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1、2021/5/231數(shù)控雕刻機教程 2021/5/232 實訓目的和要求：實訓目的和要求： 1、了解數(shù)控機床的概念、數(shù)控機床的發(fā)展史、了解數(shù)控機床的概念、數(shù)控機床的發(fā)展史 2、了解數(shù)控機床的種類、能根據(jù)機床的特點、了解數(shù)控機床的種類、能根據(jù)機床的特點分辨機床類型分辨機床類型 3、掌握、掌握TYPE3軟件的基本使用方法軟件的基本使用方法 4、掌握零件的裝夾以及刀具的調(diào)整、掌握零件的裝夾以及刀具的調(diào)整 5、能獨立完成零件的加工、能獨立完成零件的加工2021/5/233數(shù)字控制（Numerical Control TechnologyNumerical Control Technology， NCN
2、C）是一種利用數(shù)字脈沖的形式對某一工作過程發(fā)出指令并實現(xiàn)自動控制的技術。數(shù)控系統(tǒng)（數(shù)控系統(tǒng)（Numerical Control SystemNumerical Control System）采用了數(shù)字控制技術的自動控制系統(tǒng)。數(shù)控機床（數(shù)控機床（Numerical Control Machine ToolsNumerical Control Machine Tools） 是采用數(shù)字控制技術對機床的加工過程進行自動控制的一類機床。數(shù)控機床是一種裝有程序控制系統(tǒng)（數(shù)控系統(tǒng)）的高效自動化機床。是數(shù)控技術應用的典型例子。2021/5/234 二、數(shù)控機床最早的起源：二、數(shù)控機床最早的起源： 數(shù)控機床是在
3、機械制造技術和控制技術的基礎上發(fā)展起來的，其過程大致如下： 1948年，美國帕森斯（Parsons)公司接受美國空軍的委托，研制直升飛機螺旋槳葉片檢驗用的輪廓樣板。由于該樣板形狀復雜多樣，精度要求高，一般的加工設備難以適應，于是提出了采用數(shù)字脈沖來控制機床的設想。 1949年，該公司與美國麻省理工學院(MIT)開始共同研究，于1952年試制成功世界上第一臺三坐標數(shù)控銑床。經(jīng)過三年的試用、改進與提高，數(shù)控機床于1955年進入實用化階段。從此，其他一些國家，如德國、英國、日本和蘇聯(lián)等國都開始研制數(shù)控機床，其中日本發(fā)展最快。2021/5/235 數(shù)控機床的操作系統(tǒng)品種多樣，當今世界著名的數(shù)控系統(tǒng)廠家
4、有日本的法那克（FANUC）公司、德國的西門子（SIEMENS）公司、美國的A-B公司等。1959年，美國的Keaney&Trecker公司成功開發(fā)了具有刀庫、刀具交換裝置、回轉(zhuǎn)工作臺裝置的數(shù)控機床，可以在一次裝夾中對工件的多個面進行多工序的加工。至此，數(shù)控機床的新一代類型加工中心（Machining Center)誕生了，加工中心的誕生標志著數(shù)控機床進入了一個新的階段。2021/5/236 三、數(shù)控機床的特點：三、數(shù)控機床的特點： 一、數(shù)控機床與普通機床的區(qū)別一、數(shù)控機床與普通機床的區(qū)別:數(shù)控機床對零件的加工過程，是嚴格按照加工程序所規(guī)定的參數(shù)及動作數(shù)控機床對零件的加工過程，是嚴格按照加工程
5、序所規(guī)定的參數(shù)及動作執(zhí)行的。它是一種高效能自動或半自動機床，與普通機床相比，具有以執(zhí)行的。它是一種高效能自動或半自動機床，與普通機床相比，具有以下明顯特點：下明顯特點： 1. 適合于復雜異形零件的加工適合于復雜異形零件的加工 數(shù)控機床可以完成普通機床難以完成或根本不能加工的復雜零件的加工，數(shù)控機床可以完成普通機床難以完成或根本不能加工的復雜零件的加工，因此在宇航、造船、模具等加工業(yè)中得到廣泛應用。因此在宇航、造船、模具等加工業(yè)中得到廣泛應用。 2. 加工精度高加工精度高 3. 加工穩(wěn)定可靠加工穩(wěn)定可靠 實現(xiàn)計算機控制，排除人為誤差，零件加工一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。實現(xiàn)計算機控制，排除人為誤差，
