第二章数控机床的运动;一、数控加工作业过程;说明如下:;二、数控机床的坐标系与运动方向;X、Y、Z用右手直角坐标系,
A、B、C以右旋螺纹前进的方向为正;3)附加的坐标:X、Y、Z为主坐标系或第一坐标系。如有第二组坐标和第三组坐标平行于X、Y、Z,就用U、V、W和P、Q、R表示。第一坐标系是靠近主轴的,稍远的为第二坐标系。
同样,A、B、C以外的旋转运动可命名为D、E等。;1)假定工件不动,刀具运动
2)增大刀具与工件的运动方向为正方向;4)Z坐标正方向规定:刀具远离工件的方向。
;;5)X坐标
在刀具旋转的机床上(铣床、钻床、镗床等)。
Z轴水平(卧式),则从刀具(主轴)向工件看时,X坐标的正方向指向右边。;Z轴垂直(立式):
单立柱机床,从刀具向立柱看时,X的正方向指向右边;;6)Y坐标
利用已确定的X、Z坐标的正方向,用右手定则或右手螺旋法则,确定Y坐标的正方向。
;数控立式升降台铣床的坐标系;三、数控编程的特征点;2)编程原点
编制程序时,需在零件图纸上适当选定一个编程原点,称编程坐标系或工件坐标系。也称工件原点。
对刀点:刀具加工零件时,刀具相对于工件运动的起点。是可以任选的。
;3)局部参考原点
实际上,机床原点、机床零点、编程原点和对刀点都是参考点。是全局的考虑。
对某些局部的考虑,就要用到局部参考点。如:第二、第三坐标系的坐标原点,换刀点等。
;;对于一台数控机床来说,所谓坐标数是指有几个进给运动采用了数字控制。要注意的是,数控机床坐标数不要与“两坐标加工”、“三坐标加工”相混淆。对于一台三坐标数控铣床,若机床数控装置只能控制任意两坐标联动,则只能实现两坐标加工;若数控装置能控制三个坐标联动,则能实现三坐标加工。;数控编程时,工件上各加工点的坐标可用以下两种方式来描述:
1)相对方式(或增量方式):其特点是处于坐标系中的各个点的位置,都是以该点的坐标与相邻点坐标之差表示。此方式表示工件上的尺寸或距离(如孔间坐标距离)比较直观,便于手工编程中的尺寸检查。但当改变工件上某一点的坐??值时,将影响相邻点的增量坐标值。;2)绝对方式:其特点是处于坐标系中的每一个点的位置,都是以该点对坐标原点的坐标来表示。因此当改变工件上某一尺寸的坐标时,不会影响其它尺寸的坐标值。;例如在图中的I、II两点,若以绝对坐标计,则XI=30,YI=35;XII=12,YII=15。若以相对坐标计,则II点的坐标是在以I点为原点建立起来的坐标系内计量的,所以II点相对I点的相对坐标为XII=一18,YII=一20。;
1)分辨率(对控制系统),可以控制的最小位移量。
2)数控机床的最小位移量(最小设定单位,最小编程单位,最小指令增量,脉冲当量(步进电机))是指数控机床的最小移动单位,它是数控机床的一个重要技术指标。一般为0.0001~0.01mm,视具体机床而定。
3)脉冲当量——对应于每一个指令脉冲(最小位移指令)机床位移部件的运动量。;七、插补原理;插补速度直接影响控制系统的速度,而计算精度又影响到整个CNC系统的精度。如何协调和平衡是一个难题。
两类插补算法
1)脉冲增量插补:适用于以步进电动机为驱动装置的开环数控系统。其特点是每次插补的结果仅产生一个行程增量。以一个个脉冲的方式输给步进电动机。;2)数据采样插补:
适用于闭环和半闭环系统。将加工一段直线或圆弧的时间分为若干相等的插补周期,每经过一个插补周期就进行一次插补计算,算出在该插补周期内各坐标轴的进给量,边计算,边加工。;八、刀具补偿;在现代CNC系统中,有的已具备三维刀具半径补偿功能。对四、五轴坐标联动数控加工,还不具备,必须在刀位计算时考虑刀具半径。
刀具长度补偿也要视情况而定,一般而言,刀具长度补偿对二坐标和三坐标联动是有效的。对四、五轴无效。