第七章数控机床.

1、数控机床7.1 概述概述7.2 数控机床的分类数控机床的分类7.3 数控机床的基本原理数控机床的基本原理7.4 数控机床的机械结构数控机床的机械结构7.5 数控机床的数控机床的选用原则选用原则7.6 典型数控机床典型数控机床7.1 概述 7.1.1 数控技术与数控机床数控技术与数控机床 数控数控(Numerical ControlNC）技术是）技术是近代发展起来的一种自动控制技术，近代发展起来的一种自动控制技术， 是用数字是用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。采用数控技术实现数字控制的一整套种方法。采用数控技术实现数字控制的一整套装置和

2、设备，装置和设备， 称为数控系统。称为数控系统。 数控机床就是装备有数控系统，数控机床就是装备有数控系统， 采用采用数控技术控制的机床。数控技术控制的机床。 常见的数控机床有数控常见的数控机床有数控车床、车床、 数控铣床、数控铣床、 数控加工中心等。数控加工中心等。 7.1.2 数控机床的产生和发展数控机床的产生和发展 数控机床主要是为了实现复杂多数控机床主要是为了实现复杂多变零件的自动化加工而产生的。变零件的自动化加工而产生的。 机床数控技术的产生，机床数控技术的产生， 不仅为复不仅为复杂零件的加工提供了方便，杂零件的加工提供了方便， 而且加工精而且加工精度高，度高， 一致性好，一致性好，

3、生产效率高，生产效率高， 能够能够大大减轻工人的劳动强度，大大减轻工人的劳动强度， 因此很快受因此很快受到了人们的关注。到了人们的关注。 与普通机床相比，与普通机床相比， 数控机床具有数控机床具有以下特点：以下特点： （1） 自动化程度高，自动化程度高， 劳动强度劳动强度低。低。 （2） 加工精度高。加工精度高。 （3） 产品一致性好。产品一致性好。 （4） 能够实现复杂工件的加工。能够实现复杂工件的加工。 （5） 生产效率高。生产效率高。 （6） 机械传动链短，机械传动链短， 结构简单。结构简单。 7.2 数控机床的分类 7.2.1 按工艺用途分类按工艺用途分类 按工艺用途不同，按工艺用途不

4、同， 可将数控机床分成以可将数控机床分成以下几类：下几类： （1） 单工序数控机床。单工序数控机床。 （2） 加工中心。加工中心。 （3） 特种加工数控机床。特种加工数控机床。 （4） 其他类型的数控设备。其他类型的数控设备。 7.2.2 按运动轨迹分类按运动轨迹分类 1. 点位控制数控机床点位控制数控机床 这类数控机床的特点是在刀具相这类数控机床的特点是在刀具相对于工件的移动过程中不进行切削加工，对于工件的移动过程中不进行切削加工， 只要求刀具从一点移动到另一点并准确只要求刀具从一点移动到另一点并准确定位，定位， 而对运动的速度和轨迹没有严格而对运动的速度和轨迹没有严格的要求。的要求。 如图

5、如图7.1所示，所示， 刀具从刀具从A点到点到B点可以走、点可以走、 或中的任意一条路经。或中的任意一条路经。 图7.1 点位控制切削加工 刀具BA工 件123图7.2 直线控制切削加工 刀具工件 2. 直线控制数控机床直线控制数控机床 这类数控机床不仅要控制机床刀这类数控机床不仅要控制机床刀具从一点移动到另一点，具从一点移动到另一点， 而且要沿直线而且要沿直线轨迹（一般与某一坐标轴平行或成轨迹（一般与某一坐标轴平行或成45角）以一定速度移动，角）以一定速度移动， 移动过程中可进移动过程中可进行切削加工，行切削加工， 加工示例如图加工示例如图7.2所示。所示。 图7.3 轮廓控制切削加工 刀具

