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1、数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程书名：数控编程与操作ISBN：978-7-111-46176-0作者：陈文杰出版社：机械工业出版社本书配有电子课件数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程第第1 1章章 数控技术概论数控技术概论1.1 1.1 数控技术基础数控技术基础1.2 1.2 加工中心操作工国家职业标准加工中心操作工国家职业标准数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程1.1.1 1.1.1 数控机床的组成数控机床的组成1.1.2 1.1.2 数控机床的分类数控机床的分类1.1.3 1.1.3 数控机床的主要功能数控机床的主要功能1.1.41.1.4数控机床常用术语数控机
2、床常用术语1.1.5 1.1.5 常用数控系统常用数控系统1.11.1 数控技术基础数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程1.1.1 数控机床的组成数控机床的组成数控机床主要由以下6部分组成(如图1.1所示)。图1.1 数控机床的组成1计算机数控装置(CNC装置)计算机数控装置是计算机数控系统的核心，其主要作用是根据输入的工件加工程序或操作命令进行译码、运算、控制等相应的处理，然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动单元和PLC等)，完成工件加工程序或操作者所要求的工作。它主要由计算机系统、位置控制板、PLC接口板、通信接口板、扩展功能模板以及相应的控制软件的模块组成。数控编程与
3、操作实训教程数控编程与操作实训教程2伺服单元、驱动装置和测量装置 伺服单元和驱动装置包括主轴伺服驱动装置、主轴电动机、进给伺服驱动装置及进给电动机。测量装置是指位置和速度检测装置，它是实现主运动和进给运动的速度、位置闭环控制的必要装置。主轴运动的伺服系统的主要作用是实现工件加工的切削运动，其控制量为速度；进给伺服系统的主要作用是实现工件加工的成形运动，其控制量为速度和位置，特点是能灵敏、准确地实现CNC装置的位置和速度指令。3机床本体 机床本体是数控系统的控制对象，是实现加工工件的执行部件。主要组成有：主运动部件(主轴、主运动传动机构)、进给运动部件(工作台、拖板及相应的传动机构)、支撑件(立
4、柱、床身等)以及特殊装置、自动工件交换(APC)系统、自动刀具交换(ATC)系统和辅助装置(如冷却、润滑、排屑、转位和夹紧装置等)。4控制介质与程序I/O(输入/输出)设备 控制介质是记录工件加工程序的媒介，是人与机床建立联系的介质。程序I/O(输入/输出)设备是CNC系统与外部设备进行信息交互的装置，其作用是将记录在控制介质上的工件加工程序输入CNC系统，或将已调试好的工件加工程序通过输出设备存放或记录在相应的介质上。目前数控机床常用的控制介质和程序输入/输出设备是磁盘和磁盘驱动 器等。此外，现代数控系统一般可利用通信方式进行信息交换。这种方式是实现CAD(计算机辅助设计)与CAM(计算机辅
5、助制造)的集成，FMS(柔性制造系统)和CIMS(计算机集成制造系统)应用的基本技术。目前在数控机床上常用的通信方式有：串行通信、自动控制专用接口、网络技术。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程5PLC及机床I/O(输入/输出)电路和装置 PLC是用于进行与逻辑运算、顺序动作有关的I/O控制部件，它由硬件和软件组成。机床I/O电路和装置是用于实现I/O控制的执行部件，是由继电器、电磁阀、行程开关和接触器等组成的逻辑电路。它们共同完成以下任务。(1)接受CNC的M、S、T指令，对其进行译码并转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成机床相应的开关动作。(2)接受操作面板和机床侧的I/O信号，
6、送给CNC装置，经其处理后，输出指令，控制CNC系统的工作状态和机床的动作。6控制面板 控制面板又称操作面板，是操作人员与数控机床(系统)进行信息交互的工具。操作人员可以通过控制面板对数控机床(系统)进行操作、编程、调试或对机床参数进行设定和修改，也可以通过它了解或查询数控机床(系统)的运行状态。它是数控机床的一个I/O部件，主要由按钮站、状态灯、按键阵列(功能与计算机键盘一样)和显示器等部分组成。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程1.1.2 1.1.2 数控机床的分类数控机床的分类1按控制功能分类(1)点位控制机床点位控制数控机床只控制刀具或工作台，从一个点(坐标位置)准确、快速地
