极坐标插补摘要
CNC系统常见术语详解
CNC系统常见术语详解摘要: 增量编码器（Increment pulse coder）回转式位置测量元件，装于电动机轴或滚珠丝杠上，回转时发出等间隔脉冲表示位移量。
由于没有记忆元件，故不能准确代表机床的位置。
只有在机床回零，建立了机床坐标系的零点后，...增量编码器（Increment pulse coder）回转式位置测量元件，装于电动机轴或滚珠丝杠上，回转时发出等间隔脉冲表示位移量。
由于没有记忆元件，故不能准确代表机床的位置。
只有在机床回零，建立了机床坐标系的零点后，才能表示出工作台或刀具的位置。
使用时应该注意的是，增量编码器的信号输出有两种方式：串行和并行。
个别数控系统与此对应有串行接口和并行接口。
绝对值编码器（Absolute pulse coder）回转式位置测量元件，用途与增量编码器相同，带有记忆元件，可以实时地反映机床的实际位置。
关机后的位置也不会丢失，机床开机后不用回零点，即可立即投入加工运行。
与增量编码器一样，使用时应注意脉冲信号的串行与并行输出。
主轴定向（Orientation）为了执行主轴定位或者换刀，必须将机床主轴在回转的圆周方向定位与于某一转角上，作为动作的基准点。
一般有以下4种方法：用位置编码器定向、用磁性传感器定向、用外部一转信号（如接近开关）定向、外部机械方法定向。
双驱动控制（Tandem control）对于大工作台，一个电动机的力矩不足以驱动时，可以用两个电动机协同驱动。
两个轴中一个是主动轴，另一个为从动轴。
主动轴接收" target="_blank" class="relatedlink">CNC的控制指令，从动轴增加驱动力矩。
刚性攻丝（Rigid tapping）攻丝操作不使用浮动卡头而是由主轴的回转与攻丝进给轴的同步运行实现。
主轴回转一转，攻丝轴的进给量等于丝锥的螺距，这样可提高精度和效率。
欲实现刚性攻丝，主轴上必须装有位置编码器（通常是1024脉冲/每转），并要求编制相应的梯形图，设定有关的系统参数。
巧用极坐标插补指令在车铣复合机床上加工异形零件
巧用极坐标插补指令在车铣复合机床上加工异形零件作者：陈未峰来源：《职业·中旬》2013年第04期摘要：随着我国装备制造技术的不断发展，车铣复合数控机床在机械制造行业的应用越来越广泛，它可以有效减少加工工序和时间，提高加工效率。
充分利用极坐标插补和圆柱插补两大功能，能更好地解决回转体类复合零件的加工难题，是在当今数控技术得到较大发展的背景下产生的一种新的切削理论和切削技术。
关键词：车铣复合数控机床极坐标插补零件加工“工欲善其事，必先利其器”，随着我国装备制造技术的发展，数控机床在机械制造行业得到了广泛应用。
相比一般的数控车床而言，车铣复合数控机床凭借强大功能和结构优势，通过车铣复合功能切削加工，有效地提高了加工效率和产品质量。
一、车铣复合数控机床的坐标轴运动车铣复合数控机床是在数控车削功能的基础上，有效利用铣刀旋转和工件旋转的合成运动来实现对工件的切削加工，使工件在形状精度、位置精度、已加工表面质量等各个方面达到使用要求的一种先进的切削加工机床。
车铣复合加工不是单纯地将车削和铣削两种加工手段合并到一台机床上，而是利用车铣合成运动来完成各类表面的加工，主要利用极坐标插补和圆柱插补两大功能解决回转体类复杂零件的加工难题，是在当今数控技术得到较大发展的背景下产生的一种新的切削理论和切削技术。
在加工回转体工件时，卡盘或者工件的旋转是主运动，刀具的横向X向或纵向Z向移动是从运动，刀具的刀尖与工件中心等高，刀架台不能作垂直方向的运动。
