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了解CNC机床运动控制以及三种常见类型

时间:2021-01-31     作者:山东万汇数控机床有限公司【原创】

  所有形式的CNC机床提供的第一个好处就是提高了自动化程度,因为可以减少或消除与生产工件相关的操作员干预。

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许多CNC机器在整个加工周期中都可以无人值守运行,从而使操作员可以自由地执行其他任务。该优点为CNC用户带来了许多好处,包括减少操作员的疲劳度,减少因操作错误引起的错误以及每个工件的一致且可预测的加工时间。由于机床将在程序控制下运行,因此与使用常规机床生产工件的机械师相比,CNC操作员所需的技能水平也降低了。

CNC的心脏:运动控制

任何CNC机器的最基本功能是自动,精确和一致的运动控制。所有形式的CNC设备都有两个或多个运动方向,称为轴。这些轴可以沿其行进长度精确而自动地定位。

  与传统机床所需的手动转动曲柄和手轮不引起运动相反,CNC机床允许在CNC控制下由伺服电机驱动运动并由零件程序进行引导。一般而言,几乎所有的CNC机床都可以编程运动类型,例如快速,线性和圆形,运动轴,运动量以及运动速度或平均进给速度。

  在控制内执行的CNC命令(通常通过程序执行)告诉驱动马达旋转精确的次数。驱动马达的旋转又使滚珠丝杠旋转。滚珠丝杠驱动线性轴。滚珠丝杠另一端的反馈装置使控制器可以确认命令的转数已经发生。

  尽管这是一个粗略的类比,但可以在一个普通的台钳上找到相同的基本线性运动。旋转虎钳曲柄时,将旋转导螺杆,从而驱动虎钳上的可动钳口。相比之下,CNC机床上的线性轴非常精确。轴驱动电机的转数精确控制沿轴的线性运动量。

运动方向(轴)

CNC编程器必须知道CNC机床可用的可编程运动方向(轴)。轴的名称会因一种机床类型而异。他们总是以信件地址提及。线性轴的通用轴名称为X,Y,Z,U,V和W,旋转轴的通用轴名称为A,B和C。

  如上所述,程序由命令组成,命令由单词组成。每个单词都有一个字母地址和一个数值。字母地址告诉你单词类型的控制。CNC控制制造商确实在确定单词名称(字母地址)及其含义方面有所不同。刚开始的CNC程序员必须参考制造商编程手册的控制权来确定单词的名称和含义。这是一些单词类型及其常用字母地址规范的简要列表。

O-程序编号(用于程序识别)
N-序列号(用于行识别)
G-准备功能(如下所示)
X-X轴名称
Y-Y轴名称
Z-Z轴名称
R-半径名称
F-进给率
S-主轴转速
H-刀具长度偏置
D-刀具半径偏置
T-刀具
M-其他功能

旋转轴偏离仍然需要一个字母地址(通常是A,B或C)以及运动的终点。但是,旋转轴运动的终点以度(而不是英寸或毫米)指定。

三种最基本的运动类型

虽然你的特定CNC机器可能具有更多的运动类型,具体取决于你的应用,但让我们集中讨论几乎所有形式的CNC设备都可以使用的三种最常见的类型。在简要介绍每种运动类型之后,我们将展示一个示例程序,其中强调了这三种运动的用法。

  • 快速运动(也称为定位)

此运动类型用于以机器最快的速度命令运动。它用于最小化加工周期中的非生产时间。快速运动的常见用途包括将刀具定位在切削位置和切削位置之间,移动到清晰的夹具和其他障碍物,以及通常在程序执行过程中进行的任何非切削运动。

  • 直线运动

这种运动类型使程序员能够如我们在线性插补讨论中所讨论的那样,完美地控制直线运动。该运动类型还允许程序员指定运动期间要使用的运动速度(进给速度)。直线运动可在任何需要直线切削运动的地方使用,包括钻孔,车削直线直径,端面或锥度以及铣削直线表面时。

  • 圆周运动

这种运动类型使机器以圆形路径的形式进行运动。如前面在介绍圆弧插补时所讨论的,此运动类型用于在加工过程中生成半径。在讨论直线运动时,所有与进给速度有关的点仍然适用。

文章作者:山东万汇数控机床有限公司  www.sdwhjc.com


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