7、移动到下一个点(坐标位置)，然后控制第3个坐标轴进行切削加工。它具有较高的位置定位精度，在移动过程中不进行切削加工，所以对运动轨迹没有要求。点位控制数控机床主要用于加工平面内的孔系，主要有数控钻床、数控镗床、数控冲床和三坐标测量机等。(2)直线控制数控机床直线控制数控机床可控制刀具或工作台，按规定的进给速度，从一个点以直线方式准确地移动到下一个点。移动过程中能进行直线的切削加工，进给速度根据切削条件可在一定范围内调节。现代组合机床采用数控进给伺服系统，驱动动力头带着多轴箱轴向进给进行钻、镗等切削加工，它可以算做一种直线控制的数控机床。(3)轮廓控制数控机床轮廓控制数控机床具有控制几个轴同时协调
8、运动的能力，即坐标轴联动，使刀具相对于工件按程序规定的轨迹和速度运动，能在运动过程中进行连续切削加工。这类数控机床有用于加工曲线和曲面形状工件的数控车床、数控铣床、加工中心等。现代的数控机床基本上都是这种类型。若根据其联动轴数还可细分为2轴(X、Y轴联动或X、Z轴联动)、2.5轴(任意2轴联动，第3轴周期进给)、3轴(X、Y、Z3轴联动)、4轴(X、Y、Z和A或B4轴联动)、5轴(X、Y、Z和A、B或X、Y、Z和A、C或X、Y、Z和B、C5轴联动)联动数控机床。联动轴数越多，加工程序的编写越难，通常3轴联动以上的工件加工程序只能采用自动编程系统编写。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程
9、2按进给伺服系统类型分类(1)开环数控机床开环数控机床采用开环进给伺服系统。如图1.2所示为开环进给伺服系统简图。由图可知，开环进给伺服系统没有位置反馈装置，信号流是单向的(数控装置进给系统)，故系统稳定性好。但由于无位置反馈，精度(相对闭环系统)不高，其精度主要取决于伺服驱动系统和机械传动机构的性能和精度。该系统一般以步进电机为伺服驱动元件，具有结构简单、工作稳定、调试方便、维修简单、价格低廉等优点，在精度和速度要求不高、驱动力距不大的场合得到了广泛应用。图1.2开环进给伺服系统简图数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程(2)半闭环数控机床半闭环数控机床的进给伺服系统如图1.3所示。半
10、闭环数控系统的位置检测点是从驱动电动机(常用交、直流伺服电动机)或丝杠端引出，通过检测电动机和丝杠旋转角度来间接检测工作台的位移量，而不是直接检测工作台的实际位置。由于在半闭环环路内不包括或只包括少量机械传动环节，可获得较稳定的控制性能，其系统稳定性虽不如开环系统，但比闭环要好。另外，在位置环内各组成环节的运动误差可得到某种程度的纠正，位置环外不能直接消除的丝杠螺距误差、齿轮间隙引起的运动误差等，可通过软件补偿来提高运动精度，所以在现代CNC机床中得到了广泛的应用。图1.3 半闭环进给伺服系统简图数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程(3)闭环数控机床闭环进给伺服系统(如图1.4所示)直
11、接对工作台的实际位置进行检测。理论上讲，可以消除整个驱动和传动环节的误差、间隙和失动量，具有很高的位置控制精度。但由于位置环内的许多机械传动环节的摩擦特性、刚性和间隙都是非线性的，很容易造成系统不稳定。因此闭环系统的设计、安装和调试都有相当的难度，对其环节的精度、刚性和传动特性等都有较高的要求，故价格昂贵。这类系统主要用于精度要求很高的镗铣床、超精磨床以及较大型的数控机床等。图1.4 闭环进给伺服系统简图数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程3按工艺用途分类(1)切削加工类此类是指即具有切削加工功能的数控机床。在金属切削机床常用的车床、铣床、刨床、磨床、钻床、镗床、拉床、切断机床、齿轮加
12、工机床等中，国内外都开发了数控机床，而且品种分得越来越细。比如，在数控磨床中不仅有数控外圆磨床，数控内圆磨床，集磨外圆，内圆于一机的数控万能磨床，数控平面磨床，数控坐标磨床，数控工具磨床，数控无心磨床，数控齿轮磨床，还有专用或专门化的数控轴承磨床、数控外螺纹磨床、数控内螺纹磨床、数控双端面磨床、数控凸轮轴磨床、数控曲轴磨床，能自动换砂轮的数控导轨磨床等，还有工艺范围更广的车削中心、加工中心和柔性制造单元等。(2)成型加工类此类是指具有通过物理方法改变工件形状功能的数控机床，如数控折弯机、数控冲床、数控弯管机和数控旋压机等。(3)特种加工类此类是指具有特种加工功能的数控机床，如数控电火花线切割机