在工件表面上加工异形轮廓时，主要应用极坐标插补指令让主轴的旋转做从运动，定义为C轴；装在刀架上的动力刀具的旋转运动转换为主运动（由刀架内伺服电机驱动实现），刀具还可以实现X向或Z向的进给从运动（如图1）。
二、车铣复合数控机床上的极坐标插补功能所谓极坐标插补功能，是指车铣复合数控机床本身具有1个旋转轴和1个移动轴，旋转轴实现极坐标下的极角改变，移动轴实现极径改变，两轴在位置控制模式下实现旋转与移动联动功能的切削加工。
极坐标插补功能在车铣复合加工中心的应用
・
模 具 制 造 技 术
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极坐标插补功能在车铣复合加 工 中心 的应用
高 升
中山市技师 学院 （ 广 东中 山 ５ ２ ８ ４ ０ ０ ）
【 摘要】极 坐标插补功 能是利用车铣 复合加工 中心加 工端 面轮廓的关键技 术， 在加 工回转
体产品 的端 面多边形轮廓或 多边形 凹槽时， 为提 高生产效率 ， 并且能方便保证相对位 置的 加 工精度 ， 可选择在车铣复合加 工 中心上利用极 坐标插补功 能进行加工， 这样 能够完成 一 次装夹 ， 符合工序 集中的加 工原则 。 关键词 ： 车铣复合加 工： 极 坐标插补； 工序 集中
ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
极坐标插补摘要
摘要：在车削中心加工中，其极坐标切能的应用很广泛。
它解决了在一次装夹中完成回转体零件的车削及其端面异形轮廓的铣削等多道工序，达到高效、高精度的目的。
数控车床一般只能加工回转体类零件，而要在回转类零件的端面加工孔系、矩形轮廓、矩形槽等形状，则不能直接在数控车床上加工，只能再由数控铣床继续加工，这样将影响零件的加工精度和增加零件的加工时间、降低生产效率。
而在车削中心上加工此类零件就比较方便，车削中心是在原有直角坐标的基础上，增加了个极坐标功能，使得机床能够把回转类零件和它端面的矩形轮廓或矩形槽在一次装夹中连续加工完成，另外运用极坐标的功能还可以加工盘形凸轮和刻字等。
1 车削中心坐标轴运动车削中心除能车削回转体工件外，还能够加工的工件。
加工回转体工件时，工件的旋转是主运动，刀具的横向或纵向移动是从运动。
而在加工工件的端面轮廓槽或刻字时，主轴及工件将转换成分度旋转运动，装在刀架台上的刀具的旋转运动是主运动，由内置于刀架台内的伺服电机带动，刀具还可以进行横向或纵向运动。
当使用极坐标功能后，是通过主轴或工件的旋转运动和刀具的协调运动来完成轮厚阵槽或刻字等工作。
2 车削中心的极坐标功能在使用FANUC-0T控制系统的车削中心上研究极坐标功能，其概念与数学中的极坐标概念有所不同。
在Z轴垂直的平面内，由相互垂直的实轴(第一轴)尤和虚轴(第二轴)C 组成，极坐标系的坐标原点与程序原点重合，且虚轴C的单位不是度或弧度，而是与实轴X轴的单位一样，均为mm。
极坐标插补：将直角坐标指令下的直线轴的移动(刀具的移动)切换为回转轴的移动(工件回转)，控制其轮廓的机能称为极坐标插补。
极坐标插补模式：G112 极坐标插补模式(进行极坐标插补)G113 取消极坐标插补模式(不进行极坐标插补)对于刚接通电源和复位(置O或切换)时，机床取消极坐标插补，即处于G113模式。
在进行极坐标补偿前，要预先设置直线轴及回转轴的初参量(参数为291、292) 。
巧用极坐标插补指令在车铣复合机床上加工异形零件
巧用极坐标插补指令在车铣复合机床上加工异形零件摘要：随着我国装备制造技术的不断发展，车铣复合数控机床在机械制造行业的应用越来越广泛，它可以有效减少加工工序和时间，提高加工效率。
充分利用极坐标插补和圆柱插补两大功能，能更好地解决回转体类复合零件的加工难题，是在当今数控技术得到较大发展的背景下产生的一种新的切削理论和切削技术。
