HYPERLINK湖南科技工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院教師課時授課計劃教師姓名譚曉芳課程名稱數(shù)控編程授課時數(shù)２課時授課日期班次課題課題三數(shù)控機床坐標系統(tǒng)教學目的1、掌握笛卡爾坐標系2、掌握數(shù)控機床坐標軸及其運動方向的確定方法3、理解機床原點與參考點的定義及相互關系重點難點迪卡爾坐標系；數(shù)控機床坐標軸及其運動方向機床坐標軸的確定；機床原點與機床參考點；教具計算機作業(yè)補充；預習P165-171參考書數(shù)控手工編程技術(shù)及實例詳解教學過程一、復習及新課導入(建議用時：５分鐘)二、新課的教學內(nèi)容(建議用時：８５分鐘)1．坐標軸和運動方向命名的原則2.坐標軸的規(guī)定3．機床坐標軸的確定4．機床原點與參考點三、課堂小結(jié)(建議用時：10分鐘)課后小記課題三數(shù)控機床坐標系統(tǒng)【新課導入】：在數(shù)控編程時，為了描述機床的運動，簡化編程的方法及保證記錄數(shù)據(jù)的互換性，我們把數(shù)控機床的坐標系和運動方向均已標準化。今天，我們以數(shù)控機床坐標系統(tǒng)為主線，一起來學習相關的知識。【新課內(nèi)容】：坐標軸和運動方向命名的原則(1)、假定刀具相對于靜止的工件而運動。當工件移動時，則在坐標軸符號上加“｀”表示。(2)、標準坐標系是一個右手直角笛卡爾坐標系。(3)、刀具遠離工件的運動方向為坐標軸的正方向。二、坐標軸的規(guī)定1、基本坐標軸數(shù)控機床的坐標軸和方向的命名制訂了統(tǒng)一的標準，規(guī)定直線進給運動的坐標軸用X，Y，Z表示，常稱基本坐標軸。2）旋轉(zhuǎn)軸圍繞X，Y，Z軸旋轉(zhuǎn)的圓周進給坐標軸分別用A，B，C表示，根據(jù)右手螺旋定則，如圖所示，以大姆指指向+X，+Y，+Z方向，則食指、中指等的指向是圓周進給運動的+A，+B，+C方向。3）附加坐標軸在基本的線性坐標軸X，Y，Z之外的附加線性坐標軸指定為U，V，W和P，Q，R。這些附加坐標軸的運動方向，可按決定基本坐標軸運動方向的方法來決定。三、機床坐標軸的確定(1)Z坐標軸。1)在機床坐標系中，規(guī)定傳遞切削動力的主軸為Z坐標軸。2)對于沒有主軸的機床(如數(shù)控龍門刨床)，則規(guī)定Z坐標軸垂直于工件裝夾面方向。3)如機床上有幾個主軸，則選一垂直于工件裝夾面的主軸作為主要的主軸。(2)X坐標軸。1)X坐標軸是水平的，它平行于工件裝夾平面。2)對于工件旋轉(zhuǎn)的機床，X坐標的方向在工件的徑向上，并且平行于橫滑座。3)對于刀具旋轉(zhuǎn)的機床，如Z坐標是水平(臥式)的，當從主要刀具的主軸向工件看時，向右的方向為X的正方向；如Z坐標是垂直(立式)的，當從主要刀具的主軸向立柱看時，X的正方向指向右邊。4)對刀具或工件均不旋轉(zhuǎn)的機床(如刨床)，X坐標平行于主要進給方向，并以該方向為正方向。(3)Y坐標軸。Y坐標軸根據(jù)Z和X坐標軸，按照右手直角笛卡爾坐標系確定。四、機床原點與參考點1、機床原點：指在機床上設置的一個固定點，即機床坐標系的原點。它在機床裝配、調(diào)試時就已確定下來，是數(shù)控機床進行加工運動的基準參考點。（1）數(shù)控車床的機床原點一般取在卡盤端面與主軸中心線的交點處。（2）數(shù)控銑床的機床原點位置因生產(chǎn)廠家而異，有的設置在機床工作臺中心，有的設置在進給行程范圍的正極限點。可由機床用戶手冊中查到。2、機床參考點：機床參考點是用于對機床運動進行檢測和控制的固定位置點。（1）機床參考點的位置一般是各軸的最大正向行程處。（2）參考點對機床原點的坐標是一個已知數(shù)。（3）通常在數(shù)控銑床上機床原點和機床參考點是重合的；3、機床參考點與機床原點之間的關系。（1）數(shù)控系統(tǒng)的處理器能計算所有坐標軸相對于機床原點的位移量，但系統(tǒng)通電時并不知道各軸測量的起點，也就是說并不知道機床原點的位置。（2）為了正確地在機床工作時建立機床坐標系,通常在每個坐標軸的移動范圍內(nèi)設置一個測量起點(即機床參考點)。（3）數(shù)控機床開機啟動時，通常都要進行返回參考點操作，進行一次位置校準，以找到機床原點并建立機床坐標系。作業(yè)：一、簡答題：簡述機床原點、參考點，并說明如何建立機床坐標系。簡述確定機床坐標軸的順序及方法。標出下列機床的坐標軸及其正方向。前置刀架臥式車床后置刀架臥式車床立式車床立式銑床二、預習題：P165-170