13、床、数控电火花成型机床、带有自动换电极功能的“电加工中心”、数控激光切割机床、数控激光热处理机床、数控激光板料成型机床和数控等离子切割机等。(4)其他类型此类是指一些广义上的数控设备，如数控装配机、数控测量机和机器人等。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程1.1.3 1.1.3 数控机床的主要功能数控机床的主要功能1多轴控制功能多轴控制功能是指CNC系统能控制和能联动控制数控机床各坐标轴的进给运动的功能。CNC系统的控制进给轴有：移动轴和回转轴、基本轴和附加轴。2准备功能准备功能即G功能指令机床运动方式。插补功能是指数控系统进行工件表面加工轨迹插补运算的功能。一般CNC系统仅具有直线和
14、圆弧插补，较为高档的数控系统还具有抛物线、椭圆、极坐标、正旋线、螺旋线以及样条曲线等插补功能。在数控加工中，有些加工内容如钻孔、镗孔、攻螺纹等，所做的动作需要循环且十分典型，数控系统预先将这些循环动作用G代码进行定义，在加工时使用这类G代码可大大简化编程工作量，即为固定循环功能。3补偿功能(1)刀具半径和长度补偿功能该功能实现用工件轮廓编写的程序，按刀具中心轨迹运动，以及在刀具半径和长度发生变化时，可对刀具半径或长度做相应的补偿。该功能由G指令或T指令实现。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程(2)传动链误差、反向间隙误差补偿功能螺距误差补偿可预先测量出螺距误差和反向间隙，然后按要求输
15、入CNC装置的存储单元内，在加工过程中进行实时补偿。(3)智能补偿功能对由于外界干扰所产生的随机误差，可采用人工智能、专家系统等方法建立模型，实施智能补偿。如热变形引起的误差，装置将会在相应部位自动进行补偿。4主轴功能主轴功能是指数控系统对切削速度的控制功能，主要有以下5种控制功能。(1)主轴转速：实现刀具切削点切削速度的控制功能。单位为r/min。(2)恒线速度控制：实现刀具切削点的切削速度为恒速的控制功能。单位为m/min。(3)主轴定向控制：实现主轴周向定位于定点的控制功能。(4)C轴控制：实现主轴周向任意位置的控制功能。(5)切削倍率：实现人工实时修调切削速度，即通过面板的倍率开关在0
16、200%之间对其进行实时修调。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程5进给功能进给功能指数控系统对进给速度的控制功能，主要有以下3种控制功能。(1)进给速度：控制刀具或工作台的运动速度。单位为mm/min。(2)同步进给速度：实现切削速度和进给速度的同步。单位为mm/r。用于加工 螺纹。(3)进给倍率：实现人工实时修调进给速度，即通过面板的倍率开关在0200%之间对其进行实时修调。6宏程序功能宏程序功能通过编辑子程序中的变量来改变刀具路径和刀具位置的功能。7辅助功能辅助功能即M功能规定主轴的启、停、转向，工件的夹紧和松开，冷却泵的接通和断开等机床辅助动作的功能。8刀具管理功能刀具管理功能
17、是实现对刀具几何尺寸和刀具寿命的管理及刀具选择的功能。刀具几何尺寸是指刀具的半径和长度，这些参数供刀具补偿功能使用。刀具寿命是指总计切削时间，当某刀具的时间寿命到期时，CNC系统将提示用户更换刀具。另外，CNC系统都具有T功能，即刀具号管理功能，它用于标识刀库中的刀具和自动选择加工刀具。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程9人机对话功能在CNC装置中配有单色或彩色阴极射线管显示器(CRT)，通过软件实现字符和图形的显示，以方便用户操作和使用。主要功能有：菜单结构的操作界面；数据及工件加工程序的输入及编辑；系统和机床参数、状态、故障信息的显示及查询等。10自诊断功能自诊断功能是指CNC系
18、统防止故障发生、进行故障诊断、故障定位和防止故障扩大的功能。现代CNC系统或多或少都具有自诊断功能，这些自诊断功能主要用软件来实现。具有此功能的CNC系统，可以防止故障的发生或能够在故障出现后迅速查明故障的类型或部位，减少故障停机时间，防止故障扩大。CNC装置的诊断程序既可以在系统软件中、在系统运行过程中进行检查，也可以作为服务性程序，在系统运行前或故障停机后进行诊断以查找故障的部位。有些CNC装置还可以进行远程通信诊断。11通信功能通信功能是指CNC装置与外界进行信息和数据交换的功能。通常CNC系统都具有RS-232C接口，可与其他计算机进行通信，传达工件加工程序，有的还有DNC接口，以实现
