數控車(chē)床學(xué)習應把握好的六個(gè)點(diǎn)論文

　　摘要：針對職業(yè)學(xué)校學(xué)生在學(xué)習數控車(chē)床中存在的困難，從數控車(chē)床的六個(gè)“點(diǎn)”入手，詳盡地解釋了這些點(diǎn)，闡述了它們的關(guān)系，強調了它們在數控車(chē)床學(xué)習中的重要性。

　　關(guān)鍵詞：數控車(chē)床；機床原點(diǎn)；參考點(diǎn)；程序原點(diǎn)；快速定位點(diǎn)；刀位點(diǎn)；換刀點(diǎn)

　　數控車(chē)床又稱(chēng)為CNC車(chē)床，即計算機數字控制車(chē)床，它用數字化的信息來(lái)實(shí)現自動(dòng)化控制，是目前國內使用量最大、覆蓋面最廣的一種數控機床，約占數控機床總數的25%。社會(huì )上學(xué)習數控車(chē)床的人越來(lái)越多，絕大多數中等職業(yè)學(xué)校相繼開(kāi)設了數控專(zhuān)業(yè)。許多中職學(xué)生理解能力較差，剛開(kāi)始學(xué)時(shí)往往感到無(wú)從下手，尤其在編制加工程序時(shí)，更是糊里糊涂。對此，筆者認為關(guān)鍵是學(xué)生在學(xué)習時(shí)對六個(gè)很重要的車(chē)床點(diǎn)分不清楚。這六個(gè)點(diǎn)是機床原點(diǎn)、參考點(diǎn)、程序原點(diǎn)、快速定位點(diǎn)、刀位點(diǎn)、換刀點(diǎn)。

　　機床原點(diǎn)

　　機床原點(diǎn)是生產(chǎn)廠(chǎng)家在制造機床時(shí)設置的固定的點(diǎn)，也稱(chēng)機床零點(diǎn)。它是在裝配、調試機床時(shí)就確定下來(lái)的。數控車(chē)床的原點(diǎn)一般位于車(chē)床卡盤(pán)端面與主軸中心線(xiàn)的交點(diǎn)處。通常不允許用戶(hù)改變。以機床的原點(diǎn)為坐標系稱(chēng)機床坐標系，如圖1所示。

　　參考點(diǎn)

　　參考點(diǎn)是機床廠(chǎng)家在機床上設置的一個(gè)物理位置。與機床原點(diǎn)的相對位置是固定的。如圖1中的O點(diǎn)。車(chē)床出廠(chǎng)前由機床制造商精密測量確定。也有些機床的參考點(diǎn)在X軸、Z軸的正向極限位置附近，與零點(diǎn)重合（如圖2所示），所以回參考點(diǎn)也稱(chēng)回零。

　　回參考點(diǎn)的必要性是：數控機床位置檢測裝置如果采用絕對編碼器，由于系統斷電后位置檢測裝置靠電池來(lái)維持坐標值實(shí)際位置的記憶，所以機床開(kāi)機時(shí)，不需要返回參考點(diǎn)。目前，大多數數控車(chē)床采用增量編碼器作為位置檢測裝置，系統斷電后，工件坐標系的坐標值就失去記憶，車(chē)床盡管靠電池維持機械坐標值的記憶，但只是記憶機床斷電前的坐標值而不是機床的實(shí)際位置，所以車(chē)床首次開(kāi)機后要進(jìn)行返回參考點(diǎn)操作。

　　返回參考點(diǎn)還有以下好處：（1）系統通過(guò)參考點(diǎn)來(lái)確定機床的原點(diǎn)位置，以正確建立機床坐標系。（2）可以消除絲杠間隙的累計誤差及絲杠螺距誤差補償對加工的影響。

　　程序原點(diǎn)

　　也叫編程原點(diǎn)，是編程人員在編程中定義在工件上的幾何基準點(diǎn)，也稱(chēng)編程零點(diǎn)、工件原點(diǎn)。編程原點(diǎn)是在數控加工時(shí)刀具相對于工件運動(dòng)的起點(diǎn)，所以也稱(chēng)對刀點(diǎn)。

