數(shù)控車床的常用操作-講課課件

1、第6章 數(shù)控車床的常用操作數(shù)控車床是目前使用最為廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。本章以FANUC 0i-mate TC系統(tǒng)為例，介紹數(shù)控車床的一些基本概況、操作規(guī)程、基本操作等6.1 數(shù)控車床簡(jiǎn)介數(shù)控車床簡(jiǎn)介 6.1.1 數(shù)控車床的數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖6-1所示，數(shù)控車床由數(shù)控裝置、床身、主軸箱、刀架進(jìn)給系統(tǒng)、尾座、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、排屑器等部分組成圖6-1數(shù)控車床的組成1腳踏開(kāi)關(guān)； 2對(duì)刀儀； 3主軸卡盤； 4主軸箱；5防護(hù)門； 6壓力表；7、8防護(hù)罩； 9轉(zhuǎn)臂； 10操作面板； 11回轉(zhuǎn)刀架； 12尾座； 13滑板； 14床身數(shù)控車床與普通車床

2、的加工對(duì)象、機(jī)床結(jié)構(gòu)以及工藝有著很大的相似之處，但由于數(shù)控系統(tǒng)的存在，在機(jī)床結(jié)構(gòu)上也有著很大的區(qū)別。與普通車床相比，數(shù)控車床具有以下特點(diǎn)：（1）采用了全封閉或半封閉防護(hù)裝置數(shù)控車床采用封閉防護(hù)裝置可防止切屑或切削液飛出，給操作者帶來(lái)意外傷害。（2）采用自動(dòng)排屑裝置數(shù)控車床大都采用斜床身結(jié)構(gòu)布局，排屑方便，便于采用自動(dòng)排屑機(jī)。（3）主軸轉(zhuǎn)速高，工件裝夾安全可靠。 數(shù)控車床大都采用了液壓卡盤，夾緊力調(diào)整方便可靠，同時(shí)也降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 （4）刀架和導(dǎo)軌的布局形式上發(fā)生了根本的變化。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控車床的床身和導(dǎo)軌有四種布局形式，床身導(dǎo)軌與水平面的相對(duì)位置如圖6-2所示。其中，圖（其中，圖（

3、a）為平床身，圖（）為平床身，圖（b）為斜床身，圖（）為斜床身，圖（c）為平）為平床身斜滑板，圖（床身斜滑板，圖（d）為立床身。）為立床身。（a）平床身 （b）斜床身 （c）平床身斜滑板 （d）立床身 平床身機(jī)床的工藝性好，便于導(dǎo)軌面的加工。水平床身配上水平放置的刀架能夠提高刀架的運(yùn)動(dòng)精度，一般可用于大型數(shù)控車床或小型精密數(shù)控車床的布局。不過(guò)水平床身下部空間小，造成了排屑的困難。從結(jié)構(gòu)尺寸上看，刀架的水平放置也使得滑板橫向尺寸較長(zhǎng)，從而加大了機(jī)床寬度方向的結(jié)構(gòu)尺寸，機(jī)床占地面積較大。如果在水平床身上配置傾斜放置的滑板以及傾斜式的導(dǎo)軌防護(hù)罩，那么一方面得以保留水平床身工藝性好的特點(diǎn)，另一方面機(jī)床

4、寬度方向的尺寸也較水平配置滑板布局形式的尺寸有所減小，排屑也變得更為方便。 斜床身配置斜滑板的布局形式與平床身配置斜滑板的布局形式一樣，常常被中、小型數(shù)控車床所采用。這是由于這兩種布局形式排屑容易，熱鐵屑不會(huì)堆積在導(dǎo)軌上，也便于安裝自動(dòng)排屑器；操作方便，易于安裝機(jī)械手，可實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)；占地面積小，外形簡(jiǎn)潔美觀，容易實(shí)現(xiàn)半封閉式防護(hù)。（5）可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀）可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀數(shù)控車床都采用了自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，在加工過(guò)程中可自動(dòng)換刀，連續(xù)完成數(shù)控車床都采用了自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，在加工過(guò)程中可自動(dòng)換刀，連續(xù)完成多道工序的加工。一般數(shù)控車床可以同時(shí)安裝多道工序的加工。一般數(shù)控車床可以同時(shí)安裝4、6、8、12把刀具不等

