数控加工技术训练

数控加工技术训练 数控知识 2008-06-01 15:04:15 阅读288 评论0 字号：大中小 订阅
高等学校实践教学用书

数控加工技术训练

指 导 书

前 言

金工实习是高等学校工科专业的一门重要的技术基础实践课程。为了保证金工实习的教学质量，便于学生了解先进制造技术我们根据高等工科院校工程训练内容基本要求编写的。

数控加工技术训练以先进的制造工程为主线，为学生建立与现代工业生产相一致的工艺平台，通过数控加工、自动化控制、CAD\CAM等，对学生进行现代工程训练，拓宽学生的工程知识面。了解新工艺、新技术、新方法及其发展趋势，适应用人单位对学生知识结构和知识面的要求。。

本书分为三篇。

第一篇 数控车床加工技术训练。训练的目的是学生了解数控车床的概念，种类及用途。了解数控车床的组成，加工原理以及与普通车床的区别。数控车床的操作过程及安全操作规程。熟悉数控车床操作面板上各种按钮的使用功能。掌握数控车床的编程步骤和编程方法。

第二篇 数控铣床加工技术训练。训练的目的是学生了解数控铣床的基本结构，工作原理及常用数控系统掌握数控铣床工艺实验的基础知识，与普通铣床工艺进行比较，分析其异同点。掌握数控铣床操作技能和机床使用方法。

第三篇 数控线切割加工技术训练。训练目的是学生了解电火花线切割的工作原理、特点、用途及分类。了解电火花线切割机床的结构与传统切屑加工的区别。电加工机床安全操作规程。数控线切割3B代码的编程和数据处理。

本书由山东建筑大学工程训练中心马中全副教授主编。参加编写的有：张爱武、孔英、王良三位老师。

编者

2006年4






目 录

数控车床加工技术训练 3

数控铣床加工技术训练 18

数控线切割技术训练 67






第一篇 数控车床加工技术训练

【实习目的要求】

1．数控车床的概念，种类及用途。

2．了解数控车床的组成，加工原理以及与普通车床的区别。

3．数控车床的操作过程及安全操作规程。

4．熟悉数控车床操作面板上各种按钮的使用功能。

5. 掌握数控车床的编程步骤和编程方法。

6. 认识数控系统的坐标系，确定工件坐标系的方法。

【实习注意事项】

1．严格执行数控车床安全操作规程。

2．认真听讲、听从老师的安排。

3．不得擅自修改、删除系统内的程序和参数。

4．数控车床属贵重设备，必须有指导老师在场方可操作

5．工作完毕后必须清擦机床，打扫环境卫生，清点工卡量具。

6．注意节约材料。

【实习内容及步骤】

1．安全教育。

2．数控车床车削加工基本知识。

3．数控车床的操作面板、常用功能间的用途及操作方法。

4．简单零件的设计及程序编制。

5．现场观摩、量具及夹具的使用及各种加工方法的演示

6．工件的数控加工实习。



【实习设备】

我们现有的实习设备：






CK6132（一台）

CK6136i(两台)

CK6153i（两台）






一．数控车床的概念、种类、特点及用途

1．概念 数控车床是用数字信息来控制加工过程的车床，

简称 NC（Numerical Contnol）车床。

（1）数控技术发展的六个主要阶段：

1952年第一代电子管数控系统；

1959年第二代晶体管数控系统；

1965年第三代集成电路数控系统；

1970年第四代小型计算机数控系统；

1974年第五代微处理器数控系统；

1990年第六代基于工业PC的通用CNC系统。

（2）数控机床发展趋势：

高速、高效、高精度、高可靠性、模块化、智能化、柔性化、集成化、开放性、出现新一代数控加工工艺与装备。

2．种类 按主轴轴线所处的位置（水平位置，垂直位置）可分为：卧式数控车床和立式数控车床。目前应用较多的还是中等规格的两座标连续控制的数控车床。

3.数控车床的特点 与普通车床和专用车床相比，数控车床有以下特点：

（1）加工精度高，产品质量稳定。

（2）适合加工回转表面复杂的零件。

（3）具有广泛的适应性。

（4）生产效率高。

（5）能够减轻操作者的劳动强度，改善劳动条件。

（6）机床价格昂贵。

（7）要求操作者理论知识，综合素质水平较高。

4．用途 数控车床可以对回转体类零件上具有车削，钻削工艺内容的工序进行高效，自动，精确的加工。特别是用于多品种，大批量的机床加工。






二．数控车床的组成、加工原理以及与普通车床的区别

1．数控车床的组成

2．数控机床的加工原理

数控机床的加工原理是：首先要将被加工零件的图样及工艺信息数字化，用规定的代码和程序格式编写加工程序；然后将所编程序指令输入到机床的数控装置中；再后数控装置将程序（代码）进行译码，运算后，向机床各个坐标的伺服机构和辅助控制装置发出信号，驱动机床各运动部件，控制所需要的辅助运动，最后加工出合格零件。

3．数控车床的结构以及与普通车床的区别(见图1)






从总体上看，数控车床没有脱离普通车床的结构形式，它没有传统车床的进给箱和交换齿轮架，其主运动，进给运动的形式没变，而是改变了驱

动的方式。Z、X两方向的运动是由伺服电机直接驱动滚珠丝杠运动同时带动刀架移动，形成纵横向切削运动，从而实现车床的进给运动。而主轴带动工件旋转形成数控车床的主运动。这就是数控车床的传动原理。

三. 数控车床的操作过程及安全操作规程

1．数控车床安全操作规程

（1）工作时必须穿工作服，长发必须戴安全帽，不允许戴手套操作机床。

（2）开机前先检查机床运行状况是否正常，润滑是否良好。

（3）安装刀具，工件必须牢固，不要把工具等物品遗留在机床内。

（4）机床开动前必须关好安全防护门。

（5）机床加工时禁止用手触摸刀尖，工件及铁削。

（6）禁止用手触摸运动中的主轴，刀架，尾座等运动部件。

（7）定期维护机床。

2．数控机床的操作过程

3．数控车床操作面板上各种按钮的使用功能

数控机床操作面板：由上半部分的CNC系统操作面板和下半部分的机床操作面板两部分组成。

A．CNC系统操作面板主要按键功能概要：（见图2）

（图2） MDI键的位置（横形LCD/MDI单元）






（1）地址/数字键：按这些键可输入字母，数字以及其它字符。

（2）功能键：按这些键用于切换各种功能显示画面。

〈POS〉显示位置画面。

〈PROG〉显示程序画面。

〈OFS/SET〉显示刀偏/设定（SETTING）画面。

〈SYSTEM〉显示系统画面。

〈MESSAGE〉显示信息画面。

〈CSTM/GR〉显示图形画面。

（3）切换键：在有些键的顶部有两个字符。按〈SHIFT〉键来选择字符。当一个特殊字符ê在屏幕上显示时，表示键面右下角的字符可以输入。

（4）取消键：按此键可删除已输入到键的输入缓冲器的最后一个字符或符号。当显示键入缓冲器数入为：入N001×100Z＿ 时，按〈CAN〉键，则字符Z被取消，被显示：入N001×100

