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1、目 录绪 论2数控机床概述3数控车项目一10数控车项目二21项目3 数控车床编程与操作（2）28（数控车项目三）28习作一 数控车床的基本操作37课题一：程序的输入与编辑37课题二：数控车床的基本操作39习作二 循环指令的应用42习作三 数控车床编程与操作练习45习作四 数控车床编程与操作练习47习作五 数控车床编程与操作练习49第四章 数控铣床编程与操作50习作六 数控铣床编程与操作练习69课题一 数控铣床的操作面板介绍69课题二 数控铣床的基本操作70习作七 数控铣床编程与操作练习72习作八 数控铣床编程与操作练习74习作九 数控铣床编程与操作练习76总 复 习78绪 论一、课程的名称课程
2、名称：数控编程与操作；学分：3分；课时：2周。二、课程的相关背景数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，它是集传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术，网络通信技术和光机电技术等于一体的现代制造业的基础技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。数控装备则是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透而形成的机电一体化产品。数控技术是制造自动化的基础，是现代制造装备的灵魂核心，是国家工业和国防工业现代化的重要手段，关系到国家战略地位，体现国家综合国力水平，其水平的高低和数控装备拥有量的多少是
3、衡量一个国家工业现代化的重要标志。1、数控技术的产生数控技术是随着数控机床而发展起来的。数控机床（Numerical Control Machine Tools）是用数字代码形式的信息（程序指令），控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。 数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的，其过程大致如下： 1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。1949年，该公司与美国麻省理工学院（MIT）开始共同研究，并于195
4、2年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心（ MC Machining Center），使数控装置进入了第二代。1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。 60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统（简称 DNC），又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统（简称 CNC），使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的
5、微型计算机数控装置（简称 MNC），这是第五代数控系统。20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。 20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。2、我国数控技术的现状加入世贸组织后，中国正在逐步变成“世界制造中心”，不但如此，我们还要逐步变为“世界制造强国”。为了增强竞争能力，制造企业已开始广泛使用先进的数控技术。据
6、统计，制造业较发达的德国、美国、日本等国家的数控机床占生产设备的70%以上，我国制造业与国际先进工业国家相比还存在着很大的差距，据机械协会统计，目前我国制造业数控机床拥有量不足总量的2%，对于目前我国现有的有限数量的数控机床也未能充分利用。虽然原因是多方面的，但数控人才的匮乏无疑是主要原因之一。据统计，目前我国数控机床操作工短缺60万左右。“月薪6000难聘数控技工”、“年薪16万招不到模具技工”成为全社会普遍关注的热点问题。随着制造业信息化工程的进一步推进，利用高新技术和先进适用技术改造提升传统产业，提高企业的技术装备水平和产品竞争力，制造设备的大规模数控化，社会对数控技术人才的需求也将进一
7、步增加。3、与数控加工技术有关的工作岗位：（1） 数控机床操作工（2） 数控加工工艺设计及程序编制（3） 数控机床管理与维修（4） 数控加工生产的组织管理（5） 销售及技术服务4、数控技术人才需求结构：2003年4月1617日教育部职成教司教学处，聘请行业、企业专家，召开了“职业院校数控加工技术领域培养技能型紧缺人才研讨会”。会上专家提出了制造业对数控人才的需求结构，制造业对于数控机床操作人员和数控工艺编程人员的需求占人才需求总量的90%以上；对数控机床维修、维护人员的需求虽然迫切，但占需求总量的比例较低。目前生产一线的各种数控人才主要有两个来源：一是大学本科、高职和中职的机电一体化或数控技术
8、等专业的毕业生，他们最大的缺陷就是缺乏工艺经验，同时，由于学校专业课程分工过窄，难以满足某些企业对加工、编程和维修一体化的复合型人才的要求。另一个是从企业现有员工中挑选人员参加不同层次的数控技术中、短期培训，以适应企业对数控人才的急需。这些人员一般具有企业所需的工艺背景、比较丰富的实践经验，但是知识面较窄，特别是对计算机应用技术和计算机数控系统不太了解。对制造业企业的调研分析得出，企业对数控技术人才有以下三个需求层次，所需掌握的知识、能力结构也各不同：（1）蓝领层数控操作技工：精通机械加工和数控加工工艺知识，熟练掌握数控机床的操作和手工编程，了解自动编程和数控机床的简单维护维修。（2）灰领层