5、，如圖把刀具不等，如圖6-3所示。所示。 回轉(zhuǎn)刀架在機(jī)床上的布局有兩種形式。一種適用于加工軸和盤類零件的回轉(zhuǎn)刀架在機(jī)床上的布局有兩種形式。一種適用于加工軸和盤類零件的回轉(zhuǎn)刀架，其回轉(zhuǎn)軸與主軸平行；另一種適用加工盤類零件的回轉(zhuǎn)刀架，其回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)刀架，其回轉(zhuǎn)軸與主軸平行；另一種適用加工盤類零件的回轉(zhuǎn)刀架，其回轉(zhuǎn)軸與主軸垂直。軸與主軸垂直。圖6-3數(shù)控車床轉(zhuǎn)位刀架（6）主、進(jìn)給傳動(dòng)分離）主、進(jìn)給傳動(dòng)分離數(shù)控車床的主傳動(dòng)與進(jìn)給傳動(dòng)采用了各自獨(dú)立的伺服電機(jī)，使傳動(dòng)鏈變得簡(jiǎn)單、數(shù)控車床的主傳動(dòng)與進(jìn)給傳動(dòng)采用了各自獨(dú)立的伺服電機(jī)，使傳動(dòng)鏈變得簡(jiǎn)單、可靠，同時(shí)，各電機(jī)既可單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)。如圖可靠，同

6、時(shí)，各電機(jī)既可單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)。如圖6-4所示，為某車所示，為某車削中心的傳動(dòng)示意圖，由圖中可以看出，各軸是相互獨(dú)立的，由各自的伺服電機(jī)削中心的傳動(dòng)示意圖，由圖中可以看出，各軸是相互獨(dú)立的，由各自的伺服電機(jī)控制?？刂?。圖6-4車削中心的傳動(dòng)示意圖6.1.2 數(shù)控車床的種類數(shù)控車床的種類數(shù)控車床主按其功能的綜合性能大體可以分成以下幾種：（1）簡(jiǎn)易數(shù)控車床簡(jiǎn)易數(shù)控車床，一般由單板機(jī)或單片機(jī)進(jìn)行控制。機(jī)床主體部分由普通車床略作改進(jìn)而成。此類車床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，但功能較低、無(wú)刀尖圓弧半徑自動(dòng)補(bǔ)償功能。（2）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，一般采用開(kāi)環(huán)或半閉環(huán)控制系統(tǒng)。（3）全功能型數(shù)控車床

7、全功能型數(shù)控車床，如圖6-5所示，一般采用半閉環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)，具有高剛度、高精度和加工高速度等特點(diǎn)。此類車床具備恒線速度切削和刀尖圓弧半徑自動(dòng)補(bǔ)償功能。（4）車削中心車削中心，如圖6-6所示，是以全功能型數(shù)控車床為主體，并配置刀庫(kù)和換刀機(jī)械手。此類車床的功能更加全面，但價(jià)格較高。圖6-5X、Y、Z、B、C五軸控制車削中心 圖6-6全功能型數(shù)控機(jī)床6.1.3 數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù) 本章以CKA6150/750，配套系統(tǒng)為FANUC0i-mate-TC的數(shù)控車床為例。數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)包括最大回轉(zhuǎn)直徑、最大車削長(zhǎng)度、各坐標(biāo)軸行程、主軸轉(zhuǎn)速范圍、切削進(jìn)給速度范圍、定位精

8、度、刀架最大回轉(zhuǎn)直徑、刀架轉(zhuǎn)位精度以及機(jī)床的外形尺寸等，其具體內(nèi)容及作用如表6-1。表表6-1數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)6.2 數(shù)控車床控制面板與基本操作數(shù)控車床控制面板與基本操作 6.2.1 控制面板組成介紹 數(shù)控機(jī)床所提供的各種功能可以通過(guò)操作面板上的鍵盤操作得以實(shí)現(xiàn)?？刂泼姘宸譃閿?shù)控系統(tǒng)控制面板與機(jī)床控制面板兩大部分。如圖6-7所示，本節(jié)一以FANUC 0i-mate TC數(shù)控系統(tǒng)為例，介紹數(shù)控車床控制面板與基本操作FANUC 0i-mate TC數(shù)控?cái)?shù)控車床控制面板車床控制面板1.系統(tǒng)控制面板系統(tǒng)控制面板系統(tǒng)控制面板主要由系統(tǒng)控制面板主要由LED液晶顯示器、液晶顯示器

