数控车床中几个“点”的概念分析
数控知识点
1、机床数控技术：用数字化信息对机床运动及其加工过程进行控制的一种技术。
2、数控系统：是一种程序控制系统，它能逻辑地处理输入到系统中的数控加工程序，控制数控机床运动并加工出零件。
3、计算机数控系统（Computer Numerical Control，CNC）：是以计算机为核心的数控系统。
4、数控机床的分类：1. 按运动控制轨迹分类1). 点位控制数控机床2). 直线控制数控机床3). 轮廓控制数控机床2.按伺服系统类型分类1）开环控制数控机床2）闭环控制数控机床3）半闭环控制数控机床3.按工艺方法分类1）金属切削数控机床2）金属成形数控机床3）特种加工数控机床5、柔性制造单元（FMC）柔性制造系统（FMS）柔性加工线(FML) 计算机集成制造系统(CIMS) 分布式数控（DNC）6、坐标轴的命名及方向标准规定刀具远离工件的方向作为坐标轴的正方向。
7、模态代码：大多数G、M代码输入一次（一旦被指定），该功能持续有效，除非被同组其它任一代码替代或取消。
模态代码在编下一个程序段时不必重新输入。
8、刀具半径补偿过程分为三步：刀补的建立刀补的进行刀补的撤销9、数控加工工艺性分析采用统一的几何类型和尺寸内槽圆角半径不应过小槽底圆角半径r不应过大10、数控机床的夹具只需夹紧和定位的功能夹具结构应力求简单，加工部位要敞开多件装夹，以提高加工效率等。
11、对刀点是数控加工时刀具相对工件运动的起点，也是程序的起点。
也称程序起点或起刀点。
12、数控编程中的数学处理直线、圆弧类零件的数学处理基点：相邻几何元素间的交点或切点称之为基点节点：相邻逼近线段的交点或切点称为节点。
用直线段逼近非圆曲线时节点的计算：弦线逼近法;等间距法; 等步长法; 等误差法。
13、坐标系统机床原点：定义为主轴旋转中心线与车床端面的交点；工件原点：一般选在工件的回转中心与工件右端面或左端面的交点上。
14、从外部特征来看，CNC系统是由硬件（通用硬件和专用硬件）和软件（专用）两大部分组成的。
数控车床中机床坐标系-机床参考点与工件坐标系的关系
数控车床中机床坐标系\机床参考点与工件坐标系的关系[摘要] 我们可以把数控车床分为三大模块，一是数控系统（软件），二是车床本体（硬件），三是被加工工件（浮动件），它们分别有三个坐标系，编程坐标系、机床坐标系和工件坐标系。
[关键词] 机床坐标系机床参考点工件坐标系之间的关系在多年的数控编程理论和实践教学中，笔者发现，许多学生只注重数控编程的学习，而对坐标系的设置只是机械的照搬，对各坐标系的原理和它们之间的关系却不求甚解，虽然经常强调，但在思想上还是引不起足够的重视，致使在实际使用的时候不知所措。
那么什么是机床坐标系？什么是机床原点？什么是机床参考点？它们与设置工件坐标系又有什么关系呢？机床原点为机床上的一个固定点，也称机床零点或机床零位。
是机床制造厂家设置在机床上的一个物理位置，在数控车床上，一般设在主轴旋转中心与卡盘后端面之交点处。
以机床原点为坐标系原点在水平面内沿直径方向和主轴中心线方向建立起来的Ｘ、Ｚ轴直角坐标系，成为机床坐标系。
建立机床坐标系，其目的（功能）有三：一、机床坐标系是制造和调整机床的基础不论是普通车床还是数控车床，在车床硬件组装和调试时，都必须首先建立一个工艺点（或坐标系），以此为基准来调整和修调一些工艺尺寸诸如机床导轨与主轴轴线的平行度、导轨与主轴的高度、尾座顶尖与主轴是否等高、主轴的径向跳动量、轴向窜动量等等。
这是一个固定点，这个工艺点一旦确定，一般不允许随意变动。
二、建立机床与数控系统的位置关系我们可以把数控车床分为三大模块，一是数控系统（软件），二是车床本体（硬件），三是被加工工件（浮动件）它们分别有三个坐标系，即程序坐标系、机床坐标系和工件坐标系。
数控机床上电后，三个坐标系并没有直接的联系，因此每次开机后无论刀架停留在机床坐标系中的任何位置，系统都把当前位置认定为(0，0)，这样会造成坐标系基准的不统一，数控车床一般采用手动或自动方式让机床回零点的办法来解决这一问题。
数控简答题
