《数控技术应用培训》课件

数控技术应用培训课程目标与学习要求课程目标学习要求本课程旨在帮助学员了解数控技术的概念，掌握数控机床的操作方法和编程技巧，并能够独立完成简单的数控加工任务课程内容概述数控技术基础1了解数控技术的基本概念、发展历程、应用领域等数控机床概述2学习数控机床的类型、结构、工作原理等数控编程基础3掌握代码、代码、刀具补偿等基础知识G M数控加工操作4学习数控机床的操作步骤、程序的输入、加工过程控制等故障诊断与维护5了解数控机床的常见故障、故障排除方法和设备维护知识安全操作规程6学习数控加工过程中的安全操作规程，确保人身安全实操训练7什么是数控技术数控技术的发展历程20世纪50年代1数控技术诞生于美国，用于飞机制造业20世纪60年代2数控技术开始应用于汽车制造业，并逐步推广到其他行业20世纪70年代3计算机数控（）技术出现，数控机床的性能和功能大幅提CNC升20世纪80年代4数控技术开始与技术结合，形成完整的数控系统CAD/CAM20世纪90年代5数控技术进一步发展，出现了高速加工、五轴加工等新技术21世纪6数控技术在现代制造业中的地位提高生产效率提升产品质量数控技术可以实现自动化加工，提高生产速度，降低生产成本数控加工能够精确控制加工参数，提高产品精度和一致性，降低返工率增强产品竞争力促进产业升级数控技术可以加工形状复杂的零件，满足市场对个性化产品和高性能产品的需求数控系统的基本组成数控装置伺服系统传动系统反馈系统数控装置是数控系统的核伺服系统负责将数控装置的传动系统将伺服系统的运动心，负责接收程序指令，并指令转化为机床执行的运动指令传递给机床的各轴，实控制机床的运动和加工过指令，并控制机床的运动精现机床的运动程度和速度数控机床的类型数控车床数控铣床12主要用于加工轴类、盘类等旋转零件主要用于加工平面、曲面等形状复杂的零件加工中心数控磨床3集铣、钻、镗、攻丝等多种功能于一体，可完成多种加工工序数控机床的主要部件机床床身工作台主轴进给机构机床的基座，安装其他主要放置工件，可进行线性运动安装刀具，进行旋转运动，控制刀具的移动速度和方部件和旋转运动为加工提供动力向，实现加工路径数控机床的工作原理数控机床的工作原理是根据预先编制的程序，控制机床的运动和加工过程程序由一系列指令组成，每个指令对应机床的一个动作，例如进给速度、加工深度、刀具补偿等数控装置读取程序指令，并将指令转化为伺服系统能够识别的信号，控制伺服系统驱动机床的运动，最终完成零件的加工坐标系统概述坐标系统是数控机床编程的基础，用于确定机床、工件和刀具之间的相对位置在数控加工中，常用的坐标系包括机床坐标系、工件坐标系和相对坐标系机床坐标系是固定在机床上的，工件坐标系是固定在工件上的，相对坐标系是用来描述刀具相对于工件的相对位置机床坐标系机床坐标系是固定在机床上的坐标系，通常以机床的中心点为原点，、、X Y Z轴相互垂直轴通常是指机床工作台的水平方向，轴是指机床工作台的垂X Y直方向，轴是指机床主轴的旋转方向在数控加工中，机床坐标系主要用于Z描述刀具相对于机床的位置工件坐标系工件坐标系是固定在工件上的坐标系，通常以工件的某个特征点为原点，、X、轴相互垂直工件坐标系的原点和方向可以根据具体的加工需求进行设YZ定，方便描述刀具相对于工件的位置在数控加工中，工件坐标系主要用于描述刀具相对于工件的位置相对坐标系相对坐标系是用来描述刀具相对于工件的相对位置通常以工件的某点为原点，、、轴相互垂直相对坐标系用于定义刀具的运动路径，方便进行数X YZ控编程在数控加工中，相对坐标系主要用于描述刀具相对于工件的运动轨迹数控编程基础知识数控编程是数控加工的核心，它通过编写程序来控制机床的运动和加工过程数控编程语言通常采用代码和代码，这些代码代表了G M机床的各种动作和功能掌握数控编程基础知识，能够提高数控加工的效率和精度代码概述G代码（）是数控编程语言中的一种指令代码，用于控制机G PreparatoryCode床的运动方式、加工路径、刀具补偿等代码通常以开头，后面跟着一G“G”个数字，表示不同的指令功能例如代表快速定位，代表直线插补，G00G01代表圆弧插补等G02/G03代码概述M代码（）是数控编程语言中的一种指令代码，用于控制M MiscellaneousCode机床的辅助功能，例如主轴启动停止、冷却液开关、程序结束等代码通/M常以开头，后面跟着一个数字，表示不同的辅助功能例如代表主轴“M”M03正转，代表主轴停止，代表程序结束等M05M30常用代码详解

