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1、毕 业 论 文专 业： 机电一体化 班级学号： 机电一体化 1302 班 - 学生姓名： 指导教师： 二一六年 二 月甘肃有色冶金职业技术学院毕业论文华中数控系统指令举例与应用Instructions for example and application of huazhong nc system专业班级：机电 1302 班学生姓名：指导教师： 系 别：机电工程系2016 年 02 月摘 要数控技术是现代制造技术的基础，它的广泛应用，使普通机械被数控机械所代替，全球制造业发生了根本性变化。其中表现最明显的是：大量的普通机床被高精度化、高效加工、多功能化、复合化、高速度化、高智能化的数控机床所
2、取代。于是，我们对于数控机床的编程特别是数控系统指令的应用进行了研究。同时又由于车床的加工范围比较广泛，为了提高工作效率，提高生产率，能够加快发展社会经济，这就使得对数控车床数控系统指令的应用研究显得尤为重要。本文主要介绍了数控加工的程序编制基础，和对数控车床数控系统指令进行了研究。使我们对数控系统指令熟练掌握并且能够灵活的应用。关键词： 数控机床；数控车床；数控编程；数控系统指令；数控加工I目 录引 言 .11 概 述 .211 数控编程的基本概念 .212 数控编程方法简介 .22 数控编程的基础 .421 编程的几何基础 .422 编程的工艺基础 .623 数控程序编制的内容与步骤 .8
3、3 数控标准 .1131 数控程序编制的国际标准和国家标准 .1132 程序结构与程序段格式 .1233 数控系统的指令代码 .1434 国际标准化组织规定的准备功能指令代码G 代码 .1535 辅助功能指令M 代码 .174 车削加工程序编制的特点 .215 华中数控车床编程实例 .22结 论 .29参 考 文 献 .30致 谢 .31甘肃有色冶金职业技术学院 2016 届毕业论文1引 言在制造业中，特别值得提出的是机械制造业，也就是机械工业，它是制造业的基础与核心，在今天，尽管信息科技迅猛发展、高科技日新月异，但仍然改变不了制造业，更改变不了机械制造业的基础地位。机械制造业是提供生产工具、
4、生活资料、科技手段、国防装备的依托，是现代化的动力源之一。马克思在资本论中有段名言，至今仍熠熠生辉：“大工业必须掌握它特有的生产资料，即机器本身，必须用机器生产机器。这样，大工业才能建立起与自己相适应的技术基础，才能得以自立。 ”生产机器的机器，中文称为“机床” （英文称为“Machine Tool”（机器工具） ；德文叫做“Werkzenugmashine” （工具机器） ） 。可以说，没有制造业，就没有工业；而没有机械制造业，就没有独立的工业。因此，发展机械制造业是发展国民经济和生产力的一项关键而又基础的战略措施。作为“机器工具”或“工具机器”的机床，随着科技的发展也在发生深刻的变化。控制
5、论、计算机技术、特别是内涵更为广泛的信息技术和管理科学同机械制造技术相结合成为当今蓬勃发展的先进制造技术。而先进制造技术的核心就是“数字化” ，同时作为同先进制造技术相应的先进机床，它发展的关键技术就是数控技术。数控技术是先进制造技术的技术基础，自然，体现着数控技术的数控机床和数控技术本身就理所当然地成为制造业关注的焦点。有专家预言：21 世纪机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。然而，在国内，由于数控机床具有价格低廉、操作使用方便等优点，特别是非常适合我国经济基础薄弱、人口众多的基本国情，因此，数控机床在我国的使用非常普及，普通机床的数控化改装也使用得比较广泛。可是，对于数控机床的编程特
6、别是数控系统指令的应用研究却很不够。因此，有必要也有可能对其进行有效的研究。由于车床的加工范围较广泛、价格便宜、且把普通车床改造为数控车床。这就使得对数控车床数控指令的应用研究显得尤为重要。在数控车床上，由于数控系统简单，虽然一般具有一定的局部循环功能，但固定循环功能一般却很少，以CK0630 车床为例，它本身仅仅具有螺纹加工固定循环指令，这就可能使复杂零件的数控加工程序较长。而数控系统由于内存的限制却要求数控加工程序尽可能地短。同时，数控机床又一般采用开环控制的控制方式，其机床本身的精度比闭环控制或半闭环控制的数控机床低。因此，如何尽量缩短加工程序以及用较短的数控加工程序来达到高精度的零件加
