本項目主要對數控機床的主要部件及其功用加以闡述，使學習者對數控機床作進一步了解，為下一步熟悉各種數控機床并具備操作技能打好機床結構方面的基礎。

項目一 數控機床坐標系

一、數控機床坐標系的作用

數控機床坐標系是為了確定工件在機床中的位置，機床運動部件特殊位置及運動范圍，即描述機床運動，產生數據信息而建立的幾何坐標系。通過機床坐標系的建立，可確定機床位置關系，獲得所需的相關數據。

二、數控機床坐標系確定依據

數控機床坐標系的確定依據為國際上統一的ISO841標準。

三、數控機床坐標系確定方法

1、假設：工件固定，刀具相對工件運動。

2、標準：右手笛卡兒直角坐標系——拇指為 X 向，食指為 Y 向，中指為 Z 向。如圖 1 所示。

3、順序：先 Z 軸，再 X 軸，最后 Y 軸。

Z 軸——機床主軸；
X 軸——裝夾平面內的水平向；
Y 軸——由右手笛卡兒直角坐標系確定。

4、方向：退刀即遠離工件方向為正方向。如圖 2 、 3 所示。

圍繞X、Y、Z各軸的回轉運動及其正方向+A、+B、+C分別用其正方向右手定則判定。直角坐標系X、Y、Z 又稱主坐標系或第一坐標系，如有第二組坐標系和第三組坐標系平行于 X、Y、Z，則分別指定為U、V、W和 P、Q、R。

四、數控機床坐標系坐標原點

數控機床坐標系坐標原點是指機床上設置的一個固定的點，它在機床裝配、調試時就已經確定下來了，是數控機床進行運動加工的基準參考點，一般取在機床運動方向的最遠點。

項目二 數控系統

一、數控系統的組成與作用

1、數控系統的組成

計算機數控系統（簡稱 CNC 系統）由程序、輸入輸出設備、CNC 裝置、可編程控制器（ PLC ）、主軸驅動裝置和進給驅動裝置等組成，如圖 4 為 CNC 系統組成框圖。

2、數控系統的作用

數控系統接受按零件加工順序記載機床加工所需的各種信息，并將加工零件圖上的幾何信息和工藝信息數字化，同時進行相應的運算、處理，然后發出控制命令，使刀具實現相對運動，完成零件加工過程。

二、數控系統工作過程

如圖 2-15 所示（圖中的虛線框為CNC單元），一個零件程序的執行首先要輸入CNC中，經過譯碼、數據處理、插補、位置控制，由伺服系統執行CNC輸出的指令以驅動機床完成加工。

CNC系統的主要工作包括以下內容 ：

1、輸入

零件程序及控制參數、補償量等數據的輸入，可采用光電閱讀機、鍵盤、磁盤、連接上級計算機的DNC 接口、網絡等多種形式。CNC裝置在輸入過程中通常還要完成無效碼刪除、代碼校驗和代碼轉換等工作。

2、譯碼

不論系統工作在MDI方式還是存儲器方式，都是將零件程序以一個程序段為單位進行處理，把其中的各種零件輪廓信息(如起點、終點、直線或圓弧等)、加工速度信息(F 代碼)和其他輔助信息(M、S、T代碼等)按照一定的語法規則解釋成計算機能夠識別的數據形式，并以一定的數據格式存放在指定的內存專用單元。在譯碼過程中，還要完成對程序段的語法檢查，若發現語法錯誤便立即報警。

3、刀具補償

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