9、、MDI鍵鍵盤、軟鍵和卡槽等組成。其中，盤、軟鍵和卡槽等組成。其中，LED液晶顯示器主液晶顯示器主要用于顯示各種參數(shù)和功能，如顯示機(jī)床參考點(diǎn)坐要用于顯示各種參數(shù)和功能，如顯示機(jī)床參考點(diǎn)坐標(biāo)、刀具起始點(diǎn)坐標(biāo)、輸入數(shù)控系統(tǒng)的程序、刀具標(biāo)、刀具起始點(diǎn)坐標(biāo)、輸入數(shù)控系統(tǒng)的程序、刀具補(bǔ)償量數(shù)據(jù)、報(bào)警信號(hào)、滑板移動(dòng)速度、演示加工補(bǔ)償量數(shù)據(jù)、報(bào)警信號(hào)、滑板移動(dòng)速度、演示加工輪廓、主軸轉(zhuǎn)速以及圖像功能。輪廓、主軸轉(zhuǎn)速以及圖像功能。MDI鍵盤主要用機(jī)床系統(tǒng)復(fù)位、程序輸入、修鍵盤主要用機(jī)床系統(tǒng)復(fù)位、程序輸入、修改、翻頁(yè)查找等，如圖改、翻頁(yè)查找等，如圖6-8所示。具體功能如表所示。具體功能如表6-2。屏幕軟鍵的功能

10、不確定，往往隨著主功能的狀屏幕軟鍵的功能不確定，往往隨著主功能的狀態(tài)不同而各異。屏幕軟鍵如圖態(tài)不同而各異。屏幕軟鍵如圖6-9所示。所示。 圖6-8MDI鍵盤 圖6-9屏幕軟鍵2。FANUC-0i數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床控制面板 機(jī)床操作面板由位于液晶顯示器左側(cè)和下側(cè)的操作面板組成，如圖 6-10。面板上各按鈕、旋鈕、指示燈功能如表6-3所示。圖6-10 FANUC-0i數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床控制面板表表6-3 系統(tǒng)控制面板按鍵功能表系統(tǒng)控制面板按鍵功能表6.2.2 控制面板的基本操作控制面板的基本操作1。電源的接通與切斷電源接通前的檢查操作機(jī)床的第一步就是接通電源。接通電源時(shí)，必須對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行檢查。（1）檢查機(jī)床

11、防護(hù)門，控制柜門等是否關(guān)閉。（2）檢查機(jī)床潤(rùn)滑油、切削液的液面位置是否符合要求。（3）檢查機(jī)床卡盤的夾持方向是否正確，并注意遵守機(jī)床制造廠發(fā)行的說(shuō)明書接通電源。（4）確定接通電源后，按下操作面板上的）確定接通電源后，按下操作面板上的 按鈕，系統(tǒng)自按鈕，系統(tǒng)自檢后顯示器上出現(xiàn)位置顯示畫面，如圖檢后顯示器上出現(xiàn)位置顯示畫面，如圖6-11所示，且指示燈亮。所示，且指示燈亮。 圖6-11 開(kāi)機(jī)位置顯示畫面（5）確認(rèn)風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)正常后開(kāi)機(jī)結(jié)束。電源切斷（1）檢查操作面板上的LED，指示循環(huán)啟動(dòng)應(yīng)在停止?fàn)顟B(tài)。（2）檢查CNC機(jī)床的所有可移動(dòng)部件都處于停止?fàn)顟B(tài)。（3）如果便攜式軟盤機(jī)等外部輸入/輸出設(shè)備已連

12、接到CNC，則關(guān)閉外部輸入/輸出設(shè)備。（4）按下“緊急停止”旋鈕。（5）切斷機(jī)床電源。手動(dòng)返回參考點(diǎn)（1）按下工作方式中的 按鍵。（2）為了減小速度按一個(gè)快速移動(dòng)倍率開(kāi)關(guān)。（3）按與返回參考點(diǎn)相應(yīng)的進(jìn)給軸選擇按鍵和方向選擇按鍵 ，刀具以快速移動(dòng)速度移動(dòng)到減速點(diǎn)，然后按參數(shù)中設(shè)定的速度移動(dòng)到參考點(diǎn)；當(dāng)?shù)毒叻祷氐絽⒖键c(diǎn)后， 指示燈亮。2。 手動(dòng)操作JOG進(jìn)給 在JOG方式，按機(jī)床操作面板上的進(jìn)給軸和方向選擇開(kāi)關(guān)，機(jī)床沿選定軸的選定方向移動(dòng)。手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給速度可用手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給速度倍率刻度盤調(diào)節(jié)按快速移動(dòng)開(kāi)關(guān)，以快速移動(dòng)速度移動(dòng)機(jī)床，而不顧JOG進(jìn)給速度倍率旋鈕的位置，此功能稱之為手動(dòng)快速移動(dòng)。手動(dòng)操作

