第一章第一章數(shù)控機(jī)床加工程序編制的基礎(chǔ)

1、第一章 數(shù)控機(jī)床加工程序編制的基礎(chǔ)內(nèi)容提要： 本章主要介紹數(shù)控機(jī)床的基本概念、體系結(jié)構(gòu)、工作原理及分類、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系與編程的基礎(chǔ)知識(shí)。第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床:自從20世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)創(chuàng)立以來(lái)，它給 機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化。現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)已成為制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)技術(shù)，現(xiàn)代的CAD/CAM，F(xiàn)MS和CIMS、敏捷制造和智能制造等，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上；數(shù)控技術(shù)是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率必不可少的物質(zhì)手段；是國(guó)家的戰(zhàn)略技術(shù)：基于它的相關(guān)產(chǎn)業(yè)是體現(xiàn)國(guó)家綜合國(guó)力水平的重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)；專家們預(yù)言: 二十一世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，其實(shí)質(zhì)是數(shù)控技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。1

2、.1.1 常見(jiàn)的數(shù)控機(jī)床 1. 數(shù)控車床一般具有兩軸聯(lián)動(dòng)功能,Z軸是與主軸方向平行的運(yùn)動(dòng)軸,X軸是在水平面內(nèi)與主軸方向垂直的運(yùn)動(dòng)軸2.數(shù)控銑床 世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床就是數(shù)控銑床,它適于加工三維復(fù)雜曲面。銑床銑床3.加工中心 數(shù)控加工中心是“具有自動(dòng)刀具交換裝置(ATC) ,并能進(jìn)行多種工序加工的數(shù)控機(jī)床” a)立式加工中心的主軸是垂直的 b)臥式加工中心主軸是水平方向的 在加工中心上,一個(gè)工件可以通過(guò)夾具安放在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或交換托盤上,通過(guò)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)可以加工多面體,通過(guò)托盤的交換可更換加工的工件,提高了加工效率。 數(shù)控加工中心加工中心的特點(diǎn)是什么？主要是有：刀庫(kù)刀具交換裝置回轉(zhuǎn)工作臺(tái)其它數(shù)控機(jī)

3、床數(shù)控磨床和數(shù)控鉆床 數(shù)控平面磨床 數(shù)控立式鉆床 數(shù)控磨床主要用于加工高硬度、高精度表面。數(shù)控鉆床主要完成鉆孔、攻螺紋功能,同時(shí)也可以完成簡(jiǎn)單的銑削功能,刀庫(kù)可存放多種刀具。 數(shù)控電火花成形機(jī)床和數(shù)控線切割機(jī)床 數(shù)控線切割機(jī)床 : 數(shù)控電火花成形機(jī)床:一種特種加工機(jī)床 其工作原理是利用 其工作原理與電火花成形機(jī)床一樣,其兩個(gè)不同 極性的電極在絕 電極是電極絲,緣液體中 產(chǎn)生放電現(xiàn)象, 加工液一般采去除材料 進(jìn)而完成加工。 用去離子水。 此兩種數(shù)控機(jī)床主要適用于形狀復(fù)雜的模具及難加工材料的加工。 數(shù)控機(jī)床的分類 數(shù)控機(jī)床的種類很多,其分類方法尚無(wú)統(tǒng)一規(guī)定。 數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制軌跡的種類 點(diǎn)位控制P

4、ositioning Control 直線控制 (Straight-line Control) 輪廓控制(Contour Control)數(shù)控機(jī)床 數(shù)控機(jī)床加工精度的高低，按照對(duì)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方式分類 開(kāi)環(huán)控制(Open-Loop Control): 一般采用由功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 不帶反饋裝置的控制系統(tǒng)。 閉環(huán)控制(Closed-Loop Control) 半閉環(huán)控制(Semi-Closed Loop Control) 位置檢測(cè)裝置安裝于機(jī)床直線運(yùn)動(dòng)部 將位置檢測(cè)裝置安裝于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)件上,加工中將測(cè)量到的實(shí)際位置值反饋。 軸端或安裝于傳動(dòng)絲杠端部(如圖中虛數(shù)控裝置將反饋信號(hào)與位移指令隨時(shí)進(jìn)