6、零件加工一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。 4. 高柔性高柔性 加工對象改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，體現(xiàn)出很好的適應性，可大大加工對象改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，體現(xiàn)出很好的適應性，可大大節(jié)省生產(chǎn)準備時間。在數(shù)控機床的基礎上，可以組成具有更高柔性的自動化制節(jié)省生產(chǎn)準備時間。在數(shù)控機床的基礎上，可以組成具有更高柔性的自動化制造系統(tǒng)造系統(tǒng)FMS。 2021/5/2375. 高生產(chǎn)率高生產(chǎn)率 數(shù)控機床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高，數(shù)控機床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高，一般為普通機床的一般為普通機床的 35 倍，對某些復雜零件的加工，生產(chǎn)效率可以提倍，對某
7、些復雜零件的加工，生產(chǎn)效率可以提高十幾倍甚至幾十倍。高十幾倍甚至幾十倍。 6. 勞動條件好勞動條件好 機床自動化程度高，操作人員勞動強度大大降低，工作環(huán)境較好。機床自動化程度高，操作人員勞動強度大大降低，工作環(huán)境較好。 7. 有利于管理現(xiàn)代化有利于管理現(xiàn)代化 采用數(shù)控機床有利于向計算機控制與管理生產(chǎn)方面發(fā)展，為實現(xiàn)生產(chǎn)過采用數(shù)控機床有利于向計算機控制與管理生產(chǎn)方面發(fā)展，為實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化創(chuàng)造了條件。程自動化創(chuàng)造了條件。 8. 投資大，使用費用高投資大，使用費用高 9. 生產(chǎn)準備工作復雜生產(chǎn)準備工作復雜 由于整個加工過程采用程序控制，數(shù)控加工的前期準備工作較為復雜，由于整個加工過程采用程序控制
8、，數(shù)控加工的前期準備工作較為復雜，包含工藝確定、程序編制等。包含工藝確定、程序編制等。 10. 維修困難維修困難 數(shù)控機床是典型的機電一體化產(chǎn)品，技術含量高，對維修人員的技術要數(shù)控機床是典型的機電一體化產(chǎn)品，技術含量高，對維修人員的技術要求很高求很高 2021/5/238 四、數(shù)控機床的種類：四、數(shù)控機床的種類： 從1952年美國研制成功世界上第一臺數(shù)控銑床到現(xiàn)在，數(shù)控機床經(jīng)歷了50多年的更新發(fā)展，它的功能越來越完善, 種類也更加齊全。按其工藝用途，可分為：數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控磨床、數(shù)控沖床、加工中心、數(shù)控電火花加工機床、數(shù)控線切割機床、數(shù)控激光加工機床、數(shù)控三坐標測量
9、機等。2021/5/239 數(shù)控機床種類繁多,功能各異下面就我們學校的數(shù)控機床做簡單的介紹2021/5/2310 數(shù)控車床: 可自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工 2021/5/2311 數(shù)控銑床: 銑削加工是機械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面銑削和輪廓銑削，也可以對零件進行鉆、擴、鉸、鏜加工及螺紋加工等 2021/5/2312 數(shù)控線切割: 數(shù)控線切割屬于特種機床,可實現(xiàn)通孔、沖模、樣板、細縫槽、形狀復雜零件的加工2021/5/2313 數(shù)控電脈沖: 可實現(xiàn)多型腔自動移位加工和自動找正,通常在模具制造中廣泛應用2021/5/2314 三坐標測量儀:
