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数控机床有哪2大类,最基本的坐标确定原理,会加工也未必知道!

发布:2021-11-08  阅读:929

这一篇文章主要讲解数控机床的一些基础知识,为大家后续更深入的了解及学习数控加工做准备!

首先什么是数控及数控机床?

数控英文的全称是Computer Numerically Controlled,也叫计算机数控,缩写就是大家熟知的CNC

数控机床名词

数控机床有两个主要类型,

1.数控铣床 Milling Machine

2.数控车床 Turning Machine

下面主要围绕数控铣床及数控铣加工来展开说明!

数控铣床的主要特征

数控铣床及其铣加工的一个主要特征是刀具转动、工件移动这一个特点;与数控车床正好相反,数控车床是工件旋转、刀具移动

自动换刀系统的就是Automatic Tool Change 铣床一般又成为加工中心Machining Center。

机床坐标轴的规定

机床坐标轴是如何确定的,这是一个国际的规定。

一般机床都有三个基本坐标轴(X、Y、Z),三轴是互相垂直的,它们的方向和关系可以用右手笛卡尔坐标定则来确定。

中指指向Z轴的正方向,大拇指指向X轴的正方向,食指就指向Y轴的正方向。

如果机床还存在旋转轴的话,围绕X、Y、Z轴的旋转轴就分别定义为A、B、C轴

旋转轴的方向,用右手螺旋法则来确定。就是用你的大拇指指向某一个轴的正方向,其余四个手指的弯曲方向就是那个旋转轴的正方向

数控机床Z轴方向

确定机床坐标轴的时候,首先是确定Z轴的方向。

关于Z轴有两个规定:

Z轴与机床组轴平行;Z轴以远离加工零件为正方向,这样更安全。

数控机床X、Y轴方向

机床X轴、Y轴的规定:

X轴、Y轴要与机床的主要运动导轨方向平行;立式机床主轴是垂直的,一个简单的判别准则:一般你的右手方向为机床X轴的正方向,卧室机床主轴是水平的,一般的Y轴的正方向是垂直朝上的。确定了Z轴和另外一个轴,第三个轴就可以按右手迪卡尔定则来确定它的正方向。

确定机床坐标轴方向时有一个重要假定

对数控机床编程和操作时,都是假定刀具在运动。

因为刀具是装在主轴上的,也就是假定主轴在运动;但是实际上由于机床结构的不同,有可能是工作台在运动,产生于刀具或者主轴之间的一个相对运动。

如果是工作台运动,实际运动部件的方向,将与操作的这个轴向正好相反。在实际工作中,需要特别加以注意,在编程中也要注意到这点!

加床旋转轴方向的确定

前面提到,如果机床存在弦转轴围绕,这个X、Y、Z轴的旋转轴,分别定义为 A、B、C轴,旋转轴的正向按右手螺旋法则来确定。

在编程中尤其要注意:在编程和操作时,都是假定刀具在旋转。实际上可能是工作台在旋转,这样旋转的方向将与操作的旋转轴方向可能正好相反。

三轴立式数控加工中心

上图是一个三轴立式数控机床,主轴是垂直的,远离加工方向为正,因此Z轴正向是垂直向上的。

X轴指向你的右方向,根据右手低卡尔定则我们就可以确定Y轴的方向。

卧式四轴数控铣加工中心

这张图是一个卧式四轴数控铣加工中心

这个刀具是水平的,因此他的主轴肯定是水平的。

远离加工方向为正,所以这个Z轴的正向是指向水平向右的。

前面提到卧式机床Y轴是垂直向上的,我们确定了Z轴和Y轴,那X轴就按照右手笛卡尔定则就可以确定了。

这个机床还有一个旋转轴围绕着Y轴旋转因此成了一个B轴,B轴的正向按右手螺旋法则来确定。

立式四轴数控铣加工中心

再来看一个立式四轴数控铣加工中心

主轴是垂直的,远离加工方向向上,因此它的Z轴是垂直向上的。

前面提到立式机床的X轴是水平向右的,那就可以确定y轴。

然后我们可以看到这个机床的四爪卡盘可以带动这个工件360度旋转,因此还有一个旋转轴A轴。

五轴联动加工中心

这是一个五轴联动加工中心

主轴垂直的向上为正,那X轴水平指向右边,接下来可以确定Y轴的正向。

这个机床还有两个旋转轴,一个绕着X轴旋转,一个绕着Z轴旋转,因此有两个旋转轴A和C。

机床坐标系原点

机床坐标系原点

一般又称作参考点 Reference point,有的机床厂商又称之为home position。

机床原点是机床运动位置测量和控制的基准,因此机床原点必须精确的回到同一个位置。

机床断电重新启动后,需要手动回到机床的原点;只有个别的采用一种绝对测量传感器的机床,是不需要重新回到原点的。

对于操作者而言,通常并不需要知道机床原点的具体位置;只需要在回过原点以后,反过来测量出工件坐标系的原点即可。

数控加工基本知识

总结:

我们说数控是计算机数控就是CNC;数控机床的类型有两个主要类型:数控车床和数控铣床。我们这个课件主要讲数控铣床及数控铣加工,数控铣床的主要特征就是刀具旋转、工件平移。关于数控机床坐标的一个国际标准,一般有三个基本的直角坐标系,直角坐标互相垂直;同时如果你的机床有旋转的,还有旋转坐标轴。他们之间的方向和关系用右手笛卡尔准则和右手螺旋法则来确定。同时我们也介绍了在数控编程和操作时都有一个重要假定:那就是假定刀具或者是主轴在运动,实际结构上有可能是工作台在运动,这一点在操作和编程时要加以注意。以上内容引自:YouTube-Lao Wu speaks about CNC,希望对大家的学习有帮助。