《数控机床编程实例》课件

《数控机床编程实例》欢迎参加《数控机床编程实例》课程！本课程旨在通过实例教学，帮助学员掌握数控编程的核心技术，了解数控机床的工作原理及其在现代制造业中的重要作用我们将从数控机床的基础知识入手，逐步深入到代码、代码的G M详细讲解，并通过大量的编程实例，让学员能够独立完成简单及复杂零件的数控编程任务通过本课程的学习，学员将具备在实际生产中应用数控技术解决问题的能力课程简介数控机床与编程的重要性数控机床的定义数控编程的重要性数控机床是采用数字控制技术实现自动化加工的机床它通过预数控编程是数控加工的核心环节掌握数控编程技术，才能充分先编程好的指令来控制机床的运动，完成各种复杂的切削任务发挥数控机床的优势，实现复杂零件的自动化加工数控编程的数控机床的出现极大地提高了生产效率和加工精度质量直接影响到产品的质量和生产效率课程目标掌握数控编程基础及实例应用掌握数控编程基础知识1理解数控机床的工作原理、坐标系统、代码和代码等基本概念G M掌握数控编程的基本流程2能够根据零件图纸，制定合理的加工工艺，编写数控程序掌握常用数控编程指令3熟练运用代码和代码，实现各种基本加工操作G M能够进行数控编程实例应用4通过实例教学，掌握简单及复杂零件的数控编程方法课程内容总览第一章数控机床基础知识1介绍数控机床的定义、分类、组成部分、功能和坐标系统等基本概念第二章代码指令详解G2详细讲解代码指令的格式、分类和常用指令，并通过实例分析直线插补、圆G弧插补等基本加工操作第三章代码指令详解M3详细讲解代码指令的格式、分类和常用指令，并通过实例分析刀具更换、M程序停止与启动等基本操作第四章数控编程实例简单零件加工4通过实例教学，掌握平面铣削、钻孔加工、攻丝加工等简单零件的数控编程方法第一章数控机床基础知识数控机床的定义数控机床的优点数控机床是数字控制机床的简称，数控机床具有加工精度高、加工是一种装有程序控制系统的自动效率高、能够加工复杂零件等优化机床该控制系统能够逻辑地点，广泛应用于航空、航天、汽处理具有控制编码或其他符号指车、模具等制造领域令规定的程序，并将其译码，用以使机床动作并加工零件数控机床的发展趋势随着信息技术的快速发展，数控机床正朝着智能化、网络化、柔性化方向发展智能化数控机床能够实现自适应控制、故障诊断和远程监控等功能数控机床的定义与分类数控机床的定义数控机床的分类数控机床（）按照加工方式，数控机床可分为数控车床、数控铣床、数控磨床、Computer NumericalControl MachineTool是一种由程序控制的自动化机床控制系统能够逻辑地处理具有数控钻床、数控镗床等按照控制轴数，可分为两轴、三轴、四控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床轴、五轴等数控机床动作并加工零件数控机床的组成部分及功能数控系统伺服系统机床本体数控系统是数控机床的伺服系统接收数控系统机床本体是数控机床的核心，负责解释数控程的指令，驱动机床的进机械部分，包括床身、序，控制机床各部件的给机构和主轴运动主轴箱、进给机构等运动数控机床坐标系统详解笛卡尔坐标系坐标轴方向的确定机床坐标系与工件坐标系数控机床通常采用笛卡尔坐标系，包括坐标轴方向的确定遵循右手定则拇指指机床坐标系是机床固有的坐标系，工件坐X轴、轴和轴轴和轴通常用于控制向轴正方向，食指指向轴正方向，中标系是根据零件图纸建立的坐标系编程Y ZX YX Y水平方向的运动，轴用于控制垂直方向指指向轴正方向时通常采用工件坐标系Z Z的运动数控机床常用术语解释进给速度（）主轴转速（）F S进给速度是指刀具相对于工件的主轴转速是指主轴旋转的速度，移动速度，通常用毫米分钟通常用转分钟（）表示//rpm（）或毫米转mm/min/（）表示mm/rev刀具半径补偿（）G41/G42刀具半径补偿是指在编程时，考虑到刀具半径对加工轨迹的影响，对程序进行修正数控编程的基本流程零件图纸分析仔细阅读零件图纸，了解零件的几何形状、尺寸、精度要求等工艺方案制定根据零件的特点，选择合适的加工方法、刀具和切削参数数控程序编写根据工艺方案，编写数控程序，包括代码和代码等G