6、工件 轮廓控制数控机床能够控制机床刀具或轮廓控制数控机床能够控制机床刀具或工件沿直线、工件沿直线、 圆弧或抛物线等曲线轨迹移动，圆弧或抛物线等曲线轨迹移动， 移动过程中可进行切削加工，移动过程中可进行切削加工， 移动速度根据工移动速度根据工艺要求由编程确定，艺要求由编程确定， 可实现曲线或者曲面轮廓可实现曲线或者曲面轮廓加工，加工， 加工示例如图加工示例如图7.3所示。所示。 多个坐标轴按照一定的函数关系同时协多个坐标轴按照一定的函数关系同时协调运动，调运动， 称为多轴联动。称为多轴联动。 按照联动轴数，按照联动轴数， 可分可分为二轴联动、为二轴联动、 二轴半联动、二轴半联动、 三轴联动和多轴

7、联三轴联动和多轴联动数控机床，动数控机床， 如图如图7.4所示。所示。 图7.4 不同联动轴数所能加工的型面(a) 二轴联动； (b) 二轴半联动； (c) 三轴联动ZXYYO(a)(b)(c)图7.5 五轴联动铣削曲面零件 ZnP(X, Y, Z )O刀位点ZBYCX图7.6 六轴加工中心坐标示意图 7.2.3 按伺服系统的控制方式分类按伺服系统的控制方式分类 按伺服系统的控制方式不同可将按伺服系统的控制方式不同可将数控机床分为开环控制、数控机床分为开环控制、 闭环控制和半闭环控制和半闭环控制数控机床。闭环控制数控机床。 1. 开环控制数控机床开环控制数控机床 这类数控机床的运动部件没有位这

8、类数控机床的运动部件没有位置检测反馈装置，置检测反馈装置， 采用步进电动机驱动，采用步进电动机驱动， 如图如图7.7所示。所示。 图7.7 开环控制数控机床结构 CNC数控系统步进电动机工作台 2. 闭环控制数控机床闭环控制数控机床 这类数控机床的运动部件上安装这类数控机床的运动部件上安装有位置测量反馈装置，有位置测量反馈装置， 由直流或交流伺由直流或交流伺服电动机驱动，服电动机驱动， 如图如图7.8所示。所示。 图7.8 闭环控制数控机床结构 工作台伺服电动机位置测量反馈信号伺服驱动系统CNC数控系统 3. 半闭环控制数控机床半闭环控制数控机床 将位置检测元件安装在电动机轴将位置检测元件安装

9、在电动机轴端或丝杠轴端，端或丝杠轴端， 通过角位移的测量间接通过角位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行位移，计算出机床工作台的实际运行位移， 与与数控装置中的指令位移量相比较，数控装置中的指令位移量相比较， 实现实现差值控制，差值控制， 构成如图构成如图7.9所示的半闭环控所示的半闭环控制。制。 图7.9 半闭环控制数控机床结构图 伺服电动机G编码器CNC数控系统伺服驱动系统工作台位置测量反馈信号 7.2.4 按功能水平分类按功能水平分类 按照功能水平，按照功能水平， 可以将数控机可以将数控机床分为低（经济型）、床分为低（经济型）、 中、中、 高三档。高三档。 这种分类方法的界线是相对的，

10、这种分类方法的界线是相对的， 不同时不同时期的划分标准会有所不同。期的划分标准会有所不同。 就目前的发就目前的发展水平来看，展水平来看， 不同档次数控机床的功能不同档次数控机床的功能和指标如表和指标如表7.1所示。所示。 表7.1 各档次数控机床的功能和指标 7.3 数控机床的工作原理 7.3.1 数控机床的基本原理数控机床的基本原理 1. 数控机床的工作过程数控机床的工作过程 数控机床是用数字信息进行控制的机床。数控机床是用数字信息进行控制的机床。 它用数字代码将刀具相对工件移动的轨迹、它用数字代码将刀具相对工件移动的轨迹、 速速度等信息记录在程序介质上，度等信息记录在程序介质上， 然后送入

11、数控系然后送入数控系统经过译码和运算，统经过译码和运算， 控制机床刀具与工件的相控制机床刀具与工件的相对运动，对运动， 加工出所需要的工件。加工出所需要的工件。 其基本过程其基本过程如图如图7.10所示。所示。 图7.10 数控加工过程示意图 微型计算机机床本体数控系统工艺处理编制工件加工程序加工好的零件零件图0112 2. 数控机床的组成数控机床的组成 如图如图7.11所示，所示， 数控机床由机床数控机床由机床本体、本体、 数控系统和伺服驱动系统几部分数控系统和伺服驱动系统几部分组成。组成。 1） 机床本体机床本体 机床本体是数控机床的主体，机床本体是数控机床的主体， 由由基础件基础件(如床