5、 線所示),間接地測(cè)量移動(dòng)部件(工作臺(tái))行比較,根據(jù)其差值與指令進(jìn)給速度的要 的實(shí)際位置或位移 求, 按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換后,得到進(jìn)給伺服系統(tǒng)的速度指令。 數(shù)控機(jī)床加工的特點(diǎn) 數(shù)控加工與通用機(jī)床加工相比,在許多方面遵循基本一致的原則,在使用方法上也有很多相似之處。但由于數(shù)控機(jī)床本身自動(dòng)化程度較高,設(shè)備費(fèi)用較高,設(shè)備功能較強(qiáng),使數(shù)控加工相應(yīng)形成了如下幾個(gè)特點(diǎn): . 1.數(shù)控加工的工藝內(nèi)容十分明確而且具體 2.數(shù)控加工的工藝工作相當(dāng)準(zhǔn)確而且嚴(yán)密 3.數(shù)控加工的工序相對(duì)集中 數(shù)控機(jī)床加工的適應(yīng)性 數(shù)控機(jī)床是一種高度自動(dòng)化的機(jī)床,有一般機(jī)床所不具備的許多優(yōu)點(diǎn),所以數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大,但數(shù)控

6、機(jī)床這種高度機(jī)電一體化產(chǎn)品,技術(shù)含量高,成本高,使用與維修都有較高的要求。根據(jù)數(shù)控加工的優(yōu)缺點(diǎn)及國(guó)內(nèi)外大量應(yīng)用實(shí)踐,一般可按適應(yīng)程度將零件分為下列三類: 1.最適應(yīng)數(shù)控加工零件類 2.較適應(yīng)數(shù)控加工零件類 3.不適應(yīng)數(shù)控加工零件類 總之，對(duì)于多品種小批量零件;結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,精度要求較高的零件;需要頻繁改型的零件;價(jià)格昂貴,不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件和需要最小生產(chǎn)周期的急需零件易于采用數(shù)控加工。 第二節(jié):數(shù)控編程的基本概念數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床的區(qū)別數(shù)控機(jī)床：是完全嚴(yán)格按照從外部輸入的事先編制好的加工程序自動(dòng)對(duì)被加工工件進(jìn)行加工的普通機(jī)床：雖然也有所謂的“程序”即機(jī)械加工工藝規(guī)程，但實(shí)際上往往是由操作者自行

7、考慮和確定，而且是用手工方式進(jìn)行控制的那么，什么叫編程？怎樣編程呢？仿形機(jī)床加工，雖然避免了操作者直接操縱機(jī)床,但每一個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)或靠模,只能加工一種零件。當(dāng)改變被加工零件時(shí),就要更換凸輪、靠模。 數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程示意圖 1.2.1何謂數(shù)控編程怎樣編程？在進(jìn)行數(shù)控加工前，把工件的加工工藝路線、工藝參數(shù)、刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡、位移量、切削參數(shù)(主軸轉(zhuǎn)數(shù)、進(jìn)給量、背吃刀量等)以及輔助功能(換刀、主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、切削液開(kāi)和關(guān)等),按照數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫(xiě)成加工程序,再把這一或一組程序的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)上(如軟磁盤、U盤、移動(dòng)硬盤或其它存儲(chǔ)器),然后輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置中,或直接輸入到數(shù)

8、控裝置中，從而控制機(jī)床進(jìn)行加工。何謂編程？從零件圖的分析到制成加工程序控制介質(zhì)的全部過(guò)程，叫數(shù)控程序的編制，即編程。 實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工,編程是關(guān)鍵。而數(shù)控加工程序 則在數(shù)控機(jī)床與數(shù)控加工之間起著一種紐帶作用。在編程前必須編制數(shù)控工藝，所以 嚴(yán)格說(shuō)來(lái),數(shù)控編程也屬于數(shù)控工藝的范疇。因此,數(shù)控加工工藝或數(shù)控編程主要包括以下幾方面的內(nèi)容: 1)選擇并確定需要進(jìn)行數(shù)控加工的零件及內(nèi)容。 2)進(jìn)行數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)。 3)對(duì)零件圖形進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)處理。 4)編寫(xiě)加工程序。 5)按程序單制作控制介質(zhì)（如磁盤等）。 6)對(duì)程序進(jìn)行校驗(yàn)與修改。 7)首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題處理。 8)數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的編寫(xiě)與歸檔。