M程序调试与优化在数控机床上进行程序调试，消除错误，并对程序进行优化，提高加工效率第二章代码指令详解G代码的定义代码的重要性G G代码（准备功能代码）是数控程序中的指令，用于控制数控机代码是数控编程的核心，掌握代码的使用方法，才能编写出G G G床的运动轨迹和加工方式代码通常以字母开头，后面跟正确的数控程序，实现零件的自动化加工G“G”两位数字代码指令的格式与分类G代码的格式G代码通常由字母、两位数字和一些参数组成例如，G“G”G01X100表示以进给速度毫米分钟，直线移动到坐标点（Y50F200200/100,）50代码的分类G代码可以分为模态代码和非模态代码模态代码在没有被新的代码替代G之前，一直有效非模态代码只在当前程序段有效常用代码指令、、GG00G

01、G02G03快速定位1G00指令用于控制刀具快速移动到指定位置，不进行切削加工G00直线插补2G01指令用于控制刀具以指定的进给速度，沿直线路径移动到指定位置，进行切G01削加工顺时针圆弧插补3G02指令用于控制刀具以指定的进给速度，沿顺时针方向的圆弧路径移动到指定G02位置，进行切削加工逆时针圆弧插补4G03指令用于控制刀具以指定的进给速度，沿逆时针方向的圆弧路径移动到指定G03位置，进行切削加工代码实例分析直线插补G程序示例程序解释该程序段实现了一个简单的直线铣削操作首先，刀具快速移动G00X0Y0Z5到坐标点（）然后，刀具以进给速度毫米分钟，0,0,5100/G01Z-2F100直线移动到轴的位置，开始切削接着，刀具以进给速度Z-2G01X100F200毫米分钟，沿轴移动到坐标点（），再沿轴移200/X100,0YG01Y50动到坐标点（）最后，刀具快速移动到轴的位置，100,50Z5G00Z5抬刀代码实例分析圆弧插补G程序示例程序解释该程序段实现了一个简单的圆弧铣削操作首先，刀具快速移动G00X0Y0Z5到坐标点（）然后，刀具以进给速度毫米分钟，0,0,5100/G01Z-2F100直线移动到轴的位置，开始切削接着，刀具以进给速度Z-2G02X50Y0I50J0F200毫米分钟，沿顺时针方向的圆弧路径移动到坐标点（200/50,G00Z5），圆心坐标为（）最后，刀具快速移动到轴的050,0Z5位置，抬刀代码实例分析螺旋线插补G程序示例程序解释该程序段实现了一个简单的螺旋线铣削操作首先，刀具快速移G00X0Y0Z5动到坐标点（）然后，刀具以进给速度毫米分0,0,5100/G01Z-5F100钟，直线移动到轴的位置，开始切削接着，刀具以进给Z-5G03X50Y0Z-10I50J0F200速度毫米分钟，沿逆时针方向的螺旋线路径移动到坐标点200/G00Z5（），圆心坐标为（）最后，刀具快速移50,0,-1050,0动到轴的位置，抬刀Z5代码实例分析攻丝循环G程序示例程序解释该程序段实现了一个简单的攻丝操作首先，刀具快速移动到坐G00X10Y10Z5标点（）然后，调用攻丝循环指令，轴10,10,5G84Z-G98G84Z-15R2F100表示攻丝深度，表示平面高度，表示进给速度15R2R F100G80表示返回初始点最后，用取消固定循环G98G80第三章代码指令详解M代码的定义代码的重要性M M代码（辅助功能代码）是数控程序中的指令，用于控制数控机代码是数控编程的重要组成部分，合理使用代码，可以提高M MM床的辅助功能，例如主轴启动停止、冷却液开关、刀具更换等数控机床的自动化程度和加工效率/代码通常以字母开头，后面跟两位数字M“M”代码指令的格式与分类M代码的格式M代码通常由字母和两位数字组成例如，表示主轴正转，M“M”M03表示主轴停止M05代码的分类M代码可以分为主轴控制代码、冷却液控制代码、刀具控制代码、程序控M制代码等常用代码指令主轴控制、冷却液控制M主轴控制冷却液控制12主轴正转；主轴反转；主轴停止冷却液开启；冷却液关闭M03M04M05M08M09代码实例分析刀具更换M程序示例程序解释该程序段实现了一个简单的刀具更换操作表示刀具更换M06M06T02指令，表示更换为号刀具T022代码实例分析程序停止与启动M程序示例程序解释表示程序暂停指令，程序执行到时会