数控车床学习应把握好的六个“点”

李建生 张卫卫

（洛阳高级技工学校河南洛阳471000）

数控车床学习应把握好的六个“点”

李建生 张卫卫

（洛阳高级技工学校河南洛阳471000）

针对职业学校学生在学习数控车床中存在的困难，从数控车床的六个“点”入手，详尽地解释了这些点，阐述了它们的关系，强调了它们在数控车床学习中的重要性。

数控车床；机床原点；参考点；程序原点；快速定位点；刀位点；换刀点

数控车床又称为CNC车床，即计算机数字控制车床，它用数字化的信息来实现自动化控制，是目前国内使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。社会上学习数控车床的人越来越多，绝大多数中等职业学校相继开设了数控专业。许多中职学生理解能力较差，刚开始学时往往感到无从下手，尤其在编制加工程序时，更是糊里糊涂。对此，笔者认为关键是学生在学习时对六个很重要的车床点分不清楚。这六个点是机床原点、参考点、程序原点、快速定位点、刀位点、换刀点。

机床原点

机床原点是生产厂家在制造机床时设置的固定的点，也称机床零点。它是在装配、调试机床时就确定下来的。数控车床的原点一般位于车床卡盘端面与主轴中心线的交点处。通常不允许用户改变。以机床的原点为坐标系称机床坐标系，如图1所示。

图1 机床原点示意图

参考点

参考点是机床厂家在机床上设置的一个物理位置。与机床原点的相对位置是固定的。如图1中的O点。车床出厂前由机床制造商精密测量确定。也有些机床的参考点在X轴、Z轴的正向极限位置附近，与零点重合（如图2所示），所以回参考点也称回零。

回参考点的必要性是：数控机床位置检测装置如果采用绝对编码器，由于系统断电后位置检测装置靠电池来维持坐标值实际位置的记忆，所以机床开机时，不需要返回参考点。目前，大多数数控车床采用增量编码器作为位置检测装置，系统断电后，工件坐标系的坐标值就失去记忆，车床尽管靠电池维持机械坐标值的记忆，但只是记忆机床断电前的坐标值而不是机床的实际位置，所以车床首次开机后要进行返回参考点操作。

图2 某些车床的参考点与零点重合示意图

返回参考点还有以下好处：（1）系统通过参考点来确定机床的原点位置，以正确建立机床坐标系。（2）可以消除丝杠间隙的累计误差及丝杠螺距误差补偿对加工的影响。

程序原点

也叫编程原点，是编程人员在编程中定义在工件上的几何基准点，也称编程零点、工件原点。编程原点是在数控加工时刀具相对于工件运动的起点，所以也称对刀点。

编程原点视工件的具体情况而设定，一旦确定，在编程时，就要以此点来计算坐标值。从理论上讲，编程原点可以选择工件上的任何一点，但实际上为了换算尺寸简便，减少计算误差，应选择一个合理的编程原点。数控车床的编程原点一般选在工件右端面与主轴轴线的交点上，通过对刀确定。

编程人员在确定编程原点时，一般要遵循如下原则：（1）所选的原点应便于计算，以利于编程。（2）应选在工件的对称中心上，以简化编程。（3）应选在容易找正、在加工过程中便于检查的位置上。（4）应尽可能选在零件的设计基准或工艺基准上，以使加工引起的误差最小。

快速定位点

快速定位点是编程人员在编制程序时，设定在工件端面附近的一个点。当刀具快速定位到此点后，从这一点开始插补进给，当直线插补时，一般设定X值比工件外圆大2~3毫米，Z值离开工件端面2毫米左右。此点设定太近，有可能与工件毛坯相撞，太远则空走刀时间太长，会降低加工效率。因此，有些学生在编程时把快速定位点设在Z0的位置，表示刀尖已经接触工件，是不合理的。

刀位点

车刀上可以作为编程和加工基准的点称为刀位点，也是指能表示刀具特征的点。常用数控车削的车刀主要是尖形车刀，在不考虑刀尖微小圆弧的情况下，可认为刀尖即为刀位点。数控编程的实质就是描述刀具的刀位点在编程坐标系中运动的轨迹。常用车刀的刀位点如图3所示。切槽刀有左右两个刀位点，在编程时要根据图纸上的尺寸来选择，目的是有利于编程。

换刀点

图3 常用车刀的刀位点示意图

较复杂的工件，就要用多把刀加工。换刀点就是指在编制数控车床加工程序时，相对于编程原点而设定的一个换刀位置。在此点旋转刀架，安装在刀架上的任何一把刀具都不能与工件、尾座、夹具等发生碰撞，否则将发生安全事故。一般换刀点都设置在工件的外面，并留有一定的安全区，其设定值可用实际测量法或计算确定。

以上对这六个点做了详尽的描述，学生在学习中，必须明白这几个点的相互关系。机床原点和参考点存在着确定的位置关系，不能轻易改变。换刀点、快速定位点和编程原点之间存在一定关系，编程人员可以改变。在这几个点中，机床原点、刀位点、参考点可以作为了解的内容，不必花太多的精力。编程原点一定要选好，否则就会给编程或计算带来麻烦。

通过对数控车床涉及的六个点的分析，明白了这些点各自的作用和相互关系，学生在学习时就不会再将这些点混淆在一起，就能更快地学好数控车床操作技术。

[1]谢晓红.数控车削编程与加工技术[M].北京：电子工业出版社，2005.

[2]刘永久.数控机床故障诊断与维修技术[M].北京：机械工业出版社，2006.

[3]顾力平.数控机床编程与操作[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2005.

[4]韩鸿鸾.数控加工工艺学[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2005.

[5]徐国权.数控加工技术[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2005.

（本文责任编辑：谢良才）

G712

A

1672-5727（2011）02-0132-02

李建生（1972—），男，河南洛阳人，洛阳高级技工学校加工中心技师，二级实训指导教师，研究方向为数控技术。

张卫卫（1982—），女，河南洛阳人，洛阳高级技工学校加工中心技师，助理讲师，研究方向为数控技术。