简答题1.应用刀具半径补偿指令应注意哪些问题答：（1）刀补建立和刀补撤消程序段必须用G01或G00；（2）刀补进行过程中不可有其他轴运动；（3）刀具补偿值必须由H偏置代号指定，用CRT/MDI方式输入；若H代码为负，则G41与G42可相互取代。
2.数控铣削适用于哪些加工场合答：包括平面铣削、轮廓铣削及对零件进行钻扩铰锪和镗孔加工与攻螺纹等。
平面类零件；变斜角类零件；曲面类零件。
3.简述对刀点、刀位点、换刀点概念。
答:对刀点是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。
对刀点往往就是零件的加工原点；刀位点是指刀具的定位基准点，如钻头是钻尖，球刀是球心；换刀点是为加工中心、数控车床等多刀加工的机床编程而设置的，为防止换刀时碰伤零件或夹具，换刀点常常设置在被加工零件轮廓之外，并要有一定的安全量。
4.数控机床加工程序的编制方法有哪些它们分别适用什么场合4.数控机床加工程序的编制方法有哪些它们分别适用什么场合答：手工编程和自动编程两种。
对于几何形状不太复杂的零件，所需要的加工程序不长，计算比较简单，出错机会少，手工编程用于形状简单的点位加工及平面轮廓加工。
对于一些复杂零件，特别是具有非圆曲线的表面，或者数控系统不具备刀具半径自动补偿功能，采用自动编程。
5.简述对刀点的概念、确定对刀点时应考虑哪些因素答：（1）对刀点是指对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。
（2）所选的对刀点应使程序编制简单；应选择在容易找正、便于确定零件的加工原点的位置；对刀点的位置应在加工时检查方便、可靠；有得于提高加工精度。
6.用G92程序段设置加工坐标系原点方法与G54有何不同答：执行G92后只是建立了一个坐标系，不产生运动；G54指令是必须用CRT/MDI方式输入其值，执行G54后产生运动。
7.数控加工编程的主要内容有哪些答：数控加工编程的主要内容有：分析零件图、确定工艺过程及工艺路线、计算刀具轨迹的坐标值、编写加工程序、程序输入数控系统、程序校验及首件试切等。
数控机床复习题
1、数控机床程序编制的方法分为手工编程、自动编程两种。
2、数控系统只能接受数字信息，国际上广泛采用两种标准代码为G 、M 。
3、在铣削零件的内外轮廓表面时，为防止在刀具切入、切出时产生刀痕，应沿轮廓___切向__方向切入、切出，而不应__法向_____方向切入、切出。
4、F指令用于指定进给速度，S指令用于指定主轴转速，T指令用于指定刀具；其中F100表示进给速度100mm/min ，S800表示主轴转速800r/min 。
5、编程常用指令中绝对尺寸用G90指令，增量尺寸用G91指令。
6、数控系统中指令G40、G41、G42含义分别是取消刀具补偿、左刀补、右刀补。
7、数控系统中指令顺圆插补指令是G02 ，逆圆插补指令是G03 。
9、数控系统中M01、M02、M03指令的的功能分别是暂停、主轴停止、主轴正转。
10、数控系统中G02、G03、G04指令的的功能分别是顺圆插补、逆圆插补、暂停。
11、程序段G97 M03 S800的含义是主轴正转转速800r/min。
12、数控机床的三个原点是指机床、工件、参考。
13、在数控车床上,如刀具当前位置在点A（10，-20），执行程序段G98 G01 U20.0 W50.0 F100后刀具将位于点B，则B点的绝对坐标为（30，30）；该程序段中F100表示的意义是：进给速度100mm/min 。
14、M98、M99的含义分别是调用子程序、子程序结束。
15、数控系统S1500、T0200指令含义分别是主轴转速1500r/min、0号刀具02号补偿。
16. 数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、直线控制和三维轮廓控制几种。
17. 在轮廓控制中，为了保证一定的精度和编程方便，通常需要有刀具长度和半径补偿功能。
18. 数控机床实现插补运算较为成熟并为大多机床所具有的是直线插补和圆弧插补功能。
