1、任务一任务一 认识数控车床认识数控车床任务二任务二 数控车床的基本操作数控车床的基本操作任务三任务三 程序的编辑与输入程序的编辑与输入任务四任务四 工件与数控车刀的安装定位工件与数控车刀的安装定位任务五任务五 建立工件坐标系与对刀建立工件坐标系与对刀知识目标知识目标：1.了解数控车床的组成、工作原理、分类方法、加工范围及了解数控车床的组成、工作原理、分类方法、加工范围及发展趋势。发展趋势。2.了解掌握数控车床控制面板各按键的名称、功能和位置。了解掌握数控车床控制面板各按键的名称、功能和位置。3.掌握数控加工工序的输入、编辑方法掌握数控加工工序的输入、编辑方法4.掌握数控车刀及刀片的型号、特点。
2、掌握数控车刀及刀片的型号、特点。5.掌握数控车床安全操作规范。掌握数控车床安全操作规范。技能目标：技能目标：1.1.能够正确安装工件及刀具。能够正确安装工件及刀具。2.2.能按照操作规程启动、停止数控车床。能按照操作规程启动、停止数控车床。3.3.能使用操作面板上的常用功能能使用操作面板上的常用功能4.4.能对程序进行短波执行、空运行等操作能对程序进行短波执行、空运行等操作5.5.数控车床工件坐标系的建立、对刀和参数设定步骤。数控车床工件坐标系的建立、对刀和参数设定步骤。6.6.掌握数控车床仿真软件的安装步骤及基本操作方法。掌握数控车床仿真软件的安装步骤及基本操作方法。任务一任务一 认识数控车
3、床认识数控车床 数控车床又称数控车床又称CNC（Computer Numerical Control）车床，即用计算机数字控制的车床。普通车床是靠手工操作车床，即用计算机数字控制的车床。普通车床是靠手工操作机床来完成各种切削加工，数控车床是将编好的加工程序输机床来完成各种切削加工，数控车床是将编好的加工程序输入数控系统中，由数控系统通过车床入数控系统中，由数控系统通过车床X、Z坐标轴的伺服电机坐标轴的伺服电机去控制车床进给运动部件的动作顺序、移动量和进给速度，去控制车床进给运动部件的动作顺序、移动量和进给速度，再配以主轴的转速和转向，便能加工出各种形状不同的轴类再配以主轴的转速和转向，便能加工
4、出各种形状不同的轴类或盘类回转体零件。因此，数控车床是目前使用较为广泛的或盘类回转体零件。因此，数控车床是目前使用较为广泛的数控机床。数控机床。一.数控的基本概念1.数字控制：数字控制简称数控，是指用输入数控装置的数字信息来控制机械执行预定的动作。其数字信息包括字母、数字和符号。2.数控技术：数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。3.数控系统：是数字控制系统简称，英文名称为数控系统：是数字控制系统简称，英文名称为Numerical Control System，早期是由硬件电路构
5、成的称为硬件数控，早期是由硬件电路构成的称为硬件数控（Hard NC），），19世纪世纪70年代以后，硬件电路元件逐步由年代以后，硬件电路元件逐步由专用的计算机代替称为计算技数控系统。专用的计算机代替称为计算技数控系统。4.计算机数控：简称计算机数控：简称CNC（Computer Numerical Control），是采用具有存储程序的计算机，按照存储在计算机内），是采用具有存储程序的计算机，按照存储在计算机内读写存储器中控制程序去执行数控装置的一部分或全部数读写存储器中控制程序去执行数控装置的一部分或全部数控功能，在计算机外的唯一装置是接口。控功能，在计算机外的唯一装置是接口。5.数控车床
6、：即用数字信息进行控制的车床。它是用输入专数控车床：即用数字信息进行控制的车床。它是用输入专用或通用计算机中的数字信息来控制车床的运动，自动将用或通用计算机中的数字信息来控制车床的运动，自动将零件加工出来。零件加工出来。二、二、数控车床的组成及布局数控车床的组成及布局1.数控车床的组成及特点数控车床的组成及特点 1）机床本体）机床本体 一般由床身、主轴、导轨、一般由床身、主轴、导轨、刀架、尾座等组成。刀架、尾座等组成。2）数控系统）数控系统 一般整个数控系统由三大部分组成。一般整个数控系统由三大部分组成。控制系统：控制系统按加工工件程序进行插补运算，发出控制控制系统：控制系统按加工工件程序进行
