數(shù)控機(jī)床的加工原理

2009年08月11日 11:41點(diǎn)擊：3387作者：濟(jì)南白馬永誠(chéng)機(jī)械制造有限公司來源：山東白馬永誠(chéng)數(shù)控機(jī)床股份有限公司>>進(jìn)入該公司展臺(tái)

金屬切削機(jī)床加工零件，是操作者依據(jù)工程圖樣的要求，不斷改變刀具與工件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的參數(shù)（位置、速度等），使刀具對(duì)工件進(jìn)行切削加工，zui終得到所需要的合格零件。

數(shù)控機(jī)床的加工，是把刀具與工件的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)分割成一些zui小的單位量，即zui小位移

量，由數(shù)控系統(tǒng)按照零件程序的要求，使坐標(biāo)移動(dòng)若干個(gè)zui小位移量（即控制刀具運(yùn)動(dòng)軌

跡），從而實(shí)現(xiàn)刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)零件加工。

刀具沿各坐標(biāo)軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，是以脈沖當(dāng)量!為單位的（!! " 脈沖）。

當(dāng)走刀軌跡為直線或圓弧時(shí)，數(shù)控裝置則在線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)值之間進(jìn)行“數(shù)據(jù)

點(diǎn)的密化”，求出一系列中間點(diǎn)的坐標(biāo)值，然后按中間點(diǎn)的坐標(biāo)值，向各坐標(biāo)輸出脈沖數(shù)，

保證加工出需要的直線或圓弧輪廓。

數(shù)控裝置進(jìn)行的這種“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”稱做插補(bǔ)，一般數(shù)控裝置都具有對(duì)基本函數(shù)（如

直線函數(shù)和圓函數(shù)）進(jìn)行插補(bǔ)的功能。

對(duì)任意曲面零件的加工，必須使刀具運(yùn)動(dòng)的軌跡與該曲面*吻合，才能加工出所需

的零件。

例如，欲加工輪廓為任意曲線 ! 的零件，如圖 # $ # 所示，可將曲線 ! 分成!!_%，!!_#，

!!_&，…，_!!_"等線段，設(shè)切削_!!_"的時(shí)間為_!#_"，當(dāng)_!!_"!%，即把曲線劃分的段數(shù)越小，則刀

具運(yùn)動(dòng)的軌跡越逼近曲線 !，即

）

’（! " !!_"* !

!!_"!%

在 "#_"時(shí)間內(nèi)，刀具在各坐標(biāo)的位移量為"+_（和 ",_（即

!!_"* "!$^&"^-!%^&"進(jìn)給速度：

&_"*^!’

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* "!&^&$"^-!&^&%"

當(dāng)加工直線時(shí)，_"!_"的斜率不變，各坐標(biāo)軸速度分量的比值!&_%"不變，因此進(jìn)給速度

&_"可保持常量。

!&_$"

當(dāng)加工任意曲線時(shí)，"!_"的斜率不斷變化，^!&_%"的比值也不斷變化。只要能連續(xù)地自

"._+（

動(dòng)控制兩坐標(biāo)方向運(yùn)動(dòng)速度的比值，便可實(shí)現(xiàn)任意曲線零件的加工。

實(shí)際上，在數(shù)控機(jī)床上加工任意曲線 / 的零件，是由該數(shù)控裝置所能處理的基本數(shù)學(xué)

函數(shù)來逼近的，例如用直線、圓等。自然，逼近誤差必須滿足零件圖樣的要求。

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圖 ! " # 示出用直線逼近一任意曲線 ! 的情況。只要求出節(jié)點(diǎn) "、#、$ ……的坐標(biāo)

值，按節(jié)點(diǎn)寫出直線插補(bǔ)程序，數(shù)控裝置則進(jìn)行節(jié)點(diǎn)間“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”，并向各坐標(biāo)軸分

配脈沖數(shù)，控制刀具完成該直線段的加工。逼近誤差_!應(yīng)滿足零件公差要求，即_!$%& ’!。

目前，上趨向采用（）* 編碼，!+,# 年 - 月 #, 日，我國(guó)*機(jī)械工業(yè)部發(fā)布了《數(shù)

字控制機(jī)床用七單位編碼字符》部頒標(biāo)準(zhǔn) ./0121 " ,#，它與（）* 標(biāo)準(zhǔn)相同，見表 ! " !。

圖 ! " # 用直線逼近曲線

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