19. 与机床主轴重合或平行的刀具运动坐标轴为z 轴，远离工件的刀具运动方向为正方向。
大型数控车床床身结构的有限元分析
大型数控车床床身结构的有限元分析数控车床是一种高精度、高速、高自动化的机械设备。
其关键部分是床身结构，在高精度切削加工过程中承担着不小的负荷，因此对于其结构的优化设计至关重要。
本文将通过有限元分析对数控车床床身结构的强度和刚度进行优化设计。
一、有限元分析的基本概念有限元分析是求解强度、振动、热力学等问题的一种重要方法。
有限元方法将一个复杂的结构分割成有限个单元，每个单元可以看作是一个简单的结构，可以通过计算单元内各个点的力和位移，得到整个结构的力和位移的分布情况。
在有限元分析中，要首先进行预处理，包括建模、离散化和求解算法的选择等步骤。
然后进行求解过程，通过解出各个单元的刚度矩阵和外载荷矩阵，再根据边界条件组成总刚度矩阵和外载荷矩阵，最终求解结构中各点的位移和应力等参数。
最后进行后处理，对计算结果进行分析和优化。
二、建立数控车床床身的有限元模型在进行有限元分析之前，需要建立数控车床床身的有限元模型。
床身结构可以分为两部分：主床身和副床身。
主床身是床身的主要承载部分，唯一支撑和固定主轴箱和刀架；副床身是连接两端的连接体，起连接两端床身和承受工件切削力的作用。
我们分别对主床身和副床身进行静力学分析，求解其强度和刚度。
三、床身结构的静力学分析床身结构主要受到外部力荷载和自重荷载的作用。
基本的受力情况如下：1. 主轴箱在切削时产生的切向力和径向力。
2. 刀架的重量产生的自重荷载。
3. 工件在切削时产生的切向力和径向力。
由于车床的高速旋转的特殊性，其受力情况十分复杂，难以通过简单的解析法求解，因此需要运用有限元分析的方法。
四、床身结构的优化设计基于前面的有限元分析结果，我们可以得到数控车床床身的强度和刚度情况。
若发现床身结构在受到切削载荷时强度不足或刚度不够，我们可以对床身结构进行优化设计，包括优化结构形状，材料选型等方式。
例如，我们可以通过增加床身的内部加强支撑件、合理改变断面的形状、优化床身连接部位的刚性等方式，提高其整体刚度和强度。
加工中心的分类 (1)
第一章加工中心的分类加工中心常按主轴在空间所处的状态分为立式加工中心和卧式加工中心，加工中心的主轴在空间处于垂直状态的称为立式加工中心，主轴在空间处于水平状态的称为卧式加工中心。
主轴可作垂直和水平转换的，称为立卧式加工中心或五面加工中心，也称复合加工中心。
按加工中心立柱的数量分；有单柱式和双柱式(龙门式)。
按加工中心运动坐标数和同时控制的坐标数分：有三轴二联动、三轴三联动、四轴三联动、五轴四联动、六轴五联动等。
三轴、四轴是指加工中心具有的运动坐标数，联动是指控制系统可以同时控制运动的坐标数，从而实现刀具相对工件的位置和速度控制。
按工作台的数量和功能分：有单工作台加工中心、双工作台加工中心，和多工作台加工中心。
按加工精度分：有普通加工中心和高精度加工中心。
普通加工中心，分辨率为1μm，最大进给速度15～25m／min，定位精度lOμm左右。
高精度加工中心、分辨率为0.1μm，最大进给速度为15～100m／min，定位精度为2μm左右。
介于2～lOμm之间的，以±5μm较多，可称精密级。
第二章加工中心的刀库加工中心是备有刀库，并能自动更换刀具，对工件进行多工序加工的数字控制机床。
工件经一次装夹后，数字控制系统能控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能，依次完成工件几个面上多工序的加工。
加工中心由于工序的集中和自动换刀，减少了工件的装夹、测量和机床调整等时间，使机床的切削时间达到机床开动时间的8O％左右(普通机床仅为15～20％)；同时也减少了工序之间的工件周转、搬运和存放时间，缩短了生产周期，具有明显的经济效果。
加工中心适用于零件形状比较复杂、精度要求较高、产品更换频繁的中小批量生产。
第一台加工中心是1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功的。