12、身、如床身、 底座底座)和运动件和运动件(如工作如工作台、台、 床鞍、床鞍、 主轴箱等主轴箱等)组成。组成。 图7.11 数控机床的组成 零件加工程序数控机床数控系统伺服驱动系统机床本体 与普通机床相比，与普通机床相比， 数控机床本体数控机床本体具有以下特点：具有以下特点： （1） 采用了高性能主轴部件及传采用了高性能主轴部件及传动系统，动系统， 机械传动结构简单。机械传动结构简单。 （2） 机械结构具有较高刚度和耐机械结构具有较高刚度和耐磨性，磨性， 热变形小。热变形小。 （3） 更多地采用了高效传动部件，更多地采用了高效传动部件， 如滚珠丝杠、如滚珠丝杠、 静压导轨、静压导轨、 滚动导轨等

13、。滚动导轨等。 2） 数控系统数控系统 数控系统是数控机床的控制核心，数控系统是数控机床的控制核心， 用来输入、用来输入、 存储零件加工程序，存储零件加工程序， 并根据零件加工程序进行计算、并根据零件加工程序进行计算、 插补等处理，插补等处理， 发出各种控制信号，发出各种控制信号， 控制机床各部件的控制机床各部件的动作，动作， 完成零件加工过程的控制。完成零件加工过程的控制。 3） 伺服驱动系统伺服驱动系统 伺服驱动装置的作用是把来自数控装置的输出伺服驱动装置的作用是把来自数控装置的输出信号进行功率放大，信号进行功率放大， 通过执行元件（如步进电动机、通过执行元件（如步进电动机、 伺服电动机等

14、）和机械传动机构，伺服电动机等）和机械传动机构， 使机床的运动部件使机床的运动部件带动刀具相对于工件按规定的轨迹和速度运动，带动刀具相对于工件按规定的轨迹和速度运动， 实现实现零件加工。零件加工。 7.3.2 数控机床的坐标系数控机床的坐标系 该标准规定，该标准规定， 数控机床采用右手直角数控机床采用右手直角笛卡尔坐标系，笛卡尔坐标系， 如图如图7.12所示。所示。 基本直角坐基本直角坐标轴标轴X、 Y、 Z三者的关系及其正方向按右手三者的关系及其正方向按右手定则判定，定则判定， 围绕围绕X、 Y、 Z各轴作旋转运动的各轴作旋转运动的轴轴A、 B、 C三者的正方向按右螺旋法则判定。三者的正方向

15、按右螺旋法则判定。 图7.12 右手直角笛卡尔坐标系 YV BUX A CZW 该标准还规定，该标准还规定， 增大工件与刀具增大工件与刀具之间距离（即增大工件尺寸）的方向为之间距离（即增大工件尺寸）的方向为正方向；正方向； Z轴为平行于机床主轴的坐标轴为平行于机床主轴的坐标轴，轴， 如果机床有一系列主轴，如果机床有一系列主轴， 则选尽可则选尽可能垂直于工件装卡面的主要轴为能垂直于工件装卡面的主要轴为Z轴；轴； X轴为水平或者平行于工件装卡平面的轴；轴为水平或者平行于工件装卡平面的轴； 其余各轴根据右手定则和右螺旋法则确其余各轴根据右手定则和右螺旋法则确定。定。 图图7.13和图和图7.14所示

16、为卧式车床和所示为卧式车床和立式铣床的坐标系。立式铣床的坐标系。 图7.13 卧式车床坐标系 YZXYXZ图7.14 立式铣床坐标系 XYZZXY347.4 数控机床的机械结构数控机床的机械结构与普通机床相比有相似之数控机床的机械结构与普通机床相比有相似之处，但其工艺特点对数控机床的机械结构提出处，但其工艺特点对数控机床的机械结构提出了更高的要求。了更高的要求。本章对数控机床机械机构的特点进行较为全面本章对数控机床机械机构的特点进行较为全面的阐述。重点对数控机床的主传动系统、导轨的阐述。重点对数控机床的主传动系统、导轨及进给传动系统进行详细介绍。及进给传动系统进行详细介绍。35数控机床机械结构