（5）输入键：当按了地址键或数字键后，数入被输入到缓冲器，被在CRT屏幕上显示出来。为了把键入到输入缓冲器中的数入拷贝到寄存器，按〈INPUT〉






键。这个键相当于软键的〈INPUT〉键，按此二键的结果是一样的。

（6）编辑键：当编辑程序时按这些键。

〈ALTER〉：替换、 〈INSERT〉：插入、 〈DELETE〉：删除。

（7）帮助键：按此键用来显示如何操作机床，如MDI键的操作。可在CNC发生报警时提供报警的详细信息（帮助功能）。

（8）复位键：按此键可使CNC复位,用以消除报警等。

（9）翻页键：这二个翻页键是用于在屏幕上朝前或朝后翻一页时用的。

（10）光标键：这四个光标移动键按其方向可将光标上、下、左、右移动。以及前进方向和倒退方向移

动。

（11）软键：根入其使用场合，软键有各种功能。软键功能显示在CRT屏幕的底部。（见图3）

（图3）

（12）功能键和软键：功能键用于选择显示的屏幕（功能）类型。按了功能键之后，一按软键（节选择软键），与已选功能相对应的屏幕（节）就被选中（显示）。画面的一般操作：

①．在MDI面板上按功能键。属于选择功能的章选择软键出现。

②．按其中一个章选择软键。与所选择的章相对应的画面出现。如果目标章的软键未显示，则按继续菜单键（下一个菜单键）。

③．当目标章画面显示时，按操作选择键显示被处理的数入。

④．为了重新显示章选择软键，按返回菜单键。

B．机床操作面板：（见图4）

机床操作面板主要按键功能概要：略。






（图4）机床操作面板

四．数控车床的编程步骤

编程开始

↓

分析工件图纸

↓

编制工艺卡片

↓

数值计算

↓

编写程序单

↓

试运行验证程序

↓

自动车削工件

↓

程序结束






1．分析工件图纸：确定工件的加工部位和具体内容。

2．编制工艺卡片：工艺卡片是程序编制，刀具选择的依入。工艺卡片的内容，主要有工步顺序，工步内容，刀具种类与牌号，切削参数。

3．数值计算：就是确定工件加工时进刀尺寸的内容。

4．编写程序单：根入工艺卡片，用数控机床系统代码编写工件加工程序。

5．试运行验证程序：(1).试切对刀。(2).锁住机床，验证程序。(3).单段执行程序命令，运行程序。

6.自动车削工件。

五．数控车床的编程要点和编程方法

1．数控车床编程要点

数控车床的编程具有如下特点：

（1）一个程序段中，根入图样上标注的尺寸可以采用绝对值编程或增量值编程，也可以采用混合编程。

（2）被加工零件的径向尺寸在图样上和测量时，一般用直径值表示，所以采用直径尺寸编程更为方便。车削加工常用棒料作为毛胚，加工余量较大，为简化编程，常用采用不同形式的固定循环。

（4）编程时，认为车刀刀尖是一个点，而实际上为了提高刀具寿命和工件表面质量，车刀刀尖常磨成一个半径不大的圆弧。为提高工件的加工精度，编制圆头刀程序是，需要对刀具半径进行补偿。使用刀具半径补偿后，编程时可直接按工件轮廓尺寸编程。

（5）为了提高加工效率，车削加工的进刀与退刀都采用快速运动。进刀时，尽量接近工件切削开始点，切削开始点的确定一不碰撞工件为原则。

2．数控车床的编程方法

（1）编程前的工艺准备：如前所述，分析工件图纸；编

制工艺文件；数值计算。

（2）数控车削加工程序编制：

数控车床程序格式：程序段格式分为 ISO 国际代码和 EIA 代码，我






们以日本 FANUC O-TD系统为例介绍 ISO 国际代码。所谓程序格式，就是指程序段书写的规则，它包括程序名、程序段号等，每个程序都由以下几部分组成：

O####程序名以 O 开头，####代表程序号，通常为四位数，范围为0000 ～ 9999 。N##程序顺序号以 N 开头，##代表顺序号。

①．准备功能 G 代码：

准备功能指令，有字母（称为地址符）G和其后的两位数字所组成，从G00～G99共有100种。该代码的作用主要是指定数控车床的一般位于坐标指令的前面。

常 用 G 代 码 表：
代 码

组 别

功 能


G00

01

快速定位功能


G01

直线插补功能


G02

圆弧插补功能(顺圆)


G03

圆弧插补功能(逆圆)


G04

00

暂 停


G20

06

英制输入


G21

公制输入


G28

00

参考点返回


G32

01

螺纹切削


G50

00

工件坐标系设定


G70

00

精加工循环


G71

粗加工循环


G72

端面粗加工循环


G73

仿形切削循环







G90

01

外圆、内孔固定切削循环


G92

螺纹切削固定循环


G94

端面固定切削循环


G98

05

每分进给


G99

每转进给





②．辅助功能 M 代码：

辅助功能指令，有字母（称为地址符）M和其后的两位数字组成，从M00～M99共有100种。这种指令主要用于机床加工操作时的工艺指令。

常 用 M 代 码 表：
代 码

功 能

备 注


M00

程序停止

在包含M00的程序段之行后，自动运行停止。程序停止时，所有的模态信息保持不变。

用循环启动按钮恢复自动运行。


M01

条件程序停止

与M00相似，在包含M01的程序段执行以后自动运行停止。只有当机床操作面板上的选

择停开关压下时M01代码才能有效。


M02

程序结束

程序停止但光标不返回到程序开头。


M03

主轴正转CW


M04

轴反转主CCW


M05

主轴停止


M08

冷却液开ON


M09

冷却液关OFF


M30

程序结束

程序停止，光标返回到程序开头。


M41

主轴变挡Ⅰ

在有机械挡位的机床中，该指令为








自动变速功能


M42

主轴变挡Ⅱ


M43

主轴变挡Ⅲ


M44

主轴变挡Ⅳ


M98

子程序调用


M99

子程序结束





③．N、F、T、S功能：

〔a〕N功能：程序段号是有字母（称为地址符）N和后面

的四位数字

来表示的。通常是按顺序在每个程序段前加上编号（顺序号）。

〔b〕F功能：是表示进给速度的功能，是有字母（称为地址符）F和其后面的若干位数字来表示的。每分钟进给量G98，系统在执行了有G98的程序段后，在遇到F指令时，F所指定的进给速度单位为mm/min 。例如：F25.54， 即为25.54mm/min 。每转进给量G99，若系统处于G99状态，则认为F所指定的进给速度单位未mm/r 。例如：F0.15，既为0.15mm/r。

〔c〕T功能：是表示道具功能。根据加工需要，在某些程序段指令进行选刀和换刀。刀具功能是用字母T和其后的四位数字表示。其中前两位为刀具号，后两位为刀具补偿号。每一刀具加工结束后必须取消其刀具补偿。