它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置，从而实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。
数控机床返回参考点控制及常见故障诊断
长沙航空职业技术学院毕业论文设计题目：数控机床返回参考点的控制及常见故障诊断所在系别：航空机械制造工程系专业名称：数控设备应用与维护所在班级：数控设备应用与维护0901班学生姓名：**指导教师：***日期：2012年5月20日空军航空维修技术学院毕业设计（论文）任务书数控设备应用与维护专业 0901班姓名陈豪学号 29指导老师：黄登红设计题目：数控机床返回参考点的控制及常见故障诊断设计题号：17设计内容及要求：1.绘制并打印数控机床的挡块式和无挡块式回零控制原理图各一张（2号图纸）；2.完成设计说明书编制（不小于4000字）；设计说明书内容应包括：分析数控机床返回参考点的必要性；阐述数控机床返回参考点的原理和常见方式；完成返回参考点PLC控制程序编写（使用梯形图）和说明；与返回参考点相关的系统参数及其功能说明；返回参考点的常见故障及解决措施。
联系方式：手机：159****5961电话：*************邮箱：******************数控教研室2011年10月目录摘要 (4)绪论 (5)第一章数控机床返回参考点的必要性 (6)第二章数控机床返回参考点的原理及常见方式 (8)2.1 增量栅格法（挡块式）回参考点原理 (9)2.2 绝对栅格法（无挡块式）回参考点原理 (9)第三章数控机床返回参考点的相关参数及设定 (16)第四章数控机床返回参考点的PMC控制 (20)4.1 可编程控制器（PMC）简介 (20)4.2 数控机床返回参考点的PMC控制 (21)第五章数控机床返回参考点的常见故障分析及诊断.205.1 数控机床不能返回参考点的原因 (20)5.2 数控机床回参考点故障的主要类型错误!未定义书签。
5.3 数控机床回参考点常见故障分析与诊断错误!未定义书签。
5.3.1 增量式（挡块式）回零过程中的常见故障分析及诊断.............. 错误!未定义书签。
5.3.2 绝对式（无挡块式）回零过程中的常见故障分析及诊断............ 错误!未定义书签。
机床坐标系与程序坐标系区别
数控车床基本坐标关系及几种对刀方法比较在数控车床的操作与编程过程中，弄清楚基本坐标关系和对刀原理是两个非常重要的环节。
这对我们更好地理解机床的加工原理，以及在处理加工过程中修改尺寸偏差有很大的帮助。
一、基本坐标关系一般来讲，通常使用的有两个坐标系：一个是机械坐标系；另外一个是工件坐标系，也叫做程序坐标系。
在机床的机械坐标系中设有一个固定的参考点(假设为(X，Z))。
这个参考点的作用主要是用来给机床本身一个定位。
因为每次开机后无论刀架停留在哪个位置，系统都把当前位置设定为(0，0)，这样势必造成基准的不统一，所以每次开机的第一步操作为参考点回归(有的称为回零点)，也就是通过确定(X，Z) 来确定原点(0，0)。
为了计算和编程方便，我们通常将程序原点设定在工件右端面的回转中心上，尽量使编程基准与设计、装配基准重合。
机械坐标系是机床唯一的基准，所以必须要弄清楚程序原点在机械坐标系中的位置。
这通常在接下来的对刀过程中完成。
二、对刀方法1. 试切法对刀试切法对刀是实际中应用的最多的一种对刀方法。
下面以采用MITSUBISHI 50L 数控系统的RFCZ12车床为例，来介绍具体操作方法。
工件和刀具装夹完毕，驱动主轴旋转，移动刀架至工件试切一段外圆。
然后保持X坐标不变移动Z轴刀具离开工件，测量出该段外圆的直径。
将其输入到相应的刀具参数中的刀长中，系统会自动用刀具当前X坐标减去试切出的那段外圆直径，即得到工件坐标系X原点的位置。
再移动刀具试切工件一端端面，在相应刀具参数中的刀宽中输入Z0，系统会自动将此时刀具的Z坐标减去刚才输入的数值，即得工件坐标系Z原点的位置。
