1、4卅區字烷/CNC課程學習手冊題 目CNC課程學習手冊班 級09由.丫2姓 名袁惠學 號 09121037目錄第一章緒論4第一節數控機床概述4一. 數控機床的特點 4二. 數控機床的構成 4三. 數控機床的工作原理 5第二節數控機床的分類5一. 按控制軌跡分類 5二按伺服系統分類5第二章數控系統的插補工作原理 5第一節概論5一. 插補的概念5二插補的方法與特點 6第二節逐點比較法6第三章數控機床加工程序的編號 6第一節編程基礎6一 編程步驟6二編程代碼與指令格式 7第二節編程實例9一. 車加工編程實例 9二. 銃加工編程實例 9第四章 數控加工程序的自動編制 11第一節自動編程概念 11一 計

2、算機輔助編程簡介 11二. 計算機輔助編程的分類 11第二節APT語言簡歷11一. APT語句簡介：11二. APT語句結構11三. APT語句的類型11第三節CAD/CAM 自動編程 122圖形交互式自動編程的基本步驟 12第五章 計算機數控裝置原理 13第一節CNC裝置的功能 13一 CNC裝置的功能13二 CNC數控裝置工作過程 13第二節CNC數控裝置的原理及結構 13一、硬件及其組成13二、軟件功能及組成14第三節 顯示及鍵盤工作原理 14一、顯示原理 14二、鍵盤及工作原理 14第四節伺服電機升降速控制 14一、車床數控刀架工作順序 15二、刀庫的工作原理 15三、數控系統的 M功

3、能15第六節CNC裝置的輸入、輸出與通信 15一、CNC與外部設備數據的傳送要求 15二、網絡通信基礎 15第七節 內置式可編程控制器（PLC） 16一、PLC的工作原理 16二、PLC性能指標16三、PLC類型16四、PLC基本機構 16五、PLC控制程序的編制 16六、PLC的指令和程序編寫 16第一章緒論第一節數控機床概述.數控機床的特點（1）廣泛的適應性（2）精度高、質量穩定（3）生產效率高（4）減輕勞動強度，改善生產條件（5）能實現復雜零件的加工（6）有利于現代化生產管理 數控機床的應用特點還有：（1）采用數控加工的方法將給產品質量的穩定性提供可靠的保證。（2）數控機床的高柔性，可使

4、企業產品加速的更新換代。（3）對技術工人的要求不同。.數控機床的構成數控機床一般由數控系統、伺服系統、主傳動系統、強電控制柜、機床本 體和各類輔助裝置組成。數控系統操作系統程序介質零件 圖紙接 口計算機CAD/CAM程序編制程序 編制加工工藝伺服護伺服1驅動電機強 電 柜接 口接 口主 控 制 系 統可 編 程 控 制 器 pic插位補置運控算制插位 補置 運控 算制主軸主軸驅動電機I電源位置檢測機 床 本 體APC工件自動交換輔 助 裝 置液壓系統潤滑裝置冷卻液裝置排屑裝置過載與限位保護ATC刀具自動交換圖1-1數控機床的主要組成部分與基本工作過程的示意框圖.數控機床的工作原理首先實現數控程

5、序的編制；再按編程手冊規定編制數控加工程序單； 然后通 過輸入設備輸入，送入數控系統后再經過調試、修改、最后把儲存起來加工時， 一方面通過插補運算器進行加工軌跡運算處理；另一方面，按照加工要求通過 PLC控制主軸及其它輔助裝置協調工作。第二節數控機床的分類.按控制軌跡分類1. 點控制數控機床2. 直線控制數控機床3. 輪廓控制數控機床.按伺服系統分類1. 開環控制數控機床2. 閉環控制數控機床3. 混合控制數控機床第二章數控系統的插補工作原理第一節概論一.插補的概念插補就是根據索要加工的原件的尺寸和輪廓要求，按照刀具參數、進給速度和進 給方向的相關要求，用一定的算法，自動在起點和終點之間算出若

6、干中間點的坐 標值，然后自動對個坐標進行脈沖分配驅動，完成整個軌跡的運行插補的方法與特點1、脈沖增量插補。常用的插補方法有：（1）逐點比較法；（2）數字積分法；（3）數字脈沖乘 法器插補法；（4）矢量判別法；（5）比較積分法；（6）最小偏差法；（7）目標點 跟蹤法；（8）單步追蹤法；（9）直接函數法。2、數據采樣插補常用的插補方法有：（1）直線函數法（2）擴展數學積分法（3） 二階遞歸擴 展數學幾分插補法（4）雙數學幾分插補法（5）角度逼近圓弧插補法第二節逐點比較法逐點比較法又稱逐步逼近法，是普通數控系統中應用較多的一種插補算法 一.逐點比較法直線插補二逐點比較法圓弧插補第三章數控機床加工程序

