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1、數(shù)控編程實例第一節(jié)數(shù)控編程的幾何基礎2Z坐標軸將機床主軸沿其軸線方向運動的平動軸定義為Z軸。所謂主軸是指產生切削動力的軸，例如銑床、鉆床、鏜床上的刀具旋轉軸和車床上的工件旋轉軸。如果主軸能夠擺動，即主軸軸線方向是變化的，則以主軸軸線垂直于機床工作臺裝卡面時的狀態(tài)來定義Z軸。對于Z軸的方向，標準規(guī)定以增大刀具與工件間距離的方向為Z軸的正方向。2021/10/62計算機輔助制造技術第一節(jié)數(shù)控編程的幾何基礎3X坐標軸將在垂直于Z軸的平面內的一個主要平動軸指定為X軸，它一般位于與工件安裝面相平行的水平面內。對于不同類型的機床，X軸及其方向有具體
2、的規(guī)定。例如對于銑床、鉆床等刀具旋轉的機床，若Z軸是水平的，則X軸規(guī)定為從刀具向工件方向看時沿左右運動的軸，且向右為正若Z軸是垂直的，則X軸規(guī)定為從刀具向立柱(若有兩個立柱則選左側立柱)方向看時沿左右運動的軸，且向右為正。4Y坐標軸Y軸及其方向則是根據X和Z軸按右手法則確定。2021/10/63計算機輔助制造技術第一節(jié)數(shù)控編程的幾何基礎2021/10/64計算機輔助制造技術第一節(jié)數(shù)控編程的幾何基礎5機床原點機床原點是機床坐標系的原點。對某一具體的機床來說，機床原點是固定的，是機床制造商設置在機床上的一個物理位置2021/10/65計算機
3、輔助制造技術第一節(jié)數(shù)控編程的幾何基礎6機床參考點是用于對機床工作臺、滑板以及刀具相對運動的測量系統(tǒng)進行定標和控制的點，也稱為機床零點。參考點相對于機床原點來講是一個固定值。它是在加工之前和加工之后，用控制面板上的回零按鈕使移動部件移動到機床坐標系中的一個固定不變的極限點。數(shù)控機床在工作時，移動部件必須首先返回參考點，測量系統(tǒng)置零，之后測量系統(tǒng)即可以以參考點作為基準，隨時測量運動部件的位置。2021/10/66計算機輔助制造技術第一節(jié)數(shù)控編程的幾何基礎7工件坐標系和工件零點用于確定工件幾何圖形上各幾何要素的位置而建立的坐標系。工件坐標系的
4、原點就是工件零點工件零點的一般選用原則：工件零點選在工件圖樣的尺寸基準上，這樣可以直接用圖紙標注的尺寸作為編程點的坐標值，減少計算工作量；能使工件方便地裝卡、測量和檢驗；工件零點盡量選擇尺寸精度較高、粗糙度比較低地工件表面上，以提高加工精度和同一批零件的一致性；對于有對稱形狀地幾何零件，工件零點最好選擇對稱中心上。2021/10/67計算機輔助制造技術第一節(jié)數(shù)控編程的幾何基礎8程序原點為了編程方便，在圖紙上選擇一個適當位置作為程序原點，也叫編程原點或程序零點。對于簡單零件，工件零點就是程序零點，這時的編程坐標系就是工件坐標系。對于形狀復
5、雜的零件，需要編制幾個程序或子程序，為了編程方便和減少許多坐標值的計算，編程零點就不一定設在工件零點上，而設在便于程序編制的位置。程序原點一般用G92或G54~G59（對于數(shù)控鏜銑床）和G50（對于數(shù)控車床）指定2021/10/68計算機輔助制造技術第一節(jié)數(shù)控編程的幾何基礎1.2原點偏移現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)一般都要求機床在回零操作，即使機床回到程序原點或機床參考點之后，通過手動或程序命令初始化控制系統(tǒng)后，才能啟動。機床參考點和機床原點之間的偏移值存放在機床常數(shù)中。對于編程員來說，一般只要知道工件上的程序原點就夠了，與機床原點、機床參考點無關，也
6、與所選用的機床型號無關。工件在機床上固定后，程序原點與機床參考點的偏移量必須通過測量來確定。2021/10/69計算機輔助制造技術第一節(jié)數(shù)控編程的幾何基礎1.2原點偏移機床的原點偏移，實質上使機床參考點向程序員定義在工件上的程序原點的偏移?，F(xiàn)代CNC系統(tǒng)一般都配有工件測量頭，在手動操作下能準確地測量該偏移量，存在G54到G59原點偏移寄存器中，供CNC系統(tǒng)原點偏移計算用沒有工件測量頭地情況下，程序原點位置地測量要靠對刀的方式來實現(xiàn)2021/10/610計算機輔助制造技術第一節(jié)數(shù)控編程的幾何基礎下圖描述了一個一次裝夾加工三個相同零件的多程
7、序原點與機床參考點之間的關系及偏移計算方法2021/10/611計算機輔助制造技術第一節(jié)數(shù)控編程的幾何基礎采用G54到G59實現(xiàn)原點偏移首先設置G54到G56原點偏移寄存器對于零件1：G54X-10.0Y-7.0Z0對于零件2：G55X-14.0Y-11.5Z0對于零件3：G56X-18.5Y-10.3Z0然后調用：N1G90G54……//加工第一個零件N7G55……//加工第二個零件N10G56……//加工第三個零件2021/10/612計算機輔助制造技術第一節(jié)數(shù)控編程的幾何基礎采用G92實現(xiàn)原點偏移N1G90N2G92X10.0Y7
8、.0Z0//對刀定義程序原點……//加工第一個零件N8G00X0Y0//快速回程序原點N9G92X4.0Y4.5//對刀定義程序原點……//加工第二個零件N13G00X0Y0//快速回程序原點N14G92X