9、 數(shù)控人才是綜合性人才制圖，讀圖工藝（機(jī)床，夾具，刀具，切削原理等）數(shù)學(xué)電腦編程技巧（代碼含義，語(yǔ)法處理，技巧掌握）機(jī)床操作（不同機(jī)床，不同數(shù)控系統(tǒng)）尺寸控制（測(cè)量技術(shù)，尺寸控制技巧等）等等加工舉例1.2.2 編程的一般步驟1.2.3數(shù)控加工程序的編制方法有以下兩種。1.手工編程分析零件圖、確定機(jī)床、工藝處理、數(shù)值計(jì)算、編寫(xiě)程序及檢驗(yàn)等各個(gè)階段 均由人工完成的編程方法,稱為手工編程。2.自動(dòng)編程 是計(jì)算機(jī)通過(guò)自動(dòng)編程軟件完成對(duì)刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的自 動(dòng)計(jì)算，自動(dòng)生成加工程序并在計(jì)算機(jī)屏幕上動(dòng)態(tài)地顯 示出刀具的加工軌跡的方法。 對(duì)于加工零件形狀復(fù)雜，特別是涉及三維立體形狀或刀具運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算煩瑣時(shí)，采用

10、自動(dòng)編程。 手工編程框圖一個(gè)完整的數(shù)控加工程序由3部分組成：序號(hào)、程序內(nèi)容、程序結(jié)束指令1.2.4 程序的基本格式一個(gè)完整的數(shù)控加工程序由若干程序段組成， 每個(gè)程序段由若干個(gè)指令字組成， 每個(gè)指令字又由字母、數(shù)字、符號(hào)組成。 例如，N20 G01 X30 Y40 F100 S500 T02 M03 ；地址字 N20 G01 X30 Y40 F100 S500 T02 M03 ；N20第20個(gè)程序段。便于檢索，為整數(shù)，為遞增，可以不寫(xiě)；G01直線插補(bǔ)。兩位數(shù)字，其他如G00、G03、有99個(gè)；X30X軸向坐標(biāo)尺寸。X為地址字母，有很多，見(jiàn)表1-1；Y40Y軸向坐標(biāo)尺寸。Y也為地址字母，同上；F1

11、00進(jìn)給速度，為100mm/min。為進(jìn)給量時(shí)，單位mm/r；S500主軸轉(zhuǎn)速，為500r/min。恒線速度時(shí)，單位m/min；T02選擇刀具，為2號(hào)刀。如T0201，01為刀具補(bǔ)償號(hào)；M03主軸轉(zhuǎn)向，為正向。反向用M04，用于輔助； ；程序段分割符號(hào)。機(jī)床輸入時(shí)，常用“EOB”。說(shuō)明主軸正反轉(zhuǎn)代碼：程序可分為主程序和子程序。 正常情況下，數(shù)控機(jī)床是按主程序的指令工作的。 重復(fù)出現(xiàn)的內(nèi)容編為“子程序” 主程序和子程序在子程序中遇到返回指令時(shí)，才回到主程序繼續(xù)按主程序的指令進(jìn)行工作。 （在程序中,若某一固定的加工操作重復(fù)出現(xiàn)時(shí),可把這部分操作編制成子程序,然后根據(jù)需要調(diào)用,這樣可使程序變得非常簡(jiǎn)

12、單）可重復(fù)調(diào)用子程序 可以由主程序調(diào)用,已被調(diào)用的子程序還可以調(diào)用其他子程序 這種方式，稱為子程序嵌套。 （1）子程序調(diào)用指令M98及從子程序返回指令M99M98:用來(lái)調(diào)用子程序。 調(diào)用子程序的格式 M98 Pxxxx Lxx（或Pxxxxxx） P:被調(diào)用的子程序號(hào)。 L:重復(fù)調(diào)用次數(shù)。M99:表示子程序結(jié)束,執(zhí)行M99使控制返回到主程序。（2）子程序的格式O（%）xxxx（子程序名） M99（子程序結(jié)束并返回主程序或原先程序指令）第三節(jié):數(shù)控系統(tǒng)的功能代碼1.3.1 數(shù)控系統(tǒng)的準(zhǔn)備功能代碼(G代碼)1.3.2 數(shù)控系統(tǒng)的輔助功能(M代碼)第四節(jié) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系 第一章 數(shù)控機(jī)床加工程序編