7、的編號第一節編程基礎一般來說，數控機床程序編制主要過程包括：分析零件圖紙、進行工藝處理、 采取數學處理進行工藝處理；采取數學處理進行數值計算；編寫零件加工程序單; 輸入程序或制備控制介質；程序檢驗等。一.編程步驟1. 在線編程與離線編程2. 手工編程3. 數控加工程序編制的一般過程與步驟1 ）分析零件圖樣和工藝處理2）數學處理3 ）編寫零件加工程序單4 ）操作鍵盤輸入程序5 ）校驗6)加工生產與復制程序存儲介質編程代碼與指令格式1.數控程序的指令代碼代碼(1)功能保持到被取 消或被同樣字母 表示的程序指令 所代替功能僅在所出現 的程序段內有作 用(3)功能(4)G00a點定位G01a直線插補G

8、02a順時針方向圓弧 插補G03a逆時針方向圓弧 插補G04*暫停G05#不指定G06a拋物線插補G07#不指定G08*加速G09*減速G10-G16#不指定G17cXY平面選擇G18cXZ平面選擇G19cYZ平面選擇G20-G32#不指定G33a螺紋切削，等螺距G34a螺紋切削，等螺距G35a螺紋切削，等螺距G36-G39#永不指定G40d刀具補償/刀具偏 置注銷G41d刀具補償-左G42d刀具補償-右G43#(d)#刀具偏置-正G44#(d)#刀具偏置-負G45#(d)#刀具偏置+/+G46#(d)#刀具偏置+/-G47#(d)#刀具偏置-/-G48#(d)#刀具偏置-/+G49#(d)#

9、刀具偏置0/+G50#(d)#刀具偏置0/-G51#(d)#刀具偏置+/0G52#(d)#刀具偏置-/0G53f直線偏移，注銷G54f直線偏移XG55f直線偏移丫G56f直線偏移ZG57f直線偏移XYG58f直線偏移XZG59f直線偏移YZG60h準確定位1 （精）G61h準確定位2 （中）G62h快速定位（粗）G63*攻絲G64-G67#不指定G68#(d)#刀具偏置，內角G69#(d)#刀具偏置，外角G70-G79#不指定G80e固定循環注銷G81-G89e固定循環G90j絕對尺寸G91j增量尺寸G92*預置寄存G93k時間倒數進給率G94k每分鐘進給G95k主軸每轉進給G96i恒線速度G

10、97i每分鐘轉數（主 軸）G98-G99#不指定注：1.#號表示：如選作特殊用途，必須在程序格式說明中說明。2. 如在直線切削控制中沒有刀具補償，則 G43到G52可指定作其它用途。3. 欄括號中的字母（d）表示：可以被同欄中沒有括號的字母d所注銷或代替，亦可被有括號的字母（d）所注銷或代替。4. G45到G52的功能科用于機床上任意兩個預定的坐標。5. 控制機上沒有G53到G59 G63功能時，可以指定作其他用途。 6*號表示功能僅在所出現的程序段內有效。1 ）準備功能G指令2 ）進給功能F指令3 ）主軸控制M指令及速度S指令4 ）刀具功能T指令5 ）輔助功能M指令2. 零件加工程序結構與格

11、式1 ）加工程序的結構2 ）程序段格式3. 主程序與子程序4. 變量參數編程與用戶宏程序1 ）變量2）變量的演算3 ）變量的函數4 ）變量的賦值5 ）轉向語句第二節編程實例一. 車加工編程實例毛坯外徑24mm卡盤爪外長度40mm試繪制其數控加工程序。解：1.依據圖樣要求，確定工藝方案及工藝路線，倒角一車削為10外圓一倒角 f車削為16切削圓弧部分。2. 選擇刀具3. 選擇切割用量4. 編寫加工程序單N010 G92 X55 Z47N020 G00 X4 Z34 S630 M03 T11 M08N030 G01 X10 Z31 F15N040 X10 Z17N050 X14 Z17N060 G0

12、1 X16 Z16N070 G01 X16 Z4N080 G02 X24 Z0 18 I0N090 G00 X55 T11 M05N100 M02.銑加工編程實例坯件加工前已有5mm深、25mm寬、65mn長的長槽，現編程將槽周邊精銑一邊, 使長槽寬30mm長70mm深5mn不變。工件材料：45鋼；刀具：為5立銑刀 解：1.走刀路線 o p1p2p3 p4 p5p2 p6o2. 選擇刀補：G413. 數字處理4. 編制程序0/0002#N010 G92 X0 Y0 Z50N020 G90 G01 X-5 Y0 F100 M03 S700N030 G01 Z-5 F500N35 G41 D01N