关键词：车铣复合数控机床极坐标插补零件加工“工欲善其事，必先利其器”，随着我国装备制造技术的发展，数控机床在机械制造行业得到了广泛应用。
相比一般的数控车床而言，车铣复合数控机床凭借强大功能和结构优势，通过车铣复合功能切削加工，有效地提高了加工效率和产品质量。
一、车铣复合数控机床的坐标轴运动车铣复合数控机床是在数控车削功能的基础上，有效利用铣刀旋转和工件旋转的合成运动来实现对工件的切削加工，使工件在形状精度、位置精度、已加工表面质量等各个方面达到使用要求的一种先进的切削加工机床。
车铣复合加工不是单纯地将车削和铣削两种加工手段合并到一台机床上，而是利用车铣合成运动来完成各类表面的加工，主要利用极坐标插补和圆柱插补两大功能解决回转体类复杂零件的加工难题，是在当今数控技术得到较大发展的背景下产生的一种新的切削理论和切削技术。
在加工回转体工件时，卡盘或者工件的旋转是主运动，刀具的横向x向或纵向z向移动是从运动，刀具的刀尖与工件中心等高，刀架台不能作垂直方向的运动。
在工件表面上加工异形轮廓时，主要应用极坐标插补指令让主轴的旋转做从运动，定义为c轴；装在刀架上的动力刀具的旋转运动转换为主运动（由刀架内伺服电机驱动实现），刀具还可以实现x向或z向的进给从运动（如图1）。
二、车铣复合数控机床上的极坐标插补功能所谓极坐标插补功能，是指车铣复合数控机床本身具有1个旋转轴和1个移动轴，旋转轴实现极坐标下的极角改变，移动轴实现极径改变，两轴在位置控制模式下实现旋转与移动联动功能的切削加工。
极坐标插补功能是为了适应特殊零件的加工而产生的，以六方体零件的加工为例。
华中8型数控装置连接说明书-V1.0
2、系统选件
① 手持单元（选件）
□标准手摇脉冲发生器
□标准2坐标或3坐标选择（3轴以上可选配）
□3种倍率选择
□紧急停止按钮
□工作指示灯
②总线式I/O单元
□通过总线最多可扩展16个I/O单元；
□支持NCUC（火线接口、光纤接口可选）；
□HIO-1000A型I/O单元可提供1个通讯子模块和8个功能子模块插槽；HIO-1000B型I/O单元可提供1个通讯子模块和5个功能子模块插槽；
□具有直线插补、圆弧插补、极坐标插补、圆柱面插补、螺旋线插补等，支持旋转、缩放、镜像、固定循环、螺纹切削、刀具补偿、用户宏程序、软限位等功能。
□支持龙门轴同步、动态轴释放/捕获、通道间同步等功能。
□小线段连续加工功能，特别适合于CAD/CAM设计的复杂模具零件加工。
□采用总线式PLC I/O单元，输入/输出最多分别支持1024点。
图2.2.2aB系列数控装置接口图-正面
XS2：标准PS/2键盘接口；
XS5：RS232串行接口；
XS7：USB接口（USB2.0）；
图2.2.2b B系列数控装置接口图-背面板
XS6：NCUC总线接口
XS8：手持单元接口
XT1：外部电源开、电源关、急停接口
图2.2.3aC系列数控装置接口图-上面板正面
□内置RS232通讯接口，轻松实现机床数控通讯。
□支持高速以太网数据交换。
□1MB程序断电存储区，支持CF卡扩展，最大至2GB。
□支持USB热插拔。
□1GB RAM加工内存缓冲区。
□自定义G代码功能。
□后台编辑和蓝图编程功能（选件）。
□采用国际标准G代码编程，与各种流行的CAD/CAM自动编程系统兼容。
关于车铣削复合加工编程的基本方法解析
关于车铣削复合加工编程的基本方法解析摘要：随着我国经济社会发展进入新时代，产业转型升级势在必行。
企业所生产零件的复杂度和精度提出了高要求，为提高产品质量及加工效率，高端数控机床的应用就尤为重要，以车铣削复合加工技术为主要代表的高端机床现已在企业中大量应用。