19、直接数控，更高级的系统还可以使用MAP协议、Internet或LAN，构成FMS、CIMS等大的集成制造系统。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程1.1.41.1.4数控机床常用术语数控机床常用术语本节所选用的术语主要是参照国际标准化组织1980年颁布的ISO2806机床数字控制词汇国际标准以及日本和美国标准及中国的GB812987等标准。(1)轴：机床上的部件可沿其做直线移动或回转运动的基准方向。(2)机床坐标系：以机床上的某一固定点为基准的笛卡儿坐标系。(3)工件坐标系：以工件上的某一固定点为基准的笛卡儿坐标系。(4)机床原位：当机床所有部件都处于原始位置上时，机床坐标系的一种状态
20、。(5)机械原点：机床出厂前已调整好的、与机床坐标系原点保持精确位置关系的点。(6)机床基准点：给机床部件设定的零点。(7)绝对尺寸(绝对坐标)：某一点距离坐标系原点的直线距离或角度。(8)绝对程序编写：采用绝对尺寸(绝对坐标)字的程序编写。(9)增量尺寸(增量坐标)：在一系列点的增量中，各点距前一点的距离或角度值。(10)增量程序编写：采用增量尺寸(增量坐标值)字的程序编写。(11)语言：用来传达信息的表示方法、约定和规则的集合。(12)格式：信息的规定安排形式。(13)坐标尺寸字：定义绝对尺寸的字。(14)程序段：作为一个单元处理的一组字、一组字符或一组数字，在控制带上，各个程序段通常用“
21、程序段结束”字符来分隔。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程(15)计算机数控：这是一种数控系统。在此系统中，采用存储程序的专用计算机实现部分或全部基本数控功能。(16)加工程序：为完成加工，用特定的语言和格式书写的顺序指令集，被存放在适当的输入介质上，完全能用于直接操作。(17)零件程序：为完成加工，按某种语言或某种格式书写的顺序指令集。零件程序写在输入介质上，需经处理，得到加工程序。(18)后置处理程序：这是一种计算机程序，它把前置处理程序的输出改编成加工程序，以便在机床和控制机的成套装置上制造工件。(19)子程序：可由适当的机床控制指令调用的一段加工程序。(20)刀具轨迹：由刀具
22、上给定的一点所描述的轨迹。(21)进给保持：在加工程序执行期间，暂时中断进给的功能。(22)间隙距离：当刀具从快速变为进给移动时，为了防止碰刀，在刀具和工件之间留出的距离。(23)零点偏置：数控系统中规定可以使测量系统的坐标原点在指定范围内相对机床零点移动。(24)刀具补偿：垂直于刀具轨迹的位移，用来修正刀具实际半径或直径与其程序规定的值之差。(25)固定循环：这是预先给定的一系列操作，用来控制机床轴的位移，或使主轴运转，从而完成各项加工，如镗、钻、攻螺纹等。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程1.1.5 1.1.5 常用数控系统常用数控系统数控系统是数控机床的核心，数控机床根据功能和
23、性能要求，配置不同的数控系统。系统不同，其指令代码也有差别，因此，编程时应按所使用数控系统代码的编程规则进行编程。FANUC(日本)、SIEMENS(德国)、FAGOR(西班牙)、HEIDENHAIN(德国)、MITSUBISHI(日本)等公司的数控系统及相关产品，在数控机床行业占据主导地位；我国数控产品以华中数控、航天数控为代表，也已将高性能数控系统产业化。1FANUC数控系统可靠型Power Mate 0系列：用于控制2轴的小型车床，取代步进电机的伺服系统；可配画面清晰、操作方便，有中文显示的CRT/MDI，也可配性能/价格比高的DPL/MDI。普及型CNC 0-D系列：0-TD用于铣床及
24、小型加工中心；0-GCD用于圆柱磨床；0-GSD用于平面磨床；0-PD用于冲床。全功能型的0-C系列：0-TC用于通用车床、自动车床；0-MC用于铣床、钻床、加工中心；0-GCC用于内、外圆磨床；A0-GSC用于平面磨床；0-TTC用于双刀架4轴车床。高性能/价格比的0i系列：整体软件功能包，高速、高精度加工；并具有网络功能。0i-MB/MA用于加工中心和铣床；4轴4联动；0i-TB/TA用于车床；4轴2联动；0i-MATE MA用于铣床，3轴3联动；0i-MATE TA用于车床，2轴2联动。具有网络功能的超小型、超薄型CNC16i/18i/21i系列：控制单元与LCD集成于一体，具有网络功能
25、，超高速串行数据通信能力。其中FS16i-MB的插补、位置检测和伺服控制以nm(纳米)为单位。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程16i最大可控8轴、6轴联动；18i最大可控6轴、4轴联动；21i最大可控4轴、4轴联动。除此之外，还有实现机床个性化的CNC16/18/160/180系列。2SIEMENS数控系统SINUMERIK 802S/C：用于车床、铣床等，可控3个进给轴和1个旋转轴。802S适于步进电机驱动；802C适于伺服电机驱动，具有数字I/O接口。SINUMERIK 802D：控制4个进给轴和1个旋转轴，PLC I/O模块，具有图形式循环编程，车削、铣削/钻削工艺循环，FR
