数控机床

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典型数控机床外觀,加工區域位於機台體內
CNC車床

數控工具機是指可以透過事先編輯的精確指令進行自動加工的工具機。目前大多數的數控工具機為電腦數值控制工具機(CNC),由電腦扮演整合控制的角色。

在現代的電腦數值控制系統中,工件的設計高度依賴電腦輔助設計(CAD)及電腦輔助製造(CAM)等軟體。電腦輔助製造軟體解析設計模型並計算加工過程中的移動指令,透過後處理器將移動指令及其他加工過程中需使用到的輔助指令轉換成數值控制系統可以讀取的格式,之後將後處理器產生的檔案載入電腦數值控制工具機中進行工件加工。

将程式指令輸入數控系統之記憶體後,經由電腦編譯計算,透過位移控制系統,將資訊傳至驅動器以驅動馬達之過程,來切削加工所設計之零件。

構成[编辑]

現代的電腦數值控制銑床在概念上和1952年由MIT建造的原始型號差別不大,銑床一般包含一個在X、Y方向上移動的工作台和一個在Z方向上移動的主軸,加工使用的刀具固定在主軸上,工作台和主軸經由馬達驅動以移動刀具的位置。

加工流程[编辑]

  1. CAD:Computer Aided Design,即计算机辅助设计。2D或3D的工件或立體圖設計
  2. CAM:Computer Aided Manufacture,即计算机辅助制造。使用CAM軟體生成G-Code
  3. CNC:数控机床控制器,讀入G-Code開始加工

加工程式[编辑]

CNC程式可分為主程序及副程序(子程序),凡是重覆加工的部份,可用副程序編寫,以簡化主程序的設計。

字元(數值資料)→字語→單節→加工程序。

只要打開Windows作業系統裡的記事本就可編輯CNC碼,寫好的CNC程式則可用模擬軟體來模擬刀具路徑的正確性。

基本機能指令[编辑]

所謂機能指令是由位址碼(英文字母)及兩個數字所組成,具有某種意義的動作或功能,可分為七大類,即 G機能(準備機能) M機能(輔助機能) T機能(刀具機能) S機能(主軸轉速機能) F機能(進給率機能) N機能(單節編號機能) H/D機能(刀具補正機能)

FANUC系统指令[编辑]

G代码(数车指令): G00-快速进给 G01-直线切削 G02-顺时针圆弧切削 G03-逆时针圆弧切削 G04-暂停 G20-英制输入 G21-公制输入 G32-螺纹加工 G40-取消刀尖半径补偿 G41-刀尖半径左补偿 G42-刀尖半径右补偿 G50-设置工件坐标或主轴最高转速 G70-复合精加工循环 G71-复合粗加工循环 G72-复合端面粗加工循环 G73-复合轮廓形状加工循环 G74-端面钻孔循环 G75-外圆切槽循环 G76-复合螺纹加工循环 G90-外圆粗加工循环 G92-螺纹加工循环 G94-端面粗加工循环 G96-设定圆周线速度 G97-取消圆周线速度 G98-分进给方式(mm/min) G99-转进给方式(mm/r)

參考點[编辑]

通常在數控工具機程式編寫時,至少須選用一個參考座標點來計算工作圖上各點之座標值,這些參考點我們稱之為零點或原點,常用之參考點有機械原點、回歸參考點、工作原點、程式原點。

  • 機械參考點(Machine reference point):機械參考點或稱為機械原點,它是機械上的一個固定的參考點
  • 回歸參考點 (Reference points):在機器的各軸上都有一回歸參考點,這些回歸參考點的位置,以行程監測裝置極限開關預先精確設定,作為工作台及主軸的回歸點。
  • 工作參考點 (Work reference points):工作參考點或稱工作原點,它是工作座標系統之原點,該點是浮動的,由程式設計者依需要而設定,一般被設定於工作台上(工作上)任一位置。
  • 程式參考點 (Program reference points):程式參考點或稱程式原點,它是工作上所有轉折點座標值之基準點,此點必須在編寫程式時加以選定,所以程式設計者選定時須選擇一個方便的點,以利程式之寫作。

座标系設定[编辑]

座标系設定就是決定機械原點與程式原點間X,Y,Z軸向間之距離。

参见[编辑]