〔d〕S功能：是表示主轴功能。主要表示主轴转速或线速度。主轴功能是由字母S和其后面的数字来表示的。

（3）坐标系统： 如图5 ：






（图5）

①．机床的坐标轴：数控车床是以机床主轴轴线方向为Z轴方向，刀具远离工件的方向位Z轴的正方向。X轴垂直于工件旋转轴线的方向，且刀具远离主轴轴线的方向为X轴的正方向。

②．机床原点，参考点及机床坐标系：（如图O’点）：机床原点，参考点是机床上的一个固定点。其位置由Z向与X向的机械挡块来确定。所建立的Z轴与X轴的直角坐标系，即为机床坐标系。

③．工件原点和工件坐标系：（如图O点）：工件原点是人为设定的，通常选择在工件的右断面中心点上。在这一点上所建立的Z轴与X轴的直角坐标系，即为工件坐标系。

④．加工坐标系的设置（改变坐标系）：即工件坐标系如何取代机床坐标系。利用刀具补偿改变坐标系。即：用对刀方式将机床坐标系原点Z’轴移至加工工件的右断面，形成工件坐标系的Z轴,（Z’+A→Z）；同样将机床坐标系原点X’轴移至加工工件右断面的中心点上，形成公件坐标系的X轴，（X’+A→X）。

(4）如何根据图纸编程：编程实例（见图6）






（图6）

程序如下：

o0001

N10 T0101;

N20 M03 S600;

N30 G00 X65 Z5;

N40 G73 U21 W0.5 R21;

N50 G73 P60 Q160 U0.8 W0.4 F0.3;

N60 G00 X0;

N70 G01 Z0;

N80 G03 X20 Z-10 R10;

N90 G01 Z-26.4043;

N100 G03 X36 Z-58.649 R22

N110 G01 Z-75;

N120 G02 X50 Z-82 R7;

N130 G01 X60;

N140 G01 Z-92;

N150 G01 X65;

N160 G00 Z2;

N170 G70 P60 Q160 F0.1;






N180 G00 X100 Z100;

N190 T0100;

N200 M02;

六．观摩教学：

参照机床讲解：

七．综合编程练习题：（见图7）

编制如图所示工件的车削加工程序。

要求：在给定工件坐标系内采用绝对尺寸编程。

（图7）






第二篇 数控铣

床加工技术训练

【实习目的要求】

1．了解数控铣床的基本结构，工作原理及常用数控系统。

2．掌握数控铣床工艺实验的基础知识，与普通铣床工艺进行比较，分析其异同点。

3．掌握数控铣床操作技能和机床使用方法。



【实验方法】

在数控铣床上加工零件前，将被加工的零件的状态、尺寸及工艺要求等，采用手工或计算机进行零件的程序编制，被将这些程序储存在控制介质上（磁盘、光盘、磁带等），然后，经过输入装置，读出信息被送入数控装置。在数控系统控制软件的支持下，经过处理与计算后，发出相应的指令，通过伺服系统经传动机构驱动机床有关执行部件，使铣床的刀具与工件及其它辅助装置按预定的轨迹运动，从而加工出符合要求的零件。

【实习内容及步骤】

1．内容：

熟悉数控铣床的结构、操作原理，完成指定及自选工件的表面加工的编程和上机操作。

2．步骤：

a．讲解数控铣床基础知识。

b．熟悉数控铣床的操作。

c．编制数控铣床的程序。

d．完成规定的实验内容。

e．完成创新设计工件的加工。



【实习设备及材料】

1．设备：总计四台设备、分组训练，每组一台机床。

西门子802D数控铣床（一台）；发那科数控铣床（两台） ；计算机（若干）






2．材料：



4mm厚铝塑板、铝合金方块、石蜡等

【注意事项】

1．认真遵守实验安全管理制度。

2．严格遵守设备操作规程。

3．应按照拟订的工艺要求进行加工工件。。

3．文明生产。

4．听从指导教师的指导。



【实习报告要求和实验报告内容】

要求： 1．认真书写完成。

2．编制工艺合理。

3．程序编制正确。

内容： 1. 实验特点及基本原理。

2. 零件加工设备名称、型号及所用刀具

3. 绘制零件加工零件草图、标出刀具运行轨迹、编制加工程序。

4. 简述实验步骤。

【考核】

1. 安全生产、文明生产的遵循情况。

2. 设备操作的熟练程度。

3. 应知、应会考核。

4. 创新能力的评比。

【实习设备】

文明生产是现代企业的一项十分重要的内容，而数控加工是一种先进的加工方法，与通用机床加工比较，数控机床自动化程度高，采用了高性能的主轴部件及传动系统；机械结构具有较高刚度和耐磨性；热变形小；采用高效传动部件（滚珠






丝杠、静压导轨）；具有较高的加工精度，和高效率。

目前，生产及教学用的数

控铣床的种类繁多，性能差异很大。结合自身的特点，我们以下的实训主要是以西门子802D系统为例进行的，其它数控系统则作为辅助教学使用。

SINUMERIK 802D 数控系统是德国西门子公司生产的新一代高性能、低价位的全数字化数控系统。从编程部分来看802D似为810D/840D系统的简化版，但其系统价位大大低于810D/840D数控系统，一般只使用于中、小型的数控机床。

操作者除了掌握好数控机床的性能、精心操作外，一方面要管好、用好和维护好数控机床；另一方面还必须养成文明生产的良好工作习惯和严谨的工作作风，应具有较好的职业素质、责任心和良好的合作精神。

数控机床使用寿命的长短和故障的高低，不仅取决于机床的精度和性能，很大程度上也取决于它的正确使用和维护。精心的维护可使设备保持良好的技术状态，及时发现和消除隐患于未然，从而保障安全运行。因此，文明生产也是安全生产的前提和保障。 KV800数控铣床 （西门子802D数控系统）






一、数控机床基本知识

数控是一种利用计算机通过数字信息来实现加工自动控制的技术。数控机床则是指以数字形式进行信息控制的机床。由于数控与机床控制技术的发展紧密相连，因此，现在人们通常讲的“数控”就是指“数控机床”。

（一）数控机床的组成及工作原理

1 数控机床的组成

数控机床的基本构成主要包括控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体。数控机床的构成框图如图1—1所示。

2 数控机床的工作原理

数控机床的工作原理如图1—，首先要将被加工的零件的状态、尺寸及工艺要求等，采用手工或自动程序编制，被将这些程序储存在控制介质上（磁盘、光盘、磁带等），然后，经过输入装置，读出信息被送入数控装置。在数控系统控制软件的支持下，经过处理与计算后，发出相应的指令，通过伺服系统经传动机构驱动机床有关部件，使机床的刀具与工件及其它辅助装置按预定的加工程序进行运动，从而加工出符合要求的零



图1-1数控机床的组成






件。

（二）数控系统的分类

机床数控系统，通常按控制运动方式和有无测量装置进行分类。

1. 按控制运动方式分类

（1）. 点位控制数控系统 数控装置只控制移动部件从一个位置（点）精确地移到另一个位置（点），而对它们的运动轨迹没有严格要求，因为在定位移动中不进行切削加工，常见的有数控钻床、数控冲床及数控坐标镗等。

