技术

本项目主要对数控机床的主要部件及其功用加以阐述，使学习者对数控机床作进一步了解，为下一步熟悉各种数控机床并具备操作技能打好机床结构方面的基础。

项目一 数控机床坐标系

一、数控机床坐标系的作用

数控机床坐标系是为了确定工件在机床中的位置，机床运动部件特殊位置及运动范围，即描述机床运动，产生数据信息而建立的几何坐标系。通过机床坐标系的建立，可确定机床位置关系，获得所需的相关数据。

二、数控机床坐标系确定依据

数控机床坐标系的确定依据为国际上统一的ISO841标准。

三、数控机床坐标系确定方法

1、假设：工件固定，刀具相对工件运动。

2、标准：右手笛卡儿直角坐标系——拇指为 X 向，食指为 Y 向，中指为 Z 向。如图 1 所示。

3、顺序：先 Z 轴，再 X 轴，最后 Y 轴。

Z 轴——机床主轴；
X 轴——装夹平面内的水平向；
Y 轴——由右手笛卡儿直角坐标系确定。

4、方向：退刀即远离工件方向为正方向。如图 2 、 3 所示。

围绕X、Y、Z各轴的回转运动及其正方向+A、+B、+C分别用其正方向右手定则判定。直角坐标系X、Y、Z 又称主坐标系或第一坐标系，如有第二组坐标系和第三组坐标系平行于 X、Y、Z，则分别指定为U、V、W和 P、Q、R。

四、数控机床坐标系坐标原点

数控机床坐标系坐标原点是指机床上设置的一个固定的点，它在机床装配、调试时就已经确定下来了，是数控机床进行运动加工的基准参考点，一般取在机床运动方向的最远点。

项目二 数控系统

一、数控系统的组成与作用

1、数控系统的组成

计算机数控系统（简称 CNC 系统）由程序、输入输出设备、CNC 装置、可编程控制器（ PLC ）、主轴驱动装置和进给驱动装置等组成，如图 4 为 CNC 系统组成框图。

2、数控系统的作用

数控系统接受按零件加工顺序记载机床加工所需的各种信息，并将加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化，同时进行相应的运算、处理，然后发出控制命令，使刀具实现相对运动，完成零件加工过程。

二、数控系统工作过程

如图 2-15 所示（图中的虚线框为CNC单元），一个零件程序的执行首先要输入CNC中，经过译码、数据处理、插补、位置控制，由伺服系统执行CNC输出的指令以驱动机床完成加工。

CNC系统的主要工作包括以下内容 ：

1、输入

零件程序及控制参数、补偿量等数据的输入，可采用光电阅读机、键盘、磁盘、连接上级计算机的DNC 接口、网络等多种形式。CNC装置在输入过程中通常还要完成无效码删除、代码校验和代码转换等工作。

2、译码

不论系统工作在MDI方式还是存储器方式，都是将零件程序以一个程序段为单位进行处理，把其中的各种零件轮廓信息(如起点、终点、直线或圆弧等)、加工速度信息(F 代码)和其他辅助信息(M、S、T代码等)按照一定的语法规则解释成计算机能够识别的数据形式，并以一定的数据格式存放在指定的内存专用单元。在译码过程中，还要完成对程序段的语法检查，若发现语法错误便立即报警。

3、刀具补偿

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