附錄資料：不需要的可以自行刪除數(shù)控設備使用中應注意的問題

2.1數(shù)控設備的使用環(huán)境

為提高數(shù)控設備的使用壽命，一般要求要避免陽光的直接照射和其他熱輻射，要避免太潮濕、粉塵過多或有腐蝕氣體的場所。精密數(shù)控設備要遠離振動大的設備，如沖床、鍛壓設備等。

2.2良好的電源保證

為了避免電源波動幅度大（大于±10%）和可能的瞬間干擾信號等影響，數(shù)控設備一般采用專線供電（如從低壓配電室分一路單獨供數(shù)控機床使用）或增設穩(wěn)壓裝置等，都可減少供電質(zhì)量的影響和電氣干擾。

2.3制定有效操作規(guī)程

在數(shù)控機床的使用與管理方面，應制定一系列切合實際、行之有效的操作規(guī)程。例如潤滑、保養(yǎng)、合理使用及規(guī)范的交接班制度等，是數(shù)控設備使用及管理的主要內(nèi)容。制定和遵守操作規(guī)程是保證數(shù)控機床安全運行的重要措施之一。實踐證明，眾多故障都可由遵守操作規(guī)程而減少。

2.4數(shù)控設備不宜長期封存

購買數(shù)控機床以后要充分利用，尤其是投入使用的第一年，使其容易出故障的薄弱環(huán)節(jié)盡早暴露，得以在保修期內(nèi)得以排除。加工中，盡量減少數(shù)控機床主軸的啟閉，以降低對離合器、齒輪等器件的磨損。沒有加工任務時，數(shù)控機床也要定期通電，最好是每周通電1～2次，每次空運行1小時左右，以利用機床本身的發(fā)熱量來降低機內(nèi)的濕度，使電子元件不致受潮，同時也能及時發(fā)現(xiàn)有無電池電量不足報警，以防止系統(tǒng)設定參數(shù)的丟失。

3數(shù)控機床的維護保養(yǎng)

數(shù)控機床種類多，各類數(shù)控機床因其功能，結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)的不同，各具不同的特性。其維護保養(yǎng)的內(nèi)容和規(guī)則也各有其特色，具體應根據(jù)其機床種類、型號及實際使用情況，并參照機床使用說明書要求，制訂和建立必要的定期、定級保養(yǎng)制度。下面是一些常見、\o"gm,通用"通用的日常維護保養(yǎng)要點。

3.1數(shù)控系統(tǒng)的維護

（1）嚴格遵守操作規(guī)程和日常維護制度

數(shù)控設備操作人員要嚴格遵守操作規(guī)程和日常維護制度，操作人員的技術(shù)業(yè)務素質(zhì)的優(yōu)劣是影響故障發(fā)生頻率的重要因素。當機床發(fā)生故障時，操作者要注意保留現(xiàn)場，并向維修人員如實說明出現(xiàn)故障前后的情況，以利于分析、診斷出故障的原因，及時排除。