7、插补运算，发出控制指令到伺服驱动系统；指令到伺服驱动系统；伺服驱动：系统将控制指令放大，由伺服电机驱动机械按要求伺服驱动：系统将控制指令放大，由伺服电机驱动机械按要求运动；测量系统检测机械的运动位置或速度，并反馈到控制运动；测量系统检测机械的运动位置或速度，并反馈到控制系统，来修正控制指令。系统，来修正控制指令。伺服驱动系统主要包括伺服驱动装伺服驱动系统主要包括伺服驱动装置和电机。置和电机。位置测量系统：主要是采用长光栅或圆光栅的增量式位移编码位置测量系统：主要是采用长光栅或圆光栅的增量式位移编码器。器。3）辅助系统）辅助系统 指数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的指数控机床的一些
8、必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压、气压装置及冷却系统，润滑系统、排屑装置、交换工作、气压装置及冷却系统，润滑系统、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。等。（2）数控车床的布局）数控车床的布局 数控车床的主轴、尾座等部件相对床身的布局形式与普通数控车床的主轴、尾座等部件相对床身的布局形式与普通车床基本一致，而刀架和导轨的布局形式发生了根本的变车床基本一致，而刀架和导轨的布局形式发生了根本的变化，这是因为刀架和导
9、轨的布局形式直接影响数控车床的化，这是因为刀架和导轨的布局形式直接影响数控车床的使用性能及机床的结构和外观所致。另外，数控车床上都使用性能及机床的结构和外观所致。另外，数控车床上都设有封闭的防护罩。设有封闭的防护罩。1）床身和导轨的布局）床身和导轨的布局 数控车床的主轴、尾座、床身等部件的布局形式与卧式车数控车床的主轴、尾座、床身等部件的布局形式与卧式车床基本一致，而刀架和导轨的布局形式发生了根本的变化床基本一致，而刀架和导轨的布局形式发生了根本的变化，因为刀架和导轨的布局形式直接影响数控车床的使用性，因为刀架和导轨的布局形式直接影响数控车床的使用性能及机床的结构和外观。另外，数控车床上都没有
10、封闭的能及机床的结构和外观。另外，数控车床上都没有封闭的防护装置。防护装置。数控车床身导轨与水平面的相对位置如下图所示，它共有数控车床身导轨与水平面的相对位置如下图所示，它共有4种布局形式：图种布局形式：图a为平床身、图为平床身、图b为斜床身、图为斜床身、图c为平床身为平床身斜滑板，图斜滑板，图d为立床身。为立床身。水平床身的工艺性好，便于导轨面的加工。水平床身配上水平床身的工艺性好，便于导轨面的加工。水平床身配上水平配置的刀架可提高刀架的运动速度，一般可用于大型水平配置的刀架可提高刀架的运动速度，一般可用于大型数控车床或小型精密数控车床的布局。但是水平床身的下数控车床或小型精密数控车床的布局
11、。但是水平床身的下部空间小，导致排屑困难。从结构尺寸上看，刀架水平放部空间小，导致排屑困难。从结构尺寸上看，刀架水平放置使得精板横向置使得精板横向R寸较长，从而加大了机床宽度方向的结寸较长，从而加大了机床宽度方向的结构尺寸。构尺寸。水平床身配上倾斜放置的滑板，并配置倾斜式导轨防护罩水平床身配上倾斜放置的滑板，并配置倾斜式导轨防护罩的布局形式，一方面有水平床身工艺性好的特点；另一方的布局形式，一方面有水平床身工艺性好的特点；另一方面机床宽度方向的尺寸较水平配制滑板的要小，且排屑方面机床宽度方向的尺寸较水平配制滑板的要小，且排屑方便。水平床身配上倾斜放置的滑板和斜床身配置斜滑板的便。水平床身配上倾
12、斜放置的滑板和斜床身配置斜滑板的布局形式被中小型数控车床所普遍采用。这是由于此两种布局形式被中小型数控车床所普遍采用。这是由于此两种布局形式排屑容易，铁屑不会堆积在导轨上，也便于安装布局形式排屑容易，铁屑不会堆积在导轨上，也便于安装自动排泄器；操作方便，易于安装机械手，以宴现单机自自动排泄器；操作方便，易于安装机械手，以宴现单机自动化；机床占地面积小，外形简洁，美观，容易实现封方动化；机床占地面积小，外形简洁，美观，容易实现封方式防护。式防护。斜床身按导轨相对于地面倾斜的角度可分为斜床身按导轨相对于地面倾斜的角度可分为30、45、60、75和和90(称为立式床身称为立式床身)等几种。倾斜角度小
13、，等几种。倾斜角度小，排屑不便；倾斜角度大，导轨的导向性差，受力情况也差排屑不便；倾斜角度大，导轨的导向性差，受力情况也差。导轨倾斜角度的大小还会直接影响机床外形尺寸高度与。导轨倾斜角度的大小还会直接影响机床外形尺寸高度与宽度的比例。综合考虑各种因素中小规格的数控车床，宽度的比例。综合考虑各种因素中小规格的数控车床，其床身的倾斜角度以其床身的倾斜角度以60为宜。为宜。2）刀架的布局）刀架的布局数控车床的刀架是机床的重要组成部分，刀架是用于夹持数控车床的刀架是机床的重要组成部分，刀架是用于夹持切削刀具的，因此其结构直接影响机床的切削性能和切削切削刀具的，因此其结构直接影响机床的切削性能和切削效率
