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当数控机床中点的研究

发布时间:2021-09-11 01:49:29 阅读: 来源:货车厂家
当数控机床中点的研究

数控机床中“点”的研究

在学习和使用数控机床的过程中往往容易混淆几个“点”的概念,现列出来进行分析比较,以便区分和对比。

1 机床零点

机床坐标系拜耳公司投资了2亿马克的原点称为机床零点( X = 0,Y = 0 ,Z = 0) 。机开机显示1999 出现此种情况床零点是机床上的一个固定点,由生产厂家事先确定。机床零点M 是机床坐标系的零点以及其他坐标系,如工件坐标系、编程坐标系和机床内的参考点(或基准点) 的出发点。

数控车床的机床坐标系( XOZ) 的原点O 一般位于卡盘端面(图1a),或离卡爪端面一定距离处(图1b),或机床参考点(图1c) 。

(a) CK3263 (b) CK0630 (c) CK6140

XOZ —机床坐标系Xp Op Zp —工件坐标系

图1 车床的两种坐标系

数控铣床的机床坐标系( X YZO) 的原点O 一般位于机床参考点或机床工作台的左角上表面,如图2 所示。

(a) (b)

1.工件 2.工作台

图2 铣床的两种坐标系

2 机床参考点(基准点)

机床参考点( R) 是由机床制造厂家人为定义的点,机床参考点( R) 与机床零点( M) 之间的坐标位置关系是固定的,并被存放在数控系统的相应机床数据中,一般是不允许改变的,仅在特殊情况下可通过变动机床参考点( R) 的限位开关位置来变动其位置; 但同时必须能准确测量出机床参考点( R) 相对机床零点( M) 的几何尺寸距离并存入数控系统的相应机床数据中,才能保证原设计的机床坐标系统不被破坏。

控制系统启动后,所有的轴都要回一次参考点,以便校正行程测量系统。多数机床都可以自动返回参考点,如因断电使控制系统失去现有坐标值,则可返回参考点,并重新获得准确的位置值。

参考点R 的位置是在每个轴上用挡块和限位开关精确地预先确定好的。参考点对机床零点的坐标是一个已知数,参考点多位于加工区域的边缘。车床与铣床参考点的位置分别见图3 和图4 。

图3 车床上参考点的位置 图4 铣床上参考点的位置

3 工件零点(编程零点)

由操作者或编程者在编制零件程序时,以工件上某一固定点为零点建立的坐标系,称为工件坐标系(或编程坐标系) 。此工件坐标系的零点称为工件零点(或编程零点) W 。选择工件零点的原则是:

1)让工件图中的尺寸容易换算成坐标值,尽量直接用图样尺寸作为坐标值。

2)测量系统能方便地检查,装夹、调整、容易定向、定位。

车床工件零点在成品件轮廓右侧边缘或左侧边缘的主轴轴线上,见图5 。

(a) (b)

图5 车削工件零点位置举例

铣床工件零点如图6 所示,选工件的一个外角,工件零点选定后(往往是相对于参考点的距离),在起动机床时输入到数控装置中去。

图6 铣床工件零点位置举例

5 刀具参考点

图7 表示出了数控车床的机床零点M,工件零点W,参考点R 以及刀具参考点: 刀具安装点E 和刀架安装点N 。

图7 数控车床的零点和参考点

刀具安装点E 设在刀柄的某个固定位置上,它的存在使智能化的3种基本配置:主机、微电脑、还有打印机在机床外测量刀具尺寸成为可能。所测值输入到数控系统中的刀具数据存储区中,刀具长度用正坐标或L 坐标表示,刀尖的不重合性或刀尖半径用X 及R 或Q 坐标表示。

与刀具安装点相对应,在刀架上有一个刀架安装点N,当把刀具或刀柄装入刀架时( 如转塔刀架),刀具安装点与刀架安装点相重合。

刀具参考点对刀具安装是很重要的,在加工前必须把刀具数据( 即刀具长L 和半径R等) 输入给数控装置并存储起来。对于车刀要测量长度L 及横向距离Q 。对于铣刀要测量长度L 及半径R,见图8 。

(a) (b)

图8 刀具参考点

6 对刀点和换刀点

在确定了零件的安装方式后,要选择好工件坐标系、对刀点和换刀点。对刀点是指在数控加工时,刀具相对零件运动的起点,通常设定为工件坐标系的原点。对刀点可以设在工件上,也可以设在与工件的定位基准有一定关系的夹具某一位置上。其选择原则如下:

1)使程序编制简单。

2)对刀点在机床上容易找正,加工过程中检查方便。

3)引起的加工误差小。

数控加工过程中需要换刀时应该设定换刀点。换刀点应设在零件和夹具的外面,以免换刀时撞伤工件或夹具等。

7 切入点和切出点

在数控加工时,还要考虑切入点和切出点处的程序处理。用立铣刀的端刃和侧刃铣削平面轮廓零件时,为了避免在轮廓电控箱防护等级不低于IP55的切入点和切出点处留下刀痕,应沿轮廓外形的延长线切入和切出。如图9,切入点和切出点一般选在零件轮廓两几何元素的交点处。

图9

延长线可由相切的圆弧和直线组成,这样可以保证加工处的零件轮廓切人点和切出点的处理平滑。在铣削平面轮廓零件时,还应避免在零件垂直表面的方向上下刀,因为这样会留下划痕,影响零件的表面粗糙度。另外,零件轮廓的最终加工应尽量保证一次连续完成。例如加工槽型零件,应先把槽腔部分铣削掉并在轮廓方向留有一定余量,然后进行轮廓连续精加工,以保证零件表面粗糙度。(end)

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