13、通常一次移動(dòng)一個(gè)軸，也可選擇同時(shí)多軸運(yùn)動(dòng)。（1）按下工作方式中的）按下工作方式中的 按鍵，選擇機(jī)床的工按鍵，選擇機(jī)床的工作方式為手動(dòng)操作方式。作方式為手動(dòng)操作方式。（2）選擇移動(dòng)軸，機(jī)床沿相應(yīng)的軸的相應(yīng)方向移動(dòng)。）選擇移動(dòng)軸，機(jī)床沿相應(yīng)的軸的相應(yīng)方向移動(dòng)。在開(kāi)關(guān)被按期間機(jī)床按設(shè)定的進(jìn)給速度移動(dòng)，再按鍵釋放機(jī)在開(kāi)關(guān)被按期間機(jī)床按設(shè)定的進(jìn)給速度移動(dòng)，再按鍵釋放機(jī)床就停止。床就停止。（3）手動(dòng)進(jìn)給速度可以由進(jìn)給速率旋鈕進(jìn)行）手動(dòng)進(jìn)給速度可以由進(jìn)給速率旋鈕進(jìn)行 調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。 （4）若在按進(jìn)給軸按鍵期間同時(shí)按下）若在按進(jìn)給軸按鍵期間同時(shí)按下 按鍵，則按鍵，則機(jī)床按快速移動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)機(jī)床按快速移動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)

14、（一般在工件遠(yuǎn)離工件時(shí)，可以按一般在工件遠(yuǎn)離工件時(shí)，可以按下下“快速移動(dòng)快速移動(dòng)”按鍵）按鍵）。手輪進(jìn)給在手輪方式下，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)床操作面板上的手搖脈沖發(fā)器 ，實(shí)現(xiàn)機(jī)床滑板連續(xù)不斷地移動(dòng)。當(dāng)手搖脈沖發(fā)生器旋轉(zhuǎn)一個(gè)刻度時(shí)，刀具移動(dòng)的最小距離等于最小輸入增量。手搖脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)一個(gè)刻度時(shí)，刀具移動(dòng)距離可被放大10倍或由參數(shù)確定的二種放大倍率的一種。（1）按下工作方式中的 按鍵。 （2）選擇一個(gè)機(jī)床要移動(dòng)的軸。（3）分別按下“1”、“10”、“100”按鍵 ，選擇機(jī)床移動(dòng)的倍率。當(dāng)手搖脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)刻度時(shí)機(jī)床移動(dòng)的最小距離等于最小輸入增量。3。 程序的輸入、存儲(chǔ)與編輯輸入程序（1）按下工作方式中的“編輯

15、”按鍵。（2）按功能鍵， 出現(xiàn)程序目錄顯示畫面， 如圖6-12所示；或程序內(nèi)容顯示畫面，如圖6-13所示。（3）輸入程序號(hào)，鍵入地址O，再鍵入數(shù)字0001。（4）按 鍵。 （5）則程序號(hào)O0001為輸入。圖6-12 程序目錄顯示 圖6-13 程序內(nèi)容顯示 刪除程序刪除程序（1）按下工作方式中的“編輯”按鍵。 （2）按 顯示程序畫面； （3）鍵入要求的程序號(hào)； （4）按 鍵，鍵入程序號(hào)的程序被刪除。 插入字插入字（1）在插入字之前檢索或掃描字。（2）鍵入要插入的地址。（3）鍵入數(shù)據(jù)。 （4）按 鍵。 替換字替換字（1）檢索或掃描要修改的字。（2）鍵入要插入的地址。（3）鍵入數(shù)據(jù)。 （4）按 鍵。

16、 刪除字刪除字（1）檢索或掃描要?jiǎng)h除的字。（2）按 鍵。 刪除一個(gè)程序段刪除一個(gè)程序段（1）檢索或掃描要?jiǎng)h除程序段的地址，如N0120。（2）鍵 入。 （3）按。刪除多個(gè)程序段，如從目前位置N0160刪除到N0200程序段為止。（1）檢索或掃描要?jiǎng)h除部分的第一個(gè)程序段的字。（2）鍵入地址字，光標(biāo)移動(dòng)到該程序段號(hào)N0160下方，（3）鍵入要?jiǎng)h除部分最后一個(gè)程序段的順序號(hào)。如N0200。（4）按 鍵。4。MDI手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式在MDI方式下，在MDI面板上的程序畫面最多可建立10行程序，它與普通程序的格式一樣，且可以從MDI面板執(zhí)行。（1）按下工作方式中的“MDI”按鍵。 （2）按MDI面板上 功