13、制的基礎(chǔ)數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系在數(shù)控機(jī)床上,機(jī)床的動(dòng)作是由數(shù)控裝置來(lái)控制的,為了確定機(jī)床上的成形運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng),必須先確定機(jī)床上運(yùn)動(dòng)的方向和運(yùn)動(dòng)的距離,這就需要一個(gè)坐標(biāo)系才能實(shí)現(xiàn),這個(gè)坐標(biāo)系就稱為機(jī)床坐標(biāo)系。然而數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)有：.機(jī)床坐標(biāo)系.工件坐標(biāo)系（編程坐標(biāo)系）坐標(biāo)系統(tǒng)及其關(guān)系機(jī)床坐標(biāo)系是用來(lái)確定工件坐標(biāo)系的基本坐標(biāo)系。 工件坐標(biāo)系是編程時(shí)使用的坐標(biāo)系,又稱為編程坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系是建立在機(jī)床坐標(biāo)系基礎(chǔ)上的, 在數(shù)控編程時(shí)，應(yīng)該首先確定工件坐標(biāo)系和工件原點(diǎn)。 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的形式主要有兩種:笛卡兒坐標(biāo)系極坐標(biāo)系 等等直角、極、柱坐標(biāo)等G90時(shí)坐標(biāo)值 G91時(shí)坐標(biāo)值3540P點(diǎn): R15 A10

14、 Z70各點(diǎn)坐標(biāo)值 用角度A代替一個(gè)坐標(biāo)值 角度A的定義是以前一點(diǎn)為起點(diǎn)的線段與橫坐標(biāo)軸之間的夾角那么，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系是怎么樣的呢？標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系的確定原則為了便于編程時(shí)描述機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)化程序的編制方法及保證記錄數(shù)據(jù)的互換性，數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)的方向均已標(biāo)準(zhǔn)化： (1)采用右手笛卡兒直角坐標(biāo)系。 (2)刀具相對(duì)于靜止工件而運(yùn)動(dòng)的原則。 認(rèn)為刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，而工件靜止不動(dòng)。 以便根據(jù)零件圖樣來(lái)確定機(jī)床的加工過(guò)程。 (3)運(yùn)動(dòng)正方向?yàn)樵龃蠊ぜc刀具之間距離的方向。 為知道刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)方向， 確定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的正方向?yàn)椋?增大工件與刀具之間距離的方向，即 刀具靠近工件表面為負(fù)方向，

15、遠(yuǎn)離則為正方向。標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系的確定原則為了便于編程時(shí)描述機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)化程序的編制方法及保證記錄數(shù)據(jù)的互換性，數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)的方向均已標(biāo)準(zhǔn)化。（1）標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系采用上述右手笛卡兒直角坐標(biāo)系。（2）刀具相對(duì)于靜止工件而運(yùn)動(dòng)的原則。 在數(shù)控加工過(guò)程中，不論是工件靜止刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，還是工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)刀具靜止不動(dòng)，數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)均是指刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng),即認(rèn)為刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，而工件靜止不動(dòng)。 這一原則使編程人員可以僅僅根據(jù)零件圖樣來(lái)確定機(jī)床的加工過(guò)程。(注意：這時(shí)如果在坐標(biāo)軸命名時(shí),把刀具看作相對(duì)靜止不動(dòng),而工件移動(dòng), 那么工件移動(dòng)的坐標(biāo)系就是+X,+Y,+Z等。) （3）運(yùn)動(dòng)正方向

16、為增大工件與刀具之間距離的方向。 切削加工是在刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的，所以將右手笛卡兒直角坐標(biāo)系用于數(shù)控機(jī)床進(jìn)行程序編制時(shí)，必須知道刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)方向。 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的正方向（機(jī)床的某一運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)正方向)規(guī)定為增大工件與刀具之間距離的方向，即刀具靠近工件表面為負(fù)方向，刀具遠(yuǎn)離工件表面為正方向。坐標(biāo)系的確定原則右手笛卡兒直角坐標(biāo)系（1）標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系的規(guī)定 直角坐標(biāo)系的 X, Y, Z 軸，分別用右手的 拇指,食指,中指代表 主軸正，反轉(zhuǎn)的確定： （a）右手的四指旋轉(zhuǎn)方向，為主軸的旋轉(zhuǎn)方向， （b）若拇指方向與坐標(biāo)軸同向，四指旋轉(zhuǎn)方向則為正轉(zhuǎn)；否則為負(fù)轉(zhuǎn)。那么，直角坐標(biāo)系的 X