通过案例分析来车铣削复合加工技术的应用，以供相关技术人员参考。
关键词：车铣削复合复合加工多轴加工 MTS数控仿真在《中国制造2025》发展战略的大背景下，随着我国经济社会发展进入新时代，各行各业出现了新的发展趋势，高端装备制造业成为推动工业转型升级的重要引擎。
随着我国产业转型升级的不断深入，企业所生产零件的复杂性也在不断增加。
许多集成化程度高的零件如果采用传统的工艺进行制造往往需要经过车、铣、钻、镗、磨削等多工种与多工序交叉加工才能完成，由于零件需要多次换夹,不仅大大增加了零件加工的准备时间，降低了零件的可靠性，而且零件的加工精度也没法保证，为进一步提高产品质量和加工效率，这种提质、增效、降本的诉求，引发了在传统数控车床上加装旋转动力头的变革，也由此实现了车铣复合加工。
然而复合加工技术已然成为了目前国际机械加工领域上最流行的加工工艺之一。
1、车铣复合加工技术简介数控车铣复合机床是复合加工机床的一种主要机型，通常是在数控车床上实现平面铣削、钻孔、攻丝、铣槽等铣削加工工序，具有车削、铣削、镗削等复合功能。
车铣复合机床就是为适应市场单件小批、快捷生产需求以及新工艺对机床在各方面的要求而开发的。
车铣复合加工具有保持工序集中、节省作业面积、减少机床和夹具数量、消除或减少工件重新安装定位次数、免去工件间的搬运和储存、提高工件加工精度、缩短加工周期的优势，是当前世界机床技术发展潮流。
2、车铣复合机床与传统机床加工的优势与常规数控加工工艺相比，复合加工具有的突出优势主要表现在以下几个方面。
(1) 减少装夹次数，提高加工精度。
(2) 缩短产品制造工艺链，提高生产效率。
数控车铣中心C轴手工编程实例
数控车铣中心C轴手工编程实例陈日月【摘要】With the rapid development of CNC technology,and the appear of CNC-turning center,on the engineering requirements are also getting higher and higher.Master manual programming technology will help using multi axis machine tools.This paper introduces the CNC-turning center type and processing characteristics,the methods of processing hexagonal parts and drilling by using the C-axis.%随着数控技术的高速发展,尤其是数控车削中心的出现,对编程人员的要求也越来越高。
掌握车铣手工编程技术对使用多轴机床有很大的帮助。
本文介绍数控车削中心的类型和加工特点,和使用C轴功能加工六角形零件、C轴功能钻孔加工方法。
【期刊名称】《模具制造》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】5页(P84-88)【关键词】数控车削中心;C轴;六角形;钻孔【作者】陈日月【作者单位】广东省轻工业技师学院,广东广州510000【正文语种】中文【中图分类】TG6591 引言伴随加工件的日益复杂化、精度等级以及加工效率的提高，多轴向、高转速成为数控机床必备的条件，除了加工中心走向机能复合化外，车床方面已由早期的卧式车床开发出许多新的加工型态，例如双刀塔、立式车床、倒立车床、以及车铣复合等概念机种，以顺应新时代加工方式的需求。
车铣复合机床集成了车削和铣削的加工方法，其中车铣概念复合机无疑是一项新技术结合的数控机床杰作，最大的优点在于：可轻易地在同一机床上做复杂零件的加工。