　　編程原點(diǎn)視工件的具體情況而設定，一旦確定，在編程時(shí)，就要以此點(diǎn)來(lái)計算坐標值。從理論上講，編程原點(diǎn)可以選擇工件上的任何一點(diǎn)，但實(shí)際上為了換算尺寸簡(jiǎn)便，減少計算誤差，應選擇一個(gè)合理的編程原點(diǎn)。數控車(chē)床的編程原點(diǎn)一般選在工件右端面與主軸軸線(xiàn)的交點(diǎn)上，通過(guò)對刀確定。

　　編程人員在確定編程原點(diǎn)時(shí)，一般要遵循如下原則：（1）所選的原點(diǎn)應便于計算，以利于編程。（2）應選在工件的對稱(chēng)中心上，以簡(jiǎn)化編程。（3）應選在容易找正、在加工過(guò)程中便于檢查的位置上。（4）應盡可能選在零件的設計基準或工藝基準上，以使加工引起的誤差最小。

　　快速定位點(diǎn)

　　快速定位點(diǎn)是編程人員在編制程序時(shí)，設定在工件端面附近的一個(gè)點(diǎn)。當刀具快速定位到此點(diǎn)后，從這一點(diǎn)開(kāi)始插補進(jìn)給，當直線(xiàn)插補時(shí)，一般設定X值比工件外圓大2~3毫米，Z值離開(kāi)工件端面2毫米左右。此點(diǎn)設定太近，有可能與工件毛坯相撞，太遠則空走刀時(shí)間太長(cháng)，會(huì )降低加工效率。因此，有些學(xué)生在編程時(shí)把快速定位點(diǎn)設在Z0的位置，表示刀尖已經(jīng)接觸工件，是不合理的。

　　刀位點(diǎn)

　　車(chē)刀上可以作為編程和加工基準的點(diǎn)稱(chēng)為刀位點(diǎn)，也是指能表示刀具特征的點(diǎn)。常用數控車(chē)削的車(chē)刀主要是尖形車(chē)刀，在不考慮刀尖微小圓弧的情況下，可認為刀尖即為刀位點(diǎn)。數控編程的實(shí)質(zhì)就是描述刀具的刀位點(diǎn)在編程坐標系中運動(dòng)的軌跡。常用車(chē)刀的刀位點(diǎn)如圖3所示。切槽刀有左右兩個(gè)刀位點(diǎn)，在編程時(shí)要根據圖紙上的尺寸來(lái)選擇，目的是有利于編程。

　　換刀點(diǎn)

　　較復雜的工件，就要用多把刀加工。換刀點(diǎn)就是指在編制數控車(chē)床加工程序時(shí)，相對于編程原點(diǎn)而設定的一個(gè)換刀位置。在此點(diǎn)旋轉刀架，安裝在刀架上的任何一把刀具都不能與工件、尾座、夾具等發(fā)生碰撞，否則將發(fā)生安全事故。一般換刀點(diǎn)都設置在工件的外面，并留有一定的安全區，其設定值可用實(shí)際測量法或計算確定。

　　以上對這六個(gè)點(diǎn)做了詳盡的描述，學(xué)生在學(xué)習中，必須明白這幾個(gè)點(diǎn)的相互關(guān)系。機床原點(diǎn)和參考點(diǎn)存在著(zhù)確定的位置關(guān)系，不能輕易改變。換刀點(diǎn)、快速定位點(diǎn)和編程原點(diǎn)之間存在一定關(guān)系，編程人員可以改變。在這幾個(gè)點(diǎn)中，機床原點(diǎn)、刀位點(diǎn)、參考點(diǎn)可以作為了解的內容，不必花太多的精力。編程原點(diǎn)一定要選好，否則就會(huì )給編程或計算帶來(lái)麻煩。

　　通過(guò)對數控車(chē)床涉及的六個(gè)點(diǎn)的分析，明白了這些點(diǎn)各自的作用和相互關(guān)系，學(xué)生在學(xué)習時(shí)就不會(huì )再將這些點(diǎn)混淆在一起，就能更快地學(xué)好數控車(chē)床操作技術(shù)。

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