17、, Y, Z 軸在數(shù)控機(jī)床上，如何應(yīng)用呢？直角坐標(biāo)系的 X, Y, Z 軸在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用一般規(guī)定數(shù)控車床（軸，軸）：.與機(jī)床主軸軸線平行或重合的方向?yàn)閆 軸，且規(guī)定從卡盤中心至尾座頂尖中心的方向?yàn)檎较颉?在水平面內(nèi)或平行于導(dǎo)軌的平面內(nèi)與車床主軸軸線即軸垂直的方向?yàn)閄 軸，且規(guī)定刀具遠(yuǎn)離主軸旋轉(zhuǎn)中心的方向?yàn)檎较?。坐?biāo)軸標(biāo)注示例常用機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系前置刀架后置刀架（數(shù)控車床）+X、+Y、+Z表示刀具相對(duì)于工件的正向運(yùn)動(dòng)指令圖中，+X、+Y、+Z則表示工件相對(duì)于刀具正向運(yùn)動(dòng)的指令。 Z軸坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)： 一般取產(chǎn)生切削力的軸線(即主軸軸線)為Z軸。 （工件靜止）具有可編程尾座的雙刀架車床 Z坐標(biāo)

18、軸與車床的主軸同軸線，刀具橫向運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閄坐標(biāo)軸的方向，平行于橫向拖板;旋轉(zhuǎn)方向C表示主軸的正轉(zhuǎn)。 數(shù)控車床主軸旋轉(zhuǎn)方向（右手法則）1機(jī)床坐標(biāo)系 如左下圖所示，以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立起來(lái)的X 軸、Z 軸直角坐標(biāo)系，稱為機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，它是制造和調(diào)整機(jī)床的基礎(chǔ)，也是設(shè)置工件坐標(biāo)系的基礎(chǔ)。機(jī)床坐標(biāo)系在出廠前已經(jīng)調(diào)整好，通常不允許用戶隨意變動(dòng)。機(jī)床原點(diǎn)為機(jī)床上的一個(gè)固定的點(diǎn)。一般情況下，數(shù)控車床的機(jī)床原點(diǎn)為主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤后端面之交點(diǎn)。（圖中O或點(diǎn)）那么，機(jī)床與工件坐標(biāo)原點(diǎn)位置有何區(qū)別呢？數(shù)控車床工件坐標(biāo)系（編程坐標(biāo)系）工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系三軸平行，方向一致，只是，原

19、點(diǎn)位置可能不同以上為車床工件坐標(biāo)系含原點(diǎn)，可以使用機(jī)床坐標(biāo)系含原點(diǎn)，也可任意選擇Z軸，傳遞切削動(dòng)力的主軸。X軸，平行于工件的裝夾平面，一般取水平。Y軸，根據(jù)右手法則來(lái)定。銑床坐標(biāo)系臥式銑床坐標(biāo)系 Z坐標(biāo)軸與臥式銑床的水平主軸同軸線，面對(duì)主軸，向左為X坐標(biāo)軸的正方向，根據(jù)右手直角坐標(biāo)系的規(guī)定確定Y坐標(biāo)軸的方向朝上。 X、Y 、Z 表示工零件相對(duì)刀具正向運(yùn)動(dòng)則 : +X= -X ; +Y= -Y ; +Z= - Z +A= - A ; +B= - B ; +C= -C臥式（數(shù)控銑床）立式 Z坐標(biāo)軸與主軸同軸。工件及工作臺(tái)沿Z軸不移動(dòng)，刀具上下移動(dòng)，向上遠(yuǎn)離工件為正方向。 X坐標(biāo)軸的正方向，面對(duì)主軸

20、向右。工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系三軸平行，方向一致，只是，原點(diǎn)位置不同工件坐標(biāo)系原點(diǎn)可以根據(jù)需要任意選取也可選擇為機(jī)床原點(diǎn)規(guī)定：垂直于工件裝夾表面的方向作為Z軸.框架移動(dòng)式 工作臺(tái)移動(dòng)式 沒(méi)有主軸的機(jī)床a）工作臺(tái)移動(dòng)式b）框架移動(dòng)式 龍門輪廓銑床垂直于工件裝夾表面的方向作為Z軸鏜銑床立式轉(zhuǎn)塔車床或立式鏜銑床垂直于工件裝夾表面的方向作為Z軸落地臥式 鏜銑床垂直于工件裝夾表面的方向作為Z軸牛頭刨床垂直于工件裝夾表面的方向作為Z軸數(shù)控機(jī)床回零操作的含義在機(jī)床接通電源后，通常都要做回零操作，使刀具或工作臺(tái)退到機(jī)床原點(diǎn)或機(jī)床參考點(diǎn)。實(shí)際上，回零操作就是找機(jī)床原點(diǎn)操作，是對(duì)基準(zhǔn)的重新核定，可消除由于

