李建生 張衛(wèi)衛(wèi)

（洛陽高級技工學校河南洛陽471000）

數(shù)控車床學習應把握好的六個“點”

李建生 張衛(wèi)衛(wèi)

（洛陽高級技工學校河南洛陽471000）

針對職業(yè)學校學生在學習數(shù)控車床中存在的困難，從數(shù)控車床的六個“點”入手，詳盡地解釋了這些點，闡述了它們的關(guān)系，強調(diào)了它們在數(shù)控車床學習中的重要性。

數(shù)控車床；機床原點；參考點；程序原點；快速定位點；刀位點；換刀點

數(shù)控車床又稱為CNC車床，即計算機數(shù)字控制車床，它用數(shù)字化的信息來實現(xiàn)自動化控制，是目前國內(nèi)使用量最大、覆蓋面最廣的一種數(shù)控機床，約占數(shù)控機床總數(shù)的25%。社會上學習數(shù)控車床的人越來越多，絕大多數(shù)中等職業(yè)學校相繼開設(shè)了數(shù)控專業(yè)。許多中職學生理解能力較差，剛開始學時往往感到無從下手，尤其在編制加工程序時，更是糊里糊涂。對此，筆者認為關(guān)鍵是學生在學習時對六個很重要的車床點分不清楚。這六個點是機床原點、參考點、程序原點、快速定位點、刀位點、換刀點。

機床原點

機床原點是生產(chǎn)廠家在制造機床時設(shè)置的固定的點，也稱機床零點。它是在裝配、調(diào)試機床時就確定下來的。數(shù)控車床的原點一般位于車床卡盤端面與主軸中心線的交點處。通常不允許用戶改變。以機床的原點為坐標系稱機床坐標系，如圖1所示。

圖1 機床原點示意圖

參考點

參考點是機床廠家在機床上設(shè)置的一個物理位置。與機床原點的相對位置是固定的。如圖1中的O點。車床出廠前由機床制造商精密測量確定。也有些機床的參考點在X軸、Z軸的正向極限位置附近，與零點重合（如圖2所示），所以回參考點也稱回零。

回參考點的必要性是：數(shù)控機床位置檢測裝置如果采用絕對編碼器，由于系統(tǒng)斷電后位置檢測裝置靠電池來維持坐標值實際位置的記憶，所以機床開機時，不需要返回參考點。目前，大多數(shù)數(shù)控車床采用增量編碼器作為位置檢測裝置，系統(tǒng)斷電后，工件坐標系的坐標值就失去記憶，車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際位置，所以車床首次開機后要進行返回參考點操作。

圖2 某些車床的參考點與零點重合示意圖

返回參考點還有以下好處：（1）系統(tǒng)通過參考點來確定機床的原點位置，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

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

編程原點視工件的具體情況而設(shè)定，一旦確定，在編程時，就要以此點來計算坐標值。從理論上講，編程原點可以選擇工件上的任何一點，但實際上為了換算尺寸簡便，減少計算誤差，應選擇一個合理的編程原點。數(shù)控車床的編程原點一般選在工件右端面與主軸軸線的交點上，通過對刀確定。

編程人員在確定編程原點時，一般要遵循如下原則：（1）所選的原點應便于計算，以利于編程。（2）應選在工件的對稱中心上，以簡化編程。（3）應選在容易找正、在加工過程中便于檢查的位置上。（4）應盡可能選在零件的設(shè)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

快速定位點是編程人員在編制程序時，設(shè)定在工件端面附近的一個點。當?shù)毒呖焖俣ㄎ坏酱它c后，從這一點開始插補進給，當直線插補時，一般設(shè)定X值比工件外圓大2~3毫米，Z值離開工件端面2毫米左右。此點設(shè)定太近，有可能與工件毛坯相撞，太遠則空走刀時間太長，會降低加工效率。因此，有些學生在編程時把快速定位點設(shè)在Z0的位置，表示刀尖已經(jīng)接觸工件，是不合理的。

刀位點

車刀上可以作為編程和加工基準的點稱為刀位點，也是指能表示刀具特征的點。常用數(shù)控車削的車刀主要是尖形車刀，在不考慮刀尖微小圓弧的情況下，可認為刀尖即為刀位點。數(shù)控編程的實質(zhì)就是描述刀具的刀位點在編程坐標系中運動的軌跡。常用車刀的刀位點如圖3所示。切槽刀有左右兩個刀位點，在編程時要根據(jù)圖紙上的尺寸來選擇，目的是有利于編程。

換刀點

圖3 常用車刀的刀位點示意圖

較復雜的工件，就要用多把刀加工。換刀點就是指在編制數(shù)控車床加工程序時，相對于編程原點而設(shè)定的一個換刀位置。在此點旋轉(zhuǎn)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。一般換刀點都設(shè)置在工件的外面，并留有一定的安全區(qū)，其設(shè)定值可用實際測量法或計算確定。

以上對這六個點做了詳盡的描述，學生在學習中，必須明白這幾個點的相互關(guān)系。機床原點和參考點存在著確定的位置關(guān)系，不能輕易改變。換刀點、快速定位點和編程原點之間存在一定關(guān)系，編程人員可以改變。在這幾個點中，機床原點、刀位點、參考點可以作為了解的內(nèi)容，不必花太多的精力。編程原點一定要選好，否則就會給編程或計算帶來麻煩。

通過對數(shù)控車床涉及的六個點的分析，明白了這些點各自的作用和相互關(guān)系，學生在學習時就不會再將這些點混淆在一起，就能更快地學好數(shù)控車床操作技術(shù)。

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[3]顧力平.數(shù)控機床編程與操作[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2005.

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（本文責任編輯：謝良才）

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1672-5727（2011）02-0132-02

李建生（1972—），男，河南洛陽人，洛陽高級技工學校加工中心技師，二級實訓指導教師，研究方向為數(shù)控技術(shù)。

張衛(wèi)衛(wèi)（1982—），女，河南洛陽人，洛陽高級技工學校加工中心技師，助理講師，研究方向為數(shù)控技術(shù)。