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数控NC(NumericalControl）2010年3月数控机床的产生1952年在美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床。数控机床数控机床--是用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的机床。数控机床在制造工业，特别是在汽车、航空航天、造船以及军事工业中被广泛地应用。数控机床的分类数控机床种类繁多，有数控铣床，数控车床，加工中心，数控磨削，还有数控线切割、数控电火花成型机床等。数控机床的特点1、自动化程度高，可以减轻劳动强度2、加工精度高，加工质量稳定3、生产效率高，减少加工时间4、可进行多坐标的联动，加工形状复杂的零件数控铣床加工中心一、数控铣床的加工范围数控铣削加工包括平面的铣削加工、二维轮廓的铣削加工、平面型腔的铣削加工、钻孔加工、镗孔加工、以及三维复杂型面的铣削加工。右手笛卡儿直角坐标系二、坐标系数控铣床的坐标轴和方向:直线坐标轴用X、Y、Z表示，坐标轴的关系用右手定则决定，图中大拇指指向X轴的正方向，食指指向Y轴的正方向，中指指向Z轴的正方向。围绕X、Y、Z轴旋转的进给坐标轴用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、中指等的指向是圆周进给运动+A，+B，+C方向。右手笛卡儿直角坐标系图1立式数控铣床图2卧式数控铣床机床原点也称为机床零点，它的位置通常由机床制造厂确定，它是固定的点。以机床原点作为坐标原点建立的坐标系就是机床坐标系，机床坐标系是制造和调整机床的基础，一般不允许随意变动。1、机床原点、机床坐标系工件坐标系是编程时使用的，编程员选择工件上的某一点为原点（也称程序原点），建立一个坐标系，称为工件坐标系。工件坐标系的原点选择要尽量使编程简单，尺寸换算少，引起的加工误差小等条件。2、程序原点、工件坐标系对刀点是零件程序的起点，对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置。对刀点可以与程序原点重合，也可在任何便于对刀之处，但该点与程序原点之间要有确定的坐标关系。3、对刀点三、数控铣床常用指令程序段中的指令字可分为尺寸字（数字）和功能字（功能指令），功能指令可分为：准备功能G指令、辅助功能M指令，以及F、S、T指令。（一）常用G指令代码代码组意义代码组意义代码组意义G00快速点定位G20英制单位G80固定循环取消G01直线插补G21b公制单位固定G02顺圆插补G27回参考点检查G81～G89e循环G03逆圆插补G28回参考点G90绝对坐标编程G29g参考点返回G91i增量坐标编程G32～G33aa螺纹切削G40刀补取消G9200预置寄存G0400暂停延时G41左刀补G17XY平面选择G42d右刀补G18ZX平面选择G19cYZ平面选择G54～G59f零点偏置坐标系设定G54～G59(又称零点偏置)1、绝对指令G90和增量指令G91绝对尺寸指机床运动的坐标值相对于坐标原点给出。增量尺寸指机床运动的坐标值相对于前一位置给出。绝对尺寸G91G01X20Y25;G90G01X30Y37;2、坐标平面选择指令G17表示选择XY平面G18表示选择ZX平面G19表示选择YZ平面各坐标平面如右图所示。一般，数控车床默认在XZ平面内加工，数控铣床默认在XY平面内加工。3、快速点定位指令(G00)快速点定位指令控制刀具以点位控制的方式快速移动到目标位置，其移动速度由机床来设定。用于加工之前的进刀和加工之后的退刀，不能用来加工。格式：G00X_Y_Z_；注意：各坐标方向不是同时到达终点，刀具移动轨迹是几条线段的组合，如下图所示。编程人员应了解刀具移动轨迹情况，避免加工中出现碰撞。例：从A点到B点快速移动的程序段为：G90G00X20Y30;4、直线插补指令(G01)直线插补指令是用于加工直线的。格式：G01X_Y_Z_F_；其中：X、Y、Z的值是直线的终点坐标。例：右图中从A点到B点的直线插补运动,其程序段为：绝对方式编程：G90G01X10Y10F100；增量方式编程：G91G01X-10Y-20F100；5、圆弧插补指令(G02,G03)G02为按指定进给速度的顺时针圆弧插补。