26、AME(包括移动、旋转和缩放)等功能，为复杂加工任务提供智能控制。SINUMERIK 810D：用于数字闭环驱动控制，最多可控6轴紧凑型可编程I/O。SINUMERIK 840D：全数字模块化数控设计，用于复杂机床、模块化旋转加工机床和传送机床，最大可控31个坐标轴。3FAGOR数控系统CNC 8070是目前FAGOR最高档的数控系统，代表FAGOR顶级水平。它是CNC技术与PC技术的结晶，是与PC兼容的数控系统，采用Pentium CPU，可运行Windows和MS-DOS；可控制16轴+3电子手轮+2主轴；可运行Visual Basic、Visual C+，程序段处理时间小于1ms；PLC
27、可达成1024输入点/1024输出点；具有以太网、CAN、SERCOS通信接口；可选用10V模拟量接口。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程8055系列数控系统是FAGOR高档数控系统，可实现7轴7联动+主轴+手轮控制；按其处理速度不同分为8055/A、8055/B、8055/C3种档次；适用于车床、车削中心、铣床、加工中心及其他数控设备；具有连续数字化仿形、RTCP补偿、内部逻辑分析、SERCOS接口、远程诊断等许多高级功能。8040/8055-I标准系列属中高档数控系统，采用中央单元与显示单元合为一体的结构。8040可控制4轴4联动+主轴+2个手轮；8055-I可实现7轴 7联动+
28、主轴+2个手轮。两者用户内存均可达到1MB且具有10V模拟量接口及数字化SERCOS光缆接口，可配置带CAN接口的分布式PLC。8040/8055-i/8055 TCO/MCO系列是一种开放式的数控系统，可供OEM再开发成为专用数控系统，适用于任何机床设备。8040/8055-i/8055 TC/MC系列是人机对话式数控系统，其主要特点是无须采用ISO代码编程，可将工件图中的数据通过人机交互图形界面直接输入系统，从而实现编程。人称傻瓜式数控系统。8025/8035系列：8025系列是FAGOR公司的中档数控系统，适用于铣床、加工中心、车床及其他数控设备，可控25轴不等，该数控系统具有操作面板、
29、显示器，中央单元合一的紧凑结构；8035是8040/8055-i/8055的简化型，同时也是8025的更新换代产品，采用32位CPU。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程4华中数控系统华中数控以“世纪星”系列数控单元为典型产品，HNC-21T为车削系统，最大联动轴数为4轴；HNC-21M为铣削系统，最大联动轴数为4轴，采用开放式体系结构，内置嵌入式工业PC。伺服系统的主要产品包括：HSV-11系列交流伺服驱动装置、HSV-16系列全数字交流伺服驱动装置、步进电机驱动装置、交流伺服主轴驱动装置与电机、永磁同步交流伺服电机等。5.北京航天数控系统其主要产品为CASNUC2100数控系统，是
30、以PC机为硬件基础的模块化、开放式的数控系统，可用于车床、铣床、加工中心等8轴以下机械设备的控制，具有2轴、3轴、4轴联动功能。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程1.2 加工中心操作工国家职业标准加工中心操作工国家职业标准1.2.1职业概况1.2.2职业技能基本要求1.2.3 技能要求1.2.4数控机床安全操作规范数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程1.2.1 职业概况职业概况1职业名称加工中心操作工。2职业定义操作加工中心机床，进行工件多工序组合切削加工的人员。3职业等级本职业共设4个等级，分别为中级(国家职业资格四级)、高级(国家职业资格三级)、技师(国家职业资格二级)、
31、高级技师(国家职业资格一级)。4职业环境室内、常温。5职业能力特征具有较强的计算能力和空间感、形体知觉及色觉，手指、手臂灵活，动作协调。6基本文化程度高中毕业(含同等学历)。7培训要求(1)培训期限全日制职业学校教育，根据其培养目标和教学计划确定。晋级培训期限：中级不少于400标准学时；高级不少于4000标准学时；技师不少于350标准学时；高级技师不少于350标准学时。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程(2)培训教师基础理论课教师应具备本科或本科以上学历，具有一定教学经验；培训初级、中级人员的教师必须具备本职业高级以上的职业资格证书；培训高级或技师人员的教师必须具备相关专业讲师以上教