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摘要：在车削中心加工中，其极坐标切能的应用很广泛。
它解决了在一次装
夹中完成回转体零件的车削及其端面异形轮廓的铣削等多道工序，达到高
效、高精度的目的。
数控车床一般只能加工回转体类零件，而要在回转类零件的端面加工孔系、矩形轮廓、矩形槽等形状，则不能直接在数控车床上加工，只能再由数控铣床继续加工，这样将影响零件的加工精度和增加零件的加工时间、降低生产效率。
而在车削中心上加工此类零件就比较方便，车削中心是在原有直角坐标的基础上，增加了个极坐标功能，使得机床能够把回转类零件和它端面的矩形轮廓或矩形槽在一次装夹中连续加工完成，另外运用极坐标的功能还可以加工盘形凸轮和刻字等。
1 车削中心坐标轴运动
车削中心除能车削回转体工件外，还能够加工的工件。
加工回转体工件时，工件的旋转是主运动，刀具的横向或纵向移动是从运动。
而在加工工件的端面轮廓槽或刻字时，主轴及工件将转换成分度旋转运动，装在刀架台上的刀具的旋转运动是主运动，由内置于刀架台内的伺服电机带动，刀具还可以进行横向或纵向运动。
当使用极坐标功能后，是通过主轴或工件的旋转运动和刀具的协调运动来完成轮厚阵槽或刻字等工作。
2 车削中心的极坐标功能
在使用FANUC-0T控制系统的车削中心上研究极坐标功能，其概念与数学中的极坐标概念有所不同。
在Z轴垂直的平面内，由相互垂直的实轴(第一轴)尤和虚轴(第二轴)C 组成，极坐标系的坐标原点与程序原点重合，且虚轴C的单位不是度或弧度，而是与实轴X轴的单位一样，均为mm。
极坐标插补：将直角坐标指令下的直线轴的移动(刀具的移动)切换为回转轴的移动(工件回转)，控制其轮廓的机能称为极坐标插补。
极坐标插补模式：
G112 极坐标插补模式(进行极坐标插补)
G113 取消极坐标插补模式(不进行极坐标插补)
对于刚接通电源和复位(置O或切换)时，机床取消极坐标插补，即处于G113模式。
在进行极坐标补偿前，要预先设置直线轴及回转轴的初参量(参数为291、292) 。
执行
G112指令，转换为极坐标插补模式，将工件坐标系的原点设为极坐标工作的原点，极
坐标插补在极坐标平面上进行。
极坐标插补平面即第一平面轴(直线轴)和第二平面轴(假想和第一平面轴正交的轴—虚轴)确定的平面。
极坐标插补模式中的指令值就是极坐标插补平面仁的正交坐标系值，平面第二轴(假想的虚轴)指令的地址使用回转轴(参数292)的地址。
指令值的单位和平面轴的单位(mm 或inch)相同在极坐标插补模式中，使用G01、G03和G03指令时，绝对坐标或相对坐标均可。
另外，对于G112指令也可以对刀尖半径R进行补偿，刀尖半径R补偿的路径为极坐标插补进行的路径。
在G41、G42模式下不能直接切换到G112、G113模式，但在G40模式中可以进行极坐标G112、G113 的转换。
根据F确定(F单位
mm/min或inch/min)的极坐标插补平面上的进给速度，即刀具和工件的相对速度，
G112在虚轴的坐标值变为0(即执行G112的位置的角度为0度)时开始进行极坐标插补。
3 使用极坐标指令时的注意事项
1.执行G112 和G113指令时必须在程序中单独使用，并在极坐标系与直角坐标
系之间，还须成对使用。
程序中的实轴尤的坐标用直径值指定，虚轴C的坐标用半径值指定。
2.在机床处于刀具左补偿(G41)和刀具右补偿(G42)状态下，G112 指令不能执行，
机床必须处于刀补取消(G40)状态时，才能执行。
并须将铣刀的半径值输入到
机床刀具几何补偿库中，以获得正确的刀具切削轨迹。
