目录
一、数控加工专业解释
二、常见数控加工机床简述
三、数控加工程序示例
四、此次数控加工中心内容
五、数控加工的发展前景
六、数控加工实训心得体会
2 3 5 10 14 15
………………………………………………………………1
一、数控加工专业解释
数控加工（numerical control machining，计算机数控
CNC），是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。
数控技术起源于航空工业的需要，20世纪40年代后期，美国一家直升机公司提出了数控机床的初始设想，1952年美国麻省理工学院研制出三坐标数控铣床。50年代中期这种数控铣床已用于加工飞机零件。60年代，数控系统和程序编制工作日益成熟和完善，数控机床已被用于各个工业部门，但航空航天工业始终是数控机床的最大用户。一些大的航空工厂配有数百台数控机床，其中以切削机床为主。数控加工的零件有飞机和火箭的整体壁板、大梁、蒙皮、隔框、螺旋桨以及航空发动机的机匣、轴、盘、叶片的模具型腔和液体火箭发动机燃烧室的特型腔面等。数控机床发展的初期是以连续轨迹的数控机床为主，连续轨迹控制又称轮廓控制，要求刀具相
2 对于零件按规定轨迹运动。以后又大力发展点位控制数控机床。点位控制是指刀具从某一点向另一点移动，只要最后能准确地到达目标而不管移动路线如何。
数控加工，就是泛指在数控机床上进行零件加工的工艺过程。数控机床是一种用计算机来控制的机床，用来控制机床的计算机，不管是专用计算机、还是通用计算机都统称为数控系统。数控机床的运动和辅助动作均受控于数控系统发出的指令。而数控系统的指令是由程序员根据工件的材质、加工要求、机床的特性和系统所规定的指令格式(数控语言或符号)编制的。数控系统根据程序指令向伺服装置和其它功能部件发出运行或终断信息来控制机床的各种运动。当零件的加工程序结束时，机床便会自动停止。任何一种数控机床，在其数控系统中若没有输入程序指令，数控机床就不能工作。机床的受控动作大致包括机床的起动、停止；主轴的启停、旋转方向和转速的变换；进给运动的方向、速度、方式；刀具的选择、长度和半径的补偿；刀具的更换，冷却液的开起、关闭等。
二、常见数控加工机床简述
3 常见的数控加共机床有如下：
1、数控车
数控车床是数字程序控制车床的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身，是国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床。
数控车床可分为卧式和立式两大类。卧式车床又有水平导轨和倾斜导轨两种。档次较高的数控卧车一般都采用倾斜导轨。按刀架数量分类，又可分为单刀架数控车床和双刀架数控车，前者是两坐标控制，后者是4坐标控制。双刀架卧车多数采用倾斜导轨。
2、数控铣（CNC Milling）
数控铣床是在普通铣床上集成了数字控制系统，可以在程序代码的控制下较精确地进行铣削加工的机床。 如图所示，数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的,两者的加工工艺基本相同,结构也有些相似,但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床。
数控铣或手动铣是用来加工棱柱形零件的机加工工艺。有一个旋转的圆柱形刀头和多个出屑槽的铣刀通常称为端铣刀或立铣刀，可沿不同的轴运动，用来加工狭长 空、沟槽、外轮廓等。进行铣削加工的机床称为铣床，数控铣床通常是指数控加工中心。 铣削加工包括手动铣和数控铣，铣削加工在机加工车间进行。
3、数控加工中心
数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5～10倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工，对
4 形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。
数控加工中心是一种功能较全的数控加工机床。它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库，刀库中存放着不同数量的各种刀具或检具，在加工过程中由程序自动选用和更换。这是它与数控铣床、数控镗床的主要区别。加工中心是一种综合加工能力较强的设备，工件一次装夹后能完成较多的加工步骤，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5～10倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工。加工中心对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。特别是对于必需采用工装和专机设备来保证产品质量和效率的工件，采用加工中心加工，可以省去工装和专机。这会为新产品的研制和改型换代节省大量的时间和费用，从而使企业具有较强的竞争能力。
三、数控加工程序示例
1、数控车加工程序示例
设切削起始点在A(60，5)；X、Z方向粗加工余量分别为3mm、0.9mm； 粗加工次数为3；X、Z方向精加工余量分别为0.6mm、0.1mm。其中点划线部分为工件毛坯。
5 %3335 N1 G58 G00 X80 Z80 （选定坐标系，到程序起点位置） N2 M03 S400 （主轴以400r/min正转） N3 G00 X60 Z5 （到循环起点位置）
N4 G73U3W0.9R3P5Q13X0.6Z0.1F120（闭环粗切循环加工） N5 G00 X0 Z3 （精加工轮廓开始，到倒角延长线处） N6 G01 U10 Z-2 F80 （精加工倒2×45°角） N7 Z-20 （精加工Φ10外圆） N8 G02 U10 W-5 R5 （精加工R5圆弧） N9 G01 Z-35 （精加工Φ20外圆） N10 G03 U14 W-7 R7 （精加工R7圆弧） N11 G01 Z-52 （精加工Φ34外圆） N12 U10 W-10 （精加工锥面）
N13 U10 （退出已加工表面，精加工轮廓结束） N14 G00 X80 Z80 （返回程序起点位置） N15 M30 （主轴停、主程序结束并复位）
2、数控铣床加工示例
毛坯为70㎜×70㎜×18㎜板材，六面已粗加工过，要求数控铣出如图所示的槽，工件材料为45钢。
6