32、师资格或本职业高级技师职业资格证书；培训高级技师的教师必须具备相关专业高级讲师(副教授)以上资格或其他相关的职业资格证书。(3)培训场地设备满足教学需要的标准教室；加工中心机床及完成加工所需的工件、刀具、夹具、量具和机床辅助设备等。8鉴定要求(1)适用对象从事和准备从事本职业的人员。(2)申报条件 中级(具备以下条件之一者)取得相关职业(工种)初级职业资格证书后，连续从事相关职业3年以上，经本职业正规培训达到规定的标准学时，并取得毕(结)业证书。取得相关职业(工种)中级职业资格证书后，连续从事本职业工作1年以上，经本职业中级正规培训达到规定的标准学时数，并取得毕(结)业证书。取得中等职业学校数
33、控机床专业或大专(含大专)以上相关专业毕业证书。高级(具备以下条件之一者)取得本职业中级职业资格证书后，连续从事相关职业4年以上，经本职业高级正规培训达到规定的标准学时数，并取得毕(结)业证书。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程取得本职业中级职业资格证书后，连续从事本职业工作7年以上。取得高级技工学校或经劳动保障行政部门审核认定，以高级技能为培养目标的高等职业院校本专业毕业证书。具有相关专业大专学历，并取得本职业中级职业资格证书后，连续从事本职业工作2年以上。技师(具备以下条件之一者)取得本职业高级职业资格证书后，连续从事相关职业5年以上，经本职业正规培训达到规定的标准学时数，并取得
34、毕(结)业证书。取得本职业高级职业资格证书后，连续从事本职业工作8年以上。大学本科相关专业或高级技工学校本专业毕业且具有本职业高级职业资格证书，连续从事职业工作2年以上。高级技师(具备以下条件之一者)取得本职业技师资格证书后，连续从事本职业工作3年以上，经本职业高级技师正规培训达到规定的标准学时数，并取得毕(结)业证书。取得本职业技师资格证书后，连续从事本职业工作5年以上。(3)鉴定方式分为理论知识考试和技能操作考核部分。理论知识考试采用笔试，技能操作考核采用现场实际操作方式。两项考试均采用百分制，达到60分以上者为合格；技师和高级技师鉴定还需进行综合评审。(4)考评员和监考人员的配备理论知识
35、的考核每标准考场配备两名监考员；技能考试每台设备配备两名监考人员；每次鉴定组成35人的考评小组。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程(5)鉴定时间各等级理论知识时间为120分钟；各等级技能操作考核时间：中级不少于300分钟，高级不少于360分钟，技师不少于420分钟。(6)鉴定场所、设备理论知识考试在标准教室进行，鉴定设备为加工中心机床，工件、夹具、量具、刀具及机床附件等为必备仪器设备。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程1.2.2 1.2.2 职业技能基本要求职业技能基本要求1职业道德(1)职业道德的基本知识(2)职业守则爱岗敬业，终于职守。努力钻研业务，刻苦学习，勤于思考，
36、善于观察。工作认真负责，严于职守，吃苦耐劳。遵守操作规程，坚持安全生产。团结同志，互相帮助，主动配合。着装整洁，爱护设备，保持工作环境的清洁有序，做到文明生产。2基础知识(1)数控应用技术基础数控机床工作原理(组成结构、插补原理、控制原理、伺服系统)。编程方法(常用指令代码、程序格式、子程序、固定循环)。(2)安全卫生、文明生产。安全操作规程。事故防范、应变措施及记录。环境保护(车间粉尘、噪音、强光、有害气体的防范)。数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程1.2.3 1.2.3 技能要求技能要求本标准对中级、高级、技师、高级技师的技能要求依次递进，高级别包括低级别的要求。表1.1 中级的
37、技能要求职业功能工作内容技能要求相关知识工艺准备读图1能够读懂机械制图中的各种线型和标注尺寸2能够读懂标准件和常用的表示法3能够读懂一般工件的三视图、局部视图和剖视图4能够读懂工件的材料、加工部位、尺寸公差及技术要求1机械制图国家标准2标准件和常用件的规定划法3工件三视图、局部视图和剖视图的表达方法4公差配合的基本概念5形状、位置公差与表面粗糙度的基本概念6金属材料的性质编制简单的加工工艺1能够制定简单的加工工艺2能够合理选择切削用量1加工工艺的基本概念2钻、铣、扩、铰、镗、攻丝等工艺特点3切削用量的选择原则4加工余量的选择方法工件的定位和装夹1能够正确使用台钳、压板等通用夹具2能够正确选择工