10、三坐標測量儀在模具行業(yè)中的應用相當廣泛，它是一種設計開發(fā)、檢測、統(tǒng)計分析的現(xiàn)代化的智能工具，更是模具產(chǎn)品無與倫比的質(zhì)量技術保障的有效工具。2021/5/2315 數(shù)控雕刻機: 主要用于工號牌、科室牌的雙色板雕刻、有機、密度板、PVC切割及有機靠模、工藝品雕刻等2021/5/2316 五、雕刻機控制系統(tǒng)的簡單介紹：五、雕刻機控制系統(tǒng)的簡單介紹： Ncstudio數(shù)控系統(tǒng)是洛克機電系統(tǒng)工程（上海）有限公司自主開發(fā)、自有版權的雕刻機運動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以直接支持UG、 CAXA、 MASTERCAM、Art CAM、AUTOCAD、CorelDraw等多種CAD/CAM軟件生成的G代碼、PLT代碼
11、格式和精雕加工文件ENG代碼格式。 該數(shù)控系統(tǒng)除具有手動、步進、自動和回機械原點功能外，還具有模擬仿真、動態(tài)顯示跟蹤、Z軸自動對刀、斷點記憶（程序跳段執(zhí)行）和回轉(zhuǎn)軸加工等特有的功能。 該系統(tǒng)可以與各種三維雕刻機、三維雕銑機一起使用。適用于各種復雜模具加工、廣告裝潢、切割等行業(yè)。2021/5/2317 雕刻機軟件功能介紹雕刻機軟件功能介紹: 基本配置為三個運動軸，并可以進一步擴充。 數(shù)控轉(zhuǎn)臺支持。 自動加工。完整支持ISO標準的G指令、HP繪圖儀（HP PLT）格式和精雕加工（ENG）格式。 手動功能。既支持通過機床輸入設備，如手持設備等操縱機床，也內(nèi)嵌地支持通過計算機輸入設備，如鍵盤、鼠標完成
12、手動操作。 增量進給功能。方便用戶精確設定進給量，且步長可靈活調(diào)整。 用戶數(shù)據(jù)輸入（MDI）功能。用戶可以在線輸入G指令并立即執(zhí)行。 高級加工指令。只要簡單輸入幾個參數(shù)，就可以完成銑底、勾邊等功能。 單步模式。用戶可以把要執(zhí)行的加工任務設置為單步模式，從而為錯誤診斷和故障恢復提供了良好的支持。2021/5/2318 斷點記憶、跳段執(zhí)行等高級自動功能。 保存/恢復工件原點功能。 進給軸精確回機械原點（參考點）功能。 自動對刀功能。這些功能為用戶加工提供了極大的方便。 進給倍率在線調(diào)整。在加工過程中用戶可以隨時調(diào)整進給倍率。最小到0，相當于暫停加工；最大到120%。 高速平滑速度連接特性。在一般的
13、數(shù)控系統(tǒng)中，兩條G指令之間的連接速度通常是一個固定的值（例如等于零或者某一個很小的值）。在新版數(shù)控系統(tǒng)中，采用了獨有的加工速度自適應預測算法。該算法根據(jù)連接速度的大小、方向、最大加速度，以及前向預測功能，自適應地決定當前指令與下一條指令間的銜接速度。不僅大大提高了加工效率（大約從30%到300%），而且改善了加工性能，消除了留在加工表面的速度振紋。 三維模擬顯示功能。通過簡單的操作可以從各個角度觀察三維加工結果，從而可以更準確、更直觀的對加工結果有所了解。 2021/5/2319 仿真功能?？梢詫庸こ绦蜻M行快速仿真加工，可以在極短的時間內(nèi)完成，同時檢查加工程序是否出錯，加工結果是否滿意，并可
14、以準確的計算出實際加工所需要的時間。 強大、靈活的鍵盤支持。新版本對鍵盤操作的支持非常強大。滿足了用戶在操作過程中的需要。 日志功能。系統(tǒng)提供了功能強大的日志功能，幫助用戶察看詳細的加工信息和系統(tǒng)診斷。 內(nèi)置的加工文件管理器。用戶只要把加工程序文件保存到指定的目錄，Ncstudio就可以在一個內(nèi)置的管理器中管理這些文件。 內(nèi)置的文件編輯器。用戶可以隨時把加工文件調(diào)入編輯器內(nèi)編輯、修改。 文件加工信息。通過仿真或者實際加工，文件加工信息窗口可以幫助用戶統(tǒng)計文件執(zhí)行時間、加工范圍等重要信息。 PCI總線運動控制卡。2021/5/2320 操作模式：操作模式：自動模式自動模式在自動操作模式下，機床運