（2）. 直线控制数控系统 数控装置不仅控制两点间的准确位置，还要控制移动速度和轨迹。在刀具相对于工件移动时进行切削

加工，其轨迹是平行机床各坐标轴的直线。常见的有简易数控车床、数控镗铣床等。

（3）. 轮廓控制数控系统 采用这类数控系统的机床又称连续控制或多坐标轴联动数控机床，其数控系统控制几个坐标轴同时协调运动，即能够实现两个或两个以上的坐标轴联动加工，可用于加工平面曲线或曲面的零件。常见的有数控铣床、加工中心、数控车床等。

（三） 按有无测量装置分类

1. 开环数控系统 如1—3所示，开环数控系统的结构简单，没有检测反馈装置，通常使用功率步进电动机作为执行元件。因为无位置反馈，所以精度不高，但是由于系统结构简单，系统平稳，故多用于经济性数控机床上。

2. 半闭环数控系统 工作原理如框图1—4所示，半闭环数控系统是由检测伺服电动机的转角度位移，而不是检测工作台的实际位置。因此，丝杠的螺距误差、齿轮或同步带轮等引起的误差难以消除，但是，如果在半闭环控制系统中采用精度较高的滚珠丝杠和消除间隙的齿轮副，再配以螺距误差补偿装置换






是能够达到较高的加工精度。

3. 闭环数控系统 图1—5所示，是闭环控制系统框图，安装在工作台上的检测元件将工作台实际位移量反馈到计算机中，与要求的位置指令进行比较，用比较的差值进行控制直到差值消除为止。实现移动部件的精密移动。由于闭环数控系统具有位置反馈装置，可以补偿机械传动机构中的各种误差，因而可达到很高的控制精度，一般应用在高精度的数控机床中。

（四）. 数控机床常用的数控系统

数控系统是机床实现自动加工的核心，数控机床根入功能和性能要求，配置不同的数控系统。系统不同，其指令代码也有差别。编程时应按所使用数控系统代码的编程规则进行编程，功能越强大，操作越复杂。

数控系统种类繁多，国内外很多公司都生产数控系统，目前最常用的系统有FANUC系列、SIEMENS系列。另外，日本三菱公司、德国海得汉公司、法国纽目公司生产的系统，以及国内的华中数控、航天数控、SKY数控也较为常见。






二 、 数控铣床概述

数控铣床是一种用途广泛的机床，常分为立式铣床与卧式铣床两种。通常数控铣床多采用两轴半联动和三轴联动若增加一个回转坐标，即增加一个数控分度头或数控回转工作台，这种机床称为四轴驱动数控铣床，它可以加工螺旋槽、叶片等立体曲面零件。对于某些高档的数控铣床还可实现五轴（或五轴以上的联动）。

1. 数控铣削加工特点

数控铣床主要用于加工平面和曲面轮廓的零件，还可以加工复杂型面的零件，如凸轮、样板、模具、

螺旋槽等。

数控铣床的加工特点主要体现在其“数控”的各种功能上，加上完善的机械机构，数控

铣床具有以下加工特点。

（1）. 加工精度高，质量稳定。

(2). 加工灵活，通用性强。

(3). 工序集中。。

(4). 加工生产率高。

(5). 减轻了操作者的劳动强度。改善操作者的劳动条件。

2. 常见的数控铣床

(1). 经济型数控铣床

经济型数控铣床一般是在普通立式或卧式铣床的基础上改造而来，其外型结构与普通升降台式铣床相似，如图2—1所示。由于受升降台承重的限制，该类机床多用于加工小型零件，加工精度比其它数控铣床要低。下面介绍该类XK5040A立式数控铣床的型号中各项所表示的意义。






(2). 全功能立式、卧式数控铣床

数控铣床按照布局形式可分为立式数控铣床、卧式数控铣床和龙门式数控铣床。中小型数控铣床一般采用立式或卧式布局，数控立式铣床是数控铣床中数量最多的一种，应用范围也最为广泛，区分它与卧式数控铣床的方法与普通铣床相同，即主要看其主轴是否垂直于工作台全功能数控铣床一般采用半闭环或闭环控制，控制系统功能较强，可实现三轴联动控制，这类数控铣床的应用最为广泛。

数控立式铣床的主轴与工作台垂直，如图2—2所示。卧式数控铣床的主轴与工作台面平行，如图2—3所示。

(3). 龙门式数控铣床

龙门式数控铣床可分为动梁式和定梁式两种。由于定梁式数控龙门铣床的工作台在其床身上移动，因此，床身的长度应为工作台长度的两倍。动梁式数控龙门铣床则是工作台不动而龙门架移动。

龙门式数控铣床适合加工大型零件，主要在汽车、船舶、航空航天、机床等行业使用。

(4). 加工中心

加工中心最重要的特点是机床中设置有刀库和换刀机构，刀库中存放有不同数量的各种刀具。加工中心是在数控铣床的基础上发展起来的，同类型的加工中心与数控铣床的布局相似，主要在刀库的结构和位置上有区别。如图2—4所示，在数控立式铣床的基础上增加放置刀具的刀库和换刀机构即构成立式加工中心。 图2-3卧式数控铣床 图2-4 立式加工中心






加工中心多采用半闭环和闭环控制，加工精度比一般的数控铣床要高。加工中心具有的三个数控轴，工件一次装夹后可自动完成铣、镗、钻、铰、攻丝等多种工序的加工，多的可实现五轴联动、六轴联动等，如图2—5所示，从而进行复杂曲面的零件加工。

加工中心的型号编制也与数控铣床基本相似，不同之处是加工中心的特性代号一般为H组，“H”表示自动换刀，如XH7150中的“H”，而数控铣床则用“k

”表示，如XK7150。

3. 特殊的结构部件滚珠丝杠副

滚珠丝杠副是数控机床的核转换为拖板或工作台的直线运动。滚珠丝杠副与普通丝杠

前者通过循环钢球将滑动摩擦改变为滚动摩擦，由此减少了摩擦损失被提高了传动效率。由于滚珠丝杠副之间的运动是滚动摩擦，在螺母、钢球、和丝杠之间允许施加预应力，及采用双螺母结构，可以消除正反向传动的间隙被提高传动刚度，如图2—6所示。 由于滚珠丝杠副预紧后，可

铣加工，这一点与小型普通铣床有所区别，如图2—7所示。 图2-5 多轴联动加工图2-6 滚珠丝杠结构 1—丝杠 2—滚珠 3—回珠管 4—螺母 消除轴向间隙，因此，






三、 数控铣床的操作与编程

3.1 机床面板说明及各功能键的作用

由于数控铣床生产厂家的不同，数控系统选配上的差异，操作和控制面板的布局也各不相同。现以DX600型数控铣床（数控系统为西门子802D）配置为例，介绍铣床的操作面板、控制面板及其功能。

1．CRT/MDI操作面板

西门子802D的系统操作面板如图3—1所示，用操作键盘结合显示屏可以进行数控系统操作。

主要按键功能概要
返回键

菜单扩展键


报警应答键

回车/输入键


空格键

上档键


删除键

插入键


回车/输入键

删除键(退格键)


