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认识数控车床

时间:2024-10-24 百科知识 版权反馈
【摘要】:数控车床的概念:又称CNC车床,即用计算机数字控制的车床。常见的数控车床有经济型数控车床、全功能型数控车床等,如图1-1所示。数控系统是数控车床的核心,由硬件和软件两部分组成。数控车床本体由基础件和配套件组成。图1-4为数控车床机床本体部分结构图,展示其组成及各功能部件的含义。数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控机床的主轴转速及进给范围比普通机床大。

项目一 走进数控

[项目目标]

(1)认识数控车床的基本结构和各零部件的功能。

(2)了解数控车床的工作原理,认识数控车床加工的典型零件。

(3)了解数控车床使用的刀具,会合理选择刀具。

[项目简介]

数控车床主要用于加工轴、盘、套类和其他具有回转表面的工件。如加工各种圆柱面、圆锥面、螺纹以及端面、沟槽等。它是机械制造和修配工厂中应用最广的一类数控机床。

本项目将对数控车床的基础知识进行介绍,具体介绍数控车床的结构、工作原理以及常用数控车床的刀具。

任务一 认识数控车床

[任务目标]

了解数控车床结构。

[任务描述]

本任务主要了解数控车床结构。

[任务链接]

一、概述

数控车床的概念:又称CNC(Computer Numerical Control)车床,即用计算机数字控制的车床。数控车床主要用于旋转体工件的加工,一般能自动完成内外圆柱面、内外圆锥面、复杂回转内外曲面、圆柱圆锥螺纹等轮廓的切削加工,并能进行车槽、钻孔、车孔、扩孔、铰孔、攻螺纹等加工。

数控车床一般由数控系统(或称CNC)、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)及电气控制装置、辅助装置、机床本体、测量反馈装置等组成。除机床本体之外的部分统称为计算机数控(CNC)系统。常见的数控车床有经济型数控车床、全功能型数控车床等,如图1-1所示。

图1-1 经济型数控车床(a)和全功能型数控车床(b)

1.数控系统

数控系统是数控车床的核心,由硬件和软件两部分组成。它接收输入装置输入的加工信息,将其加以识别、存储、运算,并输出相应的控制,使机床按规定的要求动作,如图1-2所示为FANUC系统操作面板,西门子数控系统如图1-3所示。

图1-2 FANUC数控系统

图1-3 西门子数控系统

2.机床本体

数控车床本体由基础件和配套件组成。基础件有底座、滑座、鞍座、主轴头、尾座等部件;配套件主要有刀架、丝杠、照明系统、冷却润滑系统等。图1-4为数控车床机床本体部分结构图,展示其组成及各功能部件的含义。

图1-4 数控车床结构图

数控车床各部件功能说明:

(1)底座:整台机床的主体,支撑着机台的所有重量,如图1-5所示。

(2)主轴头:用来安放主轴,如图1-6所示。

图1-5 底 座

图1-6 主轴头

(3)鞍座:下面连接着底座,上面连接滑板,用于实现X轴移动等功能,如图1-7所示。

图1-7 鞍 座

(4)滑板:联结刀塔和鞍座,如图1-8所示。

(5)刀塔:用来安装刀具,如图1-9所示。

图1-8 滑 板

图1-9 动力刀塔

(6)尾座:用来支撑长轴零件的加工,如图1-10所示。

图1-10 尾 座

二、数控车床的性能指标

1.主要规格尺寸

数控车床主要有床身与刀架最大回转直径、最大车削长度、最大车削直径等。

2.主轴系统

数控车床主轴采用直流或交流电动机驱动,具有较宽调速范围和较高回转精度,主轴本身刚度与抗震性比较好。现在数控机床主轴普遍达到5000~10000r/min甚至更高的转速,对提高加工质量和各种小孔加工极为有利;主轴可以通过操作面板上的转速倍率开关调整转速;在加工端面时主轴具有恒线切削速度(单位:mm/min),是衡量车床的重要性能指标之一。

3.进给系统

该系统有进给速度范围、快速(空行程)速度范围、运动分辨率(最小移动增量)、定位精度和螺距范围等主要技术参数。

进给速度是影响加工质量、生产效率和刀具寿命的主要因素,直接受到数控装置运算速度、机床动特性和工艺系统刚度限制。数控机床的进给速度可达10~30m/min,其中最大进给速度为加工的最大速度,最大快进速度为不加工时移动的最快速度,进给速度可通过操作面板上的进给倍率开关调整。

