是我们还是熬过来了，我们成功了，虽然成绩跟自己预想的还有一段距离但是算是不错了，起码每天都在进步，基本的操作学会了，其他的也了解了很多，这就足够了

实训是我们今后近工厂最好的考验和磨练，通过这次实训我深刻地体会到今后工作不是那么的容易，但是只要有信心，毅力，耐心，和一份持之以恒的决心，我们是能成功的。当然我还要感谢我们的组成员，感谢一路我的组员对我的帮助和支持。这次实习给了一次我将所学知识进行运用来解决实际问题的机会，在实习过程中，许多原来并不熟练的知识逐渐被清晰的理解，许多原来没有重视的方面也得到了巩固，更在发现及解决问题的过程中学习到了不少新东西。

虽然目前生产的仅仅是车铣床，加工的零件野是相当的简单的，但是我觉得凡是都要从简单的地方学起，成功没有一蹴而就的，只有满满的学习，相信今后的日子会更好很

七月份就是真正考验我们大学这两年我们学到什么的时候了，到时我坚信这次实训我学到的东西能运用到里面去。加油，一切会成功的！

陈慕然

2012-5-24