17、的主要特点7.4.1 数控机床的主要工艺特点(1)自动化程度高、柔性好：数控机床可以自动控制各运动部件的动作顺序，自动变速，以及实现多坐标联动加工，因而还能完成一般机床难以完成的复杂型面加工。当改变加工工件时，只需要改变加工程序，因此能实现单件、小批生产的加工自动化。(2)加工精度高、质量稳定：数控机床是根据数控加工程序自动进行加工的，因而可以避免人为的误差，自动保证稳定的加工精度。此外，在计算机控制的数控机床上，还可以利用软件进行精度校正和工件误差补偿，进一步提高加工精度。(3)生产效率高：数控机床采用了高转速、大进给量，有大的切削功率，可同时实现粗、精加工，加之无需工序间的检验与测量，因而

18、生产效率可大大提高。在采用自动换刀的数控机床(加工中心)上，工序可以高度集中，工件在一次装夹后可以完成工件各面的钻、铣、镗、攻螺纹等的加工，因而适合于加工表面多，相互位置精度要求高的工件，生产效率可显著提高，生产周期也可大大缩短。367.4.2 对数控机床机械结构提出的要求数控机床的上述特点，对其机械结构数控机床的上述特点，对其机械结构提出了更高的要求，主要有以下几个提出了更高的要求，主要有以下几个方面。方面。1. 高刚度高刚度2. 高抗振性高抗振性3. 减少机床的热变形减少机床的热变形4. 提高进给运动的动态性能和定位提高进给运动的动态性能和定位精度精度377.4.3 数控机床的主要组成部分

19、及其结构简介数控机床的主要组成部分数控机床的主要组成部分与普通机床相类似，包括以下几个组成部分：主传动系统及主轴部件使刀具(或工件)产生主切削运动。进给传动系统使工件(或刀具)产生进给运动并实现定位。基础件床身、立柱、滑座、工作台等。其他辅助装置如液压、气动、润滑、切削液等系统及装置。图4.1为一台小型立式加工中心的外形图。 38主传动系统及主轴部件机床的主传动系统将电动机机床的主传动系统将电动机的扭矩或功率传递给主轴部的扭矩或功率传递给主轴部件，使安装在主轴内的工件件，使安装在主轴内的工件或刀具实现主切削运动。主或刀具实现主切削运动。主传动系统和主轴部件一般都传动系统和主轴部件一般都设计成一

20、个主轴箱。设计成一个主轴箱。1. 主轴箱的机械结构加工中心的主轴箱由于要沿z轴方向运动，因此要求主传动系统的传动件尽量少、结构紧凑、运动轻便。一般采用了无级调速电动机直接带动主轴回转，或经12级变速传动主轴，图4.2为某加工中心主轴箱的机械结构图。 2. 主轴准停装置某加工中心主轴准停装置的工作原理如图4.3所示。39进给传动系统数控机床的进给传动系统与一般的机床有着本质上的差别，它数控机床的进给传动系统与一般的机床有着本质上的差别，它是进给伺服系统的一个重要组成部分。由数控系统发出的速度是进给伺服系统的一个重要组成部分。由数控系统发出的速度和位移指令信号经过伺服驱动装置和进给传动系统，可以使

21、工和位移指令信号经过伺服驱动装置和进给传动系统，可以使工作台或刀架实现要求的进给运动和精确的定位，自动完成切削作台或刀架实现要求的进给运动和精确的定位，自动完成切削过程。大部分数控机床带有过程。大部分数控机床带有23个直线进给运动，有的还带有圆个直线进给运动，有的还带有圆周进给运动。典型的直线进给运动的进给系统机械结构的示意周进给运动。典型的直线进给运动的进给系统机械结构的示意图如图图如图4.4所示。所示。 40自动换刀装置1. 简介(1)自动换刀装置应满足的要求：自动换刀装置的功能就是储备一定数量的刀具，并完成在加工过程中的自动更换刀具。自动换刀装置应当满足换刀时间短、刀具重复定位精度高、有

