理解 CNC 運動控制及其三種常見類型

所有形式的 CNC 機床提供的第一個好處是 提高自動化 由于可以減少或消除與生產工件相關的操作員干預。

·       CNC的核心 ：運動控制

·  三種基本運動類型

許多 CNC 機器可以在整個加工周期中無人值守運行，從而使操作員能夠自由地執行其他任務。這一優勢為 CNC 用戶帶來了多種附帶好處，包括減少操作員疲勞、減少作錯誤造成的錯誤以及每個工件的加工時間一致且可預測。由于機器將在程序控制下運行，因此與使用傳統機床生產工件的機械師相比，CNC 操作員所需的技能水平也降低了。

CNC的核心：運動控制

任何數控機床最基本的功能是自動、精確和一致的運動控制。所有形式的 CNC 設備都有兩個或多個運動方向，稱為軸。這些軸可以沿其行程長度精確自動定位。

CNC 機床不像傳統機床那樣通過手動轉動曲柄和手輪來引起運動，而是允許在 CNC 控制下由伺服電機驅動運動，并由零件程序引導。一般來說，快速、線性和圓形等運動類型、運動軸、運動量以及運動速率或進給速度幾乎所有數控機床都可以編程。

在控制中執行的 CNC 命令通常通過程序告訴驅動電機旋轉精確的次數。驅動電機的旋轉反過來使滾珠絲杠旋轉。滾珠絲杠驅動線性軸。滾珠絲杠另一端的反饋裝置允許控制器確認已發生命令的旋轉次數。

雖然是一個相當粗略的類比，但在普通臺虎鉗上可以找到相同的基本直線運動。當您旋轉虎鉗曲柄時，您會旋轉一個絲杠，該絲杠反過來驅動虎鉗上的可移動鉗口。相比之下，數控機床上的線性軸非常精確。軸驅動電機的轉數精確控制沿軸線的線性運動量。

運動方向（軸）

CNC 程序員必須知道可用于 CNC 機床的可編程運動方向（軸）。軸的名稱會因機床類型而異。他們總是用信件地址來稱呼。線性軸的常用軸名稱為 X、Y、Z、U、V 和 W，旋轉軸的 A、B 和 C。

如前所述，程序由命令組成，命令由單詞組成。每個單詞都有一個字母地址和一個數值。字母地址告訴單詞類型的控制。CNC 控制制造商在確定單詞名稱（字母地址）及其含義的方式方面確實有所不同。初級數控程序員必須參考制造商編程手冊的控制來確定單詞的名稱和含義。以下是一些單詞類型及其常見字母地址規范的簡要列表。

· O - 程序編號（用于程序識別）

· N - 序列號（用于行識別）

· G - 準備功能（見下文）

· X - X 軸名稱

· Y - Y-axis designation

· Z - Z-axis designation

· R - Radius designation

· F - Feedrate designation

· S - 主軸轉速名稱

· H - 刀具長度偏移名稱

· D - 刀具半徑偏移名稱

· T - 工具名稱

· M - 雜項功能

旋轉軸偏離仍然需要一個字母地址（通常是 A、B 或 C）以及運動的端點。但是，旋轉軸運動的終點以度（而不是英寸或毫米）為單位指定。

三種基本運動類型

雖然您的特定 CNC 機床可能具有更多運動類型，具體取決于您的應用，但讓我們專注于幾乎所有形式的 CNC 設備上可用的三種最常見的類型。在簡要介紹每種類型的運動之后，我們將展示一個示例程序，強調所有三種運動的使用。

· 快速運動（也稱為定位）

這種運動類型用于以機器盡可能快的速度命令運動。它用于最大限度地減少加工周期中的非生產時間。快速運動的常見用途包括將刀具定位到切削位置或從切削位置定位、移動到清除夾具和其他障礙物，以及通常程序期間的任何非切削運動。

· 直線運動

這種運動類型允許程序員命令完美的直線運動，正如我們之前討論線性插值時所討論的那樣。這種運動類型還允許程序員指定運動過程中要使用的運動速率（進給速率）。直線運動可以在任何需要直線切削運動時使用，包括鉆孔、車削直徑、面或錐度時，以及銑削直線表面時。

· 圓周運動

這種運動類型使機器以圓形路徑的形式進行運動。正如我們前面介紹圓插值時所討論的，這種運動類型用于在加工過程中生成半徑。在我們討論直線運動時提出的所有與進給率相關的觀點仍然適用。

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