17、能鍵選擇程序畫面，出現(xiàn)如圖6-14所示畫面，自動(dòng)進(jìn)入程序號(hào)O0000。 （3）輸入要執(zhí)行的程序段，如圖6-15所示。若在最后一程序段中指定M99，可在運(yùn)行結(jié)束之后返回到程序的開(kāi)頭。在MDI方式中建立的程序，對(duì)字的插入、修改、刪除、字檢索、地址檢索以及程序檢索都是有效的。（4）為了刪除MDI方式中建立的程序，輸入地址O，然后按MDI面板上 鍵。 （5）為了執(zhí)行程序，須將光標(biāo)移到程序頭（也可以從中間開(kāi)始），按操作板上的循環(huán)起動(dòng) 按鈕 ，于是程序開(kāi)始執(zhí)行。當(dāng)執(zhí)行到程 序結(jié)束代碼（M02、M30）或ER（%）時(shí)，程序自動(dòng)刪除而且運(yùn)行結(jié)束。用M99指令，程序執(zhí)行后返回到程序的開(kāi)頭。（6）按下MDI面板上

18、的 鍵，自動(dòng)運(yùn)行結(jié)束并進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。圖6-14 MDI顯示畫面 圖6-15 “MDI”方式下輸入程序段 6.程序自動(dòng)運(yùn)行程序自動(dòng)運(yùn)行（1）按下工作方式中的 按鍵。（2）如果程序預(yù)先存在存儲(chǔ)器中，先將程序從存儲(chǔ)器中調(diào)出，當(dāng)選定了一個(gè)程序并將光標(biāo)停在程序起始段處，再按下機(jī)床操作面板上的 按鈕，機(jī)床開(kāi)始自動(dòng)運(yùn)行，而且循環(huán)起動(dòng)燈（LED）點(diǎn)亮。在自動(dòng)運(yùn)行期間當(dāng)按了機(jī)床操作面板上的進(jìn)給暫停時(shí)，自動(dòng)運(yùn)行暫時(shí)停止；當(dāng)再按一次循環(huán)啟動(dòng)按鈕時(shí)，自動(dòng)運(yùn)行恢復(fù)。（3）按下MDI面板上的 鍵，自動(dòng)運(yùn)行結(jié)束并進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。7.圖形顯示可以在畫面上顯示程編的刀具軌跡，通過(guò)觀察屏顯的軌跡可以檢查加工過(guò)程。按下功能鍵 ，顯示

19、屏顯示“圖形參數(shù)”畫面，如圖6-16所示。 圖6-16 “圖形參數(shù)”畫面（2）用光標(biāo)箭將光標(biāo)移動(dòng)到所需設(shè)定的參數(shù)處。（3）輸入數(shù)據(jù)然后按 鍵。（4）重復(fù)第2和3步，直到設(shè)定完所有需要的參數(shù)。（5）按下軟鍵圖形，進(jìn)入圖形顯示畫面，如圖6-17所示。 圖6-17圖形顯示畫面（6）按下操作軟鍵，進(jìn)入圖形顯示操作畫面，如圖6-18所示。（7）按下工作方式中的按鍵，按下軟鍵執(zhí)行，顯示屏上繪出刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖6-19所示。圖6-18 操作畫面 圖6-19 執(zhí)行畫面 8.設(shè)置刀具補(bǔ)償值（1）按下編輯鍵 ，進(jìn)入編輯運(yùn)行方式。（2）按下偏置/設(shè)置鍵 。 （3）顯示工具補(bǔ)正界面。如果顯示屏幕上沒(méi)有顯示該界面，