（一）GG00快速定位G01直线插补G02/G03圆弧插补G40刀具补偿取消用于快速将刀具移动到指定用于控制刀具沿直线进行插用于控制刀具沿圆弧进行插用于取消刀具长度补偿位置，不进行加工补运动，进行加工补运动，进行加工常用代码详解

（二）GG41/G42刀具长度补G43/G49刀具半径补G90绝对坐标编程G91增量坐标编程偿偿使用绝对坐标进行编程，以使用增量坐标进行编程，以用于设定刀具长度补偿，提用于设定刀具半径补偿，保机床坐标系为参考刀具当前位置为参考高加工精度证圆弧加工的精度常用代码详解MM03主轴正转M05主轴停止M06刀具更换M30程序结束启动主轴，并使其正向旋停止主轴旋转用于调用刀具库更换刀具结束程序运行，并返回程序转开头刀具补偿原理刀具补偿是指在数控加工过程中，对刀具的实际尺寸进行补偿，以提高加工精度刀具补偿主要分为长度补偿和半径补偿两种长度补偿用于补偿刀具长度的误差，半径补偿用于补偿刀具半径的误差刀具补偿可以有效地消除刀具磨损、刀具长度误差、刀具半径误差等因素对加工精度的影响，提高加工精度和产品质量刀具补偿的设置方法刀具补偿的设置方法通常是在数控机床的操作界面上进行首先需要选择刀具补偿类型，例如长度补偿或半径补偿然后，需要输入刀具的实际尺寸，并设置补偿值最后，将刀具补偿值保存到程序中，以便在加工过程中自动进行补偿刀具补偿的设置方法因机床型号而异，具体操作方法可以参考机床的操作手册刀具寿命管理刀具寿命是指刀具在使用过程中，能够保持正常加工性能的时间刀具的寿命受到多种因素的影响，例如刀具材料、切削参数、加工环境等为了保证加工质量，需要对刀具进行寿命管理，定期检查刀具的磨损情况，及时更换磨损的刀具，并记录刀具的使用寿命，以便优化加工参数和延长刀具使用寿命工件零点设定工件零点是指工件在机床坐标系中的参考点，通常由编程人员设定工件零点设定是数控加工的第一步，它决定了刀具相对于工件的初始位置正确设定工件零点可以保证加工精度，避免加工过程中发生错误工件零点设定方法因机床型号而异，具体操作方法可以参考机床的操作手册加工程序的结构数控加工程序通常由程序头、程序体和程序尾组成程序头包含程序名称、机床类型、坐标系设置、刀具补偿设置等信息程序体包含加工路径、加工参数、辅助功能等指令程序尾包含程序结束指令和一些附加信息数控加工程序的结构因机床型号和加工需求而异，但基本结构相似，遵循一定的编写规范，确保程序的正确性和可读性直线插补编程直线插补是数控编程中最常用的插补方式之一，它控制刀具沿直线进行插补运动，实现线性加工在数控编程中，直线插补指令通常使用指令，并指定G01直线起点和终点坐标，以及进给速度等参数直线插补编程的目的是使刀具沿直线路径进行加工，并根据加工需求控制刀具的移动速度和方向圆弧插补编程圆弧插补是数控编程中另一种常用的插补方式，它控制刀具沿圆弧进行插补运动，实现圆弧加工在数控编程中，圆弧插补指令通常使用指令，G02/G03并指定圆弧的起点、终点、圆心坐标，以及圆弧的方向等参数圆弧插补编程的目的是使刀具沿圆弧路径进行加工，并根据加工需求控制刀具的移动速度和方向螺纹加工编程螺纹加工是数控加工中的一种重要加工方式，它利用数控机床的旋转运动和线性运动，加工出各种类型的螺纹在数控编程中，螺纹加工通常采用固定循环指令，并指定螺纹的类型、尺寸、方向等参数螺纹加工编程的目的是使刀具沿螺纹路径进行加工，并根据加工需求控制刀具的移动速度和方向，从而加工出符合标准的螺纹固定循环编程