3.在极坐极插补平面上进行圆弧插补(G02、G03)时，圆弧半径的指令方法，即
I、J、K参数的选用，需根据基本坐标系在哪个轴上来确定，也可以由半径R
来指令。
a.直线轴为X轴时，看作X p-Y p平面，使用I、J指令
b.直线轴为Y轴时，看作Y p-Z p平面，使用I、K指令
c.直线轴为Z轴时，看作Z p-Y p平面，使用K、I指令。
4.G112模式中能用的G指令有：G01、G02、G03、GO4(暂停)、G40、G41、
G42
5.刀具长度补偿应在取消极坐标插补后才能进行，在G112模式中不能使用。
另
外在G112模式中也不能变换偏置量的值。
6.G112模式中的程序块，在重新开机时，不能再次被执行。
4 极坐标插补功能的应用
极坐标插补平面是直线轴工轴、虚轴C轴(回转轴)所确定的平面。
对X轴、C轴进行极坐标插补应用的实例。
切削该工件使用Ø2mm的立铣刀进行加工，槽深为2mm 。
在进行编程之前，必须确定加工时刀具切削路线和左端轮廓各点在极坐标平面XOC的坐标值，刀具切削路线为：1→2→3→4→A→B→C→D→E→F→B→G→F
'→E'→D'→B'→A'→F'→C'，坐标值为：1(x34.058, c9.5) 2(x-34.058，c9.5) 3(x-34.058，c-9.5) 4(x34.058 , c-9.5) A(x-19.0, c6.0)B(x-19.0, c4.0) C (x-29.0, c4.0)D(x-29.0，c-1.0)E(x-9.0 ，c-1.0)F(x-9.0, c4.0)B(x-19.0, c4.0)G(x-19.0，c-6.0 ) F'(x12.0，c1.0)E'(x12.0，
c5.0)D'(x25.0，c5.0)B'(x25.0，c-5.0)A'(x12.0，c-5.0) C'(x25.0, c1.0)。
以下为加工图2所示零件的程序清单：
指令说明
O0001;程序号
G0 G40 G97 G98 S1000铣刀转速1000r/min
T0101 M03 F30;调用T01号刀具及其刀补
G0 X44.0 CO Z2.0刀具决速接近工件
G112;执行极坐标插补
G01 X34.058 F20;刀具运动至X34.O58位置，进给速度为20mm/min
C9.5;刀具运动至1点位置
Z-2.0 F10;
X-34.058;刀具运动至2点位置
Z2.0;
C-95;刀具运动至3点位置
Z-2.0
X34.058;刀具从3点运动至4点位置
Z2.0;
X-19.0 C6.0;刀具从4点运动至A位置
Z-2.0;
C4.O;刀具从A点运动至B点位置
X-29.0;刀具从B点运动至C点位置
C-1.0;刀具从C点运动至D点位置
X-9.0;刀具从D点运动至E点位置
C4.O;刀具从E点运动至F点位置
X-1.90;刀具从F点运动至B点位置
C-6.0;刀具从B点运动至G点位置
Z2.0;
X12.0 C1.0;刀具从G点运动至F'位置
Z-2.0;
C5.0;刀具从F'点运动至E'点位置
X25.O;刀具从E'点运动至D'点位置
C-5.0;刀具从D'点运动至B'点位置
X12.0;刀其从B'点运动至A'点位置
C1.O;刀具从A'点运动至F'点位置
X24.0;刀具从F'点运动至C'点位置
Z2.0
G113;极坐标插补功能结束
G28 U0 W0 H0 TO M05;X、Y、Z轴回归机械零点．主轴停转
M3O程序结束
5 结论
经过近20年的发展，数控机床已广泛应用在机械制造中，而具有极坐标功能的车削中心在精密机械制造中发挥着重要的作用。
高效多功能是未来数控机床发展的方向，也是金属切削加工发展的方向。