38、件的定位基准3能够用量表找正工件4能够正确夹紧工件1定位夹紧原理2台钳、压板等通用夹具的调整及使用方法3量表的使用方法数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程职业功能工作内容技能要求相关知识工艺准备刀具准备1能够依据加工工艺卡选取刀具2能够在主轴或刀库上正确装卸刀具3能够用刀具预调仪在机内测量刀具的半径及长度4能够准确输入刀具有关参数1刀具的种类及用途2刀具系统的种类及结构3刀具预调仪的使用方法4自动换刀装置及刀库的使用方法5刀具长度补偿值、半径补偿值及刀号等参数的输入方法编制程序编制孔类加工程序1能够手工编制钻、扩、铰、镗等孔类加工程序2能够使用固定循环及子程序1常用数控指令(G代码、M
39、代码)的含义2S指令、T指令和F指令的含义3数控指令的结构与格式4固定循环指令的含义5子程序的嵌套编制二维轮廓程序1能够手工编制平面铣削程序2能够手工编制含直线插补、圆弧插补二维轮廓的加工程序1几何图形中直线与直线、直线与圆弧、圆弧与圆弧交点的计算方法2刀具半径补偿的作用基本操作及日常维护日常维护1能够进行加工前的电、气、液、开关等的常规检查2能够在加工完毕后清理机床及周围环境1加工中心操作规程2 日常保养的内容基本操作1能够按操作规程启动及停止机床2正确使用操作面板上的各种功能键3能够通过操作面板手动输入加工程序及有关参数4能够通过纸带阅读机、磁带机及计算机等输入加工程序5能够进行程序的编辑
40、、修改6能够设定工件坐标系7能够正确调入调出所选刀具8能够正确进行机内对刀9能够进行程序单步运行、空运行10能够进行加工程序的试切削并做出正确判断11能够正确使用交换工作台1加工中心机床操作手册2操作面板的使用方法3各种输入装置的使用方法4机床坐标系与工件坐标系的含义及其关系5相对坐标系、绝对坐标系的含义6找正器(寻边器)的使用方法7机内对刀方法8程序试运行的操作方法数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程职业功能工作内容技能要求相关知识工件加工孔加工能够对单孔进行钻、扩、铰切削加工麻花钻、扩孔钻及铰刀的功用平面铣削能够铣削平面、垂直面、斜面、阶梯面等，尺寸公差等级IT9，表面粗糙度达Ra
41、6.3m1铣刀的种类及功用2加工精度的影响因素3常用金属材料的切削性能平面内、外轮廓铣削能够铣削二维直线、圆弧轮廓的工件，且尺寸公差等级达IT9，表面粗糙度Ra6.3m运行给定程序能够检查及运行给定的三维加工程序1三维坐标的概念2程序检查方法精度检验内、外径检验1能够使用游标卡尺测量工件内、外径2能够用内径百(千)分表测量工件内径3能够用外径千分尺测量工件外径1游标卡尺的使用方法2内径百(千)分表的使用方法3外径千尺的使用方法长度检验1能够使用游标卡尺测量工件长度2能够用外径千分尺测量工件长度深、高度检验能够使用游标卡尺或深、高度尺测量深、高度1深度尺的使用方法2高度尺的使用方法角度检验能够使
42、用角度尺检验工件角度角度尺的使用方法机内检测能够利用机床的位置显示功能自检工件的有关尺寸机床坐标的位置显示功能数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程2高级高级的技能要求见表1.2。表1.2 高级的技能要求职业功能工作内容技能要求相关知识工艺准备读图及绘图1能够读懂装配图2能够绘制工件图、轴侧图及草图3能够读懂工件的展开图、局部视图、旋转视图1装配图画法2工件图、轴侧图画法3工件的展开图、局部视图、旋转视图的画法加工工艺制定1能够制定加工中心的加工工艺2能够填写加工中心程序卡1加工中心工艺的制定方法2有关机械加工精度的因素3加工余量的确定数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程职业功能
43、工作内容技能要求相关知识工艺准备工件的定位和装夹1能够合理选择组合夹具和专用夹具2正确安装调整夹具1组合夹具和专用夹具的特点及应用2夹具在交换工作台上的正确安装选择刀具能够依据加工需要选用适当种类、形状、材料的刀具各种刀具的几何角度、功能及刀具材料的切削性能编制程序使用用户宏程序能够利用已有宏程序编制加工程序用户宏程序的使用方法编制二维半程序1能够手工编制较复杂的二维轮廓铣削程序2能够根据加工要求手工编制二维半加工程序1较复杂二维节点的计算2球、锥、台等几何体轮廓节点计算机床维护常规维护能够根据说明书内容完成机床定期及不定期维护保养1机床维护知识2液压油、润滑油的使用知识3液压、气压元件的结构
44、及其工作原理故障排除能够阅读各类报警信息，排除编程错误、超程、欠压、缺油、急停等一般故障各类报警号提示内容及解除方法工件加工孔系加工能够对孔系进行钻、扩、铰等切削加工，尺寸精度公差达IT8，表面粗糙度达Ra3.2m1镗刀种类及其应用2切削液的合理使用攻丝加工能够用丝锥加工螺纹孔丝锥夹头的构造及使用平面及轮廓铣销1能够有效利用刀具补偿进行铣削加工2能够铣削较复杂的平面轮廓，尺寸公差等级达IT8，表面粗糙度Ra3.2m影响加工精度的因素及提高加工精度的措施运行给定程序能够读懂、检查并运行给定的三维以上加工程序三维坐标的概念精度检验精度检验及分析1能够根据测量结果分析产生加工误差的原因2能够通过修正