G03为按指定进给速度的逆时针圆弧插补。程序格式：XY平面G17G02X_Y_I_J_(R_)F_；G17G03X_Y_I_J_(R_)F_；其中：X、Y、Z的值是指圆弧的终点坐标；I、J、K是指圆弧起点到圆心的增量坐标；R为圆弧半径，当圆弧的圆心角≤180o时，R值为正，当圆弧的圆心角＞1800时，R值为负。例：在下图中，当圆弧A的起点为P1，终点为P2，圆弧程序段为：G02X321.65Y280I40J140F50或G02X321.65Y280R-145.6F50；当圆弧A的起点为P2，终点为P1时，圆弧程序段为：G03X160Y60I-121.65J-80F50或G03X160Y60R-145.6F50；如果R为145.6，结果如何？6、刀具半径补偿指令(G41,G42)在加工零件时，由于刀具半径尺寸影响，刀具的中心轨迹与零件轮廓不一致。为了避免计算刀具中心轨迹，直接按零件图纸上的尺寸编程，数控系统提供了刀具半径补偿功能，见下图。刀具半径补偿刀位点钻头车刀圆柱铣刀球头铣刀编程格式：G41为左刀补，假定工件不动，沿刀具运动方向看，刀具在工件左侧的刀具半径补偿。G42为右刀补，假定工件不动，沿刀具运动方向看，刀具在工件右侧的刀具半径补偿。程序格式：G00/G01G41/G42X_Y_D_；//建立补偿程序段……//轮廓切削程序段G00/G01G40X_Y_；//补偿撤消程序段D为刀具半径补偿地址字（即内部寄存器），后面用两位数字表示代号，代号与刀具半径值对应。建立补偿的程序段，一般应在切入工件之前完成。注意：撤消刀具半径补偿的程序段，一般应在切出工件之后完成。注意：（二）常用M指令代码代码作用时间组别意义代码作用时间组别意义代码作用时间组别意义M00★00程序暂停M0600自动换刀M19★主轴准停M01★00条件暂停M07＃开切削液①M30★00程序结束并返回M02★00程序结束M08＃开切削液②M60★00更换工件M03＃主轴正转M09★b关切削液M9800子程序调用M04＃主轴反转M10夹紧M9900子程序返回M05★a主轴停转M11c松开（三）F、S、T指令F指令为进给速度指令，是表示刀具向工件进给的速度，单位一般为mm/min。格式：F后面直接加数字。如F100表示进给速度是100mm/min。S指令为主轴转速指令，用来指定主轴的转速，单位为r/min。如S1000表示主轴转速1000r/min。T指令为刀具指令，在加工中心中，该指令用以自动换刀时选择所需的刀具。在车床中，T后跟4位数，前两位为刀具号，后两位为刀具补偿号。程序编制的过程数控程序的编制方法有手工编程和自动编程两种，程序的编制有如下几个过程：1、分析零件图纸。分析零件的材料、形状、尺寸、精度等，以确定零件是否适合在数控机床上加工。2、确定工艺过程。确定零件的加工方法(如采用的工夹具、装夹定位方法等)和加工路线(如对刀点、走刀路线)，并确定加工用量等工艺参数(如切削进给速度、主轴转速、切削宽度和深度等)。3、数值计算。根据零件图纸和确定的加工路线，算出所需数据。4、编写程序单。根据计算出的数据和已确定的加工用量，编写程序单。5、程序调试和检验。可以通过模拟软件模拟实际加工过程，或到机床进行空运行，或通过首件试加工等方式来检验程序，发现错误及时修正，直到程序正确。O2011;G54G90;M03S1000;G00Z50;X0Y0;G01Z-1F100;G01G42X20Y20D01;X100;Y50;G02X90Y60R10;G01X20;G03X20Y20R20;G40G01X0Y0;G00Z5;X20Y40;G01Z-1;G01G42X8D01;G02X8Y40I12J0;G01G40X20Y40;G00Z50;M05;M30;O8008;G54G90;M03S1000;G00Z50;X-30Y-25;G01Z-2F100;Y25;X30;Y-25;X-30;G00Z50;M05;M30;设置工件零点主轴正转，转速为1000r/minZ轴抬到安全高度刀具快速移动至点（-30，-25）刀具直线下刀至Z-2mm处直线插补直线插补直线插补直线插补刀具Z向快速退刀主轴停转程序结束