加工操作区域键

程序操作区域键







参数操作区域键

程序管理操作区域键





报警/系统操作区域键 选择/转换键

光标键

翻页键

2．机床操作面板

西门子802D的操作面板如图3—2所示。

主要功能键说明：

MDA 用于直接通过操作面板输入数控程序和编辑程序

SINGL自动加工模式中，单步运行

AUTO 进入自动加工模式

JOG 手动模式,手动移动各轴

REF 回参考点模式 主轴正转

主轴反转 主轴停止

RESET复位键 CYCLESTAR循环启动

CYCLESTOP循环停止

3. 数控铣床的手动操作（西门子802D系统）

（1）. 手动返参考点操作

参考点为机床的测量基准，机床在每次开电后必须进行一次返回参考点。返回参考点也称回零操作，机床在回完参考点后，坐标的软限位生效，丝杠螺距误差补偿生效，同时由于数控系统通过参考点建立了坐标测量基准，因而零件加工程序中的零点偏移指






令生效。另外任意一轴没有返参考点，自动方式下不能启动加工程序。回参考点状态如图3—3界面所示。

返回参考点的过程：

1）坐标轴开关指向要返回参考点的轴（如Z轴）

2）“方式开关”指向“返参考点”位置。

3）按一下“正向点动键”返回参考点开始，最终在参考点处停

止。

注意：“回参考点”只有在“JOG”模式下可以进行，应尽量首先选择Z轴返回参考点。坐标已到达参考点后有图标显示。

（2）. 手动控制JOG方式

1) 将“方式开关”置于“手动”的位置。

2) 选择手动进给速度，调整“进给倍率开关”按钮调整进给速度（1、10、100）。

3) 选择坐标轴，将坐标选择开关指向要移动坐标轴。

4) 按“正向点动键”或“负向点动键”，使机床沿相应轴的方向移动。

（3）. 手动手轮进给操作步骤

转动手摇脉冲发生器，可使机床定量进给，其操作步骤如下：

1）“方式开关”置于“手轮倍率”（1、10、100、1000）的位置。

2）选择坐标轴，将坐标选择开关指向要移动坐标轴。

3）转动手摇脉冲发生器，实现手轮手动进给。

（4）. 主轴手动操作

在手动进给模式操作下，通过操作面板上“主轴增速键”或“主轴减速键”，可控制主轴的转速，主轴采用变频器控制，可以实现无机调速。使用“主轴正转”、“主轴反转”、和“主轴停”按键可对机床进行主轴“启”、“停”的操作。

（5）. 手动控制MDA方式






功能： 在“MDA”模式下可以编制一个零件程序段加以执行，操作界面如图3—4所示。

操作步骤：

a) 选择机床操作面板上的MDA键 图 3-5 零点偏置窗 。

b) 通过操作面板输入程序段。

c) 按启动键 执行输入的程序段。

（6）. 输入/修改零点偏置值

所谓“零点偏置”系指加工零件的编程原点（零件被安装在机床工作台上），相对机床零点在X、Y、Z三轴上的偏置值。

机床在回完参考点后，在MCS（机床坐标系）状态下显示的实际值是以机床零点为基准，而工件的加工程序则以工件零点为基准，这之间的差值就作为可设的零点偏移量输入。802D系统有6个零点偏置即 G54—G59。

操作步骤：

按机床控制面板上的“参数操作区域” 键和“零点偏移” 键，出现如图3—5所示界面。

将光标移动到G54—G59中的一个偏置代码上，输入对刀后记录后正确的X、Y、Z三个坐标值，按“改变有效”键确认。

1） 将工件坐标系的原点坐标（-315.154，-201.256，-185.532）输入到G54寄存器中。

4． 数控程序的自动加工






（1）. 自动加工

操作步骤：

1) “方式开关”指向“ 选择自动模式位置。

2) 按“程序管理操作区域”键 打开“程序目录窗口”。

3) 在第一次选择“程序”操作区时会自动显示“零件程序和子程序目录”。用光标键把光标定位到所选的程序上如图3—6所示。

4) 按 键选择待加工的程序，被选择的程序名称显示在屏幕区如图3—7示。

5) 调

整“倍率开关”的位置，选择合适的进给速度。

6) 按CYCLESTAR“循环启动”键 进行自动加工。

（2）. 机床图形模拟加工

机床图形模拟加工分两种方式：第一种是在机床加工与图形模拟同步运行，这种方法用于程序验证后的模拟加工。另一种只进行程序的图形模拟，机床此时不动，即机床“锁轴”，这种方法主要用于新程序的演示，便于发现程序中的错误。

机床图形模拟加工必须在自动方式下完成，操作也完全包括自动加工方式下的各项操作步骤。同步模拟加工的操作比较简单，只需将图3—6“自动模式”状态图中的“模拟”软键按下即可。






5. 数控铣床编程基础

（1） 数控机床坐标系和参考点

1）. 机床坐标轴

数控机床的坐标系采用笛卡儿坐标系。为编程方便，对坐标轴的名称和正负方向都有统一规定，符合右手法则。无论那一种数控机床都规定Z轴作为平行于主轴中心线的坐标轴。

2）. 机床原点、参考点及机床坐标系

机床原点又称机械原点，它是机床坐标系（MCS）的原点。该点是机床上的一个固定点，其位置是由机床设计和制造单位确定的，通常不允许用户改变。机床原点是工件坐标系、机床参考点的基准点。

机床坐标系（MCS），是最基本的坐标系，它是用来确定工件坐标系的基本坐标系，是由机床原点为坐标系原点建立起来的X、Y、Z轴直角坐标系。

机床参考点是设置机床坐标系的一个基准点，通常设置在机床各轴靠近正向的极限位置。机床参考点与机床原点的相对位置由机床参数设定，因此，机床开机时必须先进行回机床参考点操作，这样才能确定机床原点的位置，从而建立起机床坐标系。

机床参考点已由机床制造厂家测定后通过参数设定，输入数控系统，一般不需要更改，特殊情况下更改时，必须注意该点与机床极限位置的安全距离。

一般数控铣床的机床原点、机床参考点位置如图3—9所示。当机床返回参考点时若坐标值显示为零或负数，则机床坐标系中的绝对坐标值均显示为负数，这是因为参考点的位置通常在机床坐标各轴的正向最远方。

（2）. 工件坐标系和工件原点 图3-9 机床原点与参考点的关系






工件坐标系（WCS）实际上是机床坐标系中的局部坐标系（或称子坐标系），在编制零件加工程序时，用于描述刀具运动的位置。与机床坐标系不同，工件坐标系是由编程人员根入情况自行选择的。工件坐标系的原点成为工件原点

工件零点，通常工件的原点设定在工件上某一特定的点上。工件零点一般也是编程零点（或称程序原点），但特殊情况下两点也可不

重合。总之，合理地选择编程零点有时可简化编程，同时也便于编程计算。在数控铣床上加工工件时，编程零点一般设在进刀方向一侧工件外轮廓表面的某个角上或中心线上，如图3—9所示。图3—10为工件坐标系与机床坐标系的关系。（3）. 刀具运动原则