（一）固定循环编程是指使用数控机床预设的固定循环指令，自动生成加工路径和参数，简化编程过程固定循环编程通常用于加工孔、螺纹、槽等重复性高的加工工序常用的固定循环指令包括等，每种指令对应G71/G72/G73/G74/G76不同的加工功能固定循环编程可以提高编程效率，并保证加工精度和一致性固定循环编程

（二）固定循环编程的具体操作方法因机床型号和加工需求而异，通常需要在编程软件中设置固定循环参数，例如加工深度、进给速度、循环次数等通过设定固定循环参数，数控机床可以自动生成加工路径和参数，并控制刀具进行加工固定循环编程的应用可以有效提高数控加工的效率和精度，尤其适用于重复性高的加工工序子程序的使用子程序是指在数控编程中，将一些重复出现的程序段定义为子程序，并在主程序中调用使用子程序可以简化编程过程，提高程序的可读性和可维护性在数控编程中，子程序通常使用指令定义，并使用指令调用子程序的使O M98用可以将复杂的加工程序分解为多个简单的子程序，并通过调用子程序来完成整个加工过程宏程序编程基础宏程序编程是指使用数控机床的宏指令，编写可以根据不同参数自动生成加工路径和参数的程序宏程序编程可以提高编程效率，并实现更复杂的加工功能在数控编程中，宏程序通常使用号开头，并在程序中定义变量和宏指令宏程序编程可以实现加工过程的“#”自动化，并根据不同的加工需求进行调整参数设置与调整数控机床的参数设置是指对机床的各种加工参数进行设定，包括进给速度、切削速度、刀具补偿、坐标系设置等参数设置的目的是保证加工过程的顺利进行，并实现所需的加工精度和质量参数设置的具体方法因机床型号和加工需求而异，通常需要在数控机床的操作界面上进行设置在加工过程中，根据实际情况对参数进行调整，可以提高加工效率和产品质量数控机床操作界面介绍数控机床的操作界面是人机交互的主要窗口，通过它可以进行程序的输入、编辑、检验、运行等操作数控机床的操作界面通常包含显示屏、键盘、操作按钮、手柄等部件显示屏用于显示机床的状态信息、加工程序、报警信息等键盘用于输入程序、参数等操作按钮用于控制机床的启动、停止、急停等功能手柄用于手动控制机床的运动机床开机准备工作机床开机准备工作是确保加工过程安全顺利进行的重要环节开机准备工作包括检查机床的电源、冷却液、润滑油等，确保其处于正常状态还需要检查刀具、工件、夹具等是否已准备就绪，并设定相应的加工参数只有在确保所有准备工作完成后，才能启动机床进行加工程序的输入与编辑程序的输入与编辑是指将数控加工程序输入到数控机床中，并根据需要进行修改程序的输入方式可以是手动输入、通过网络传输、读取存储介质等程序的编辑通常使用数控编程软件，它可以方便地进行程序的编辑、修改、保存等操作在进行程序的输入与编辑时，要仔细核对程序内容，确保程序的正确性和可读性程序的检验与模拟程序的检验与模拟是指对数控加工程序进行检查和模拟运行，以验证程序的正确性和加工路径的合理性程序的检验通常使用数控编程软件提供的检验功能，它可以检查程序语法错误、逻辑错误等程序的模拟运行可以直观地显示刀具的运动路径，并预判加工结果通过程序的检验和模拟，可以减少加工过程中发生错误的概率，提高加工效率和产品质量试运行与空运行试运行是指在加工正式开始之前，先进行一次空运行，检验程序的正确性和机床的运行状态空运行是指刀具不接触工件，只进行机床的运动模拟，检查机床的运动轨迹、速度、方向等是否符合程序要求试运行和空运行可以帮助发现程序中的错误，并确保机床处于正常工作状态，为正式加工做好准备工件加工步骤工件装夹将工件固定在工作台上，确保工件位置正确刀具安装将刀具安装在主轴上，并进行刀具长度和半径补偿程序运行启动数控机床，运行加工程序，控制刀具进行加工加工完成加工结束后，检查加工质量，并卸下工件加工质量控制加工质量控制是指对数控加工过程进行监控，确保加工质量符合要求加工质量控制包括对加工精度、表面粗糙度、形状尺寸等进行测量和检验常用的质量控制方法包括尺寸测量、轮廓测量、表面粗糙度测量等加工质量