15、動通過事先準備好的加工程序產(chǎn)生動作。所以在自動模式下，系統(tǒng)必須已經(jīng)裝載加工程序。點動模式點動模式手動操作模式的一種。在點動模式下，用戶通過手動操作設備，如計算機鍵盤、手持盒、手搖脈沖發(fā)生器等控制機床。當用戶通過這些設備發(fā)出運動信號時，如按下手動按鈕，機床持續(xù)運動直至信號消失，如用戶松開手動按鈕。增量模式增量模式手動操作模式的一種。在增量模式下，用戶同樣是通過手動操作設備，如計算機鍵盤、手持盒、手搖脈沖發(fā)生器等控制機床。與點動控制不同的是，用戶一次按鍵動作，也就是從按下到松開，機床只運動確定的距離。也就是說，通過增量方式，用戶可以精確地控制機床的位移量。MDI模式模式也是一種手動操作模式。在這種
16、模式下，用戶可以直接通過輸入G指令控制機床。系統(tǒng)在某些情況下執(zhí)行一些內(nèi)定的程序操作（如回工件原點）時，也會自動把狀態(tài)切換到MDI模式。但這不會影響用戶使用。 2021/5/2321 操作狀態(tài)：操作狀態(tài)：空閑狀態(tài)空閑狀態(tài)這是最常見的狀態(tài)，在此狀態(tài)下，機床當前沒有動作輸出，同時隨時準備接受新的任務，開始新的動作。鎖定狀態(tài)鎖定狀態(tài)鎖定狀態(tài)是一種內(nèi)部狀態(tài)，一般指出現(xiàn)在狀態(tài)切換時。所以一般情況下用戶接觸不到。緊停狀態(tài)緊停狀態(tài)這是一種非正常態(tài)。機床存在硬件故障或者用戶按下“緊?！卑粹o時，系統(tǒng)進入此狀態(tài)，并且執(zhí)行事先規(guī)定的保護動作，例如關閉主軸電機、冷卻泵等，在此狀態(tài)下，機床同樣被鎖定，不能執(zhí)行任何新的動作
17、。在用戶排除硬件故障或者解除緊停開關后，系統(tǒng)自動執(zhí)行“復位”操作把機床恢復到“空閑”狀態(tài)。運行狀態(tài)運行狀態(tài)當機床正在執(zhí)行動作時，系統(tǒng)進入運行狀態(tài)。暫停狀態(tài)暫停狀態(tài)在機床運動時，如果用戶執(zhí)行“操作|暫?！泵睿蛘呦到y(tǒng)解析到M01（等待指令），則系統(tǒng)進入暫停狀態(tài)，等待用戶進一步輸入。用戶可以通過執(zhí)行“操作|開始”命令繼續(xù)執(zhí)行，也可以執(zhí)行“停止”或者“復位”指令中止當前操作，使系統(tǒng)進入“空閑”狀態(tài)。 2021/5/2322 機床坐標系：機床坐標系：坐標系統(tǒng)是描述機床運動的術語。為了統(tǒng)一起見，標準的坐標系統(tǒng)是采用右手法則的坐標系統(tǒng)。如下圖所示：在銑床類機床中，機床坐標軸的方向取決于機床的類型和各組成
18、部分的布局，對銑床而言, 基本坐標軸為X, Y, Z： Z 軸與主軸軸線重合，刀具遠離工件的方向為正方向(+Z)； X 軸垂直于Z 軸，并平行于工件的裝卡面，如果為單立柱銑床，面對刀具主軸向立柱方向看，其右運動的方向為X軸的正方向(+X)； Y 軸與X 軸和Z 軸一起構成遵循右手定則的坐標系統(tǒng)。2021/5/2323 機械坐標系：機械坐標系： 機械坐標系是一套固定的右手坐標系，其坐標原點始終相對于機床的某個固定位置。所以，在任何時候，空間的某個點都可以用機械坐標系唯一地確定。 對機械坐標系的完整支持需要機床有相應的回機械參考點功能，否則，機械坐標系的概念只在軟件中體現(xiàn)。 工件坐標系：工件坐標系
19、： 在使用機床加工各種工件時，更多地使用工件坐標系。通常，在工件加工時，我們描述某個加工位置總是相對于工件上的某個點的，而工件在機床上的夾裝位置相對于機械原點常常是改變的，因此由必要引入一套在工件加工時更為方便的坐標系統(tǒng)，這就是工件坐標系。工件坐標系也是一套右手坐標系，它的原點是相對于工件上的某個點確定的，相對于機械坐標原點則是可以浮動的。 2021/5/2324 六、Ncstudio操作界面 ：Ncstudio界面由標題欄、菜單欄、工具欄、狀態(tài)欄和一些功能窗口組成。如圖所示： 標題欄 菜單欄 工具欄 數(shù)控信息欄 數(shù)控狀態(tài)窗口 折疊多功能窗口 折疊自動/手動窗口 2021/5/2325標題欄：