暂停，等待操作M00M00M00人员处理表示程序结束并返回起点指令，程序执行到M30M30时会结束，并将机床各部件返回到初始位置M30代码在程序中的应用技巧M合理安排代码M在编写数控程序时，应合理安排代码，确保机床各辅助功能能够正确执M行注意代码的顺序M有些代码的执行顺序非常重要，例如，必须先启动主轴，才能进行切削M加工第四章数控编程实例简单零件加工学习目标学习内容通过本章的学习，学员将能够掌握简单零件的数控编程方法，包本章将通过具体的实例，详细讲解简单零件的数控编程步骤和注括平面铣削、钻孔加工、攻丝加工等意事项实例一平面铣削零件图纸加工工艺一个简单的矩形零件，尺寸为，厚度为采用端铣刀进行平面铣削，将零件表面铣削平整100mm x50mm10mm实例二钻孔加工零件图纸加工工艺在一个钢板上钻三个直径为的孔，孔间距为采用钻头进行钻孔加工，先定位孔的位置，然后进行钻孔操作5mm20mm实例三攻丝加工零件图纸加工工艺在一个钢板上攻三个的螺纹孔，孔间距为先钻底孔，然后采用丝锥进行攻丝加工M620mm实例程序编写思路确定工件坐标系选择刀具和切削参数编写数控程序首先需要根据零件图纸，确定工件坐标根据加工工艺，选择合适的刀具和切削根据加工路径和工艺要求，编写数控程系的位置和方向参数，例如主轴转速、进给速度、切削序，包括代码和代码等G M深度等程序的调试与优化程序调试程序优化在数控机床上进行程序调试，检查程序是否正确，并消除错对程序进行优化，提高加工效率和零件质量误第五章数控编程实例复杂零件加工学习目标学习内容通过本章的学习，学员将能够掌握复杂零件的数控编程方法，包本章将通过具体的实例，详细讲解复杂零件的数控编程步骤和注括曲面铣削、型腔加工、三维零件加工等意事项实例四曲面铣削零件图纸加工工艺一个具有复杂曲面的零件，例如模具采用球头铣刀进行曲面铣削，需要进行刀具轨迹规划和干涉检查实例五型腔加工零件图纸加工工艺一个具有复杂型腔的零件，例如模具采用立铣刀进行型腔加工，需要考虑刀具的切削性能和排屑能力实例六三维零件加工零件图纸加工工艺一个具有复杂三维结构的零件，例如航空零件采用五轴联动数控机床进行三维零件加工，需要进行刀具轨迹规划和运动控制复杂零件编程的难点与技巧刀具轨迹规划复杂零件的刀具轨迹规划是一个难点，需要考虑刀具的运动路径、切削参数和干涉检查等因素刀具选择选择合适的刀具对于复杂零件的加工至关重要，需要考虑刀具的材料、几何形状和切削性能等因素如何选择合适的刀具刀具材料根据工件材料选择合适的刀具材料，例如高速钢、硬质合金、陶瓷等刀具几何形状根据加工工艺选择合适的刀具几何形状，例如端铣刀、立铣刀、球头铣刀等刀具尺寸根据加工尺寸选择合适的刀具尺寸，例如刀具直径、刀具长度等第六章数控编程实例车削加工学习目标学习内容通过本章的学习，学员将能够掌握车削加工的数控编程方法，包本章将通过具体的实例，详细讲解车削加工的数控编程步骤和注括外圆车削、内孔车削、螺纹车削等意事项实例七外圆车削零件图纸加工工艺一个简单的圆柱零件，需要车削外圆采用车刀进行外圆车削，需要进行合理的切削参数设置实例八内孔车削零件图纸加工工艺一个具有内孔的零件，需要车削内孔采用镗刀进行内孔车削，需要考虑刀具的刚性和排屑能力实例九螺纹车削零件图纸加工工艺一个需要车削螺纹的零件采用螺纹车刀进行螺纹车削，需要进行精确的刀具轨迹控制车削加工中的注意事项刀具选择选择合适的车刀，例如外圆车刀、内孔车刀、螺纹车刀等切削参数合理设置切削参数，例如主轴转速、进给速度、切削深度等刀具轨迹规划粗车粗车是指去除大部分余量，使零件接近最终尺寸精车精车是指去除少量余量，使零件达到最终尺寸和精度要求第七章宏程序编程基础学习目标学习内容通过本章的学习，学员将能够掌握宏程序编程的基本概念和方法，本章将详细讲解宏程序编程的基本语法和常用指令，并通过实例包括宏程序变量的定义与使用、条件判断语句和循环语句等演示宏程序的应用宏程序的概念与特点宏程序的概念宏程序是一种特殊的数控程序，它允许用户自定义变量和函数，实现参数化编程和自动化控制宏程序的特点宏程序具有灵活性高、可重复使用、易于维护等特点，适用于加工形状相似但尺寸不同的零件宏程序变量的定义与使用变量的定义变量的使用宏程序中的变量用于存储数据，例如尺寸、坐标、切削参数等宏程序中的变量可以通过赋值语句进行赋值，也可以通过表达式变量的定义需要指定变量名和数据类型进行计算宏程序中的条件判断语句语句语句IF