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數(shù)控編程的相關(guān)問題

瀏覽[3470]次 [2009-11-22]

一、數(shù)控機床的坐標系統(tǒng)
數(shù)控機床各坐標軸按標準JB3051-82 <數(shù)控機床及其數(shù)控機械的坐標系和運動方向的命名方法> 確定后，還要確定坐標系原點的位置，這樣坐標系才能確定下來。依原點的不同，數(shù)控機床的坐標系統(tǒng)分為機床坐標系和工件坐標系。

1．機床坐標系

以機床原點為坐標原點建立起來的X、Y、Z軸直角坐標系，稱為機床坐標系。機床原點為機床上的一個固定點，也稱機床零點。機床零點是通過機床參考點間接確定的，機床參考點也是機床上的一個固定點，其與機床零點間有一確定的相對位置，一般設(shè)置在刀具運動的X、Y、Z正向大極限位置。在機床每次通電之后，工作之前，必須進行回機床零點操作，使刀具運動到機床參考點，其位置由機械檔塊確定。這樣，通過機床回零操作，確定了機床零點，從而準確地建立機床坐標系，即相當于數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部建立一個以機床零點為坐標原點的機床坐標系。機床坐標系是機床固有的坐標系，一般情況下，機床坐標系在機床出廠前已經(jīng)調(diào)整好，不允許用戶隨意變動。

2．工件坐標系
　　工件圖樣給出以后，首先應(yīng)找出圖樣上的設(shè)計基準點。其他各項尺寸均是以此點為基準進行標注。該基準點稱為工件原點。以工件原點為坐標原點建立的X、Y、Z軸直角坐標系，稱為工件坐標系。

　　工件坐標系是用來確定工件幾何形體上各要素的位置而設(shè)置的坐標系，工件原點的位置是人為設(shè)定的，它是由編程人員在編制程序時根據(jù)工件的特點選定的，所以也稱編程原點。
數(shù)控車床加工零件的工件原點一般選擇在工件右端面、左端面或卡爪的前端面與Z軸的交點上。圖1所示，是以工件右端面與Z軸的交點作為工件原點的工件坐標系。

　　數(shù)控銑床加工零件的工件原點選擇時應(yīng)該注意：工件原點應(yīng)選在零件圖的尺寸基準上，對于對稱零件，工件原點應(yīng)設(shè)在對稱中心上；對于一般零件，工件原點設(shè)在工件外輪廓的某一角上，這樣便于坐標值的計算。對于Z軸方向的原點，一般設(shè)在工件表面，并盡量選在精度較高的工件表面。

　　同一工件，由于工件原點變了，程序段中的坐標尺寸也隨之改變。因此，數(shù)控編程時，應(yīng)該首先確定編程原點，確定工件坐標系。編程原點的確定是在工件裝夾完畢后，通過對刀確定。

二、對刀

　　在數(shù)控加工中，工件坐標系確定后，還要確定刀具的刀位點在工件坐標系中的位置。即常說的對刀問題。數(shù)控機床上，目前，常用的對刀方法為手動試切對刀。

1．數(shù)控車床的對刀
　　數(shù)控車床對刀方法基本相同，首先，將工件在三爪卡盤上裝夾好之后，用手動方法操作機床，具體步驟如下：
1）回參考點操作采用ZERO（回參考點）方式進行回參考點的操作，建立機床坐標系。此時CRT上將顯示刀架中心（對刀參考點）在機床坐標系中的當前位置的坐標值。
2）試切對刀先用已選好的刀具將工件外圓表面車一刀，保持X向尺寸不變，Z向退刀，按設(shè)置編程零點鍵，CRT屏幕上顯示X、Z坐標值都清成零（即X0，Z0）；然后，停止主軸，測量工件外圓直徑D。如圖2所示。再將工件端面車一刀，當CRT上顯示的X坐標值為-（D/2）時，按設(shè)置編程零點鍵，CRT屏幕上顯示X、Z坐標值都清成零（即X0，Z0），系統(tǒng)內(nèi)部完成了編程零點的設(shè)置功能。
3）建立工件坐標系刀尖（車刀的刀位點）當前位置就在編程零點（即工件原點）上。

2．數(shù)控銑床的對刀

　　假設(shè)零件為對稱零件，并且毛坯已測量好長為L1、寬為L2，平底立銑刀的直徑也已測量好。如圖2-15所示，將工件在銑床工作臺上裝夾好后，在手動方式操縱機床，具體步驟如下：
1）回參考點操作
采用ZERO（回參考點）方式進行回參考點的操作，建立機床坐標系。此時CRT上將顯示銑刀中心（對刀參考點）在機床坐標系中的當前位置的坐標值。
2）手工對刀

先使刀具靠攏工件的左側(cè)面（采用點動操作，以開始有微量切削為準），刀具如圖A位置，按設(shè)置編程零點鍵，CRT上顯示X0、Y0、Z0，則完成X方向的編程零點設(shè)置。再使刀具靠攏工件的前側(cè)面，刀具如圖B位置，保持刀具Y方向不動，使刀具X向退回，當CRT上X坐標值0時，按編程零點設(shè)置鍵，就完成X、Y兩個方向的編程零點設(shè)置。后抬高Z軸，移動刀具，考慮到存在銑刀半徑，當CRT上顯示X坐標值為（L1/2+銑刀半徑），Y的坐標值為（L2/2+銑刀半徑）時，使銑刀底部靠攏工件上表面，按編程零點設(shè)置鍵，CRT屏幕上顯示X、Y、Z坐標值都清成零（即X0，Y0，Z0），系統(tǒng)內(nèi)部完成了編程零點的設(shè)置功能。就把銑刀的刀位點設(shè)置在工件對稱中心上，即工件坐標系的工件原點上。
3）建立工件坐標系
此時，刀具（銑刀的刀位點）當前位置就在編程零點（即工件原點）上。由于手動試切對刀方法，調(diào)整簡單、可靠，且經(jīng)濟，所以得到廣泛的應(yīng)用。

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