22、足够的刀具储存量、刀库体积小以及安全可靠等基本要求。(2)自动换刀装置的主要形式：各类数控机床的自动换刀装置的结构取决于机床的型式、工艺范围以及刀具的种类和数量等。 2. 刀库刀库是自动换刀装置中最主要的部件之一，其容量、布局以及具体结构对数控机床的设计有很大影响。(1) 刀库的存储量(2) 刀库的形式(3) 选刀方法41数控机床的导轨对导轨的基本要求导轨应满足以下基本要求。(1) 导向精度：是指机床的运动部件沿导轨移动时的直线性和它与有关基面之间相互位置的准确性。无论在空载时还是在切削加工时，导轨都应有足够的导向精度。影响导向精度的主要因素包括导轨的结构形式、导轨的制造精度和装配质量，以及导

23、轨和基础件的刚度等。(2) 精度保持性：是指导轨在长期使用中保持导向精度的能力。导轨的耐磨性是保持精度的决定性因素，它与导轨的摩擦性质、导轨的材料等有关。除了力求减少磨损量外，还应使导轨面在磨损后能自动补偿和便于调整。(3) 低速运动平稳性：运动部件在导轨上低速运动或微量移动时，运动应平稳，无爬行现象。这一要求对数控机床尤为重要。它与导轨的结构类型、材料、润滑条件等有关。要求导轨的摩擦系数要小，以减小摩擦阻力。而且动、静摩擦系数应尽量接近，同时还应有良好的阻尼特性。(4) 结构简单、工艺性好：要便于加工、装配、调整和维修。42导轨的分类和特点机床上常用的导轨，按其接触面间的机床上常用的导轨，按

24、其接触面间的摩擦性质的不同，可分为以下三大类。摩擦性质的不同，可分为以下三大类。1. 滑动导轨滑动导轨具有结构简单、制造方便、刚度好、抗振性强等优点，因此在一般的机床上应用最为广泛。常用的导轨截面形状有三角形、矩形、燕尾形及圆柱形等四种，如图4.5所示。2. 滚动导轨在导轨工作面间放入滚珠、滚柱或滚针等滚动体，使导轨面间成为滚动摩擦，可以大大降低摩擦系数，提高运动灵敏度。3. 静压导轨静压导轨是在导轨工作面间通入具有一定压强的润滑油，使运动件浮起。导轨面间充满润滑油形成的油膜，因而始终处于纯液体摩擦状态。(1)开式静压导轨 (2)闭式静压导轨 43滚动导轨的结构和参数选择原则1. 滚动导轨的结

25、构形式(1)滚珠导轨(图4.6) (2)滚柱导轨(图4.7) (3)滚针导轨 (4)直线滚动导轨块(副)组件 2. 滚动导轨的预紧预紧的方法有以下两种。(1)采用过盈配合 (2)采用调整元件 3. 滚动导轨参数选择原则(1)滚动体尺寸和数目的选择 (2)滚动导轨的长度 4. 滚动导轨的计算滚动导轨的计算主要应对滚动体的承载能力进行计算，精密机床还要验算导轨的刚度，使其在机床精度允许的范围内。44进给系统的机械传动机构对进给系统的机械传动机构的要求数控机床进给系统的机械传动机构是指将电动机的旋转运动变为工作台或刀架的运动的整个机械传动链，包括齿轮传动副、丝杠螺母副(或蜗杆蜗轮副)等以及它们的支承

26、部件(轴承座等)。 1. 高传动刚度高传动刚度 2. 高谐振高谐振3. 低摩擦低摩擦4. 低惯量低惯量5. 无间隙无间隙45滚珠丝杠螺母副1. 工作原理和特点2. 结构类型3. 滚珠丝杠副的支撑方式4. 滚珠丝杠螺母副的选用5. 滚珠丝杠副的计算46齿轮传动副的消隙措施数控机床的机械进给装置中常采用齿轮传动副来达到一定的降数控机床的机械进给装置中常采用齿轮传动副来达到一定的降速比要求。由于齿轮制造中不可能达到理想齿面的要求，总是速比要求。由于齿轮制造中不可能达到理想齿面的要求，总是存在着一定的误差，因此，一对啮合着的齿轮，总要有一定的存在着一定的误差，因此，一对啮合着的齿轮，总要有一定的齿侧间