控制是保证数控加工产品质量的关键环节，需要严格执行质量控制标准，并及时进行质量调整，确保产品符合客户要求常见故障诊断数控机床的故障诊断是指对机床发生故障的原因进行分析和判断数控机床的常见故障包括机械故障、电气故障、程序错误等机械故障通常与机床部件的磨损、损坏等有关电气故障通常与电路故障、元器件损坏等有关程序错误通常与编程错误、程序逻辑错误等有关通过对故障现象的观察和分析，可以判断出故障的类型和原因，为故障排除提供依据故障排除方法故障排除方法是指根据故障诊断结果，采取相应的措施来解决故障故障排除的方法通常包括更换故障部件、修复故障部件、调整参数、修改程序等故障排除需要具备一定的专业知识和技能，并参考机床的操作手册和维修手册，才能有效地解决故障，恢复机床的正常工作状态设备日常维护设备日常维护是指对数控机床进行定期维护，以确保机床处于良好的工作状态设备日常维护包括对机床进行清洁、润滑、检查、调整等工作清洁可以去除机床表面的灰尘和污垢，防止机床部件的腐蚀和磨损润滑可以减少机床部件之间的摩擦，延长其使用寿命检查可以及时发现机床部件的磨损、损坏等问题，并进行维修或更换调整可以确保机床处于最佳工作状态，提高加工精度和效率润滑系统维护润滑系统维护是指对数控机床的润滑系统进行定期维护，确保润滑系统的正常工作润滑系统维护包括检查润滑油的油位、油质、油压等，并定期更换润滑油还需要检查润滑系统的管道、阀门、泵等部件是否正常工作，并进行清洁和维护润滑系统维护可以保证机床部件的正常工作，延长其使用寿命，提高加工精度和效率电气系统维护电气系统维护是指对数控机床的电气系统进行定期维护，确保电气系统的正常工作电气系统维护包括检查电气元件的连接、接地、绝缘等情况，并进行清洁和维护还需要检查电气控制柜、电气线路、传感器等部件是否正常工作，并进行维修或更换电气系统维护可以保证机床的正常运行，防止电气故障，确保操作人员的安全机械系统维护机械系统维护是指对数控机床的机械系统进行定期维护，确保机械系统的正常工作机械系统维护包括检查机床的各个部件，例如床身、工作台、主轴、进给机构等，并进行清洁、润滑、检查、调整等工作还需要检查机床的精度、刚度、平衡等指标，并进行校准和调整机械系统维护可以保证机床的加工精度、效率和可靠性，延长其使用寿命安全操作规程安全操作规程是指在数控机床操作过程中，为了确保操作人员的安全，需要遵守的规章制度和操作规范安全操作规程包括机床开机前检查、操作过程中注意事项、紧急情况处理等内容操作人员必须严格遵守安全操作规程，并接受相应的安全培训，才能确保安全操作，避免事故发生急停措施与处理急停措施是指在数控机床操作过程中，当发生紧急情况时，需要采取的紧急停止措施急停措施通常通过急停按钮来实现，按下急停按钮可以立即停止机床的运行急停措施是确保操作人员安全的重要手段，操作人员必须熟练掌握急停措施的操作方法，并能够在紧急情况下迅速采取行动，确保人身安全数控车床实操训练数控车床实操训练是指在数控车床设备上进行实际操作训练，帮助学员掌握数控车床的操作方法和加工技能数控车床实操训练通常包含机床开机准备、程序输入、刀具安装、加工过程控制、加工质量检验等内容学员在实操训练中，要认真学习操作步骤，熟练掌握操作技能，并能够独立完成简单的数控车床加工任务数控铣床实操训练数控铣床实操训练是指在数控铣床设备上进行实际操作训练，帮助学员掌握数控铣床的操作方法和加工技能数控铣床实操训练通常包含机床开机准备、程序输入、刀具安装、加工过程控制、加工质量检验等内容学员在实操训练中，要认真学习操作步骤，熟练掌握操作技能，并能够独立完成简单的数控铣床加工任务加工中心实操训练加工中心实操训练是指在加工中心设备上进行实际操作训练，帮助学员掌握加工中心的操作方法和加工技能加工中心实操训练通常包含机床开机准备、程序输入、刀具安装、加工过程控制、加工质量检验等内容学员在实操训练中，要认真学习操作步骤，熟练掌握操作技能，并能够独立完成简单的加工中心加工任务典型零件编程实例