14、，在一定程度上刀架的结构和性能体现了数控车床效率，在一定程度上刀架的结构和性能体现了数控车床的设计与制造水平。目前的两坐标联动车床多采用的设计与制造水平。目前的两坐标联动车床多采用4工位工位的回转刀架，也有采用的回转刀架，也有采用6工位、工位、8工位、工位、10工位回转刀架工位回转刀架的。回转刀架在机床上的布局有两种形式：一种是用于加的。回转刀架在机床上的布局有两种形式：一种是用于加工盘类零件的回转刀架，其回转轴垂直于主轴；另一种是工盘类零件的回转刀架，其回转轴垂直于主轴；另一种是用于加工轴类和盘类零件的回转刀架，其回转轴平行于主用于加工轴类和盘类零件的回转刀架，其回转轴平行于主轴。如下图所示
15、。轴。如下图所示。3.数控车床的工作过程、分类、型号代码及特点：数控车床的工作过程、分类、型号代码及特点：（1）数控车床工作过程）数控车床工作过程 数控车床工作过程如下图所示数控车床工作过程如下图所示加加工工图图样样程程序序清清单单输输入入装装置置数数控控装装置置伺伺服服系系统统机机床床成成品品编编制制程程序序1）根据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、工艺）根据零件加工图样的要求确定零件加工的工艺过程、工艺参数和位移数据。参数和位移数据。2）用规定的代码和程序格式编写零件加工程序单，或应用自）用规定的代码和程序格式编写零件加工程序单，或应用自动编程系统进行零件加工程序设计。动编程系统进
16、行零件加工程序设计。3）根据程序单上的代码，通过操作面板的键盘，直接将加工）根据程序单上的代码，通过操作面板的键盘，直接将加工程序输入数控装置或采用微机存储加工程序，通过串行接程序输入数控装置或采用微机存储加工程序，通过串行接口或网络方式传送给数控装置或计算机直接数控口或网络方式传送给数控装置或计算机直接数控DNC（Direct Numerical Control）通信接口，可以边传送边加工）通信接口，可以边传送边加工。4）数控装置在事先存入的控制程序支持下，将代码进行处理）数控装置在事先存入的控制程序支持下，将代码进行处理和计算后，向车床的伺服系统发出相应的脉冲信号，通过和计算后，向车床的伺
17、服系统发出相应的脉冲信号，通过伺服系统使车床按预定的轨迹运动，已进行零件的加工。伺服系统使车床按预定的轨迹运动，已进行零件的加工。（2）数控车床分类及型号代码）数控车床分类及型号代码 1）数控车床的分类）数控车床的分类 按主轴位置分类，可分为卧式数控车床和立式数控车床按主轴位置分类，可分为卧式数控车床和立式数控车床两类。两类。卧式数控车床又可分为水平导轨卧式数控车床和倾斜导轨卧式数控车床又可分为水平导轨卧式数控车床和倾斜导轨卧式数控车床。卧式数控车床的轴线平行于水平面。卧式数控车床。卧式数控车床的轴线平行于水平面。立式数控车床主轴轴线垂直于水平面，一般采用圆形工作立式数控车床主轴轴线垂直于水平
18、面，一般采用圆形工作台装夹工件。这类车床主要用于加工径向尺寸大，轴向尺台装夹工件。这类车床主要用于加工径向尺寸大，轴向尺寸相对较小的大型复杂零件。寸相对较小的大型复杂零件。按功能分类，数控车床可分为经济型数控车床、全功能性数按功能分类，数控车床可分为经济型数控车床、全功能性数控车床和车削中心三类。控车床和车削中心三类。经济型数控车床通常配备经济型数控系统，由普通车床进行数经济型数控车床通常配备经济型数控系统，由普通车床进行数控改造而成。这类车床通常采用开环或半闭环伺服系统控制，控改造而成。这类车床通常采用开环或半闭环伺服系统控制，主轴多采用变频调速，结构与普通车床相似。主轴多采用变频调速，结构
19、与普通车床相似。全功能型数控车床一般采用后置转塔式刀架，可装刀具数量较全功能型数控车床一般采用后置转塔式刀架，可装刀具数量较多；主轴为伺服驱动；车床采用倾斜床身结构以便于排屑；数多；主轴为伺服驱动；车床采用倾斜床身结构以便于排屑；数控系统的功能较多，可靠性较好。控系统的功能较多，可靠性较好。车削中心在全功能数控车床的基础上，增加了车削中心在全功能数控车床的基础上，增加了C轴和动力头，更轴和动力头，更高级的数控车床带有刀库和自动换刀装置，可实现三轴（高级的数控车床带有刀库和自动换刀装置，可实现三轴（X轴轴、Z轴和轴和C轴）中任意两轴的联动控制。轴）中任意两轴的联动控制。按数控系统控制的轴数分类，
