本項目主要對數(shù)控機床的主要部件及其功用加以闡述，使學習者對數(shù)控機床作進一步了解，為下一步熟悉各種數(shù)控機床并具備操作技能打好機床結構方面的基礎。

項目一 數(shù)控機床坐標系

一、數(shù)控機床坐標系的作用

數(shù)控機床坐標系是為了確定工件在機床中的位置，機床運動部件特殊位置及運動范圍，即描述機床運動，產生數(shù)據(jù)信息而建立的幾何坐標系。通過機床坐標系的建立，可確定機床位置關系，獲得所需的相關數(shù)據(jù)。

二、數(shù)控機床坐標系確定依據(jù)

數(shù)控機床坐標系的確定依據(jù)為國際上統(tǒng)一的ISO841標準。

三、數(shù)控機床坐標系確定方法

1、假設：工件固定，刀具相對工件運動。

2、標準：右手笛卡兒直角坐標系——拇指為 X 向，食指為 Y 向，中指為 Z 向。如圖 1 所示。

3、順序：先 Z 軸，再 X 軸，最后 Y 軸。

Z 軸——機床主軸；
X 軸——裝夾平面內的水平向；
Y 軸——由右手笛卡兒直角坐標系確定。

4、方向：退刀即遠離工件方向為正方向。如圖 2 、 3 所示。

圍繞X、Y、Z各軸的回轉運動及其正方向+A、+B、+C分別用其正方向右手定則判定。直角坐標系X、Y、Z 又稱主坐標系或第一坐標系，如有第二組坐標系和第三組坐標系平行于 X、Y、Z，則分別指定為U、V、W和 P、Q、R。

四、數(shù)控機床坐標系坐標原點

數(shù)控機床坐標系坐標原點是指機床上設置的一個固定的點，它在機床裝配、調試時就已經確定下來了，是數(shù)控機床進行運動加工的基準參考點，一般取在機床運動方向的最遠點。

項目二 數(shù)控系統(tǒng)

一、數(shù)控系統(tǒng)的組成與作用

1、數(shù)控系統(tǒng)的組成

計算機數(shù)控系統(tǒng)（簡稱 CNC 系統(tǒng)）由程序、輸入輸出設備、CNC 裝置、可編程控制器（ PLC ）、主軸驅動裝置和進給驅動裝置等組成，如圖 4 為 CNC 系統(tǒng)組成框圖。

2、數(shù)控系統(tǒng)的作用

數(shù)控系統(tǒng)接受按零件加工順序記載機床加工所需的各種信息，并將加工零件圖上的幾何信息和工藝信息數(shù)字化，同時進行相應的運算、處理，然后發(fā)出控制命令，使刀具實現(xiàn)相對運動，完成零件加工過程。

二、數(shù)控系統(tǒng)工作過程

如圖 2-15 所示（圖中的虛線框為CNC單元），一個零件程序的執(zhí)行首先要輸入CNC中，經過譯碼、數(shù)據(jù)處理、插補、位置控制，由伺服系統(tǒng)執(zhí)行CNC輸出的指令以驅動機床完成加工。

CNC系統(tǒng)的主要工作包括以下內容 ：

1、輸入

零件程序及控制參數(shù)、補償量等數(shù)據(jù)的輸入，可采用光電閱讀機、鍵盤、磁盤、連接上級計算機的DNC 接口、網(wǎng)絡等多種形式。CNC裝置在輸入過程中通常還要完成無效碼刪除、代碼校驗和代碼轉換等工作。

2、譯碼

不論系統(tǒng)工作在MDI方式還是存儲器方式，都是將零件程序以一個程序段為單位進行處理，把其中的各種零件輪廓信息(如起點、終點、直線或圓弧等)、加工速度信息(F 代碼)和其他輔助信息(M、S、T代碼等)按照一定的語法規(guī)則解釋成計算機能夠識別的數(shù)據(jù)形式，并以一定的數(shù)據(jù)格式存放在指定的內存專用單元。在譯碼過程中，還要完成對程序段的語法檢查，若發(fā)現(xiàn)語法錯誤便立即報警。

3、刀具補償

刀具補<