例如，2#刀刀架在X为150.0车出的外圆直径为25.0，那么使用该把刀具切削时的程序原点X值为150.0-25.0=125.0；刀架在Z为180.0时切的端面为0，那么使用该把刀具切削时的程序原点Z值为180.0-0=180.0。
分别将(125.0，180.0)存入到2#刀具参数刀长中的X与Z中，在程序中使用T0202就可以成功建立出工件坐标系。
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数控车床中几个“点”的概念分析
1、数控车床零点
数控车床坐标系的原点称为机床零点( X = 0 , Y = 0 ,Z = 0) 。
机床零点是机床上的一个固定点, 由生产厂家事先确定。
机床零点M是机床坐标系的零点以及其他坐标系, 如工件坐标系、编程坐标系和机床内的参考点(或基准点) 的出发点。
数控车床的机床坐标系( XOZ) 的原点O一般位于卡盘端面, 或离卡爪端面一定距离处, 或机床参考点。
数控铣床的机床坐标系( X YZO) 的原点O 一般位于机床参考点或机床工作台的左角上表面。
2、机床参考点(基准点)
机床参考点( R) 是由机床制造厂家人为定义的点，机床参考点( R) 与机床零点( M) 之间的坐标位置关系是固定的并被存放在数控系统的相应机床数据中，一般是不允许改变的。
仅在特殊情况下可通过变动机床参考点( R) 的限位开关位置来变动其位置；但同时必须能准确测量出机床参考点( R) 相对机床零点( M) 的几何尺寸距离并存入数控系统的相应机床数据中，才能保证原设计的机床坐标系统不被破坏。
控制系统启动后，所有的轴都要回一次参考点，以便校正行程测量系统。
多数机床都可以自动返回参考点，如因断电使控制系统失去现有坐标值，则可返回参考点，并重新获得准确的位置值。
参考点R的位置是在每个轴上用挡块和限位开关精确地预先确定好的。
参考点对机床零点的坐标
是一个已知数, 参考点多位于加工区域的边缘。
3、工件零点(编程零点)
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零点建立的坐标系, 称为工件坐标系(或编程坐标系) 。
此工件坐标系的零点称为工件零点(或编程零点) W。
选择工件零点的原则是：让工件图中的尺寸容易换算成坐标值, 尽量直接用图样尺寸作为坐标值。
测量系统能方便地检查, 装夹、调整、容易定向、定位。
数控车床工件零点在成品件轮廓右侧边缘或左侧边缘的主轴轴线上。
铣床工件零点选工件的一个外角,工件零点选定后(往往是相对于参考点的距离) , 在起动机床时输入到数控装置中去。
4、程序零点
有时为了加工或编程方便, 在工件零点外另设一个程序零点, 专为编程之用。
有时工件零点即作为程序零点。
5、刀具参考点
数控车床的机床零点M,工件零点W,参考点R以及刀具参考点：刀具安装点E 和刀架安装点N 。
刀具安装点E 设在刀柄的某个固定位置上,它的存在使在机床外测量刀具尺寸成为可能。
所测值输入到数控系统中的刀具数据存储区中,刀具长度用正坐标或L 坐标表示, 刀尖的不重合性或刀尖半径用X 及R 或Q 坐标表示。
与刀具安装点相对应, 在刀架上有一个刀架安装点N , 当把刀具或刀柄装入
刀架时( 如转塔刀架) , 刀具安装点与刀架安装点相重合。
刀具参考点对刀具安装是很重要的, 在加工前必须把刀具数据( 即刀具长L 和半径R等) 输入给数控装置并存储起来。
对于车刀要测量长度L 及横向距离Q 。
对于铣刀要测量长度L 及半径R 。
6、对刀点和换刀点
在确定了零件的安装方式后, 要选择好工件坐标系、对刀点和换刀点。
对刀点是指在数控加工时, 刀具相对零件运动的起点, 通常设定为工件坐标系的原点。
对刀点可以设在工件上, 也可以设在与工件的定位基准有一定关系的夹具某一位置上。
其选择原则如下：使程序编制简单。
对刀点在机床上容易找正, 加工过程中检查方便。
引起的加工误差小。
数控加工过程中需要换刀时应该设定换刀点。
换刀点应设在零件和夹具的外面, 以免换刀时撞伤工件或夹具等。