20、可分为两轴控制的数控机床按数控系统控制的轴数分类，可分为两轴控制的数控机床和四轴控制的数控机床。和四轴控制的数控机床。两轴控制的数控机床，机床上只有一个回转刀架，可实现两轴控制的数控机床，机床上只有一个回转刀架，可实现两坐标轴控制。两坐标轴控制。四轴控制的数控机床，机床上有两个回转刀架，可实现四四轴控制的数控机床，机床上有两个回转刀架，可实现四轴控制。轴控制。按数控系统分类，可分为按数控系统分类，可分为FANUC数控系统、数控系统、SIMENS数数控系统、国产数控系统和其它数控系统等。控系统、国产数控系统和其它数控系统等。FANUC数控数控系统由日本富士通公司研制开发，当前，该系统在我国得系统
21、由日本富士通公司研制开发，当前，该系统在我国得到了广泛应用。目前，在我国市场上，应用于车床的数控到了广泛应用。目前，在我国市场上，应用于车床的数控系统主要有系统主要有FANUC18iTA/TB、FANUC0iTA/TB/TC、FANUC0TD等。等。SIMENS数控系统由德国西门子公司研制开发，该系统在数控系统由德国西门子公司研制开发，该系统在我国数控机床中应用也相当普遍。目前，在我国市场上，我国数控机床中应用也相当普遍。目前，在我国市场上，常用的系统除常用的系统除SIMENS840D/C、SIMENS810T/M等型号等型号外，还有专门针对我国市场而开发的外，还有专门针对我国市场而开发的SI
22、MENS802S/C base line、SIMENS802D等型号。其中等型号。其中SIMENS802S系系统采用步进电机驱动，统采用步进电机驱动，SIMENS802C/D系统则采用伺服系统则采用伺服驱动。驱动。自自20世纪世纪80年代初期开始，我国数控系统的生产与研制年代初期开始，我国数控系统的生产与研制得到了飞速发展，并逐步形成了航天数控集团、机电集团得到了飞速发展，并逐步形成了航天数控集团、机电集团、华中数控、蓝天数控等以生产普及型数控系统为主的国、华中数控、蓝天数控等以生产普及型数控系统为主的国有企业，以及北京有企业，以及北京法那科、西门子数控（南京）有限公法那科、西门子数控（南京）
23、有限公司等合资企业的基本力量。目前，常用于车床的数控系统司等合资企业的基本力量。目前，常用于车床的数控系统有广州数控系统，如有广州数控系统，如GSK980T等；华中数控系统，如等；华中数控系统，如HNC21T等；北京航天数控系统，如等；北京航天数控系统，如CASNUC2100等等；南京仁和数控系统，如；南京仁和数控系统，如RENHE32T/90T/100T等除了等除了以上三种主流数控系统外，国内使用其它较多的数控系统以上三种主流数控系统外，国内使用其它较多的数控系统还有日本三菱数控系统和大森数控系统、法国施耐德数控还有日本三菱数控系统和大森数控系统、法国施耐德数控系统、西班牙法格数控系统和美国
24、系统、西班牙法格数控系统和美国AB数控系统等。数控系统等。2）数控车床的型号代码）数控车床的型号代码机床的类别代号，用大写的汉语拼音字母代表机床的类别。例机床的类别代号，用大写的汉语拼音字母代表机床的类别。例如，用如，用“C”表示表示“车床车床”，读，读“车车”。有的机床（如磨床）又由若。有的机床（如磨床）又由若干分类组成，分类代号用阿拉伯数字表示，置于类别代号之前干分类组成，分类代号用阿拉伯数字表示，置于类别代号之前，但第，但第1分类不予表示。分类不予表示。结构特性代号结构特性代号,为了区别主参数相同而结构不同的机床，如为了区别主参数相同而结构不同的机床，如CA6140和和C6140是结构有
25、区别而主参数相同的普通车床。是结构有区别而主参数相同的普通车床。当机床有通用特性代号，也有结构特性代号时，结构特性代当机床有通用特性代号，也有结构特性代号时，结构特性代号应排在通用特性代号之后。此外，结构特性代号字母是根号应排在通用特性代号之后。此外，结构特性代号字母是根据各类机床的情况分别规定的，在不同型号中的含义可以不据各类机床的情况分别规定的，在不同型号中的含义可以不同。通用特性代号已用的字母及字母同。通用特性代号已用的字母及字母“I”“O”不可作为结构不可作为结构特性代号使用。特性代号使用。机床的组和型别代号，每一类机床分为若干组，每组又分为机床的组和型别代号，每一类机床分为若干组，每