20、標題欄： 標題欄用于顯示軟件名稱和所裝載的加工程序名，標題欄的顏色用于指明對應的窗口是否被激活：工具欄：工具欄：菜單欄的下面是工具欄。工具欄由某些操作按鈕組成，分別對應著某些菜單命令或選項的功能。可以直接用鼠標單擊這些按鈕來完成指定的功能： 標題欄 工具欄 直接定位功能 2021/5/2326 被禁止的菜單項 快捷鍵 菜單欄：菜單欄：標題欄下面是菜單欄，菜單欄包含了多個平時隱藏起來的下拉菜單，如圖所示：2021/5/2327數(shù)控信息欄：數(shù)控信息欄：數(shù)控信息欄位于工具欄下，顯示當前的數(shù)控狀態(tài)，以及一些報警信息：狀態(tài)欄：狀態(tài)欄：屏幕最底端是狀態(tài)欄，如圖所示： 操作 模式 操作 狀態(tài) 操作狀態(tài) 附加
21、信息 操作提示信息， 如錯誤信息等 提示文字區(qū) 鍵盤鎖指示 2021/5/2328數(shù)控狀態(tài)窗口：數(shù)控狀態(tài)窗口：坐標顯示窗口位于屏幕的上部，顯示主軸（刀具）當前的當前位置、進給速度與進給倍率調(diào)整 ：加工狀態(tài)和時間信息：加工狀態(tài)和時間信息：數(shù)控狀態(tài)窗口的標題欄也顯示一些狀態(tài)信息。如下圖所示，例如在系統(tǒng)仿真時，標題欄顯示“仿真模式”字樣，同時在標題欄的右側，顯示預計執(zhí)行時間（以100%進給倍率計）2021/5/2329自動操作窗口：自動操作窗口：自動操作窗口顯示當前打開的加工程序文件，Ncstudio目前支持兩種加工程序格式：G指令格式和HP PLT格式。用戶通過這個窗口可以查看當前加工程序。202
22、1/5/2330手動操作窗口：手動操作窗口：手動窗口為用戶以手動方式操縱機床提供一個交互式的操作環(huán)境： 2021/5/2331程序管理窗口：程序管理窗口：Ncstudio提供了集成的加工程序文件管理能力，使得用戶可以更方便地管理加工程序。包括：創(chuàng)建新的加工程序編輯加工程序刪除加工程序加工程序改名載入加工程序2021/5/2332上機操作 打開電腦,打開TYPE3軟件2021/5/2333 找到輸入位置,點擊打開2021/5/2334 在WMF文件夾中找到自己喜歡的圖形(也可以利用網(wǎng)絡資源找一些其他喜歡的圖形)2021/5/2335 選中圖形,進行拉伸,把圖形放大或縮小到合適的尺寸.(進行拉伸的
23、時候,可以在拉伸的同時,按F2鍵)2021/5/2336 當出現(xiàn)比例縮放框后,松掉鼠標,在寬度、高度上按要求進行修改。2021/5/2337 調(diào)整好圖形大小以后，選中圖形進行移動，在移動的同時按F2鍵，出現(xiàn)移動框,調(diào)整圖形位置。2021/5/2338 可以利用軟件的移動、縮放和旋轉(zhuǎn)功能對圖形進行任意角度的調(diào)整。2021/5/2339 利用軟件的文本功能，在圖形的附近添加任意文字2021/5/2340 完成以后把圖形和文字進行合并，整合成一個整體，然后進入CAM自動編程狀態(tài)。2021/5/2341 選擇繪圖，雙擊，進行文件的保存。2021/5/2342 保存好以后點繪圖就出現(xiàn)一個刀具參數(shù)框,根據(jù)
24、所選刀具進行對應的參數(shù)設置.2021/5/2343 完成以后在刀具路徑表里出現(xiàn)層次-繪圖,右鍵點擊找到刀具路徑模擬.2021/5/2344 模擬好的軌跡圖2021/5/2345 模擬如果沒問題則找到機器工作,進行程序的保存.2021/5/2346 點機器工作,然后找到執(zhí)行,接著確定2021/5/2347 返回到桌面,找到賽歐高速版,點擊打開2021/5/2348 開機第一步,返回機械原點2021/5/2349找到剛才保存好的程序并打開2021/5/23502021/5/2351 對程序進行軌跡模擬,確保程序的正確性和完整性.2021/5/2352 最后確定工件坐標然后加工.加工的時候注意進給速度調(diào)慢,防止對刀數(shù)據(jù)錯誤導致撞刀2021/5/2353 加工完成進行檢驗部分資料從網(wǎng)絡收集整理而來，供大家參考，感謝您的關注！
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