20、可以按“補(bǔ)正”軟鍵打開(kāi)該界面，如圖6-20所示。例如，我們要設(shè)定W03號(hào)刀的X值為2，可以使用翻頁(yè)鍵 和 光標(biāo)鍵將光標(biāo)移到需要設(shè)定刀補(bǔ)的地方，使用地址鍵和輸入數(shù)值。在輸入數(shù)字鍵的同時(shí)，屏幕上出現(xiàn)輸入鍵。（4）按輸入鍵 ，或者按軟鍵中的輸入鍵，這時(shí)該值顯示為新輸入的數(shù)值，如圖所示。 圖6-20刀補(bǔ)界面 圖6-21刀補(bǔ)值輸入（5）如果要修改輸入的值，如圖6-21可以直接輸入新值，然后按輸入鍵或者 輸入 軟鍵。也可以輸入一個(gè)將要加到當(dāng)前補(bǔ)償值的值（負(fù)值將減小當(dāng)前的值），然后按下“+輸入”軟鍵。6.3 對(duì)刀與坐標(biāo)系設(shè)定對(duì)刀與坐標(biāo)系設(shè)定 6.3.1 數(shù)控車床基本坐標(biāo)系在數(shù)控車床的操作與編程過(guò)程中，弄清楚

21、數(shù)控車床的幾個(gè)基本坐標(biāo)關(guān)系和對(duì)刀原理是兩個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。這對(duì)我們更好地理解機(jī)床的加工原理，以及在處理加工過(guò)程中修改尺寸偏差有很大的幫助。1。數(shù)控車床的坐標(biāo)系 數(shù)控車床坐標(biāo)系統(tǒng)分為機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系（也稱為編程坐標(biāo)系）。無(wú)論哪種坐標(biāo)系統(tǒng)都規(guī)定與車床主軸軸線平行的方向?yàn)閆軸，且規(guī)定從卡盤中心至尾座頂尖中心的方向?yàn)檎Ｔ谒矫鎯?nèi)與車床主軸軸線垂直的方向?yàn)閄軸，且規(guī)定刀具遠(yuǎn)離主軸旋轉(zhuǎn)中心的方向?yàn)檎较颉＃?）機(jī)床坐標(biāo)系以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立起來(lái)的X、Z軸直角坐標(biāo)系，稱為機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，它是制造和調(diào)整機(jī)床的基礎(chǔ)，也是設(shè)置工件坐標(biāo)系的基礎(chǔ)。機(jī)床坐標(biāo)系在出廠前已經(jīng)調(diào)整好，一

22、般情況下，不允許用戶隨意變動(dòng)，如圖6-22所示。（2）工件坐標(biāo)系（編程坐標(biāo)系）工件坐標(biāo)系是編程時(shí)使用的坐標(biāo)系，所以又稱為編程坐標(biāo)系。數(shù)控編程時(shí)，應(yīng)該首先確定工件坐標(biāo)系和工件原點(diǎn)。零件在設(shè)計(jì)中有設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，在加工時(shí)有工藝基準(zhǔn)，設(shè)定工件坐標(biāo)系時(shí)要盡量將工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一。為了計(jì)算和編程方便，我們通常將程序原點(diǎn)設(shè)定在工件右端面的回轉(zhuǎn)中心上。（3）加工坐標(biāo)系 加工坐標(biāo)系是指以確定的加工原點(diǎn)為基準(zhǔn)所建立的坐標(biāo)系，加工原點(diǎn)也稱為程序原點(diǎn)，是指零件被裝夾好后，相應(yīng)的編程原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。如圖6-23所示。圖6-22機(jī)床坐標(biāo)系和加工坐標(biāo)系 圖6-23參考點(diǎn)2。數(shù)控車床上幾個(gè)重要的點(diǎn)（1）機(jī)床原點(diǎn)數(shù)控

23、車床的機(jī)床原點(diǎn)一般為主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤后的端面之交點(diǎn)。如圖6-22所示。（2）參考點(diǎn)參考點(diǎn)，也稱之為零點(diǎn)。它是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，該點(diǎn)是刀具退離到一個(gè)固定不變的極限點(diǎn)。如圖6-23所示。考點(diǎn)是機(jī)床出廠時(shí)就已經(jīng)設(shè)定好的一個(gè)固定點(diǎn)，這個(gè)參考點(diǎn)的作用主要是用來(lái)給機(jī)床本身一個(gè)定位。因?yàn)槊看伍_(kāi)機(jī)后無(wú)論刀架停留在哪個(gè)位置，系統(tǒng)都把當(dāng)前位置設(shè)定為(0，0)，這樣勢(shì)必造成基準(zhǔn)的不統(tǒng)一，所以每次開(kāi)機(jī)的第一步操作總為返回參考點(diǎn)，也稱之為回零?；亓闫鋵?shí)就是那機(jī)床有一個(gè)基準(zhǔn)，通過(guò)這個(gè)基準(zhǔn)來(lái)確定機(jī)床原點(diǎn)坐標(biāo)系，找到機(jī)床原點(diǎn)，從而給機(jī)床定位。（3）換刀點(diǎn)所謂換刀點(diǎn)，即加工過(guò)程中，自動(dòng)換刀的位置。如從1號(hào)刀轉(zhuǎn)位更換至3號(hào)刀

