一、數(shù)控銑床的機(jī)械結(jié)構(gòu)組成

  數(shù)控銑床是機(jī)械和電子技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的機(jī)械結(jié)構(gòu)隨著電子控制技術(shù)在銑床的普及應(yīng)用，以及對(duì)銑床性能提出的技術(shù)要求，而逐步發(fā)展變化。從數(shù)控銑床發(fā)展史看，早期的數(shù)控銑床是對(duì)普通銑床的進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行革新、改造，而后發(fā)展成一種全新的加工設(shè)備。1952年，美國(guó)研制的世界第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑床，其特點(diǎn)是用三個(gè)數(shù)控伺服系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的機(jī)械進(jìn)給系統(tǒng)。早期的數(shù)控銑床同普通銑床相比，除進(jìn)給系統(tǒng)是數(shù)控伺服系統(tǒng)外，外型和結(jié)構(gòu)基本相同。我國(guó)現(xiàn)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床，就屬于這種類(lèi)型，因?yàn)檫@些產(chǎn)品是在普通銑床的在總體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上經(jīng)局部改進(jìn)而發(fā)展來(lái)的。

  數(shù)控銑床的機(jī)械結(jié)構(gòu)，除銑床基礎(chǔ)部件外，由下列個(gè)部分組成:主傳動(dòng)系統(tǒng);進(jìn)給系統(tǒng);實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、定位裝置和附件;實(shí)現(xiàn)某些部件動(dòng)作和輔助功能的系統(tǒng)和裝置，如液壓、氣動(dòng)、潤(rùn)滑、冷卻等系統(tǒng)和排屑、防護(hù)等裝置;刀架或自動(dòng)換刀裝置;自動(dòng)托盤(pán)交換裝置;特殊功能裝置;為完成自動(dòng)化控制功能的各種反饋信號(hào)裝置及元件?？梢酝ㄟ^(guò)程序控制機(jī)床的運(yùn)行。即使是一些加工前的設(shè)定調(diào)整操作，也可以通過(guò)操作面板上各類(lèi)相應(yīng)的按鈕、開(kāi)關(guān)方便的進(jìn)行。數(shù)控銑床主軸從結(jié)構(gòu)上講，可以實(shí)現(xiàn)銑、鉆、銼等各類(lèi)不同工藝內(nèi)容的加工，因此行業(yè)內(nèi)幾乎以數(shù)控銑床涵蓋了數(shù)控?cái)?shù)控鉆床和數(shù)控鏗床。機(jī)械加工中，較少有單一的應(yīng)用于鉆削或鏜削的數(shù)控鉆床或數(shù)控銼床。

  銑床基礎(chǔ)件稱(chēng)為銑床大件，通常是指床身、底座、立柱、橫梁、滑座、工作臺(tái)等。它是整臺(tái)銑床的基礎(chǔ)和框架。銑床的其他零部件，或者固定在基礎(chǔ)件上，或者工作時(shí)在它的導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，其他機(jī)械結(jié)構(gòu)的組成則按銑床的功能需要選。

  二、編程的基本原理

  坐標(biāo)系

  根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系的規(guī)定，機(jī)床使用右手順時(shí)針直角坐標(biāo)系，機(jī)床中的運(yùn)動(dòng)是指刀具和工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

  1.機(jī)床坐標(biāo)系

  數(shù)控銑床類(lèi)機(jī)床中，坐標(biāo)系如何建立取決于機(jī)床的類(lèi)型。坐標(biāo)系原點(diǎn)即為機(jī)床零點(diǎn)，也是所有坐標(biāo)軸坐標(biāo)基準(zhǔn)。機(jī)床零點(diǎn)可通過(guò)在各坐標(biāo)軸移動(dòng)范圍內(nèi)設(shè)置的參考點(diǎn)來(lái)確定。參考點(diǎn)與機(jī)床零點(diǎn)可以重合，也可以不重合，這一般由機(jī)床生產(chǎn)廠家設(shè)定。

  2.工件坐標(biāo)系

  為了便于在編程時(shí)對(duì)工件的幾何要素位置進(jìn)行描述，編程人員必須在零件圖上選擇建立一個(gè)過(guò)渡坐標(biāo)系，即工件坐標(biāo)系，也稱(chēng)為編程坐標(biāo)系。該坐標(biāo)系原點(diǎn)即工件原點(diǎn)或編程原點(diǎn)。數(shù)控銑床加工工件坐標(biāo)系可以有編程人員自由選擇，原則上應(yīng)盡量使編程簡(jiǎn)單、尺寸換算少、

  引起的加工誤差小等。一般情況下，尺寸集中標(biāo)注或坐標(biāo)標(biāo)注的零件，編程原點(diǎn)應(yīng)盡可能選在尺寸標(biāo)注基準(zhǔn)上;對(duì)稱(chēng)或同心零件編程原點(diǎn)應(yīng)盡可能選在對(duì)稱(chēng)中心線或圓心上;Z向原點(diǎn)位置一般置于工件上表面。

  3.工件裝夾

  加工工件時(shí)，工件必須定位并夾緊在機(jī)床上，保證工件坐標(biāo)系坐標(biāo)軸平行于機(jī)床坐標(biāo)系坐標(biāo)軸，由此在每個(gè)坐標(biāo)軸上產(chǎn)生機(jī)床原點(diǎn)與工件原點(diǎn)的坐標(biāo)偏移量。該值作為可設(shè)定零點(diǎn)偏移量輸入到給定的區(qū)域，即偏值寄存器(如G54)中。當(dāng)NC程序運(yùn)行時(shí)，此值可以用一個(gè)對(duì)應(yīng)的編程指令(如G54)進(jìn)行選擇調(diào)用，從而確定工件在機(jī)床上的裝夾位置。

  4.當(dāng)前工件坐標(biāo)系

  在對(duì)一些復(fù)雜零件進(jìn)行幾何描述時(shí)，如其中的某些結(jié)構(gòu)要素如果選擇一個(gè)新的原點(diǎn)編程比使用原工件原點(diǎn)更方便，則可以利用可編程零點(diǎn)偏置進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，重新確定一個(gè)新的零點(diǎn)。新的零點(diǎn)以原工件零點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行偏置。使用可編程零點(diǎn)偏置后形成的一個(gè)新的實(shí)際工件坐標(biāo)系即為當(dāng)前工件坐標(biāo)系，工件坐標(biāo)系也可通過(guò)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換形成新的當(dāng)前工件坐標(biāo)系。