27、隙才能正常地工作。但是，齿侧间隙会造成进给系统的齿侧间隙才能正常地工作。但是，齿侧间隙会造成进给系统的反向失动量，对闭环系统来说，齿侧间隙也会影响系统的稳定反向失动量，对闭环系统来说，齿侧间隙也会影响系统的稳定性。因此，齿轮传动副常采用以下消除侧隙的措施，以尽量减性。因此，齿轮传动副常采用以下消除侧隙的措施，以尽量减小齿侧间隙。小齿侧间隙。1. 刚性调整法刚性调整法(1)偏心轴套调整法 (2)轴向垫片调整法 (3)双薄片齿轮垫片调整法 2. 柔性调整法柔性调整法这种调整法一般都采用调整弹簧弹力的方法消除齿侧间隙。因而调整之后齿侧间隙仍可自动补偿。在齿轮的齿厚和周节有变化的情况下，也能保持无间隙

28、啮合。但这种调整法结构较复杂，传动刚度低，传动平稳性也差。7.5 数控机床的选用原则7.5.1 数控机床的运动性能指标数控机床的运动性能指标 （1） 主轴转速。主轴转速。 （2） 进给速度。进给速度。 （3） 坐标行程。坐标行程。 （4） 刀库容量和换刀时间。刀库容量和换刀时间。 7.5.2 数控机床的精度指标数控机床的精度指标 1. 定位精度和重复定位精度定位精度和重复定位精度 定位精度是指数控机床工作台等定位精度是指数控机床工作台等移动部件实际运动位置与指令位置的一移动部件实际运动位置与指令位置的一致程度，致程度， 其不一致的差量即为定位误差。其不一致的差量即为定位误差。 2. 分辨率与脉

29、冲当量分辨率与脉冲当量 分辨率是指可以分辨的最小位移分辨率是指可以分辨的最小位移间隔。间隔。 对测量系统而言，对测量系统而言， 分辨率是可以分辨率是可以测量的最小位移；测量的最小位移； 对控制系统而言，对控制系统而言， 分分辨率是可以控制的最小位移增量。辨率是可以控制的最小位移增量。 3. 分度精度分度精度 分度精度是指分度工作台在分度分度精度是指分度工作台在分度时，时， 实际回转角度与指令回转角度的差实际回转角度与指令回转角度的差值。值。 分度精度既影响零件加工部位在空分度精度既影响零件加工部位在空间的角度位置，间的角度位置， 也影响孔系加工的同轴也影响孔系加工的同轴度等。度等。 表表7.2

30、所示为几种数控机床的精度所示为几种数控机床的精度指标。指标。 表7.2 几种数控机床的精度指标 7.5.3 数控机床的可控轴数与联动轴数数控机床的可控轴数与联动轴数 可控轴数是指数控系统能够控制可控轴数是指数控系统能够控制的坐标轴数目。的坐标轴数目。 该指标与数控系统的运该指标与数控系统的运算能力、算能力、 运算速度以及内存容量等有关。运算速度以及内存容量等有关。 目前，目前， 高档数控系统的可控轴数已多达高档数控系统的可控轴数已多达24轴。轴。 由于各院校的数控机床型号不一，系统不同，故应由于各院校的数控机床型号不一，系统不同，故应根据实际应用的数控机床进行教学。这里只对西门根据实际应用的数

31、控机床进行教学。这里只对西门子子802D系统进行简单的介绍。系统进行简单的介绍。SINUMERIK 802D 键符定义键符定义:7.6 典型数控机床典型数控机床 7.6.2. 外部机床控制面板外部机床控制面板7.6.3 SINUMERIK 802D系统简系统简介介1. 屏幕划分屏幕划分 如图如图10-1所所示，系统屏幕示，系统屏幕可以划分为以可以划分为以下三个区域：下三个区域： (1) 状态区状态区(2) 应用区应用区(3) 说明及软说明及软键区键区SINUMERIK 802D系统界面系统界面状态区显示：状态区显示： 说明及软键区：说明及软键区：操作区域：操作区域： 7.6.4 直角坐标系直角