脉冲当量(分辨率)是CNC重要的精度指标。其有两个方面的内容:一是机床坐标轴可达到的控制精度(可以控制的最小位移增量),表示CNC每发出一个脉冲时坐标轴移动的距离,称为实际脉冲当量或外部脉冲当量;二是内部运算的最小单位,称之为内部脉冲当量,一般内部脉冲当量比实际脉冲当量设置得要小,为的是在运算过程中不损失精度,数控系统在输出位移量之前,自动将内部脉冲当量转换成外部脉冲当量。

实际脉冲当量决定于丝杠螺距、电动机每转脉冲数及机械传动链的传动比,其计算公式为

数控机床的加工精度和表面质量取决于脉冲当量数的大小。普通数控机床的脉冲当量一般为0.001mm,简易数控机床的脉冲当量一般为0.01mm,精密或超精密数控机床的脉冲当量一般为0.0001mm,脉冲当量越小,数控机床的加工精度和表面质量越高。

定位精度是指数控机床各移动轴在确定的终点所能达到的实际位置精度,其误差称为定位误差。定位误差包括伺服系统、检测系统、进给系统等的误差,还包括移动部件导轨的几何误差等。它将直接影响零件加工的精度。

重复定位精度是指在数控机床上,反复运行同一程序代码,所得到的位置精度的一致程度。重复定位精度受伺服系统特性,进给传动环节的间隙与刚性以及摩擦特性等因素的影响。一般情况下,重复定位精度是呈正态分布的偶然性误差,它影响一批零件加工的一致性,是一项非常重要的精度指标。一般数控机床的定位精度为0.001mm,重复定位精度为0.005mm。

4.刀具系统

数控车床包括刀架工位数、工具孔直径、刀杆尺寸、换刀时间、重复定位精度各项内容。加工中心刀库容量与换刀时间直接影响其生产率,换刀时间是指自动换刀系统,将主轴上的刀具与刀库刀具进行交换所需要的时间,换刀一般可在5~20s的时间内完成。

数控机床性能指标还有电机、冷却系统、机床外形尺寸、机床重量等。

[任务实施]

结合表1-1图片视频,找出下列各机床部件,并查找资料了解其作用:

滚珠丝杆;润滑系统;FANUC系统操作面板;机床电气柜;手轮;主轴电机;排屑机;动力刀塔;主轴部分。

表1-1 机床部件

(续表)

[任务评价]

认识数控车床评价如表1-2所示。

表1-2 认识数控车床任务评价

[任务思考]

(1)写出完成该任务的难度和收获?

(2)简述数控车床结构及各功能部件的作用?

任务二 数控车床工作原理

[任务目标]

了解数控车床工作原理。

[任务描述]

本任务主要了解数控车床工作原理。

[任务链接]

一、数控车床的工作原理

数控车床加工零件时,需根据零件图样及加工工艺的要求,将所用刀具、刀具运动轨迹与速度、主轴转速与旋转方向、冷却等辅助操作以及相互间的先后顺序,以规定的数控代码形式编制成程序,并输入到数控装置中,在数控装置内部控制软件支持下,经过处理、计算后,向各坐标的伺服系统及辅助装置发出指令,驱动各运动部件及辅助装置进行有序的动作与操作,实现刀具与工件的相对运动,从而加工出所要求的零件。数控车床的组成如图1-11所示。

图1-11 数控车床的组成

二、数控车床加工的主要特点

数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。主要是加工轴类、盘类等回转体零件的(见图1-12)。通过数控加工程序的运行,它能自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面或非圆弧曲线轮廓面、端面和螺纹等工序的切削加工,并能进行车槽、钻孔、镗孔、扩孔、铰孔等加工(见图1-13)。此外,数控车削中心还可以在一次装夹中完成更多的加工工序,包括钻、铣、攻螺纹等。

图1-12 数控车床加工的工件

图1-13 数控车床上的各种加工方法

三、数控车床的特点

与普通车床相比,数控车床具有以下几个特点:

1.适应性强

由于数控机床能实现多个坐标的联动,所以数控机床能加工形状复杂的零件,特别是对于可用数学方程式和坐标点表示的零件,加工非常方便。更换加工零件时,数控机床只需更换零件加工的NC程序。