7、工要求，这是我们在使用数控车床时应注意的一个重要问甘肃有色冶金职业技术学院 2016 届毕业论文2题。甘肃有色冶金职业技术学院 2016 届毕业论文31 概 述11 数控编程的基本概念在数控车床上加工零件时，一般首先需要编写零件加工程序，即用数字形式的指令代码来描述被加工零件的工艺过程、零件尺寸和工艺参数（如主轴转速、进给速度等） ，然后将零件加工程序输入数控装置，经过计算机的处理与计算，发出各种控制指令，控制机床的运动与辅助动作，自动完成零件的加工。当变更加工对象时，只需重新编写零件加工程序，而机床本身不需要任何调整就能把零件加工出来。这种根据被加工零件的图纸及其技术要求、工艺要求等切削加工
8、的必要信息，按数控系统所规定的指令和格式编制的数控加工指令序列，就是数控加工程序，或称零件程序。要在数控机床上进行加工，数控加工程序是必须的。制备数控加工程序的过程称为数控加工程序编制，简称数控编程（NC programming） ，它是数控加工中一项极为重要的工作。12 数控编程方法简介数控编程方法可以分为两类：一类是手工编程；另一类是自动编程。（1）手工编程 手工编程是指编制零件数控加工程序的各个步骤，即从零件图纸分析、工艺决策、确定加工路线和工艺参数、计算刀位轨迹坐标数据、编写零件的数控加工程序单直至程序的检验，均由人工来完成。对于点位加工或几何形状不太复杂的平面零件，数控编程计算较简单
9、，程序段不多，手工编程即可实现。但对轮廓形状由复杂曲线组成的平面零件，特别是空间复杂曲面零件，数值计算则相当烦琐，工作量大，容易出错，且很难校对。据资料统计，对于复杂零件，特别是曲面零件加工，用手工编程时，一个零件的编程时间与在机床上实际加工时间之比，平均为 30：1。数控机床不能开动的原因中，有 20%30%是由于加工程序不能及时编制出来而造成的。因此，为了缩短生产周期，提高数控机床的利用率，有效地解决各种模具及复杂零件的加工问题，采用手工编程已不能满足要求，而必须采用自动编程方法。(2) 自动编程进行复杂零件加工时，刀位轨迹的计算量非常大，有些时候，甚至是不现实的。如何利用计算机技术协助人
10、们完成加工程序的编制，导致了自动编程技术的发展。自动编程按照编程信息的输入与计算机对信息的处理方式不同，可以分为以自甘肃有色冶金职业技术学院 2016 届毕业论文4动编程语言为基础的自动编程方法和以计算机辅助设计为基础的图形交互式自动编程方法。以语言为基础的自动编程方法是一种早期的自动编程方法，在编程时编程人员是依据所用数控语言的编程手册以及零件图样，以语言的形式表达出加工的全部内容，然后再把这些内容全部输入到计算机中进行处理，制作出可以直接用于数控机床的加工程序。以计算机辅助设计为基础的图形交互式自动编程方法是现代CADCAM 集成中常用的方法，在编程时编程人员首先要对零件图样进行工艺分析，
11、确定构图方案，其后利用计算机辅助设计（CAD）或自动编程软件本身的零件造型功能，构建出零件几何形状，其后还需利用计算机辅助制造（CAM）功能，完成工艺方案的指定、切削用量的选择、刀具及其参数的设定，自动计算并生成刀位轨迹文件，利用后置处理功能生成特定数控系统用加工程序，这种自动编程方式称为图形交互式编程。这种自动编程系统是一种 CAD 和 CAM 相结合的自动编程系统。甘肃有色冶金职业技术学院 2016 届毕业论文52 数控编程的基础21 编程的几何基础（1） 机床坐标系机床坐标系是机床上固有的坐标系，它用于确定被加工零件在机床中的坐标、机床运动部件的特殊位置（如换刀点、参考点）以及运动范围（
12、如行程范围、保护区）等。数控机床采用 ISO 统一标准右手直角笛卡儿坐标系。机床坐标轴的命名方法如图 11 所示，三个坐标轴互相垂直，其中三个手指所指的方向分别为 X 轴、Y轴和 Z 轴的 正方向。此外，当机床运动多于 X、Y、Z 三个坐标时，则用 U、V、W 表示平行于 X、Y、Z 轴的第二组直线运动坐标，如果还有第三组直线运动，则分别命名为 P、Q、R。用 A、B、C 分别表示绕 X、Y、Z 轴的旋转运动，其转动的正方向用右手螺旋定则，第二组回转运动，可命名为 D、E。在编程时，为了编程的方便和统一，不论在加工中是刀具移动，还是被加工工件移动，一般都假定工件相对静止不动，而刀具在移动，并同
13、时规定刀具远离工件的方向作为坐标的正方向。如果把刀具看作相对静止不动，工件移动，那么，坐标轴的符号右上角应加标注记（ ） ，如 X、Y 、Z等。标准规定：数控机床的主轴与机床坐标系的 Z 轴重合或平行。各种数控机床的坐标系见有关的标准规定。图 11 右手直角坐标系（2） 机床零点与参考点机床坐标系的原点称为机床零点。机床零点是机床上的一个固定点，由机床甘肃有色冶金职业技术学院 2016 届毕业论文6制造厂确定。它是其它所有坐标系，如工件坐标系、编程坐标系以及机床参考点的基准点。数控车床的零点一般设在主轴前端面的中心，坐标系是从机床零点开始建立的 X、Z 轴二维坐标系。Z 轴与主轴平行，为纵向进给方向；X 轴与主轴垂直，为横向