（2）防止灰塵污物進入數(shù)控裝置內(nèi)部

在機加工車間的空氣中一般都會有油霧、灰塵甚至金屬粉末，一旦它們落在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的電路板或電子器件上，容易引起元器件間絕緣電阻下降，甚至導致元器件及電路板損壞。有的用戶在夏天為了使數(shù)控系統(tǒng)能超負荷長期工作，采取打開數(shù)控柜的門來散熱，這是一種極不可取的方法，其最終將導致數(shù)控系統(tǒng)的加速損壞，應該盡量減少打開數(shù)控柜和強電柜門。

（3）防止系統(tǒng)過熱

應該檢查數(shù)控柜上的各個冷卻風扇工作是否正常。每半年或每季度檢查一次風道過濾器是否有堵塞現(xiàn)象，若過濾網(wǎng)上灰塵積聚過多，不及時清理，會引起數(shù)控柜內(nèi)溫度過高。

（4）數(shù)控系統(tǒng)的輸入/輸出裝置的定期維護

80年代以前生產(chǎn)的數(shù)控機床，大多帶有光電式紙帶閱讀機，如果讀帶部分被污染，將導致讀入信息出錯。為此，必須按規(guī)定對光電閱讀機進行維護。

（5）直流電動機電刷的定期檢查和更換

直流電動機電刷的過度磨損，會影響電動機的性能，甚至造成電動機損壞。為此，應對電動機電刷進行定期檢查和更換。數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等，應每年檢查一次。

（6）定期檢查和更換存儲用電池

一般數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)對CMOSRAM存儲器件設有可充電電池維護電路，以保證系統(tǒng)不通電期間能保持其存儲器的內(nèi)容。在一般情況下，即使尚未失效，也應每年更換一次，以確保系統(tǒng)正常工作。電池的更換應在數(shù)控系統(tǒng)供電狀態(tài)下進行，以防更換時RAM內(nèi)信息丟失。

（7）備用電路板的維護

備用的印制電路板長期不用時，應定期裝到數(shù)控系統(tǒng)中通電運行一段時間，以防損壞。

3.2機械部件的維護

（1）主傳動鏈的維護

定期調(diào)整主軸驅(qū)動帶的松緊程度，防止因帶打滑造成的丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象；檢查主軸潤滑的恒溫油箱、調(diào)節(jié)溫度范圍，及時補充油量，并清洗過濾器；主軸中刀具夾緊裝置長時間使用后，會產(chǎn)生間隙，影響刀具的夾緊，需及時調(diào)整液壓缸活塞的位移量。

（2）滾珠絲杠螺紋副的維護

定期檢查、調(diào)整絲杠螺紋副的軸向間隙，保證反向傳動精度和軸向剛度；定期檢查絲杠與床身的連接是否有松動；絲杠防護裝置有損壞要及時更換，以防灰塵或切屑進入。

（3）刀庫及換刀機械手的維護

嚴禁把超重、超長的刀具裝入刀庫，以避免機械手換刀時掉刀或刀具與工件、夾具發(fā)生碰撞；經(jīng)常檢查刀庫的回零位置是否正確，檢查機床主軸回換刀點位置是否到位，并及時調(diào)整；開機時，應使刀庫和機械手空運行，檢查各部分工作是否正常，特別是各行程開關和電磁閥能否正常動作；檢查刀具在機械手上鎖緊是否可靠，發(fā)現(xiàn)不正常應及時處理。

3.3液壓、氣壓系統(tǒng)維護

定期對各潤滑、液壓、氣壓系統(tǒng)的過濾器或分濾網(wǎng)進行清洗或更換；定期對液壓系統(tǒng)進行油質(zhì)化驗檢查、添加和更換液壓油；定期對氣壓系統(tǒng)分水濾氣器放水。

3.4機床精度的維護

定期進行機床水平和機械精度檢查并校正。機械精度的校正方法有軟硬兩種。其軟方法主要是通過系統(tǒng)參數(shù)補償，如絲杠反向間隙補償、各坐標定位精度定點補償、機床回參考點位置校正等；硬方法一般要在機床大修時進行，如進行導軌修刮、滾珠絲杠螺母副預緊調(diào)整反向間隙等。

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