2.加工质量稳定

对于同一批零件,由于使用同一机床和刀具及同一加工程序,刀具的运动轨迹完全相同,这就保证了零件加工的一致性好,且质量稳定。

3.效率高

数控机床的主轴转速及进给范围比普通机床大。目前数控机床最高进给速度可达到100m/min以上,最小分辨率达0.01μm。一般来说,数控机床的生产能力约为普通机床的三倍,甚至更高。数控机床的时间利用率高达90%,而普通机床仅为30%~50%。

4.精度高

数控机床有较高的加工精度,一般在0.005~0.1mm之间。数控机床的加工精度不受零件复杂程度的影响,机床传动链的反向齿轮间隙和丝杠的螺距误差等都可以通过数控装置自动进行补偿。因此,数控机床的定位精度比较高。

5.减轻劳动强度

在输入程序并启动后,数控机床就自动地连续加工,直至完毕。这样就简化了工人的操作,使劳动强度大大降低。

还有能实现复杂的运动、产生良好的经济效益、利于生产管理现代化等特点。

[任务实施]

(1)分析下列工件,指出能用数控车加工的部分(见表1-3)。

表1-3 判断能加工的部分

(2)观看数控车床和普通车床的加工视频,比较两种加工方式,说出两种加工方式的共同点和区别。

[任务评价]

认识数控车床评价如表1-4所示。

表1-4 认识数控车床加工原理任务评价

[任务思考]

(1)写出完成该任务的难度和收获。

(2)简述数控车床工作原理及适用范围。

任务三 认识数控车床刀具

[任务目标]

了解数控车床加工刀具。

[任务描述]

本任务主要了解数控车床加工所需刀具。

[任务链接]

一、车削刀具的分类

由于工件材料、生产批量、加工精度以及机床类型、工艺方案的不同,车刀的种类也异常繁多。

(一)按功能分

1.外圆车刀

45°主偏角车刀主要用于外圆及端面车削,主要用于粗车,其刀片为四方形,所以可以转位八次,经济性好;90°主偏角车刀只能用于外圆粗精车削,其刀片为三角形,切削刃较长,刀片可以转位六次,经济性好;93°主偏角车刀(见图1-14),其刀片为D形刀片,刀尖角为55°,刀尖强度相对较弱,所以该车刀主要用于仿形精加工。

图1-14 主偏车刀

2.内孔车刀

根据以下切削方式选择内孔车削刀具形式与主偏角,如图1-15所示。

图1-15 内孔车削刀具形式

3.螺纹车刀

螺纹车刀分为外螺纹车刀[见图1-16(a)]和内螺纹车刀[见图1-16(b)]两大类,数控车床常用机夹式螺纹车刀。机夹式螺纹车刀分为刀杆和刀片两部分,刀杆上装有刀垫,用螺钉压紧,刀片安装在刀垫上,刀片又分为硬质合金未涂层刀片(用来加工有色金属的刀片,如铝、铝合金、铜、铜合金等材料),硬质合金涂层刀片(用来加工钢材、铸铁、不锈钢、合金材料等)。

图1-16 螺纹车刀

(a)外螺纹车刀 (b)内螺纹车刀

图1-17 切槽刀

4.切断切槽刀

所有的刀具切削中,包括金属的以及非金属类的,工件回转或者刀具回转,使用槽型的刀具,在工件上,切出沟槽,统称为切槽,图1-17为切槽刀。槽的用途:退刀、储油、密封。

(二)按固定方式分

根据刀头固定方式的不同,车刀主要可分为焊接式与机械夹固式两大类。

1.焊接式车刀

将硬质合金刀片用焊接的方法固定在刀体上称为焊接式车刀。这种车刀的优点是结构简单,制造方便,刚性较好。缺点是由于存在焊接应力,使刀具材料的使用性能受到影响,甚至出现裂纹。另外,刀杆不能重复使用,硬质合金刀片不能充分回收利用,造成刀具材料的浪费。

根据工件加工表面以及用途不同,焊接式车刀又可分为切断刀、外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、螺纹车刀以及成形车刀等。

2.机夹可转位车刀

刀片每边都有切削刃,当某切削刃磨损钝化后,只需松开夹紧元件,将刀片转一个位置便可继续使用。

刀片是机夹可转位车刀的一个最重要组成元件。按照国标GB 2076—87,大致可分为带圆孔、带沉孔以及无孔三大类。形状有:三角形、正方形、五边形、六边形、圆形以及菱形等共17种。