（一）本实例以加工一个简单轴类零件为例，讲解数控编程的基本步骤和方法首先，需要根据零件图纸设计加工路径，并选择合适的刀具和加工参数然后，根据加工路径和参数，编写数控加工程序最后，将程序输入到数控机床中，进行加工操作典型零件编程实例

（二）本实例以加工一个形状较为复杂的零件为例，讲解如何使用固定循环编程、子程序等方法来简化编程过程，提高编程效率该实例将详细介绍固定循环编程和子程序的使用方法，以及如何根据零件的结构和加工需求，选择合适的编程方法典型零件编程实例

（三）本实例以加工一个带有螺纹的零件为例，讲解如何使用螺纹加工指令和刀具补偿指令来实现高精度的螺纹加工该实例将详细介绍螺纹加工指令的使用方法，以及如何根据螺纹的尺寸、类型和精度要求，选择合适的加工参数自动化生产线介绍自动化生产线是指将多个数控机床和其他自动化设备连接起来，实现自动化的生产过程自动化生产线可以提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量，并能够满足大规模生产的需求自动化生产线的应用可以提高企业的竞争力，推动制造业向智能制造方向发展数控技术与工业

4.0工业是指以数字化、网络化、智能化为特征的第四次工业革命数控技术

4.0是工业的重要组成部分，它可以实现生产过程的自动化、智能化，并与互

4.0联网、大数据、人工智能等技术相融合，推动制造业的转型升级工业的

4.0到来，将进一步促进数控技术的发展和应用，改变制造业的生产模式和产业结构质量检测与控制质量检测与控制是确保数控加工产品质量的关键环节质量检测是指对数控加工产品进行测量和检验，以验证其是否符合设计要求常用的质量检测方法包括尺寸测量、轮廓测量、表面粗糙度测量等质量控制是指根据检测结果，采取相应的措施来控制产品的质量，确保产品符合客户要求加工精度保证措施加工精度保证措施是指为了提高数控加工产品的精度，需要采取的措施加工精度保证措施包括机床精度校准、刀具选择与补偿、加工参数优化、环境控制等机床精度校准是指对机床的精度进行校正，以确保机床处于最佳工作状态刀具选择与补偿是指选择合适的刀具，并进行刀具长度和半径补偿，以提高加工精度加工参数优化是指根据加工需求，选择合适的加工参数，例如切削速度、进给速度、切削深度等，以提高加工精度和效率环境控制是指控制加工环境，例如温度、湿度等因素，以保证加工精度和产品质量工艺优化方法工艺优化方法是指根据加工需求，对数控加工的工艺流程进行优化，以提高加工效率和产品质量工艺优化方法包括加工路径优化、加工参数优化、刀具选择优化、夹具选择优化等加工路径优化是指根据零件的结构和加工需求，选择最合理的加工路径，以提高加工效率和精度加工参数优化是指根据加工材料、刀具类型、加工精度等因素，选择最优的加工参数，以提高加工效率和产品质量刀具选择优化是指根据加工需求，选择最合适的刀具，以保证加工质量和延长刀具寿命夹具选择优化是指根据加工需求，选择最合适的夹具，以保证加工精度和效率效率提升技巧效率提升技巧是指在数控加工过程中，为了提高生产效率，需要采取的一些方法和技巧效率提升技巧包括优化加工程序、合理安排加工顺序、提高机床利用率、减少非生产时间等优化加工程序是指通过改进编程方法、优化加工参数等，缩短加工时间，提高加工效率合理安排加工顺序是指根据加工需求，合理安排加工顺序，减少工件的搬运次数，提高机床的利用率提高机床利用率是指通过提高机床的运行效率，减少停机时间，提高机床的利用率减少非生产时间是指通过改进操作流程、提高操作效率等，减少非生产时间，提高生产效率。