24、位，換刀時(shí)，應(yīng)使刀具在一個(gè)合適的位置上，該點(diǎn)可以是固定點(diǎn)（如加工中心一般采用固定換刀點(diǎn)），也可以是任意點(diǎn)，如車床一般由編程設(shè)定。換刀時(shí)，刀具和工件應(yīng)保持一定的距離，應(yīng)當(dāng)保證刀具轉(zhuǎn)位時(shí)不碰撞工件和夾具以及其它部件。如圖6-24所示。 圖6-24換刀點(diǎn)位置的設(shè)定6.3.2 加工坐標(biāo)系的設(shè)定、對(duì)刀加工坐標(biāo)系的設(shè)定、對(duì)刀1。數(shù)控車床的對(duì)刀對(duì)刀是確定工件在機(jī)床上的位置，也就是確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的相互位置關(guān)系。對(duì)刀過(guò)程一般是從各坐標(biāo)方向分別進(jìn)行，它可理解為通過(guò)找正刀具與一個(gè)在工件坐標(biāo)系中有確定位置的點(diǎn)(即對(duì)刀點(diǎn))來(lái)實(shí)現(xiàn)。 對(duì)刀是數(shù)控加工操作中十分重要并且比較費(fèi)時(shí)的一項(xiàng)基本工作。對(duì)刀的好與差，將直接

25、影響到加工程序的編制及零件的尺寸精度。（1）刀位點(diǎn) 刀位點(diǎn)是指在加工程序編制中，用以表示刀具特征的點(diǎn)，也是對(duì)刀和加工的基準(zhǔn)點(diǎn)。各類車刀的刀位點(diǎn)如圖6-25所示。 圖6-25各類車刀的刀位點(diǎn) （2）對(duì)刀點(diǎn)對(duì)刀點(diǎn)指采用刀具加工零件時(shí)，刀具相對(duì)零件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。確定對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)注意以下的原則：盡量與零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)一致；便于用常規(guī)量具的車床上進(jìn)行找正；該點(diǎn)的對(duì)刀誤差應(yīng)較小，或可能引起的加工誤差為最小； 盡量使加工程序中的引入或返回路線短，并便于換刀。軸類零件對(duì)刀點(diǎn)的設(shè)定如圖6-26所示。圖6-26軸類零件對(duì)刀點(diǎn)的設(shè)定（3）對(duì)刀的基本方法對(duì)刀一般分為手動(dòng)對(duì)刀和自動(dòng)對(duì)刀兩大類。目前，絕大多數(shù)的數(shù)控車床

26、采用手動(dòng)對(duì)刀，其基本方法有：a. 定位對(duì)刀法。其實(shí)質(zhì)上按接觸式設(shè)定基準(zhǔn)重合原理進(jìn)行的一種粗定位對(duì)刀方法，它的定位基準(zhǔn)由預(yù)設(shè)的對(duì)刀基準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)體現(xiàn)。對(duì)刀時(shí)，將各號(hào)刀的刀位點(diǎn)調(diào)整至與對(duì)刀基準(zhǔn)點(diǎn)重合即可。此方法簡(jiǎn)便，易行，精度不太高，應(yīng)用廣泛。b. 光學(xué)對(duì)刀法。其實(shí)質(zhì)是按非接觸式設(shè)定基準(zhǔn)重合原理而進(jìn)行的一種定位對(duì)刀方法，它的定位基準(zhǔn)通常由光學(xué)顯微鏡（或投影放大鏡）上的十字基準(zhǔn)刻線交點(diǎn)來(lái)體現(xiàn)。此方法精度高，不會(huì)損壞刀尖。 c. ATC對(duì)刀法。ATC對(duì)刀法是通過(guò)一套將光學(xué)對(duì)刀鏡與CNC組合在一起，從而具有自動(dòng)刀位計(jì)算功能的對(duì)刀裝置，也稱為半自動(dòng)對(duì)刀法。對(duì)刀時(shí)，需要將由顯微鏡十字刻線交點(diǎn)體現(xiàn)的對(duì)刀基準(zhǔn)點(diǎn)調(diào)整到

