数控加工中“点”的研究

作者： 戴晓光   

(湖北职业技术学院， 湖北 孝感 432100) 

摘要 数控加工中有许多“点”，如机床原点、机床参考点与工件原点等，理解和掌握这些“点”是正确进行数控加工的基础，因此，本文对数控加工中这些关键的“点”进行了分析和比较。
关键词 数控加工；点；分析与比较
A Study of Points in NCMachining
Dai Xiaoguang
(Hubei vocational technical college Hubei Xiaogan 432100)
Abstract: There are many points in NC machining, such as machine origin, reference point and workpiece origin, etc. It is the basis of correctly realizing NC machining to understand and grasp these points. Therefore, these critical points were analyzed and compared in this paper.
Key words: NC machining; point; analysis and comparison
在数控加工中，经常会碰到许多“点”。理解和掌握这些“点”是数控加工的基础。很多教材对这些“点”的定义不清楚,不同的教材甚至自相矛盾.也有研究者对这些“点”作了分析,笔者认为不够全面,在这里有必要作进一步的分析与比较.
1. 机床原点(机床零点)
机床坐标系的原点即机床原点,也称机械原点或零点.这个点是由生产厂家决定的,机床调试完就确定了，是机床上的一个固定点，用M表示（如图1、图2）。机床上有一些固定不变的基准线，如主轴的中心线；固定的基准面，如工作台工作表面、主轴端面、工作台侧面和T形槽侧面等。

当机床的坐标轴返回各自原点后，用坐标轴的基准线和基准面之间的距离来决定机床原点的位置。
2. 机床参考点
数控机床的参考点，是事先指定的沿着坐标轴的一个固定位置，其坐标值是相对于机床零点设置的，通常机床在此点停止加工或交换刀具，是联系机床坐标系和工件坐标系的关系点，用R表示（如图1、图2），机床每次起动后，首先都要进行回归参考点操作。
3 工件原点（程序原点）
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原点建立的坐标系，称为工件坐标系(或编程坐标系)。此工件坐标系的原点称为工件原点(或程序原点)，用W表示（如图1、图2）。
4 装夹原点
除了上述三个基本原点以外，有的机床还有一个重要的原点，即装夹原点，用C表示。装夹原点常见于带回转（或摆动）工作台的数控机床或加工中心，一般是机床工作台上的一个固定点，比如回转中心（如图1），与机床参考点的偏移量可通过测量，存入CNC系统的原点偏置寄存器中，供CNC系统原点偏移计算用。
R
 图1 数控车床 图2 数控铣床
5 对刀点
对刀点 ：确定刀具与工件相对位置的点。对刀点可以是工件或夹具上的点，或者与它们相关的易于测量的点（如图3）。对刀点确定之后，机床坐标系与工件坐标系的相对关系就确定了。
选择对刀点的原则：便于确定工件坐标系与机床坐标系的相互位置、容易找正、加工过程中便于检查、引起的加工误差小、便于坐标计算。
 
图3 对刀点
6 刀位点
用于确定刀具在机床坐标系中位置的刀具上的特定点。
图4为常用刀具的刀位点。
图4 常用刀具的刀位点
7 切触点
刀具在加工过程中与被加工零件曲面的理论接触点。
图5给出了几种不同的刀具在不同加工方式下的接触点。

 
图 5 不同刀具在不同加工方式下的切触点
8换刀点
在加工过程中交换刀具的点。对数控车床、镗铣床、加工中心等多刀加工数控机床，因加工过程中要进行换刀，故编程时应考虑不同工序间的换刀位置。换刀点应根据工序内容安排。为了防止换刀时刀具碰伤工件，换刀点往往设在零件的外面。
9 起刀点与退刀点
对于铣削加工，刀具切入工件的方式，不仅影响加工质量，同时直接关系到加工的安全。对于二维轮廓加工，一般要求从侧向或沿切线方向进刀，尽量避免垂直进刀（如图6）。退刀方式也应从侧向或切向退刀。
a)切线进刀 b)侧向进刀
图6　起刀点与退刀点

 
参考文献
[1] 杜家熙，王道明，数控机床中几个点的分析与比较[J]，机械研究与应用，2004－10
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[3] 廖效果，数控技术[M](39—41),武汉：湖北科学技术出版社，2000年7月
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