21、種種原因產(chǎn)生的基準(zhǔn)偏差。數(shù)控機(jī)床在回零操作，準(zhǔn)備就緒后，才能正常操作不能到達(dá)零點(diǎn)時(shí)，可回參考點(diǎn)機(jī)床參考點(diǎn)對(duì)機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)是一個(gè)已知定值，也就是說(shuō)，可以根據(jù)機(jī)床參考點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，間接確定機(jī)床原點(diǎn)的位置。 因此，回零操作，又稱為：返回參考點(diǎn)操作回零或回參考點(diǎn)操作實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)通過(guò)回零或回參考點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)回零操作進(jìn)行機(jī)床回參考點(diǎn)操作，即尋找機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)位置。“選ZEN，按+X或+Z，點(diǎn)燈”或Ref可見(jiàn)具體操作： 機(jī)床坐標(biāo)系在出廠前已經(jīng)已經(jīng)由制造廠家調(diào)整好，通常不允許用戶隨意變動(dòng)。 機(jī)床啟動(dòng)時(shí),通常要進(jìn)行機(jī)動(dòng)或手動(dòng)將運(yùn)動(dòng)部件回到各軸正向極限位置,即回零。 機(jī)床參考點(diǎn)通常設(shè)置在機(jī)床各軸靠近正向極限的

22、位置（見(jiàn)上圖左、右），通過(guò)減速行程開(kāi)關(guān)粗定位而由零位點(diǎn)脈沖精確定位。機(jī)床參考點(diǎn)位置機(jī)床原點(diǎn)位置機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)和機(jī)床參考點(diǎn) 數(shù)控銑床的機(jī)械原點(diǎn)與機(jī)床參考點(diǎn) 數(shù)控車床（前置刀架）的機(jī)械原點(diǎn)與參考點(diǎn) 進(jìn)行機(jī)床回參考點(diǎn)操作，即尋找機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)位置。具體操作：“選ZEN，按+X或+Z，點(diǎn)燈”或Ref工件坐標(biāo)系（編程坐標(biāo)系） 一般，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的選擇如何選擇工件坐標(biāo)系原點(diǎn)呢？工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中，稱為調(diào)整點(diǎn)那么， 工件坐標(biāo)系（編程坐標(biāo)系） 工件原點(diǎn)的選擇一般應(yīng)遵循以下原則：選擇原則： (1)工件原點(diǎn)選在工件圖樣的基準(zhǔn)上，以利于編程。 (2)工件原點(diǎn)盡量選在尺寸精度高、粗糙度值低的工件表面上。

23、(3)工件原點(diǎn)最好選在工件的對(duì)稱中心上。 (4)要便于測(cè)量和檢驗(yàn)。工件坐標(biāo)系（編程坐標(biāo)系） 一般，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的選擇？數(shù)控銑床工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選擇左前角對(duì)稱中心N000 G54 Z90.0 N0120 G53 Z-90.0 ;組 3G53取消G54G55G54調(diào)用偏置寄存器1G55調(diào)用偏置寄存器2組 5G56取消G57G58G59G57調(diào)用偏置寄存器3G58調(diào)用偏置寄存器4G59調(diào)用偏置寄存器5同組偏置,后調(diào)用的有效異組偏置,則尺寸相加取消偏置尺寸時(shí),必須編入G53、G56來(lái)分別取消兩個(gè)不同組的指令6數(shù)控車床工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)選擇偏置寄存=18+40+46.2 第一種是：通過(guò)對(duì)刀將刀偏值寫(xiě)入?yún)?/p>

