第四章 模具的数控加工1

一般取在X、Y、Z坐标 的正方向极限位置上
图4-4 数控车床坐标系
图4-5 卧式加工中心坐标系
4．机床参考点
由机床制造厂人为定义的点，它与机床原点（M）之间的坐标位 置是固定的，是用于对机床工作台、滑板与刀具相对运动的测量系 统进行标定和控制的点 。
“回零”操作后，显示的参考点（R）与机床原点（M）间的相关 坐标值如为零（X0、Y0、Z0），则表示M与R为同一点，如不为零 则表示M与R不为同一点。不论为零或不为零，该数值与机床生产 厂预先存放在数控系统的相应机床数据存储器中的值是相同的。
3. 数控机床的分类
按机械运动的轨迹可分为点位控制系统、直线控制系统和轮 廓控制系统。
a)点位控制 b）直线控制
c）轮廓控制
按伺服系统的类型可分为开环控制系统、闭环控制系统和 半闭环控制系统。
按控制坐标轴数可分为两坐标数控机床、三坐标数控机床和 多坐标数控机床。
2轴联动
2轴半联动
4轴联动
3轴联动
图4-3 右手直角笛卡儿坐标系
2.坐标轴的确定
（1）z轴 有主轴的机床 ：主轴轴线为Z轴方向 没有主轴的机床 ：与装夹工件的工作台垂直的直线为Z轴
方向
（2）X轴
x轴一般位于与工件安装面相平行的水平面内:
1）工件做旋转运动，刀具离开工件的方向为X坐标的正方向
2）刀具做旋转运动，分为两种情况： Z坐标水平时，观察者沿刀具主轴向工件看 时，+X运动方向指向右方
对机床运动进行检测和控制的固定位置点
图4-4 数控车床坐标系
图4-5 卧式加工中心坐标系
机床参考点是用于对机床工作台、滑板以及刀具相对运动 的测量系统进行定标和控制的点，有时也称为机床零点。它 是在加工之前和加工之后，用控制面板上的回零按钮使移动 部件退离到机床坐标系中的一个固定不变的极限点。参考点 相对机床原点来讲是一个固定值。
二、 数控机床的工作原理和分类 1. 数控机床的组成
1） 控制介质 2） 数控装置 3） 伺服系统 4）机床本体
2. 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，这是数控机床的工作指令。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， 从而加工出符合要求的零件。
测量机）
三、 数控加工的特点与应用
1. 数控加工的特点
（1）加工精度高 (定位精度百度文库达±0.005mm，重复定位 精度为±0.002mm。)
（2）自动化程度高和生产率高 （3）适应性强 （4）有利于生产管理现代化 （5）减轻劳动强度,改善劳动条件 （6）成本高
2．数控机床的应用范围 （1）多品种小批量零件； （2）形状复杂（如用数学方法定义的复杂曲线、曲面轮廓）、
一、程序编制的基本步骤与方法
1．确定工艺过程 2．运动轨迹的坐标值计算 3．编写加工程序单 4．制备控制介质 5．程序校验和首件试切
图4-2 程序编制的一般过程
二、数控机床的坐标系 1.坐标轴的命名
采用右手直角笛卡儿坐标系 一律假定被加工工件相对静止不动，而刀具在移动，并同
时规定刀具远离工件的方向为坐标的正方向。
（6）主轴回转运动方向 右旋进入工件的方向为顺时针 旋转方向。
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。
一般取在卡盘端面与 主轴中心线的交点处
Z坐标垂直时，观察者面对刀具主轴向立柱 看时，+X运动方向指向右方 3) 无主轴的机床：主要切削方向为为X轴正方向
数控车床的坐标系
数控铣床的坐标系
龙门铣床的坐标系
（3）y轴
根据已选定的z、x轴，按右手直角笛卡儿坐标系来确定。
（4）附加坐标轴 U ,V, W P 、Q 、 R
（5）旋转运动 A、B、C
第四章 模具的数控加工
教学要点 1、了解数控加工的基本概念、工作原理、特点与应用 2、熟悉数控加工程序编制的基本步骤和方法 3、熟悉数控加工程序的指令代码、结构与格式
第一节 数控加工技术
一、 数控加工的基本概念
1.数控与数控机床
数字控制（Numerical Control，NC）是用数字化信号对机床的 运动及其加工过程进行控制的一种方法。是一种自动控制技术。
实现数控加工的关键是 数控编程。
3. 数控加工研究的主要内容
（1）数控加工工艺设计 1）选择并决定零件的数控加工内容； 2）零件图纸的数控加工艺性分析； 3）数控加工的工艺路线设计； 4）数控加工的工序设计； 5）数控加工专用技术文件的编写。
（2）对零件图形的数学处理并编写数控加工程序单 （3）程序的校验与修改并首件试切加工与现场问题处理 （4）数控加工工艺技术文件的定型与归档
5轴联动
按数控功能水平可分为高档数控机床、中档数控机床和低档 数控机床。
按照数控机床的加工方式： 金属切削类数控机床（如数控车床、数控铣床等）。 金属成形类数控机床（如数控折弯机、数控冲床等）。 特种加工类数控机床（有数控电火花线切割机床、数控电火
花成形机床等）。 其他类（数控火焰切割机床、数控激光热处理机床、三坐标
数控机床就是采用了数控技术的机床，或者说是装备了数控系 统的机床。只需编写好数控程序，机床就能够把零件加工出来。
2. 数控加工
数控加工是指在数控机床上进行零件切削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并输 入到数控机床控制系统的数控程序来控制。
加工精度要求高的零件； （3）需频繁变化的零件； （4）价值高的零件； （5）需最小生产周期的急需零件。
3.数控加工技术的发展 数控加工技术是综合运用了微电子、计算机、自动控制、
自动检测和精密机械等多学科的最新技术； 高精度、高速度、高可靠性、多功能、智能化及开放性等方
向发展。
第二节 数控加工程序编制基础