27、機(jī)車的固定原點(diǎn)位置上，以便于CNC進(jìn)行計(jì)算和處理。以上三種對(duì)刀方法，由于手動(dòng)和目測(cè)等多種誤差的影響，對(duì)刀精度十分有限。d. 試切對(duì)刀法。通過(guò)試切對(duì)刀，其對(duì)刀精度更加準(zhǔn)確，結(jié)果更為可靠，實(shí)際生產(chǎn)中廣泛采用。2。數(shù)控車床加工坐標(biāo)系的設(shè)定實(shí)際生產(chǎn)中要使編程坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的零點(diǎn)完全重合，既不方便也不可能十分準(zhǔn)確，這樣將給加工帶來(lái)麻煩。實(shí)際生產(chǎn)中為解決這個(gè)問(wèn)題一般利用數(shù)控系統(tǒng)的零點(diǎn)偏置功能。其原理圖如圖6-27所示。工件安裝后，先測(cè)得工作坐標(biāo)系的零點(diǎn)即編程原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，并將該位置坐標(biāo)值預(yù)存到數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)即可按機(jī)床坐標(biāo)系來(lái)確定加工零件的各相應(yīng)坐標(biāo)值，它相當(dāng)于使工作坐標(biāo)系的原點(diǎn)偏移到了

28、機(jī)床原點(diǎn)。 現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床所采用的數(shù)控系統(tǒng)大多數(shù)都具有零點(diǎn)偏置功能，利用數(shù)控系統(tǒng)的零點(diǎn)偏置功能，編程人員不必考慮工件在機(jī)床上的安裝位置和精度。（1）用G50設(shè)置加工坐標(biāo)系用G50設(shè)定坐標(biāo)系，對(duì)刀時(shí)先對(duì)基準(zhǔn)刀，其它刀的刀偏都是相對(duì)于基準(zhǔn)刀的。a.程序格式：G50XZ其中，X、Z的值表示刀具在加工坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，如圖6-28所示，G50X100Z80。 b.用G50設(shè)定加工坐標(biāo)系后，開(kāi)始加工前必須將刀移動(dòng)到某一個(gè)設(shè)定的位置才能自動(dòng)執(zhí)行程序加工。這一位置可以通過(guò)對(duì)刀測(cè)得。圖6-27零點(diǎn)偏置對(duì)刀原理圖 圖6-28G50設(shè)置加工坐標(biāo)系（2）用刀偏量設(shè)置 刀偏量的設(shè)置過(guò)程稱之為對(duì)刀操作，對(duì)刀常用的方法有

29、兩種：試切法和對(duì)刀儀對(duì)刀。各類數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀方法各異，但其原理基本是一致的：即通過(guò)對(duì)刀操作，將刀偏量人工算出后輸入CNC系統(tǒng)；或把對(duì)刀時(shí)屏幕顯示的有關(guān)數(shù)據(jù)直接輸入CNC系統(tǒng)，由系統(tǒng)自動(dòng)換算出刀偏量，存入刀具數(shù)據(jù)庫(kù)。 現(xiàn)在試切法為例，介紹對(duì)刀過(guò)程及刀偏量設(shè)定過(guò)程。對(duì)刀原理如圖6-29所示，其中工件右端為加工坐標(biāo)系，在手動(dòng)對(duì)刀的狀態(tài)下，X和Zo為機(jī)床操作面板上顯示的數(shù)值。刀偏值可以根據(jù)下式計(jì)算。XZZo 圖6-29對(duì)刀原理圖操作步驟a. 對(duì)刀前，應(yīng)進(jìn)行手動(dòng)回參考點(diǎn)操作。（過(guò)程如前所述）b. 用手搖脈沖發(fā)生器操作，將車刀接近工件時(shí)，應(yīng)按按鈕降低移動(dòng)速度。 c. 如圖6-30所示，先對(duì)Z軸，將車刀刀尖與棒料端面輕輕接觸對(duì)刀，然后Z向不動(dòng)，沿X向退出車刀，并記下液晶顯示器屏幕上動(dòng)態(tài)坐標(biāo)Zo的值，如Zo-347；如圖6-30所示，再對(duì)X軸，同樣，將車刀刀尖與棒料外圓輕輕接觸對(duì)刀，然后X向不動(dòng)，沿Z向退出車刀，并記下液晶顯示器屏幕上動(dòng)態(tài)坐標(biāo)X的值，如X-210。 Z向?qū)Φ禭向?qū)Φ?圖6-30試切對(duì)刀d. 按公式