26、组又分为若干型。用两位数字作为组和型别代号，位于类别和特性代若干型。用两位数字作为组和型别代号，位于类别和特性代号之后，第一位数字表示组别，第二位数字表示型别。号之后，第一位数字表示组别，第二位数字表示型别。主参数，表示机床规格和加工能力的主要参数，用两位十进制数并以折算值表示。如车床的主参数是工件的最大回转直径，其mm数除10，即为主参数值。有时候，型号中除主参数外还需表明第二主参数（亦用折算值），以号分开。机床重大改进的序号性能和结构经过重大改进的机床，应机床重大改进的序号性能和结构经过重大改进的机床，应在原机床型号后面以英文字母在原机床型号后面以英文字母A、B、C、D 表示是第几表示是第
27、几次改进的序号，例如次改进的序号，例如Y7132A和和Z3040A都表明是第一次重都表明是第一次重大改进。大改进。此外，多轴机床的主轴数目，要以阿拉伯数字表示在型号此外，多轴机床的主轴数目，要以阿拉伯数字表示在型号后面，并用后面，并用分开，例如分开，例如C21406是加工最大棒料直径为是加工最大棒料直径为40mm的卧式六轴自动车床的型号表示方法。的卧式六轴自动车床的型号表示方法。机床型号举例机床型号举例 数控车床与普通车床相比有以下特点：数控车床与普通车床相比有以下特点：采用了全封闭或半封闭防护装置。采用封闭式防护装置可采用了全封闭或半封闭防护装置。采用封闭式防护装置可防止切屑或切削液飞出，避
28、免给操作者造成意外伤害。防止切屑或切削液飞出，避免给操作者造成意外伤害。主轴转速高，工件装夹安全可靠。数控车床大多采用了液主轴转速高，工件装夹安全可靠。数控车床大多采用了液压卡盘，夹紧力调整方便且可靠，同时也降低了操作工人压卡盘，夹紧力调整方便且可靠，同时也降低了操作工人的劳动强度。的劳动强度。可自动换刀。数控车床都采用自动回转刀架，在加工过程可自动换刀。数控车床都采用自动回转刀架，在加工过程中可自动换刀，能连续完成多道工序的加工。中可自动换刀，能连续完成多道工序的加工。主传动与进给传动分离。数控车床的主传动与进给传动采主传动与进给传动分离。数控车床的主传动与进给传动采用了各自独立的伺服电动机
29、，使传动链变得简单、可靠，用了各自独立的伺服电动机，使传动链变得简单、可靠，同时，各电动机既可单独运动，也可实现多轴联动。同时，各电动机既可单独运动，也可实现多轴联动。采用自动排屑装置。数控车床大多采用斜床身结构布局，采用自动排屑装置。数控车床大多采用斜床身结构布局，排屑方便，便于采用自动排屑装置。排屑方便，便于采用自动排屑装置。4.数控车床的发展趋势数控车床的发展趋势（1）高速、高精密化）高速、高精密化（2）高可靠性）高可靠性（3）功能复合化）功能复合化（4）智能化、网络化、柔性化和集成化）智能化、网络化、柔性化和集成化 任务二任务二 数控车床的基本操作数控车床的基本操作1.数控车床主要技术
30、参数及指标。数控车床主要技术参数及指标。(1)数控车床的主要技术参数包括床身与刀架最大回转直数控车床的主要技术参数包括床身与刀架最大回转直径、最大车削长度、最大车削直径等规格尺寸。径、最大车削长度、最大车削直径等规格尺寸。(2)数控车床的性能指标数控车床的性能指标 1）主轴系统的性能指标有：）主轴系统的性能指标有：较宽的调速范围和较高的回转精度。数控机床主轴采较宽的调速范围和较高的回转精度。数控机床主轴采用直流或交流电动机驱动，数控机床主轴普遍达到用直流或交流电动机驱动，数控机床主轴普遍达到500010000rmin，甚至更高的转速，对提高加工质量和各种，甚至更高的转速，对提高加工质量和各种小
31、孔的加工极为有利；主轴可以通过操作面板上的转速倍小孔的加工极为有利；主轴可以通过操作面板上的转速倍率开关直接改变转速，每档间隔率开关直接改变转速，每档间隔5，其调节范围为，其调节范围为50120。较高的刚度与抗振性。主轴部件的振动会影响加工工件的较高的刚度与抗振性。主轴部件的振动会影响加工工件的表面质量，刀具耐用度，主轴寿命，甚至可能因噪音影响工表面质量，刀具耐用度，主轴寿命，甚至可能因噪音影响工作环境，严重的情况还会使正常工作无法进行下去。作环境，严重的情况还会使正常工作无法进行下去。恒定的切削速度。在加工端面、锥面、圆弧时，为保证工恒定的切削速度。在加工端面、锥面、圆弧时，为保证工件内外一
