模具制造技术助学课件（第3章）.pptVIP

3.1.1数控加工的基本概念 2.数控加工 数控加工是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法。 　 数控加工与普通加工方法的区别: 在普通机床上进行加工时，机床动作的先后顺序和各运动部件的位移都是由人工直接控制。 在数控机床上加工时，所有这些都由预先按规定形式编排井输入到数控机床控制系统的数控程序来控制。 实现数控加工的关键是数控编程。 3.1.2数控机床的工作原理与分类 1.数控机床的工作原理 　　数控机床加工零件时，首先要根据加工零件的图样与工艺方案，按规定的代码和程序格式编写零件的加工程序单。 通过控制介质将加工程序输入到数控装置，由数控装置将其译码、寄存和运算之后，向机床各个被控量发出信号，控制机床主运动的变速、起停、进给运动及方向、速度和位移量，以及刀具选择交换，工件夹紧松开和冷却润滑液的开、关等动作，使刀具与工件及其他辅助装置严格地按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作。 2.数控机床的组成 　 数控机床主要由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体等四部分组成。 （1）控制介质 控制介质是用于记载各种加工信息（如零件加工工艺过程、工艺参数和位移数据等）的媒体，经输入装置将加工信息送给数控装置。 常用的控制介质有标准的纸带、磁带和磁盘等。 （2）数控装置 数控装置是数控机床的核心，它的功能是接受输入装置输入的加工信息，经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后，发出相应的脉冲送给伺服系统，通过伺服系统控制机床的各个运动部件按规定要求动作。 （3）伺服系统 伺服系统由伺服驱动电动机和伺服驱动装置组成，它是数控系统的执行部分。 机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给伺服系统和主轴伺服系统。 伺服系统有开环、闭环和半闭环之分。 3.2数控机床加工的编程基础 （1）确定工艺过程 在制订零件加工工艺时，应根据图样的形状、技术条件、毛坯及工艺方案等进行详细分析，从而确定加工方法。 （2）运动轨迹的坐标值计算 如运动轨迹的起点和终点、圆弧的圆心等坐标尺寸。 （3）编写加工程序单 按照数控装置规定使用的功能指令代码及程序格式，逐段编写加工程序单。 （4）制备控制介质 程序单的内容制成纸带、磁盘等，作为数控装置的输入信息。 （5）程序校验和首件试切 所制备的控制介质必须经过校验和试切削才能正式使用。 （2）机床坐标轴的确定 确定机床坐标轴时，一般是先确定Z轴，再确定X轴和Y轴。 1）Z轴 对于有主轴的机床，如卧式车床、立式升降台铣床等，则以主轴轴线方向作为Z轴方向。 　 2) X轴 一般位于与工件安装面相平行的水平面内。 3) Y轴 根据已选定的Z、X轴按右手直角笛卡尔坐标系来确定. 4) 附加坐标轴 如果机床除有X、Y、Z主要坐标轴外，还有平行于它们的坐标轴，可分别指定为U、V、W。如果还有第三组运动，则分别指定为P、Q、R。 　 5) 旋转运动 A、B、C相应表示围绕X、Y、Z三轴轴线的旋转运动，其正方向分别按X、Y、Z轴右螺旋法则判定。 　 6) 主轴回转运动方向 主轴顺时针回转运动的方向是按右螺旋进入工件的方向。 （3）机床原点与机床坐标系 机床原点（M）又称机床零点，是机床上的一个固定点，由机床生产厂在设计机床时确定，原则上是不可改变的。 以机床原点为坐标原点的坐标系就称为机床坐标系。机床原点是工件坐标系、编程坐标系、机床参考点的基准点。 （4）机床参考点 机床参考点（R）是机床坐标系中一个固定不变的位置点, 是由机床制造厂人为定义的点，是用于对机床工作台、滑板与刀具之间相对运动的测量系统进行标定和控制的点。 机床参考点相对于机床原点的坐标是一个已知定值。 （5）工件原点与工件坐标系 数控编程时，首先应该确定工件坐标系和工件原点。编程人员以工件图样上的某一点为原点建立工件坐标系。 工件随夹具安装在机床上后，这时测得的工件原点与机床原点间的距离称为工件原点偏置，操作者要把测得的工件原点偏置量存储到数控系统中。 （6）编程原点 编程原点是程序中人为采用的原点。一般取工件坐标系原点为编程原点。 图3.7所示，M为机床原点，W为工件原点，P为编程原点。 对刀点是数控加工时刀具（刀