45、刀补值和修正程序来减少加工误差1工件精度检验项目及测量方法2产生加工误差的各种因素培训指导指导工作1能够指导加工中心中级操作工工作2能够协助培训加工中心中级操作工数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程3技师技师的技能要求见表1.3。表1.3 技师的技能要求职业功能工作内容技能要求相关知识工艺准备读图绘图1能够根据复杂装配图拆画工件图2能够绘制工装草图3能够测绘工件4能够用计算机绘图1工件的测绘方法2计算机辅助绘图方法加工工艺制定1能够对工件的加工工艺方案进行合理分析2能够制定工件加工工艺规程1机械制造工艺知识2典型工件加工方法夹具设计1能够设计专用夹具2能够制作简单夹具夹具设计原理刀具准
46、备1能够依据切削条件估算刀具使用寿命2能够合理选用新型刀具3能够根据刀具寿命设置有关参数1刀具使用寿命的影响因素2刀具使用寿命参数设定方法3刀具新材料、新技术知识编制程序编制宏程序能够根据加工要求编制加工宏程序宏程序概念及其编制方法计算机辅助编程1能够利用计算机软件编制非圆曲线轮廓的铣削程序2能够利用计算机软件编制三维或三维以上铣削程序1计算机基础知识2CAD/CAM软件使用方法机床维护机床精度的检验1能够进行机床几何精度检验2能够进行机床定位精度检验3能够进行机床切削精度检验4能够进行机床床身水平调整1机床几何精度检验内容及方法2机床定位精度检验内容及方法3机床切削精度检验内容及方法4机床水
47、平调整方法故障分析能够分析气路、液路、电机及机械故障1液压、气压回路的工作原理2机床常用电器及电机3机械传动及常用机构数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程工件加工孔及孔系镗削1能够镗削尺寸公差等级达IT7，表面粗糙度达Ra1.6m的孔及孔系2能够完成孔的掉头镗削1高精度孔的镗削方法及切削液选用2切削液的合理使用三维曲面铣削能够铣削三维曲面，且尺寸公差等级达IT9，表面粗糙度达Ra6.3m三维曲面加工方法工件加工平面及轮廓铣削能够铣削各类平面及二维平面轮廓，尺寸公差等级达IT8，表面粗糙度Ra1.6m影响工件表面质量的因素及提高工件表面质量的措施精度检验精度检验能够根据测量结果分析产生加
48、工误差的主要原因，并提出改进措施影响工件加工精度的主要因素质量管理能够进行产品抽样检验，建立质量管理图并进行统计分析质量管理知识培训指导指导工作1能够指导加工中心中、高级操作工工作2能够讲授机械加工的专业知识3能够制定本职业各级操作工培训计划1生产实习教学方法2教育学的基础知识管理工作生产管理1能够制定数控操作车间的规章制度2协助部门领导进行计划、调度及人员管理生产管理知识技术管理1能够贯彻执行本行业各项国家标准2能够提出工艺、工装、编程等方面的合理化建议生产技术管理知识数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程4.高级技师高级技师的技能要求见表1.4。表1.4 高级技师的技能要求职业功能工
49、作内容技能要求相关知识工艺分析于设计读图与绘图能绘制复杂工装装配图能读懂常用加工中心高速铣床/加工中心的电气、液压原理图能够组织中级、高级、技师进行工装协同设计复杂工装设计方法常用加工中心电气、液压原理图的画法协同设计知识制定加工工艺能对高难度、高精密零件的数控加工工艺方案进行合理性分析，提出改进意见并参与实施能够确定高速加工的工艺方案能够确定细微加工的工艺方案复杂、精密零件机械加工工艺的系统知识高速加工机床的知识高速加工的工艺知识细微加工的工艺知识零件定位与装夹能独立设计加工中心的复杂夹具能在四轴和五轴数控加工中对由夹具精度引起的零件加工误差进行分析，提出改进方案，并组织实施复杂加工中心夹具
50、的设计及使用知识复杂夹具的误差分析及消减方法多轴数控加工的方法数控编程与操作实训教程数控编程与操作实训教程职业功能工作内容技能要求相关知识工艺分析于设计刀具准备能根据零件要求设计专用刀具，并提出制造方法能系统地讲授各种切削刀具的特点和使用方法专用刀具的设计与制造知识切削刀具的特点和使用方法零件加工异形零件加工能解决高难度、异形零件加工的技术问题，并制定工艺措施高难度零件的加工方法精度检验能够设计专用检具，检验高难度、异形零件检具设计知识机床维护与精度检验数控铣床维护能借助字典看懂数控设备的主要外文技术资料能够针对机床运行现状合理调整数控系统相关参数数控铣床专业外文知识机床精度检验能够进行机床定