32、致的表面粗糙度，主轴应具有恒定的切削速度件内外一致的表面粗糙度，主轴应具有恒定的切削速度(恒恒线速单位：线速单位：mm/min)。较好的热稳定性。主轴部件的热稳定性是知其限制热变形较好的热稳定性。主轴部件的热稳定性是知其限制热变形对加工精度影响的能力。热变形会使主轴伸长，使主轴轴承对加工精度影响的能力。热变形会使主轴伸长，使主轴轴承间隙发生变化。如果主轴轴承是用滑动轴承还会因润滑油黏间隙发生变化。如果主轴轴承是用滑动轴承还会因润滑油黏度变化影响轴承的承载能力。温升还会使主轴箱发生热变形度变化影响轴承的承载能力。温升还会使主轴箱发生热变形，造成主轴位置发生变化，影响加工精度。，造成主轴位置发生变
33、化，影响加工精度。2）进给系统的性能指标有：）进给系统的性能指标有：进给速度范围。进给速度是影响加工质量、生产效率和刀进给速度范围。进给速度是影响加工质量、生产效率和刀具寿命的主要因素，直接受到数控装置运算速度、机床运动具寿命的主要因素，直接受到数控装置运算速度、机床运动特性和工艺系统刚度的限制。数控机床的进给速度可达到特性和工艺系统刚度的限制。数控机床的进给速度可达到1030m/min。脉冲当量脉冲当量(分辨率分辨率)是是cNc重要的精度指标。有两个方面的重要的精度指标。有两个方面的内容，一是机床坐标轴可达到的控制精度内容，一是机床坐标轴可达到的控制精度(可以控制的最小可以控制的最小位移增量
34、位移增量)，表示，表示cNc每发出一个脉冲时坐标轴移动的距离，每发出一个脉冲时坐标轴移动的距离，称为实际脉冲当量或外部脉冲当量；二是内部运算的最小单称为实际脉冲当量或外部脉冲当量；二是内部运算的最小单位，称之为内部脉冲当量，一般内部脉冲当量比实际脉冲当位，称之为内部脉冲当量，一般内部脉冲当量比实际脉冲当量设置得要小，为的是在运算过程中不损失精度，数控系统量设置得要小，为的是在运算过程中不损失精度，数控系统在输出位移量之前自动将内部脉冲当量转换成外部脉冲当在输出位移量之前自动将内部脉冲当量转换成外部脉冲当量量。数控机床的加工精度和表面质量取决于脉冲当量数的大小。数控机床的加工精度和表面质量取决于
35、脉冲当量数的大小。普通数控机床的脉冲当量一般为普通数控机床的脉冲当量一般为0.001mm，简易数控机床的，简易数控机床的脉冲当量一般为脉冲当量一般为0.002mm，精密或超精密数控机床的脉冲当，精密或超精密数控机床的脉冲当量一般为量一般为0.00011mm，脉冲当量越小数控机床的加工精，脉冲当量越小数控机床的加工精度和表面质量越高。度和表面质量越高。定位精度和重复定位精度。定位精度是指数控机床工作定位精度和重复定位精度。定位精度是指数控机床工作台或其他运动部件实际运动位置与指令位置的一致程度，台或其他运动部件实际运动位置与指令位置的一致程度，其不一致的差量即为定位误差。引起定位误差的因素包括其
36、不一致的差量即为定位误差。引起定位误差的因素包括伺服系统、检测系统、进给系统误差，以及运动部件导轨伺服系统、检测系统、进给系统误差，以及运动部件导轨的几何误差等。定位误差直接影响加工零件的尺寸精度。的几何误差等。定位误差直接影响加工零件的尺寸精度。重复定位精度是指在相同的操作方法和条件下，在完成规重复定位精度是指在相同的操作方法和条件下，在完成规定操作次数过程中得到结果的一致程度。重复定位精度一定操作次数过程中得到结果的一致程度。重复定位精度一般是呈正态分布的偶然性误差，它会影响批量加工零件的般是呈正态分布的偶然性误差，它会影响批量加工零件的一致性，是一项非常重要的性能指标。一般数控机床的定一
37、致性，是一项非常重要的性能指标。一般数控机床的定位精度为位精度为性能指标有：性能指标有：0.0lmm，重复定位精度为，重复定位精度为0.005mm。3）刀具系统性能指标包括刀架工位数、工具孔直径、刀杆尺寸、）刀具系统性能指标包括刀架工位数、工具孔直径、刀杆尺寸、换刀时间、重复定位精度等内容。加工中心刀库容量与换刀时间换刀时间、重复定位精度等内容。加工中心刀库容量与换刀时间直接影响其生产率，通常中小型加工中心的刀库容量为直接影响其生产率，通常中小型加工中心的刀库容量为1660把，大型加工中心可达把，大型加工中心可达100把以上。换刀时间是指自动换刀系统把以上。换刀时间是指自动换刀系统将主轴上的刀
