了解 CNC 运动控制，以及三种常见类型

许多 CNC 机器可以在整个加工周期内无人值守地运行，从而使操作员可以腾出时间来执行其他任务。这一优势为 CNC 用户带来了多项好处，包括减少操作员疲劳、减少操作失误造成的错误以及每个工件的一致且可预测的加工时间。由于机器将在程序控制下运行，与使用传统机床生产工件的机械师相比，CNC 操作员所需的技能水平也有所降低。

CNC 的核心：运动控制
任何数控机床最基本的功能是自动、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。这些轴可以沿其行程长度自动精确定位。

CNC 机器不像传统机床那样通过手动转动曲柄和手轮来引起运动，而是允许在 CNC 的控制下并由零件程序引导的伺服电机驱动运动。一般而言，几乎所有 CNC 机床都可以对快速、线性和圆形等运动类型、要移动的轴、运动量以及运动速率或平均进给速率进行编程。

在控制器内执行的CNC 命令，通常通过程序告诉驱动电机旋转精确的次数。驱动电机的旋转又带动滚珠丝杠旋转。滚珠丝杠驱动直线轴。滚珠丝杠另一端的反馈装置允许控制装置确认指令的转数已经发生。

虽然是一个相当粗略的类比，但可以在普通台钳上找到相同的基本线性运动。当您旋转虎钳曲柄时，您会旋转一个导螺杆，进而驱动虎钳上的活动钳口。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直线运动量。

运动方向（轴）
CNC 程序员必须知道 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。常见的轴名称是线性轴的 X、Y、Z、U、V 和 W，以及旋转轴的 A、B 和 C。

如前所述，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。字母地址告诉字型的控制。CNC 控制制造商在确定单词名称（字母地址）及其含义方面确实有所不同。初级数控编程员必须参考制造商编程手册的控制来确定单词名称和含义。以下是一些单词类型及其常用字母地址规范的简要列表。

O - 节目编号（用于节目识别）
N - 序列号（用于行标识）
G - 准备功能（见下文）
X - X 轴指定
Y - Y 轴指定
Z - Z 轴指定
R - 半径名称
F - 进给率指定
S - 主轴转速指定
H - 刀具长度偏置指定
D - 刀具半径偏移指定
T - 刀具名称
M - 杂项功能

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数（而不是英寸或毫米）为单位指定。

三种最基本的运动类型
虽然您的特定 CNC 机器可能有更多的运动类型，这取决于您的应用，但让我们集中讨论几乎所有形式的 CNC 设备上可用的三种最常见的类型。在简要介绍了每种类型的运动之后，我们将展示一个强调这三种运动的使用的示例程序。

快速运动（也称为定位）
此运动类型用于命令机器以尽可能快的速度运动。它用于最小化加工循环中的非生产时间。快速运动的常见用途包括将工具定位到切削位置和从切削位置移出，移动以清除夹具和其他障碍物，以及一般来说，程序期间的任何非切削运动。

直线运动
这种运动类型允许程序员控制完美的直线运动，正如我们之前在讨论线性插值时所讨论的那样。这种运动类型还允许程序员指定运动期间要使用的运动速率（进给速率）。直线运动可在任何需要直线切削运动时使用，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。正如我们之前在介绍圆弧插补时所讨论的，这种运动类型用于在加工过程中生成半径。在我们讨论直线运动时提出的所有与进给速率相关的要点仍然适用。