24、數(shù)從而獲得工件坐標(biāo)系。這種方法操作簡(jiǎn)單，可靠性好，它通過(guò)刀偏與機(jī)械坐標(biāo)系緊密的聯(lián)系在一起，只要不斷電、不改變刀偏值，工件坐標(biāo)系就會(huì)存在且不會(huì)變，即使斷電，重啟后回參考點(diǎn)，工件坐標(biāo)系還在原來(lái)的位置。 第二種是：用G50設(shè)定坐標(biāo)系，對(duì)刀后將刀移動(dòng)到G50設(shè)定的位置才能加工。對(duì)刀時(shí)先對(duì)基準(zhǔn)刀，其他刀的刀偏都是相對(duì)于基準(zhǔn)刀的。 第三種方法是MDI參數(shù)，運(yùn)用G54G59可以設(shè)定六個(gè)坐標(biāo)系，這種坐標(biāo)系是相對(duì)于參考點(diǎn)不變的，與刀具無(wú)關(guān)。這種方法適用于批量生產(chǎn)且工件在卡盤上有固定裝夾位置的加工。 FANUC系統(tǒng)確定工件坐標(biāo)系的三種方法:具體在此不展開(kāi)一、直接用刀具試切對(duì)刀 1.用外園車刀先試車一外園，記住當(dāng)前

25、X坐標(biāo)，測(cè)量外園直徑后，用X坐標(biāo)減外園直徑，所的值輸入offset界面的幾何形狀X值里。2.用外園車刀先試車一外園端面，記住當(dāng)前Z坐標(biāo)，輸入offset界面的幾何形狀Z值里。二、用G50設(shè)置工件零點(diǎn) 1.用外園車刀先試車一外園，測(cè)量外園直徑后，把刀沿Z軸正方向退點(diǎn)，切端面到中心（X軸坐標(biāo)減去直徑值）。2.選擇MDI方式，輸入G50 X0 Z0，啟動(dòng)START鍵，把當(dāng)前點(diǎn)設(shè)為零點(diǎn)。3.選擇MDI方式，輸入G0 X150 Z150 ，使刀具離開(kāi)工件進(jìn)刀加工。4.這時(shí)程序開(kāi)頭：G50 X150 Z150 .。5.注意：用G50 X150 Z150，你起點(diǎn)和終點(diǎn)必須一致即X150 Z150，這樣才能保

26、證重復(fù)加工不亂刀。6.如用第二參考點(diǎn)G30，即能保證重復(fù)加工不亂刀，這時(shí)程序開(kāi)頭 G30 U0 W0 G50 X150 Z150三、 用工件移設(shè)置工件零點(diǎn) 1.在FANUC0-TD系統(tǒng)的Offset里，有一工件移界面，可輸入零點(diǎn)偏移值。2.用外園車刀先試切工件端面，這時(shí)Z坐標(biāo)的位置如：Z200，直接輸入到偏移值里。3.選擇“Ref”回參考點(diǎn)方式，按X、Z軸回參考點(diǎn)，這時(shí)工件零點(diǎn)坐標(biāo)系即建立。4.注意：這個(gè)零點(diǎn)一直保持，只有從新設(shè)置偏移值Z0，才清除。四、用G54-G59設(shè)置工件零點(diǎn) 1.用外園車刀先試車一外園，測(cè)量外園直徑后，把刀沿Z軸正方向退點(diǎn)，切端面到中心。2.把當(dāng)前的X和Z軸坐標(biāo)直接輸入

27、到G54-G59里,程序直接調(diào)用如:G54X50Z50。3.注意:可用G53指令清除G54-G59工件坐標(biāo)系。 Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車床設(shè)置工件零點(diǎn)常用方法偏置就是確定在加工工件時(shí)所使用的加工基準(zhǔn)點(diǎn)。該偏置值需要預(yù)存到數(shù)控系統(tǒng)中,在加工時(shí),工件原點(diǎn)偏置值便能自動(dòng)附加到工作坐標(biāo)系（工件坐標(biāo)系）上,使數(shù)控系統(tǒng)可按機(jī)床坐標(biāo)系確定加工時(shí)的坐標(biāo)值。工件原點(diǎn)偏置值，即工件原點(diǎn)到機(jī)床原點(diǎn)的距離偏置值預(yù)存時(shí)，若刀具不在工件原點(diǎn)，要將該點(diǎn)到原點(diǎn)的距離考慮進(jìn)去第三種方法：運(yùn)用G54G59設(shè)定六個(gè)坐標(biāo)系加工多個(gè)“圖樣”時(shí)： 用零點(diǎn)偏置指令：G54G59建立不同工件坐標(biāo)系其他方法，在此不展開(kāi)第三種方法：運(yùn)用G54G59