32、坐标系坐标系：机床中使用顺时针方向的直角坐标系。坐标系：机床中使用顺时针方向的直角坐标系。机床中的运动是指刀具和工件之间的相对运动。机床中的运动是指刀具和工件之间的相对运动。直角坐标系中坐标方向的规定直角坐标系中坐标方向的规定机床坐标系机床坐标系(MCS)：机床中坐标系如何建立取决于机床的类型，它可机床中坐标系如何建立取决于机床的类型，它可以旋转到不同的位置。以旋转到不同的位置。铣床中机床坐标系铣床中机床坐标系/坐标轴坐标轴机床坐标系的原点定在机机床坐标系的原点定在机床零点，它也是所有坐标床零点，它也是所有坐标轴的零点位置。该点仅作轴的零点位置。该点仅作为参考点，由机床生产厂为参考点，由机床生

33、产厂家确定。家确定。工件坐标系工件坐标系(WCS)：用于工件编程时对工件的几何位置进行描述。工件用于工件编程时对工件的几何位置进行描述。工件零点可以由编程人员自由选取，编程员无需了解机床零点可以由编程人员自由选取，编程员无需了解机床上的实际运行，也就是说不管是工件运动还是刀具运上的实际运行，也就是说不管是工件运动还是刀具运动，方向始终以工件不动而刀具运动来定义。动，方向始终以工件不动而刀具运动来定义。工件坐标系工件坐标系相对坐标系：相对坐标系：除了机床坐标系和工件坐标系之外，该系统还除了机床坐标系和工件坐标系之外，该系统还提供一套相对坐标系。使用此坐标系可以自由设提供一套相对坐标系。使用此坐标

34、系可以自由设定参考点，并且对工件坐标系没有影响。屏幕上定参考点，并且对工件坐标系没有影响。屏幕上所显示的轴运动均相对于这些参考点而言。所显示的轴运动均相对于这些参考点而言。工件装夹：工件装夹：加工工件时工件必须夹紧在机床上。固定工件，保加工工件时工件必须夹紧在机床上。固定工件，保证工件坐标系坐标轴平行于机床坐标系坐标轴，由此证工件坐标系坐标轴平行于机床坐标系坐标轴，由此在坐标轴上产生机床零点与工件零点的坐标值偏移量，在坐标轴上产生机床零点与工件零点的坐标值偏移量，该值作为可设定的零点偏移量输入到给定的数据区。该值作为可设定的零点偏移量输入到给定的数据区。当当NC程序运行时，此值就可以用一个编程

35、的指令程序运行时，此值就可以用一个编程的指令(比比如如G54)来选择。来选择。工件在机床上工件在机床上当前工件坐标系：当前工件坐标系：编程时编程员可以通过编程时编程员可以通过 TRANS 指令设定一个相指令设定一个相对于工件坐标系的零点偏置，由此产生所谓的对于工件坐标系的零点偏置，由此产生所谓的“当当前工件坐标系前工件坐标系”。工件坐标系与当前工件坐标系工件坐标系与当前工件坐标系7.6.5 开机和回参考点开机和回参考点说明：在给系统和机床通电以后，必须参照机床说明：在给系统和机床通电以后，必须参照机床的操作说明，因为的操作说明，因为“开机和回参考点开机和回参考点”这一功能与机这一功能与机床的关

36、系很大。床的关系很大。机床控制面板不同，则操作有可能不机床控制面板不同，则操作有可能不完全一样。完全一样。标准机床控制面板标准机床控制面板802DMCP 的操作步骤：的操作步骤：第一步：接通第一步：接通CNC和机床电源。和机床电源。系统启动以后进系统启动以后进入入“加工加工”操作区操作区JOG运行方式。出现运行方式。出现“回参考点回参考点”窗口如图所示。窗口如图所示。JOG方式回参考点状态图方式回参考点状态图第二步：按机床控制面板上的回参考点键第二步：按机床控制面板上的回参考点键 ，启动启动“回参考点回参考点”功能。功能。在在“回参考点回参考点”窗口中窗口中(图图10-7)显示了该坐标轴是否显

37、示了该坐标轴是否必须进行回参考点操作。必须进行回参考点操作。 显示该坐标轴未回参考点，故必须进行回参考显示该坐标轴未回参考点，故必须进行回参考点操作。点操作。 显示该坐标轴已经到达参考点。显示该坐标轴已经到达参考点。第三步：按机床控制面板上的坐标轴方向键第三步：按机床控制面板上的坐标轴方向键给每个坐标轴逐一回参考点。给每个坐标轴逐一回参考点。各轴回参考点完成后，可通过选择另一种运行方式各轴回参考点完成后，可通过选择另一种运行方式(如如MDA、AUTO或或JOG)结束该功能。结束该功能。注意：注意：（1）“回参考点回参考点”只有在只有在JOG方式下才可以进行。方式下才可以进行。（2）如果选择了错