由于机床类型不同，有的

有的是工作台进行运动而刀具不执行运动。通常在命名或编程时，不论机床在加工中是刀具移动，还是被加工而刀具在移动，被同时规定刀具远离工件的方向作为坐标的正方向。（4）. 对刀点换刀点的选择

对刀点是工件在机床上定位装夹后，

与机床坐标系空间位置关系的参考点。对刀点可以设置在工件上，也可以设置在夹具上，但应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上，如图3—11所示。 由于数控铣床采用手动换刀，换刀时操

员的主动性较高，换刀点只要设在零件外面，不发生3-10 工件零点在机床坐标系的位置 设置在工件坐标系中，工件移动，都一律假定被加工工件相对静止不动，






N01 G90 G54 G0 X0 Y0 Z50

N10 M3 S400

N20 G1 F200 Z-1

N30 F 50X20

N40 X50 Y20

N50 G0 Z50

N60 M30 (M02)

供在数控装置存储器中的程序目录中查找、

02D系统中，程序名严禁使用汉字，它最多可由16个字符组成，但是，前两个字符一般多为字母。例如：SD001 ZZM008 ABCDEFG。 2） 程序内容 程序内容是整个程序的主要部分，它由许多程序段组成，每个程序段由若干个字组成。每个字又是由地址码和若干个数

N30等），也可省略不编。 3）程序结束 程序结束一般用辅助功能代码M2（程序结束）和M30（程序结束，返回程序起点）等来（程序结束） 1） 程序号 程序号也称程序名，它由文件名产生。它是程序的开始部分，






（2）. 程序段格式 程序段格式是指一个程序段中的字、

称为地址码，各字的排列顺序要求不严格，数入的位数可多可少，不需要的字以及与上一程序段相同的续效字可以不写。该格式的优点是程序简短、直观以及容易检测、修改，故该格式在目前广泛使用。程序段中有很多指令时建议按如下顺序: N… G… X… Y… Z… F… S… T… D… M…

字地址程序段格式如下：

例如，N20 G1 X-20 Y50 Z10 F200 S500 T3 M3

7. 准备功能（G指令）

准备功能又称G功能或G指令、G代码。它是用来指令机床进行加工运动和

方式的功能。表3—1为一台

能G代码表。 表3—1 西门子802D系统常用的G代码表 地址 含

G0 快速移动 1：快速移动(速

值无关)

G1

直线插补

(插补方式) 模态有效

G1 X… Y… Z… F

G2 X… Y… Z… I




G3 逆时针圆弧插补

G3…. ；其它同

G2 CIP X… Y… Z…

J1=… K1=… F…

G4 F…

G4

暂停时间

或G4 S… .；自身

G40*

段

移动

置 第二工件坐标系偏置

第三工件坐标系偏置

置

置






G59

第六工件坐标系偏置

连续路径方式

西门子

通常用G1

G01

8. 辅助功能（M指令）

辅助功能代码用地址字M及数字表示，也称M功能或M指令。它用来指令数控机床辅助装置的接通和断开，如主轴的启停、切削液的开关等。常用的M指令功能如下: 1） M0程序停止

2） M1程序选择停止该指令的作用和MO相似，但它必须在预先按下操作面板上“选择停止”按钮的情况下，

止”按钮，MOl指令

3） M2程序结束该指令用于控制加工程序全部结束。执行该指令后

切削液机床复位。

4） M3主轴正转、M04主轴反转、M05主轴停止 对于立式铣床，主轴正反转的判断法则：主轴轴线向正Z方向看，顺时针为






正转，逆时针为反转如图3—12所示。M5指令使主

5） M8切削液开、

6） M30程序结束，返回程序起点使用M30时，除表示

外，还返回到程序的第一条

一个工件的加工。在西门子系统编程中，常用M30做为子程序的程

2做主程序的程序结束。

1） 进给功能代码F 切削进给速度。第一次遇到时，必须使用F代码及其后面数值来指米制)或in/min(英制)。例如:米制F60表指令G0

2） 主轴功能代码S

表示主轴转速。用S代码及其后面数值来指令主轴转速，单位为r/min。例如:S600表示主轴转速为600r/min。 3) 刀具功能代码T 表示选刀功能，编程T指令可以选择刀具，用在加工中心中，在进行多道工序加工时，必须

功能用T代码及其后面

4）刀具补偿号D 在西门子系统中，一个刀具可以匹

到9几个不同补偿的

D及其对应的序号设置一个专门的切削刃。如果没有编写D指令，则D1自动生效。如果编程D0，则刀具补偿值无效。 图3-13 G54—G59的应用 。每把刀具应安排一个刀号，






例如：T5 D4 表示

0表示第7号刀没有有效补偿值 1、 选择工件加工坐标系

可设定的零点偏置给出工件零点在机床坐点为基准偏移)。当工件装夹到机床上后求出偏移量，被通过操作面板输入到规

定的参数。程序可以通过选择相应的

47为单一零件的子程序。

N10 G54 … ；调用第一可设定零点偏置

N20 L47 ；加工工件1，此处作为L47调用 N30 G55 … ；调用第二可设定零点偏置 N40 L47 ；加工工件2，此处作为L47调用

N50 G56 … ；调用第三可设定零点偏置 N60 L47 ；加

N70 G57 …

N80 L47 ；加工工件4，此处作为L47调

N90 G500 G0 X … ；取消可设定零点偏置

G90和G91指令分别对应着绝对位置数

入输入和增量位置数入

“程序原点”为依入来表示坐标位置。增量值是以“前

间实际的向量值（包括距离和方向）。在同一程序中可以增量值与绝对值混

用。

绝对值指令格式：G90 X__Y__Z__；个相同零件，用选择工件坐标系来编






增量值指令格式：G91 X__Y__Z__；

[例4—2]：如图3—14所示，假设铣刀已定位至H点，接着沿A→B→C→D→E→F→G→程序原点→A点，完成轮廓切削加工。

E → F，用增量值表示。

（1）. 快速定

（GO

）

格式： GO

—— Z —

—

功能： 刀

动速

度，从刀具当前点移动到目标

移动

速度是机床参数设定的空行程图 3-14 G90和G91的应用G90 G01 X18 F100； ＝＞H → B，用绝对值表示。 G91 X35. Y -20； ＝＞B → C，用增量值表示。 ＝＞C → D，用绝对值表示。






（2）. 直线插补指令（G1）

格式： G1 F80 X —— Y ——

功能： 刀具以直线从起始点移动到目标坐标，按地址F下设置的进给速度运行；所有的坐标轴可以同时运行。G1一直有效，直到被G功能组中其它的指令(G0,G2,G3,…) 取

[例4—3]：加工如图3—16图形的外轮廓线，深度

图3-15 直线插补轨

N15 Y17

–40

–18 ；

； 回到工件原点处

G0 Z100 M2 ； 快速移动空运行提刀100毫米，程序结

束

（4）. 圆弧插补指令（G2、G3）

格式： G2/G3 X… Y… I… J… 图3-16 G0和G1的应用程序如下： N05 G0 G90 X0 Y0 Z20 S500 M3 ； 刀具快速移动到工件原点,，主轴转速500转/分, 顺时针旋转。 Z-12,进给率100