28、設(shè)定坐標(biāo)系數(shù)控機(jī)床編程時(shí)，可采用絕對(duì)值編程、增量值編程或二者混合編程。1 絕對(duì)值編程絕對(duì)值編程是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的編程原點(diǎn)計(jì)算出絕對(duì)值坐標(biāo)尺寸進(jìn)行編程的一種方法。即采用絕對(duì)值編程時(shí)，首先要指出編程原點(diǎn)的位置，并用地址X 、Z 進(jìn)行編程（X 為直徑值）。有的數(shù)控系統(tǒng)（數(shù)控銑床多半）用G90 指令指定絕對(duì)值編程。2 增量值編程增量值編程是根據(jù)與前一個(gè)位置的坐標(biāo)值增量來(lái)表示位置的一種編程方法。即程序中的終點(diǎn)坐標(biāo)是相對(duì)于起點(diǎn)坐標(biāo)而言的。采用增量值編程時(shí)，用地址U、W代替X 、Z 進(jìn)行編程。U、W的正負(fù)由行程方向確定，行程方向與機(jī)床坐標(biāo)系方向相同時(shí)為正，反之為負(fù)。有的數(shù)控系統(tǒng)（數(shù)控銑床多半）用G91 指令指

29、定增量值編程。3 混合編程絕對(duì)值編程與增量值編程混合起來(lái)(X,U和Z,W在同一程序段中）進(jìn)行編程的方法叫混合編程。編程時(shí)也必須先設(shè)定編程原點(diǎn)。采用G90,G91編程時(shí)，二者不能出現(xiàn)在同一程序段。絕對(duì)值編程與增量值編程絕對(duì)坐標(biāo)參照坐標(biāo)原點(diǎn)增量坐標(biāo)參照當(dāng)前點(diǎn)相對(duì)坐標(biāo)系編程回轉(zhuǎn)體兩位平面參照為：當(dāng)前點(diǎn)或前一點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)系編程參照為：坐標(biāo)原點(diǎn)如圖所示，用上述三種不同方法編程時(shí)程序如下: 解:（1 ）絕對(duì)值編程N(yùn)04 G01 X30.0 Z0 F60 ; N05 X40.0 Z-25.0 ; （絕對(duì)值編程）N06 X60.0 Z-40.0 ; （絕對(duì)值編程） ( 2 )增量值編程 N04 G01 X30.

30、0 Z0 F60 ; N05 G0l U10.0 W-25.0 ; （增量值編程） N06 U20.0 W-15.0 ; （增量值編程） ( 3 )混合編程 N04 G01 X30.0 Z0 F60 ; N05 G01 Ul0.0 Z25.0 F60 ; （混合編程） N06 X60.0 W-15.0 ; （混合編程） 由上可知，雖然三個(gè)程序中的坐標(biāo)尺寸不同，但都表示從P0 點(diǎn)經(jīng)Pl 運(yùn)動(dòng)到P2點(diǎn)。在此不展開(kāi)數(shù)控車床，混合編程可混合使用和，和適合G90編程 適合G91編程適合絕對(duì)坐標(biāo)編程適合絕對(duì)坐標(biāo)編程有的數(shù)控系統(tǒng)，一般數(shù)控銑床，使用/增量顯示絕對(duì)尺寸編程G90和相對(duì)尺寸編程G91 絕對(duì)值編程

31、時(shí),使用X、Y、Z；不用G90，為機(jī)床默認(rèn)狀態(tài);相對(duì)值編程時(shí),使用第二坐標(biāo)U、V、W不用G91；使用G91，不使用U、V、W 。U、V、W分別與X、Y、Z平行而且同向。N010G00Z5.0T01M03S1000;N020G00X0Y0;N030G01Z-1.0F300;N040G91X10.0Y20.0;N050 X20.0Y20.0;N060 X10.0Y20.0;N070 X10.0Y-40.0;N080 X20.0Y-20.0;N090G90G00Z5.0;N100G00X0Y0;N110M02;混合法編程:絕對(duì)尺寸編程G90和相對(duì)尺寸編程G91 混合法編程:15 絕對(duì)值編程時(shí),使用第一坐標(biāo)X、Y、Z不用G90，為機(jī)床默認(rèn)狀態(tài);相對(duì)值編程時(shí),使用第二坐標(biāo)U、V、W不用G91；使用G91，不使用U、V、W 。U、V、W分別與X、Y、Z平行而且同向。N10G0