GOTO语句用于根据条件判断结果，选择执行不同的程序段例如，语句用于跳转到指定的程序段例如，表IF GOTOGOTO N100条件程序段示跳转到程序段IF[]THEN[]N100宏程序中的循环语句语句语句WHILE DO语句用于根据条件判断结果，重复执行指定的程序段语句用于循环执行指定的程序段例如，WHILE DODO i=1TO10例如，条件程序段程序段WHILE[]DO[]ENDWHILE[]ENDDO宏程序的优点与缺点优点灵活性高、可重复使用、易于维护、可实现参数化编程和自动化控制缺点编程难度较高、程序调试较为复杂、执行效率相对较低第八章宏程序编程实例学习目标学习内容通过本章的学习，学员将能够掌握宏程序编程的实际应用，包括本章将通过具体的实例，详细讲解宏程序在实际生产中的应用案参数化编程、自动测量和刀具寿命管理等例和编程技巧实例十用宏程序实现参数化编程零件图纸加工工艺一系列形状相似但尺寸不同的零件编写一个宏程序，通过修改变量的值，实现对不同尺寸零件的加工实例十一用宏程序实现自动测量测量需求实现方法在加工过程中，需要对零件的尺寸进行自动测量，并根据测量结编写一个宏程序，调用机床的测量功能，实现对零件的自动测量果对加工参数进行调整和参数调整实例十二用宏程序实现刀具寿命管理管理需求实现方法对刀具的使用寿命进行管理，当刀具达到使用寿命时，自动更换编写一个宏程序，记录刀具的使用时间，当刀具达到使用寿命时，刀具自动调用刀具更换程序宏程序在实际生产中的应用案例自动化生产线模具加工12在自动化生产线上，宏程序可在模具加工中，宏程序可以用以用于实现零件的自动识别、于实现复杂曲面的参数化编程自动装夹、自动加工和自动测和自动化加工量等功能航空零件加工3在航空零件加工中，宏程序可以用于实现复杂结构的自动化加工和精度控制宏程序编程技巧模块化编程将复杂的宏程序分解为多个模块，每个模块实现一个特定的功能，便于程序的编写和调试参数化编程将程序中的固定值替换为变量，通过修改变量的值，实现对不同尺寸零件的加工第九章数控编程的未来发展趋势学习目标学习内容通过本章的学习，学员将能够了解数控编程的未来发展趋势，包本章将详细介绍数控编程的未来发展方向和应用前景括智能化数控编程、网络化数控机床、数控加工仿真技术和数控技术与其他技术的融合等智能化数控编程人工智能的应用自适应控制人工智能技术将被广泛应用于数控编程中，例如，自动刀具选择、智能化数控系统能够根据加工过程中的实际情况，自动调整切削自动切削参数优化、自动程序调试等参数，实现自适应控制，提高加工效率和零件质量网络化数控机床远程监控远程维护通过网络技术，可以对数控机床进行远程监控，实时了解机床的通过网络技术，可以对数控机床进行远程维护，及时解决机床故运行状态和加工进度障，提高机床的利用率数控加工仿真技术虚拟加工碰撞检查通过数控加工仿真软件，可以在计算机上模拟数控加工过程，检通过数控加工仿真软件，可以进行碰撞检查，避免刀具与工件或查程序的正确性和合理性机床部件发生碰撞，确保加工安全数控技术与其他技术的融合增材制造复合加工数控技术与增材制造技术（打印）的融合，可以实现复杂形数控技术与其他加工技术的融合，可以实现多种加工工艺的集成，3D状零件的快速制造提高加工效率和零件质量总结与展望课程总结1本课程系统地介绍了数控机床编程的基础知识和实例应用，涵盖了数控编程的基本流程、代码和代码的详细讲解、简单和复杂零件的G M数控编程方法、宏程序编程基础和数控编程的未来发展趋势等内容未来展望2随着科技的不断发展，数控技术将朝着智能化、网络化、柔性化方向发展，为制造业带来更大的发展机遇课程回顾与重点总结数控机床基础知识代码和代码G M掌握数控机床的定义、分类、组熟练掌握代码和代码的格式G M成部分、功能和坐标系统等基本和常用指令，能够编写简单的数概念控程序数控编程实例通过实例教学，掌握简单及复杂零件的数控编程方法，能够独立完成数控编程任务。