二、可转位车刀的选用

1.刀片的夹紧方式

各种夹紧方式是为适用于不同的应用范围设计的。按照适合性对它们分类,适合性有1~3个等级,3为最佳选择。

2.刀片形状的选择

(1)正型(前角)刀片:对于内轮廓加工,小型机床加工,工艺系统刚性较差和工件结构形状较复杂应优先选择正型刀片。

(2)负型(前角)刀片:对于外圆加工,要求金属切除率高和加工条件较差时应优先选择负型刀片。

(3)一般外圆车削:常用80°凸三角形、四方形和80°菱形刀片。

(4)仿形加工:常用55°,35°菱形和圆形刀片。

(5)在机床刚性、功率允许的条件下大余量、粗加工:应选择刀尖角较大的刀片,反之选择刀尖角较小的刀片。

三、车刀基本角度的作用

1.刀具前角的作用

(1)前角的影响:刃口的锋利程度和强度及切削变形和切削力。

(2)正前角大:切削刃锋利,前角每增加1°,切削功率减少1%,刀刃强度下降。用于切削软质材料、易切削材料,被加工材料及机床刚性差的场合。

(3)负前角大:切削力增加,切削硬材料,需切削刃强度大,以适应断续切削、切削含黑皮表面层的加工条件。

2.主偏角的作用改变主切削刃的受力及导热能力,影响切屑的厚度

(1)主偏角的影响:进给量相同时,主偏角大,刀片与切屑接触的长度增加,切削厚度变薄,使切削力分散作用在长的刀刃上,刀具耐用度得以提高;主偏角小,分力a′也随之增加,加工细长轴时,易发生挠曲;主偏角小,切屑处力性能变差;主偏角小,切削厚度变薄,切削宽度增加,将使切屑难以碎断。

(2)大主偏角用于:切削深度小的精加工;切削细而长的工件;机床刚性差的场合。

(3)小主偏角用于:工件硬度高,切削温度高时;大直径零件的粗加工;机床刚性高的场合。

3.后角的作用

减少车刀与后刀面的摩檫:

(1)后角的影响:后角大,后刀面磨损小,刀尖强度下降。

(2)小后角用于:切削硬材料,需切削刃强度高。

(3)大后角用于:切削软材料,切削易加工硬化的材料。

4.副偏角的作用

具有减少已加工表面与刀具摩擦的功能,一般为5°~15°。

副偏角的影响:副偏角小,切削刃强度增加,但刀尖易发热;副偏角小,背向力增加,切削时易产生振动;粗加工时副偏角宜小些;而精加工时副偏角则宜大些。

5.刃倾角的作用

刃倾角是前刀面倾斜的角度。重切削时,切削开始点的刀尖上要承受很大的冲击力,为防止刀尖受此力而发生脆性损伤,故需有刃倾角。推荐车削时角度为3°~5°。

6.刀尖圆弧半径的作用

对刀尖的强度及加工表面粗糙度影响很大,一般适宜值选进给量的2~3倍。

(1)刀尖圆弧半径的影响:刀尖圆弧半径大,表面粗糙度下降,刀刃强度增加,刀具前、后面磨损减小;刀尖圆弧半径过大,切削力增加,易产生振动,切屑处理性能恶化。

(2)刀尖圆弧小用于:切深削的精加工,细长轴加工,机床刚性差的场合。

(3)刀尖圆弧大用于:需要刀刃强度高的黑皮切削,断续切削,大直径工件的粗加工,机床刚性好的场合。

[任务实施]

根据如图1-18所示的典型零件,合理选择刀具。

图1-18 典型数控车床加工零件

[任务评价]

认识数控车床刀具评价如表1-5所示。

表1-5 认识数控车床刀具任务评价

[任务思考]

(1)写出完成该任务的难度和收获。

(2)简述常用数控车刀的种类及用途。

任务四 数控编程基础知识

[任务目标]

了解数控车床机床坐标系。

了解数控车床工件坐标系。

[任务描述]

本任务主要了解数控车床机床坐标系及工件坐标系。

[任务链接]