38、具与刀库中的刀具进行交换所需要的时间一般可将主轴上的刀具与刀库中的刀具进行交换所需要的时间一般可在在520s的时间内完成换刀。的时间内完成换刀。4)电气性能指标包括主电动机、伺服电动机的规格型号和功率等。电气性能指标包括主电动机、伺服电动机的规格型号和功率等。5)冷却系统性能指标包括冷却箱容量、冷却泵输出量等。冷却系统性能指标包括冷却箱容量、冷却泵输出量等。6)外形尺寸性能指标：表示为长外形尺寸性能指标：表示为长宽宽高。高。7)机床重量机床重量。2.SIEMENS 802D系统数控车床操作面板及控制面板介绍系统数控车床操作面板及控制面板介绍认识认识 SIEMENS 802D 系统操作面板是系统
39、操作面板是学会机床操作的第一步，右图为学会机床操作的第一步，右图为 SIEMENS 802D 系统控制面板。系统控制面板。其按键功能解释见下表其按键功能解释见下表下图下图 为为 SIEMENS 802D 系统编辑面板。其按键功能解释见下表系统编辑面板。其按键功能解释见下表如下图所示，是如下图所示，是SIEMENS 802D 系统屏幕显示画面，系统屏幕显示画面，状态区状态区应用区应用区说明及软键区说明及软键区 状态区：状态区主要显示当前操作状态、报警信息、程序状态区：状态区主要显示当前操作状态、报警信息、程序状态、显示加工程序信息等。状态、显示加工程序信息等。应用区：显示程序、刀具、进给量、转速
40、、位置、参数等应用区：显示程序、刀具、进给量、转速、位置、参数等信息，不同状态时，显示不同的画面。信息，不同状态时，显示不同的画面。说明及软键区：对应不同的功能，操作不同的软菜单按键说明及软键区：对应不同的功能，操作不同的软菜单按键根据不同的要求进行控制根据不同的要求进行控制。任务三任务三 程序的编辑与输入程序的编辑与输入 1.程序结构程序结构 （1）程序名）程序名 每一个程序都有一个程序名，在编制程序时可以按以下规则确每一个程序都有一个程序名，在编制程序时可以按以下规则确定程序名：定程序名：开始的两个符号必须是字母，其后的符号可以是字母开始的两个符号必须是字母，其后的符号可以是字母,数字或数
41、字或下划线，最多为下划线，最多为8个字符，不得使用分隔符。个字符，不得使用分隔符。例：例：RAHMEN52 （2）功能和结构）功能和结构 NC程序由各个程序段组成；每一个程序段执行一个加工程序由各个程序段组成；每一个程序段执行一个加工步骤。一个程序段中含有执行一个工序所需的全部数据。步骤。一个程序段中含有执行一个工序所需的全部数据。程序段由若干个字和段结束符程序段由若干个字和段结束符“LF”组成。在程序编写过组成。在程序编写过程中进行换行时或按输入键时可以自动产生段结束符。最程中进行换行时或按输入键时可以自动产生段结束符。最后一个程序段包含程序结束符：后一个程序段包含程序结束符：M2。（3）字
42、顺序及其说明）字顺序及其说明 程序段中有很多指令时建议按如下顺序程序段中有很多指令时建议按如下顺序:N G X Z F S T D M 具体说明如下：具体说明如下：N 程序段号程序段号 019999 以以5或或10为间隔选择程序段号，以便以后插入程序段时不会为间隔选择程序段号，以便以后插入程序段时不会改变程序段号的顺序。改变程序段号的顺序。G 准备功能准备功能 0199 X Z 坐标或增量值坐标或增量值 0.00199999.99 F 进给速度进给速度 0.00199999.99 S 主轴转速主轴转速 T 刀具号刀具号 D 刀具补偿地址刀具补偿地址 M 辅助功能辅助功能（4）字结构及地址）字结
43、构及地址 1）功能和结构）功能和结构 字是组成程序段的元素字是组成程序段的元素,由字构成控制器的指令由字构成控制器的指令 字由以下几部分组成：字由以下几部分组成：地址符，地址符一般是一字母。地址符，地址符一般是一字母。数值，数值是一个数字串，它可以带正负号和小数点。正号数值，数值是一个数字串，它可以带正负号和小数点。正号可以省略不写。可以省略不写。2）多个地址符）多个地址符 一个字可以包含多个字母，数值与字母之间用一个字可以包含多个字母，数值与字母之间用符号符号“=”隔开。举例：隔开。举例：CR=5.23，此外，此外，G功能也可以通过一功能也可以通过一个符号名进行调用。举例：个符号名进行调用。
44、举例：SCALE；打开比例系数。；打开比例系数。3）扩展地址）扩展地址 对于如下地址：对于如下地址：R 计算参数、计算参数、H 功能、功能、I，J，K 插补参数。插补参数。地址可以通过地址可以通过1到到4个数字进行地址扩展。在这种情况下，其数个数字进行地址扩展。在这种情况下，其数值可以通过值可以通过“=”进行赋值。进行赋值。举例：举例：R10=6.234 H5=12.1 I1=32.67 2.数控机床的有关功能数控机床的有关功能（1）准备功能）准备功能 准备功能也称准备功能也称 G 功能或功能或 G 代码，由地址符代码，由地址符 G 加两位数值构加两位数值构成该功能的指令。成该功能的指令。G