38、误的回参考点方向，则不会产）如果选择了错误的回参考点方向，则不会产生运动。生运动。7.6.6 手动控制运行手动控制运行手动控制运行指手动控制运行指JOG方式和方式和MDA方式。方式。1. JOG运行方式运行方式JOG(点动点动)方式包括三种：方式包括三种：JOG(点动点动)运行运行方式、增量运行方式和手轮运行方式三种。方式、增量运行方式和手轮运行方式三种。 （1）JOG（点动）运行方式（点动）运行方式操作步骤：操作步骤： 按机床控制面板上的按机床控制面板上的JOG（点动）键（点动）键 ，选择，选择JOG运行方式；运行方式； 按机床控制面板上的按机床控制面板上的 键，移动相应的键，移动相应的坐标

39、轴。坐标轴。只要相应的方向键一直按着，坐标轴就一直连续不断地以只要相应的方向键一直按着，坐标轴就一直连续不断地以“设定数据设定数据”（在界面中）中规定的速度运行，如果（在界面中）中规定的速度运行，如果“设定数据设定数据”中此值为中此值为“零零”，则按照机床数据中存储的值运行。，则按照机床数据中存储的值运行。需要时可以使用修调开关需要时可以使用修调开关 来调节运行来调节运行速度。速度。若同时按住相应的坐标轴键若同时按住相应的坐标轴键 和和“快快进进”键键 ，则坐标轴以快进速度运行。，则坐标轴以快进速度运行。（2）增量运行方式）增量运行方式操作步骤：操作步骤： 按机床控制面板上的按机床控制面板上的

40、“增量选择增量选择”键键 ，选择增量运行方式；选择增量运行方式； 每按一次每按一次 键，则相应的坐标轴以步键，则相应的坐标轴以步进增量运行。进增量运行。（3）手轮运行方式）手轮运行方式 操作步骤：操作步骤： 按机床控制面板上的按机床控制面板上的JOG（点动）（点动） 键，键，进入进入JOG运行方式；运行方式； 按软键按软键 ，显示如图，显示如图10-8所示所示,移动光移动光标选择要移动的手轮轴，然后按动相应的坐标轴标选择要移动的手轮轴，然后按动相应的坐标轴软键来移动坐标轴。软键来移动坐标轴。“手轮手轮”窗口窗口参数设定参数设定(对刀对刀)在在CNC进行工作之前，必须在进行工作之前，必须在NC上

41、通过参数的上通过参数的输入和修改对机床、刀具等进行调整：输入和修改对机床、刀具等进行调整：* 输入刀具参数及刀具补偿参数输入刀具参数及刀具补偿参数* 输入输入/修改零点偏置修改零点偏置* 输入设定数据输入设定数据1. 输入刀具参数及刀具补偿参数输入刀具参数及刀具补偿参数刀具参数包括刀具几何参数、磨损量参数和刀具刀具参数包括刀具几何参数、磨损量参数和刀具型号参数。型号参数。不同类型的刀具均有一个确定的参数数量，每个不同类型的刀具均有一个确定的参数数量，每个刀具有一个刀具号刀具有一个刀具号 (T-号号)。操作步骤：操作步骤： 按此键，打开刀具补偿参数窗口，显示所按此键，打开刀具补偿参数窗口，显示所使用的刀具清单如图使用的刀具清单如图10-9所示。可以通过光标键所示。可以通过光标键和和“上一页上一页”、“下一页下一页”键选出所要求的刀具。键选出所要求的刀具。刀具参数设定刀具参数设定可通过以下步骤输入补偿参数：可通过以下步骤输入补偿参数：（1） 移动光标定位于输入区；移动光标定位于输入区；（2） 输入数值；输入数值；（3）按输入键）按输入键 。注意：最多可以建立注意：最多可以建立48个刀具。个刀具。2. 建立新刀具建立新刀具操作步骤：操作步骤：(1)按键按键 ，如图，如图10-9所示；所示；(2)按键按键 ，如图，如图10-10所示；所示；