圆心和终点（I、J分别是圆心相对与圆弧起点的X

用此方式）

半径和终点（当圆弧大于半圆时，CR

功能： 刀具以圆弧轨迹从起始点移动到终点，方向由

G2 顺时针方向 G3 逆时针方向

在对一段圆弧进行编程时，

同时还需要增加一个附加条件，

G2和G3一直有效，

：用圆心和终点定义的方式，

程序如下：

N50 G90 X30 Y40 ；用于

N60 G2 X50 Y40 I10 J-7 ；顺时针圆弧，终点和圆心的坐标

N70 G0 Z20 ；取消

说明：






用半径和终点定义的方式，对如图3—18所示的图形进

图3-18半径和终点的定义 图3-19张角和终

程序如下：

到 程序如下：

N20 G0 G90 X30 Y40 Z20 ；刀具快速移动到圆弧起的正上方

N30 G1 Z-5 F1

N40 G2 X50 Y40 AR=105 ；张角和终点的定义

N50 G0 Z50

（5）. 通过中间点的圆弧插补CIP

在有些数控系统中常用G05表示通过中间点的圆弧插补，而在西门子

CIP表示该指令。

如果不知道圆弧的圆心、半径或张角，但已知圆弧轮廓上三个点的坐标，则

CIP功能。通过起始点和终点之间的中间点位置确定圆弧

的方向。

CIP一直有效，直到被G功能组中其它的指令(G0,G1,G2,…

[例4—7]：如图 N5 G90 X30 Y40 ；用于N10的圆弧起始点 N10 G2 X50 Y40 CR=12.207 ；终点和半径 N70 G0 Z20 ；取消G2，以G0速度快速提






图3-20 采用中间点和终点的圆弧编程

1补偿值生效（长度补偿）

格式：G1 F80 X35 Y45 T1 D1 ；调用

[例4—8]：如图3—21所示，用调用两把刀具的方式编程。

N20 G0 G90 X30 Y40 Z20 T1 D1 ；刀具

N30 G1 Z-1 F100 ； 进刀到Z-1,进

N40 X40 Y30

2号刀，再按循环启动

N70 S1000 M3 ；继续执行程序，调用刀具2，主轴正转

N80 G0 X80 Y40 Z20 T2 D1 ； T2

N90 G1 Z-10

N100 G0 Z50

．刀具半径补偿（G41、G42）

刀具半径补偿分为左刀具半径补偿（图

刀尖半径补偿由G41/G42指令生效，

具还必须有相应的刀补号






简单区分左刀补

前进方向向上，如图4-27所示，若此时刀具在加工表面的左侧即为左刀补，反

图3-22 左刀具半径补偿

N100 X… Y… ；最后程序段轮廓，圆弧或直线，P1 N110

原则上讲主程序和子程序之间被没有区别。子程序的结构也与主程序的结构一样，在子程序最后一个程序段中常用M30结束程序运行。子程序不仅可以从主（3）．取消刀具半径补偿（G40） 用G40取消刀尖半径补偿，此状态也是编程开始时所处的状态。在选择G40程序段编程终点时要始终确保刀具运行不会发生碰撞。只有在线性插补(G0，G1)情况下才可以取消补偿运行。 ；取消刀尖半径补偿






为了方便地

，但必须符合以下规定:

&1048697; 开始两个符号必须是字母

&1048697; 最多8个字符

其方法与主程序中程序名的选取方法一样，举例：LRAHMEN 7。 另外，在子程序中还可以使用地址字L…，其后的值可以有7位(只能为整数)。 举例：L128被非L0128或L00128!

以上表示3个不同的子程序。

（2）．子程序调用 在一个程序中(主程序或子程序)可以直接用程序名调用子程序，

举:

N1 L78 ；调

N20 LRAHMEN7 ；调用子程序LRAHMEN7 6. 连续路径方式（G64）

连续路径加工方式的目的就是在一个程

免进给停顿。

编程举例

N10 G64 G1 X… F… ；连续路径加工 N20 Y…

7. 程序

通过在两个程序段之间插入一个G4程序段，可以使加工中断给定的时间，

G4程序段(含地址F或S)只对自身程序段有效，

F

G4 F… 暂停时

G4 S… 暂

举例




N5 G 主轴转数 S ；暂停 2.5 秒 分钟 … ；进给率和主轴转速继续有效 注释: S…编程给定转速时)。 802D 系统中其它常用的 先进功能还有：程序跳转功能；运算/算术功能；可编程的零点偏移功能；旋转 功能；缩放功能；镜像功能以及固定循环功

能等。 为了控制程序的执行过程，可以借助有条件的程序跳步来实现程序分支。程序转 等。 入入（不等于）、入（大于）、 入=（大于或等于） 、入=（小于或等于）。能，但因系统的差异，各机床的运 算代码又有所不同，以下为 算代码 意义 运算代码 意义

1 F200 Z-50 S300 M3 ；进给率F,

N10 G4 F2.5

N20 Z70 N30 G4 S30 ；主轴暂停30转,相当于在S=300转/分钟 和转速修调100% 时暂停t=0.1

N40 X

G4 S… 只有在受控主轴情况下才有效(同样通过

8. 系统的其它先进功能

系统型号不同其先进功能的差异也较大。在西门子

（1）. 程序跳转功能

向的目标可以通过跳转标记来指定。

标记名必须由2—8个字符组成，标记名后面要跟着冒号“：”，如ASD：、AA：

条件转向语句形式为“IF条件表达式GOTOB/GOTOF跳转标记名”。当条件满足时，程序将跳转到指定目标。条件表达式所用的条件运算符包括：==（等于）、

、入（小于）

（2）. 运算/算术功能 现在的数控铣床一般都具备运算/算术功

802D系统常用的运算代码。 运

+ 加 - 减 * 乘






SIN（） 正弦 COS（）余弦SQRT

POT（） 平方 BS（）

多

零

可以

的轮

。可以采用先设定这些工件零点的变换，

明：TRA

Y… Z

（5）. 可编程比例系数 (SCALE，ASCALE)

格式：SCALE/ASCALE X… Y… Z… ；必须在单独程序段中编写（6）. 可编程镜像加工(MIRROR，AMIRROR)

五． R参数编程

编程功能，合理的选用R参数编程，可以提高某些零件的加工精度（多

N50 R1=R1+1 R2=R2-1 ；

N60 IF R2＞＝0 GOTOB XY ；若条件成立，程序






N70 G0 Z50

手工编程示例 1. 示例一 （刀具半径补偿的应用） 加工如图3—24所示外轮廓面，顺时针运动加工工件，刀为直径1

，编写程序。

解：

2）工件坐标系如图

3）轨迹点计算，坐标见下表：

A

120 4

C 44 86 G 100 14 D 96 86 D1的数值进精加工调整。






4）程序如下：

BJBS001 （程序名）

N010 G54 G90 G64 S1000 M3 T1 D1 ；选择工件坐标系，其工件零

N080 G3 X120 Y6

N100 X100 Y14 ； 直线插补F→G 直线插补G→

N120 G40 X0 Y0 ； 取消刀补A→O

N130 G0 Z100 ； 刀具Z向快退

N140 M2 ； 程序结束

2. 示例二 （圆弧编程的综合应用）

2）因工件左右为对称图形，故图






3）轨迹点计算，坐标见下表： 轨迹点 X轴坐标 Y轴

2 -30 3 -30 4 0 5 30

6 30

N100 G1 X30 Y10

N120 G0 Z20 ； 刀具Z向快退20毫米

N130 X-15 Y60 ； 刀具快进至（-15，60，20）

N140 G1 Z-1 ； 直线插补，下刀深1毫米 N010 G54 G90 G64 S1000 M3 ； 选择工件坐标系，其工件零点为N020 G0 X0 Y0 Z20 ；刀具快进至（0