一、数控车床程序编制的基础

(一)机床坐标系

为简化编程和保证程序的通用性,对数控机床的坐标轴和方向命名制订了统一的标准,规定直线进给坐标轴用X,Y,Z表示,常称基本坐标轴。X,Y,Z坐标轴的相互关系用右手定则决定,如图1-19所示,图中大拇指的指向为X轴的正方向,食指指向为Y轴的正方向,中指指向为Z轴的正方向。

机床坐标轴:

为简化编程和保证程序的通用性,对数控机床的坐标轴和方向命名制订了统一的标准,规定直线进给坐标轴用X,Y,Z表示,常称基本坐标轴。X,Y,Z坐标轴的相互关系用右手定则决定,如图1-19所示,图中大拇指的指向为X轴的正方向,食指指向为Y轴的正方向,中指指向为Z轴的正方向。

围绕X,Y,Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A,B,C表示,根据右手螺旋定则,如图所示,以大拇指指向+X,+Y,+Z方向,则食指、中指等的指向是圆周进给运动的+A,+B,+C方向。数控机床的进给运动,有的由主轴带动刀具运动来实现,有的由工作台带着工件运动来实现。上述坐标轴正方向,是假定工件不动,刀具相对于工件做进给运动的方向。如果是工件移动则用加“′”的字母表示,按相对运动的关系,工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反,即有

图1-19 机床坐标轴

同样两者运动的负方向也彼此相反。

机床坐标轴的方向取决于机床的类型和各组成部分的布局,对车床而言:

——Z轴与主轴轴线重合,沿着Z轴正方向移动将增大零件和刀具间的距离;

——X轴垂直于Z轴,对应于转塔刀架的径向移动,沿着X轴正方向移动将增大零件和刀具间的距离;

——Y轴(通常是虚设的)与X轴和Z轴一起构成遵循右手定则的坐标系统。

注:

(1)针对数控车床进行说明,其为X,Z两轴联动。

(2)其中实例图形中坐标系情况如下:

实线刀具代表上位刀架机床,其坐标系为:X轴向上为正,Z轴向右为正。

虚线刀具代表下位刀架机床,其坐标系为:X轴向下为正,Z轴向右为正。

两种刀架方向的机床,其程序及相应设置相同。

(二)加工坐标系

1.加工坐标系

加工坐标系应与机床坐标系的坐标方向一致,X轴对应径向,Z轴对应轴向,C轴(主轴)的运动方向则以从机床尾架向主轴看,逆时针为+C向,顺时针为-C向,如图1-19所示。

加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置,一般在工件的右端面或左端面上。

2.直径编程方式

在车削加工的数控程序中,X轴的坐标值取为零件图样上的直径值,采用直径尺寸编程与零件图样中的尺寸标注一致,这样可避免尺寸换算过程中可能造成的错误,给编程带来很大方便。

3.进刀和退刀方式

对于车削加工,进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点,再改用切削进给,以减少空走刀的时间,提高加工效率。切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关,应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。

二、机床坐标系、机床零点和机床参考点

机床坐标系是机床固有的坐标系,机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点。在机床经过设计、制造和调整后,这个原点便被确定下来,它是固定的点。数控装置上电时并不知道机床零点,为了正确地在机床工作时建立机床坐标系,通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点(测量起点),机床启动时,通常要进行机动或手动回参考点,以建立机床坐标系。

机床参考点可以与机床零点重合,也可以不重合,通过参数指定机床参考点到机床零点的距离。

机床回到了参考点位置,也就知道了该坐标轴的零点位置,找到所有坐标轴的参考点,CNC就建立起了机床坐标系。机床坐标轴的机械行程是由最大和最小限位开关来限定的。机床坐标轴的有效行程范围是由软件限位来界定的,其值由制造商定义。

三、工件坐标系、程序原点和对刀点

工件坐标系是编程人员在编程时使用的,编程人员选择工件上的某一已知点为原点(也称程序原点),建立一个新的坐标系,称为工件坐标系。工件坐标系一旦建立便一直有效,直到被新的工件坐标系所取代。

工件坐标系的原点选择要尽量满足编程简单,尺寸换算少,引起的加工误差小等条件。一般情况下,程序原点应选在尺寸标注的基准或定位基准上。

对车床编程而言,工件坐标系原点一般选在工件轴线与工件的左端面、右端面、卡爪左端面的交点上。如图1-20所示工件轴线与工件的右端面的交点为工件坐标系原点。

图1-20 车床坐标轴及其方向和工件坐标系原点

对刀点是零件程序加工的起始点,对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置,对刀点可与程序原点重合,也可在任何便于对刀之处,但该点与程序原点之间必须有确定的坐标联系。可以通过CNC将相对于程序原点的任意点的坐标转换为相对于机床零点的坐标。加工开始时要设置工件坐标系,用G50指令可建立工件坐标系;用G54~G59及刀具指令可选择工件坐标系。