13、040 G03 X-20 Y15 1-15 J0 F100N050 G03 X-20 Y-15 I0 J-15N060 G01 X20 Y-15N070 G03 X20 Y15 I0 J15N080 G01 X-20 Y15N090 G03 X-35 Y0 I0 J-15N100 G00 X0 Y0 Z50 M05N110 M02第四章 數控加工程序的自動編制第一節自動編程概念一 計算機輔助編程簡介數控機床程序編制是數控加工的關鍵。所謂自動編制，就是用計算機編程替代手工編制， 其過程是：編制人員根據 零件圖和工藝要求，運用數控語言，編寫零件加工的源程序，將它輸入通用計算 機。計算機輔助編程的分

14、類1. 數控語言編程2. 圖形交互式編程第二節APT語言簡歷APT語句簡介:1. 標點符號（，/ =（）;2. 詞匯3. 數字（包括09十個字符）；4. 名字；例：JOE =2);5. 句標號（由1 6個字母或數字組成。二. APT語句結構由上述各語句成分構成語句，還要有一定的格式三. APT語句的類型1. 幾何定義語句2. 刀具運動語句3. 宏語句與循環語句4. 輔助機能語句第三節CAD/CAM自動編程1圖形交互式自動編程的特點1. 這種編程方法既不像手工編程那樣需要用復雜的數學手工計算算出各節 點的坐標數據，也不需要象APT語言編程那樣用數控編程語言去編寫描繪零件幾 何形狀加工走刀過程及后

15、置處理的源程序， 而是在計算機上直接面向零件的幾何 圖形以光標指點、菜單選擇及交互對話的方式進行編程， 其編程結果也以圖形的 方式顯示在計算機上。所以該方法具有簡便、直觀、準確、便于檢查的優點。2. 圖形交互式自動編程軟件和相應的 CAD軟件是有機地聯在一起的一 體化軟件系統，既可用來進行計算機輔助設計，又可以直接調用設計好的零件圖 進行交互編程，對實現 CAD/CAMH體化極為有利。3. 這種編程方法的整個編程過程是交互進行的，簡單易學，在編程過程中可以隨時發現問題并進行修改。4. 編程過程中，圖形數據的提取、節點數據的計算、程序的編制及輸出 都是由計算機自動進行的。因此，編程的速度快、效率

16、高、準確性好。5. 此類軟件都是在通用計算機上運行的， 不需要專用的編程機，所以非 常便于普及推廣。2圖形交互式自動編程的基本步驟（1）幾何造型（2）零件圖紙及加工工藝分析（3）刀位軌跡的計算機及生成（4）后置處理（5）程序輸出第五章計算機數控裝置原理第一節 CNC裝置的功能CNC裝置的功能(1) 承擔加工程序的輸入及編輯。(2) 能識別和運行多種國際上的標準化的指令代碼，隨著CNC勺發展，這些加 工指令代碼也不斷增加。(3) 能提供高性能的進給控制功能。(4) 人機對話相當方便。(5) 能進行多機通信及DNC勺加工。(6) 具備一定的故障診斷、反饋控制功能。以上這些功能僅僅是CNC功能的主要

17、部分。隨著現代數控的發展，很多新的 功能將不斷增加及完善。CNC數控裝置工作過程圖5-1 數控裝置的基本組成第二節 CNC數控裝置的原理及結構CNC勺硬件結構一般分為倆類：一類是單 CPU吉構；另一類是多CPC結構。CNC勺軟件結構一般分為倆類：一類是前后臺型；另一類為中斷型。 硬件和軟件的結合才能真正構成 CNC裝置，才能發展CNC勺各項功能。、硬件及其組成1、單CPL形式2、多CPL形式軟件功能及組成1、前后臺型2、中斷型圖5-2中斷型軟件結構原理框圖第三節顯示及鍵盤工作原理一、顯示原理1、LED顯示器2 、數碼液晶顯示器3、CRT顯示器4 、圖形液晶顯示器二、鍵盤及工作原理通常對于編輯中

18、所用的鍵采用縱橫掃描式讀鍵。 有些鍵采用直接式，一個鍵一根 線。第四節伺服電機升降速控制數控裝置的升降速控制直接影響到數控裝置的性能指標。根據執行電機的特征， 現代數控中一般分為倆種升降速的方法。 一種是根據電機慣量的特征使按一階系 統的過渡過程升降速，即按指數曲線；二是按梯形升降速曲線升、降。第五節 刀架、刀庫及機械手控制刀架及機械手是數控裝置很重要的輔助動作機件， 屬于開關量控制的范圍，是 般數控機械必須有的附件。一、車床數控刀架工作順序二、刀庫的工作原理數控車床通過PLC可以管理刀庫，進行刀具自動變換。例如根據刀具和刀具座的 編號可簡單地進行選刀、換刀控制。三、數控系統的M功能M功能是輔助功能。根據不同的 M的下標可產生相應的控制信號，例如產生控制 主軸的正反轉動及停止，主軸齒輪箱的變速、冷卻液的開、關，卡盤的夾緊和松 開，以及自動換刀裝置的機械手取刀、換刀等功能信號。第六節