9、数控编程员：掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作，掌握复杂模具的设计和制造专业知识，熟练掌握三维CAD/CAM软件，熟练掌握数控手工和自动编程技术。 数控机床维护、维修人员：掌握数控机床的机械结构和机电联调，掌握数控机床的操作与编程，熟悉各种数控系统的特点、软硬件结构、PLC和参数设置，精通数控机床的机械和电气的调试和维修。（3）金领层即数控通才：具备并精通数控操作技工、数控编程员和数控维护、维修人员所需掌握的综合知识，并在实际工作中积累了大量实际经验，知识面很广。精通数控机床的机械结构设计和数控系统的电气设计，掌握数控机床的机电联调。能自行完成数控系统的选型、数控机床电气系统的设计、安装、调
10、试和维修。能独立完成机床的数控化改造。数控技术人才的需求单位：军工企业、国家重大装备制造企业是我国数控技术人才需求比较集中的企业；民营经济的飞速发展加大了对各种数控应用人员需求，特别是集中在我国经济发达地区的模具制造企业和汽车零部件制造企业数控人才更是供不应求。三、课程的内容与结构：观看数控车加工碟片1数控机床加工零件的过程（6分钟）观看数控铣床加工零件过程碟片（38分钟）铣床碟片9铣削类零件加工实例1、制定工艺方案21（0-21）2、制作坐标简图（21-25）3、工件的安装5（37-43）4、零件的加工7（49-56）课程的结构：绪论第一章 数控机床概述第二章 数控编程基础第三章 数控车床编
11、程与操作第四章 数控铣床编程与操作四、课程的教学目标本课程通过理论教学与现场练习，使学生了解数控机床的基本组成情况；掌握数控编程基础知识；掌握数控车床、数控铣床的基本编程和操作方法。通过本课程的学习应能够对如下类型的零件进行数控编程和加工：1、车削类零件： 2、铣削类零件：五、课程的学习要求1、不无故缺课；2、上课认真听讲；3、作业及时、认真地完成；4、课堂实训时认真准备、遵守操作规程。六、课程的考核方式平时成绩60%+期末测验40%平时成绩主要由：出勤率、作业、上课情况三部分组成期末测验主要由：操作考试和笔试两部分组成数控机床概述一、数控机床的有关术语 数字控制（Numerical Cont
12、rol NC）是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行可编程控制的自动化方法。 数控技术（Numerical Control Technology）采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。 数控机床（Numerical Control Machine Tools） 是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。它是数控技术典型应用的例子。 数控系统（Numerical Control System）是实现数字控制的装置。 计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）是以计算机为核心的数控系统。二、数控机
13、床的组成及其工作原理 数控机床的组成数控机床是一种利用数控技术，按照事先编好的程序实现动作的机床。它是由控制介质、输入装置、数控装置、伺服系统、机床等组成，如图 所示。机床伺服系统数控装置输入装置程序载体 位置反馈信号 辅助动作信号图1、程序载体（控制介质）控制介质是记录零件加工程序的一种群英会。数控机床是按照输入的加工零件程序运行的。零件加工程序中，包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数（走刀量、主轴转速等）和辅助运动等。将零件加工程序用一定的格式和代码，存储在一种载体上，这种载体就叫控制介质。如穿孔纸带、盒式磁带或软磁盘等，再通过数控机床的输入装置，可将程序信息输入到CNC单元内。2
14、、输入装置 输入装置的作用是将控制介质上的有关加工信息数控代码变成相应的电脉冲信号，传送并存入数控装置内。根据控制介质的不同，相应有不同的输入装置。例如：对于穿孔纸带，配用光电阅读机；对于盒式磁带，配用录放机；对于软磁盘，配用软盘驱动器和驱动卡。有时为了用户方便，数控机床可以同时具备两种输入装置。现代数控机床还可以不用任何程序载体，直接将零件的加工程序通过数控装置上的键盘输入单元，这就是手动方式（）输入；或者将上级机或存储在计算机硬盘上的加工程序用通信方式直接输入单元。 、数控装置（单元） 数控装置是数控机床的核心，它接受输入装置送来的脉冲信号，经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运算和
15、逻辑处理后，输出各种信号和指令控制机床的各个部分，进行规定的有序的动作，实现数控机床的各种功能。它包含微计算机的电路，各种接口电路、CRT显示器等硬件及相应的软件。 、伺服系统伺服系统主要根据数控装置送来的速度及位置指令，经过处理，驱动机床的进给运动部件，完成指令规定的运动。它主要由驱动控制电路、功率放大电路、伺服电动机等执行装置组成。它的伺服精度和动态响应是影响数控机床加工精度、表面质量和生产率的重要因素之一。5、位置返馈系统 位置返馈系统主要由检测元件和相应的电路组成，主要是检测速度和位移，并将信息反馈于数控装置，实现闭环控制以保证数控机床的加工精度。6、机床本体机床本体是数控机床实现制造加工的执行部件。主要由主传动系统、进给传动系统（工作台、拖板以及相应的传动机构）、支承件（立柱、床身等）以及辅助装置（如排屑装置）等组成。 数控机床的工作原理:数控机床在加工零件时，首先应根据零