对刀:

数控车削加工中,应首先确定零件的加工原点,以建立准确的加工坐标系,同时考虑刀具的不同尺寸对加工的影响。这些都需要通过对刀来解决。

1.一般对刀

一般对刀是指在机床上使用相对位置检测手动对刀。下面以Z向对刀为例说明对刀方法。刀具安装后,先移动刀具手动切削工件右端面,再沿X向退刀,将右端面与加工原点距离N输入数控系统,即完成这把刀具Z向对刀过程。

手动对刀是基本对刀方法,但它还是没跳出传统车床的“试切—测量—调整”的对刀模式,占用较多的在机床上时间。此方法较为落后。

2.机外对刀仪对刀

机外对刀的本质是测量出刀具假想刀尖点到刀具台基准之间X及Z方向的距离。利用机外对刀仪可将刀具预先在机床外校对好,以便装上机床后将对刀长度输入相应刀具补偿值即可以使用。

3.自动对刀

自动对刀是通过刀尖检测系统实现的,刀尖以设定的速度向接触式传感器接近,当刀尖与传感器接触并发出信号,数控系统立即记下该瞬间的坐标值,并自动修正刀具补偿值。四、数控车床的编程特点

1.加工坐标系

加工坐标系应与机床坐标系的坐标方向一致,X轴对应径向,Z轴对应轴向,C轴(主轴)的运动方向则以从机床尾架向主轴看,逆时针为+C向,顺时针为-C向。

加工坐标系的原点选在便于测量或对刀的基准位置,一般在工件的右端面或左端面上。

图1-21 直径编程

2.直径编程方式

在车削加工的数控程序中,X轴的坐标值取为零件图样上的直径值,如图1-21所示:图中A点的坐标值为(30,80),B点的坐标值为(40,60)。采用直径尺寸编程与零件图样中的尺寸标注一致,这样可避免尺寸换算过程中可能造成的错误,给编程带来很大方便。

3.进刀和退刀方式

对于车削加工,进刀时采用快速走刀接近工件切削起点附近的某个点,再改用切削进给,以减少空走刀的时间,提高加工效率。切削起点的确定与工件毛坯余量大小有关,应以刀具快速走到该点时刀尖不与工件发生碰撞为原则。

五、零件图的数学处理

零件图的数学处理主要是计算零件加工轨迹的尺寸,即计算零件加工轮廓的基点和节点的坐标,或刀具中心轮廓的基点和节点的坐标,以便编制加工程序。

基点直接计算的方法比较简单,一般可根据零件图样所给的已知条件用人工完成。即依据零件图样上给定的尺寸运用代数、三角、几何或解析几何的有关知识,直接计算出数值。在计算时,要注意小数点后的位数要留够,以保证足够的精度。

节点坐标的计算

对于一些平面轮廓是非圆方程曲线Y=F(X)组成,如渐开线、阿基米德螺线等,只能用能够加工的直线和圆弧去逼近它们。这时数值计算的任务就是计算节点的坐标。

1.节点的定义

当采用不具备非圆曲线插补功能的数控机床加工非圆曲线轮廓的零件时,在加工程序的编制工作中,常用多个直线段或圆弧去近似代替非圆曲线,这称为拟合处理。拟合线段的交点或切点称为节点。

2.节点坐标的计算

节点坐标的计算难度和工作量都较大,故常通过计算机完成,必要时也可由人工计算,常用的有直线逼近法(等间距法、等步长法和等误差法)和圆弧逼近法。

例:如图1-22所示,求A,B,C,D四个点的坐标。

图1-22 节点坐标计算

[任务实施]

(1)到实训车间,指出数控车床坐标轴及方向。

(2)设定如图1-23所示的编程坐标系,计算各节点坐标。

图1-23 零件图

[任务评价]

数控车床坐标系评价如表1-6所示。

表1-6 数控车床坐标系任务评价

[任务思考]

(1)写出完成该任务的难度和收获。

(2)简述数控车床机床坐标系和工件坐标系的区别与联系。

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