，0，20）1毫O→1N050 G2 X20 Y0 CR=45 ； 半径和终点定义的圆弧插补7→1






N150 G2 X-15 Y60 I15 J0 ； 圆心和终点定义圆弧插补

N160 G0 Z150 M2 ；刀具Z向快退150毫米，程序结束

3. 示例三 （R参数编程）

试用R参数编程的方法编制整圆的程序（如图3—26所示）

分析：若不用圆弧插补，可将圆均分成360份，再用直线插补连接。变量

表示半径，R2=360表示共分D

表示间隔1份，R4=0表示初始角度。 C

程序如下： B

O0001

N10 G54 G42 G90 G00 X50

N20 G01 F20 S600 M03 Z-10 图 2--26 圆的参数编程

N40 AA：X=R1*COS（R4） Y=R1*SIN（R4）

N50 R4=R4+1 R2=R2-R3

N60 IF R2＞＝0 GOTOB AA N70 G00 Z50 N80 G40 M2 注

少1份；N60中 IF

用R参数编程，

4. 示例四 （其它先进功能编程的应用）

如图3—27所示，1为基本轮廓图形，

廓1在Y轴方向的绝对镜像图，4为X轴的叠

绝对镜像，然后再整体放大2

1毫米，试编程。 为有条件的，GOTOB 表示向前跳转，就是只有当处。






N1

N20 Z-1

N40 X45

N5

N60 X30

N80 M30

（主程序名）

N10 G54 G64 G0 G90 X30 Y15 Z20

N30 L20 ；调用子程序，加工基本轮廓Ⅰ

N40 MIRROR X0 ；Y

N50 L20 ；加工轮廓Ⅱ

N60 AMIRROR Y0 ；X程序如下： L20 （子程序名）






N70 L20

N80 MIRR

N90 ASCALE X2 Y2 ；

N100 L20

N120 AROT RPL=30 ；在

N130 L20

N140 M2 ；程序结束

说明: MIRROR为绝对镜像，以选定的G54，G59为参考，它将撤消先前所有

为叠加镜像，以现行的坐标系为参考。

、 数控铣床的典型实验实例

实验一 JOG方式加工非曲线形零件的实验

大多数数控铣床在JOG方式下只能单轴移动，因此一般只能加工非曲

，如键槽、凸台、水平面、切断、钻孔等。有些机床在不回参考点的情

使用JOG方式加工，但此时机床显示的坐标是相对与开机点

要用于单件小批零件的生产。

（一）实验目的 1．掌握数控铣床手动加工的基本操作。

3．了解常用测量工具的使用方法。

（二）实验要求

2．正确装、卸刀具和工件。

3．游标卡尺、千分尺及百分表的正确使用。 （三）实验条件 1．XKA714立式数控铣床。






2．零件图，图4—1所示，采用

3．半精加工后的方

4．弹簧夹头刀柄一套、钻夹头刀柄一把。

5．ф20mm立铣刀、ф10mm键槽刀、ф6.5mm钻头各一

6．平口钳。

7．游标卡尺、百

四）实验内容

1. 安装平口钳，被用百分表找

2. 工件装夹,正确选择定位面。

3．机床开机，回

4．分别使用弹簧夹头刀柄装

5. 在主轴上装卸刀具

6．在JOG方式下启动和停止主轴，被通过调整主轴倍

7．通过倍率开关调整进

给速度，用手摇脉冲

8．随时进行中间检验。

1．选择X轴和Z轴方向的测量基准

刀分粗、精铣加工

时则用顺铣以提高加工表面的质量。

零件的对称度，进给速度要平稳（

2．选择Y轴方向的测量基准面，换ф

键槽。对于键槽宽度要求

能一次加工到深度，应尽量避免往复加工（特别是直径较小的刀具），以

分两刀切削的方式加工，第一刀切深4mm ，加工完毕后提刀，再移动到

3．换钻夹头刀柄安装ф






头折断。 在数控铣床上用JOG方式加工时，对尺寸的掌握应随时注意机床坐标系的数入，或加工中的相对坐标数入。

（六）实验报告 1. 零件加工设备名称、型号及所用刀具 2. 绘制零件加工零件草图、编出加工程序 3. 说明机床坐标系坐标方向的确定原则 4. 简述加工工序

（一）实验目的 1．了解G0、G1指令的含义。

2．掌握G0、G1的编程方法。

3．掌握加工中Z轴提刀、进刀的用法。

1．用G1编写正确的程序段。

2．通过机床运动和图形显示判断该程序段是否正确。

1．立式数控铣床或

2．实验用有机玻璃一块（规格：

3．ф5mm键槽及刀柄。

4．压板、螺栓、螺母、垫铁等。

5．加工图形如图

四）实验内容

1．开机、机床回参考点，建立机床坐标系。

2．确定零件的安装方法，选择

3．刀具的安装。

4．对刀及零点偏置（G54）的

5．编写零件的数控加工程序。






6．图形模拟加工检测程序

7．启动加工程序。

（五）参考程序

程序名：XYZ

N010 G54 G64 G90 G0 X10 Y1O Z50 ；快速移动到下刀点上方50mm处

N020 M3 S1500 Z2

N030 G1 F400 Z-1

N040 X30 Y40

N050 G0 Z2

N060 X10

N070 G1 Z-1 ；直线插

N080 X30 Y10

Z2

N100 X40 Y40

N110 G1 Z-1

N120 X50 Y25

N130 Y10

N140 Y25 ；原路再返回到（50，25）处

N150 X60 Y40

N160 G0 Z2

N170 X70

N180 G1 Z-1

N190 X90

N200 X70 Y10

N210 X90

N220 G0 Z1

N230 M2 ；程序结束

（六）实验报告



一；快速接近加工面






1. 零件加工

2. 绘制零

3. 提刀和下

4. 简述加工工序。

实验三 数控铣削加工方槽型腔实验

2．了解加工凹槽的加工工艺。

合理选择凹槽类零件的走刀路线。

3．正确完成调用子

4．正确装夹工件，设置工件零

三）实验条件

1．立式数控铣床或数控雕铣机。

2．零件图，见图4—3。 图

3．半精加工后的

4．弹簧夹头刀柄一套。 5．ф

6．平口钳。

7．游标卡尺、百分表。

四）实验内容

1．详阅零件图，

2．编制加工程序，输入程序被选择

3．开机、机床回参考点。

4．平口钳装夹工件