1．根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线
1）以已加工过的底面为定位基准，用通用台虎钳夹紧工件前后两侧面，台虎钳固定于铣床工作台上。 2）工步顺序
① 铣刀先走两个圆轨迹，再用左刀具半径补偿加工50㎜×50㎜四角倒圆的正方形。
② 每次切深为2㎜，分二次加工完。 2．选择机床设备
根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。故选
7 用XKN7125型数控立式铣床。 3．选择刀具
现采用φ10㎜的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。 4．确定切削用量
切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。 5．确定工件坐标系和对刀点
在XOY平面内确定以工件中心为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如图所示。
采用手动对刀方法（操作与前面介绍的数控铣床对刀方法相同）把点O作为对刀点。 6．编写程序
按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。
考虑到加工图示的槽，深为4㎜，每次切深为2㎜，分二次加工完，则为编程方便，同时减少指令条数，可采用子程序。该工件
8 的加工程序如下（该程序用于XKN7125铣床）： N0010 G00 Z2 S800 T1 M03 N0020 X15 Y0 M08 N0030 G20 N01 P1.-2 N0040 G20 N01 P1.-4 N0050 G01 Z2 M09 N0060 G00 X0 Y0 Z150 N0070 M02 N0010 G22 N01 N0020 G01 ZP1 F80 N0030 G03 X15 Y0 I-15 J0 N0040 G01 X20 N0050 G03 X20 YO I-20 J0 N0060 G41 G01 X25 Y15 N0070 G03 X15 Y25 I-10 J0 N0080 G01 X-15 N0090 G03 X-25 Y15 I0 J-10
；调一次子程序，槽深为2㎜ ；再调一次子程序，槽深为4㎜；主程序结束 ；子程序开始 ；左刀补铣四角倒圆的正方形9
N0100 G01 Y-15 N0110 G03 X-15 Y-25 I10 J0 N0120 G01 X15 N0130 G03 X25 Y-15 I0 J10 N0140 G01 Y0 N0150 G40 G01 X15 Y0 ；左刀补取消 N0160 G00 Z100 ；提刀
N0170 M05 N0180 M30 ；主程序结束
四、此次数控加工中心内容
加工中心的系统为：FANUC series Oi Mate-MC 三轴立式铣床行程：X-1300~0,Y-640~0,Z-600~0 工作台：1190×400
此次数控实训的主要内容是在一块110×130×50的蜡模上加工出自己设计的图案，图案如下：
10
编制数控加工程序如下所示：
%0001 G90G54G40G49G80; G00Z100; M03S500;
11 Z5; G01G41Y-10F300; G01Z-5; G02X0Y-30R10; G02X0Y-10R10; G00Z100; G01G40; M05; M30; %0002 G90G54G40G49G80; G00Z100; M03S500; Y60; Z-10; G01G41Y55F300;
12 G01Y40; G02X0Y-40R40; G02X0Y40R40; G00Z100; G01G40; M05; M30; %0003 G90G54G40G49G80; G00Z100; M03S500; Y60; Z-15; G01G41Y55F300; G01Y40; G02X28.284Y28.284R40;
13 G01X50Y20; G02X50Y-20R20; G01X28.284Y28.284; G02X-28.284Y28.284R40; G01X-50Y-20; G02X-50Y20R20; G01X-28.284Y28.284; G02X0Y40R40; G01X50; G00Z100; G01G40; M05; M30;
五、数控加工的发展前景
为了提高生产自动化程度，缩短编程时间和降低数控加工成本，在航空航天工业中还发展和使用了一系列先进的数控加工技术。如计算机数控，即用小型或微型计算机代替数控系统中的控制器，并用存贮在计算机中的软件执行计算和控制功能，这种软连接的计算机数控系统正在逐步取代初始态的数控系统。直接数控是用一台计算机直接控制多台数控机床，很适合于飞行器的小批量短周期生产。
14 理想的控制系统是可连续改变加工参数的自适应控制系统，虽然系统本身很复杂，造价昂贵，但可以提高加工效率和质量。
数控的发展除在硬件方面对数控系统和机床的改善外，还有另一个重要方面就是软件的发展。计算机辅助编程(也叫自动编程)就是由程序员用数控语言写出程序后，将它输入到计算机中进行翻译，最后由计算机自动输出穿孔带或磁带。用得比较广泛的数控语言是 APT语言。它大体上分为主处理程序和后置处理程序。前者对程序员书写的程序加以翻译，算出刀具轨迹；后者把刀具轨迹编成数控机床的零件加工程序。数控加工，是在对工件进行加工前事先在计算机上编写好程序，再将这些程序输入到使用计算机程序控制的机床进行指令性加工，或者直接在这种计算机程序控制的机床控制面板上编写指令进行加工。加工的过程包括：走刀，换刀，变速，变向，停车等，都是自动完成的。数控加工是现代模具制造加工的一种先进手段。当然，数控加工手段也一定不只用于模具零件加工，在今后的发展中，数控的用途将越来越广泛。
六、数控加工实训心得体会
此次数控实训给我的最深的感受就是———实践操作才能检验出错对优劣。
以一号程序为例，用φ20的铣刀加工出φ20的凸台后，蜡模还有很大一部分没有铣掉，需要通过改大刀补来实现切除，可是随之而来的问题就是刀补达到一定尺寸后，如φ80后之前设置的刀补空间不够，因而无法加工。通过实际，解决此问题的办法就是在之前的程序里建立刀补的距离尽可能地大，大到能铣掉轮廓以外的材料为止，或者实在没办法时，通过手摇来逐渐去除材料（因为轮廓已经加工好了）。
学无止境，现在找的工作也是有关模具的工作，数控加工在模具设计制造中有着举足轻重的地位，学好数控加工程序的编制和工艺的分析对今后的发展有着非常有利的作用，感谢老师的细心指导！
15