45、功能指令用来规定坐标平面、坐标系、功能指令用来规定坐标平面、坐标系、刀具和工件的相对运动轨迹、刀具补偿、单位选择、坐标偏刀具和工件的相对运动轨迹、刀具补偿、单位选择、坐标偏置等多种操作。置等多种操作。G 功能指令分若干组（指令群），有模态功功能指令分若干组（指令群），有模态功能指令和非模态功能指令之分。非模态能指令和非模态功能指令之分。非模态 G 功能指令只在所在功能指令只在所在程序段中有效，因此也称做一次性代码。模态功能指令可与程序段中有效，因此也称做一次性代码。模态功能指令可与同组同组 G 功能指令互相注销，模态功能指令互相注销，模态 G 功能指令一旦被执行，则功能指令一旦被执行，则一直有
46、效，直至被同组一直有效，直至被同组 G 功能指令注销为止。不同组的功能指令注销为止。不同组的 G 指指令可放在同一程序段中；在同一程序段中有多个同组的令可放在同一程序段中；在同一程序段中有多个同组的 G 代代码时，以最后一个为准。我国依据码时，以最后一个为准。我国依据 150 1056 一一 1975(E）制定了制定了 JB 3208 一一 1983 标准。标准。各个国家，甚至在同一个国家内，数控系统的各个国家，甚至在同一个国家内，数控系统的 G 代码含义并代码含义并未真正统一。未真正统一。（2）辅助功能）辅助功能 辅助功能也称辅助功能也称M功能，它是指令机床做一些辅助动作功能，它是指令机床做
47、一些辅助动作的代码。如：主轴的旋转、冷却液的开、关等。的代码。如：主轴的旋转、冷却液的开、关等。ISO标准中标准中M功能从功能从M00至至M99，共有，共有100种。种。（3）进给功能）进给功能 进给功能一般也称进给功能一般也称F功能，用功能，用F功能可以直接定义刀具的功能可以直接定义刀具的进给速度，进给速度，F功能用字母功能用字母F及及F后的数字表示，其切削进给后的数字表示，其切削进给速度单位是速度单位是mm/min或或mm/r，由代码，由代码G94、G95确定。进确定。进给功能给功能F值在值在G1、G2、G3、G5插补方式中生效，并一直插补方式中生效，并一直有效直到被一个新的地址有效直到被
48、一个新的地址F取代。取代。G94定义进给速度单位：定义进给速度单位：mm/min G95定义进给速度单位：定义进给速度单位：mm/r （4）主轴转速功能）主轴转速功能 主轴转速功能用来指定主轴的转速，单位为主轴转速功能用来指定主轴的转速，单位为 r/min，地址，地址符使用符使用 S，所以又称为，所以又称为 S 功能或功能或 S 指令。指令。S 功能按照准备功能按照准备功能功能 G 代码的种类，执行以下两种不同的控制。代码的种类，执行以下两种不同的控制。1）用用 G96 方式的指令方式的指令 G96是接通恒线速控制的功能。此时，用是接通恒线速控制的功能。此时，用 S 指定的数值表示指定的数值表
49、示切削速度，单位切削速度，单位mm/min。数控装置依刀架在。数控装置依刀架在X轴的位置计轴的位置计算出主轴的转速，自动而连续地控制主轴转速，使之始终达算出主轴的转速，自动而连续地控制主轴转速，使之始终达到由到由 S 功能所指定的切削速度，即主轴转速功能所指定的切削速度，即主轴转速直径直径=常数。常数。从从G96程序段开始，地址程序段开始，地址S下的常数作为切削线速度处理。下的常数作为切削线速度处理。G96为模态有效，直到被同组中其他为模态有效，直到被同组中其他G功能指令（功能指令（G97）替）替代为止。代为止。转速上限转速上限LIMS=根据切削速度公式根据切削速度公式SD=1000S/D，当
50、工件从大直径，当工件从大直径加工至小直径时，主轴转速可能提高的非常大。特别加工至小直径时，主轴转速可能提高的非常大。特别是加工端面时，当车到工件中心时，转速将变的无穷是加工端面时，当车到工件中心时，转速将变的无穷大，这是绝对不允许的。因而，可以通过大，这是绝对不允许的。因而，可以通过“LIMS=”限定主轴转速极限值，限定主轴转速极限值，LIMS地址下的值只对地址下的值只对G96功功能生效。能生效。2）用）用 G97 方式的指令方式的指令 G97 是取消恒线速控制的功能，此时使用是取消恒线速控制的功能，此时使用 S 指定指定的数值表示主轴每分钟的转数，单位为的数值表示主轴每分钟的转数，单位为r/
