考点2 数控车零件图识读及坐标计算《数控车、铣编程与加工》四川省（对口招生）智能制造类 知识点讲解

四川省智能制造类对口高考复习讲义 《数控车、铣编程与加工》 考点2 数控车零件图识读及坐标计算 ■考纲要求 1.能识读数控车零件图样。 2.能根据已知图形确定工件编程坐标系。 3.能掌握手工编程中轮廓节点的计算方法和数学基本公式。 4.能计算数控车编程数值，简单零件的基点计算。 ■知识网络 一、知识树 图7-2-1 知识树 二、重点知识梳理 （一）相关知识概念 零件图识读及数值计算的概念见表7-2-1所示。 表7-2-1 零件图识读及数值计算相关术语汇总表 序号 名称 概念 1 设计基准 设计图样上所采用的基准，即在设计图样上用以确定其他点、线、面位置的基准称为设计基准。 2 工艺基准 在生产工艺过程中所采用的基准称为工艺基准。主要包括装配基准、测量基准、工序基准及定位基准等。 3 右手笛卡尔坐标系 是一种用于确定坐标系中三个坐标轴方向的方法，它以右手的拇指、食指和中指来表示。 4 机床坐标系 机床坐标系是机床生产厂家在机床上设定的坐标系，其原点 是机床.上一个固定点，一般禁止操作者变动。机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点。 5 工件坐标系 工件坐标系是编程者自己确定的，可以任意设置。但是，为. 了使编程时 的坐标计算简单，数控车床的工件坐标系一般设置在主轴中心线与工件左端面或右端面的交点。 6 编程坐标系 工件坐标系又称为编程坐标系。 7 绝对坐标系 在坐标系中，所有点的坐标(绝对尺寸)均以原点为基准计量的坐标系称为绝对坐标系。 8 绝对坐标 坐标系内所有几何点或位置的坐标值均从坐标原点标注或计量，这种坐标值称为绝对坐标，用X、Z表示。 9 增量坐标系 在坐标系中，运动轨迹终点坐标以其起点为基准计量的坐标系称为增量坐标系(亦称相对坐标系)。 10 增量坐标 坐标系内某一位置的坐标尺寸用相对于前一位置的坐标尺寸的增量进行标注或计量，这种坐标值称为增量坐标，用U、W表示。 11 原点 这里的原点是指程序坐标系的原点，称为程序原点或编程原点。 12 基点 通常把各个几何元素间的连接点称为基点，如两条直线的交点、直线与圆弧的切点或交点、圆弧与圆弧的切点或交点、圆弧与二次曲线的切点和交点等。 13 节点 当加工由双曲线、椭圆等组成的平面轮廓时，就得用许多直线或圆弧段逼近其轮廓。这种人为地分割线段，其相邻两线段的交点称为节点。 14 锥度 圆锥大端直径与圆锥小端直径之差和圆锥长度之比。 15 三角函数 三角函数计算法简称三角计算法。在手工编程工作中，三角 计算法是进行数学处理时应重点掌握的方法之一。 （2） 相关知识梳理 1.识读零件图 图7-2-2 螺纹轴零件 识读图7-2-2所示零件图。 （1）看标题栏：该零件名称为螺纹轴，材料为45号钢，绘图比例为1:1。 （2）结构分析：该螺纹轴从左到右分别为轴径Φ48mm、长18mm，Φ42mm、长10mm，Φ36mm、长10mm，中间部分用圆锥连接M30X2-6g的普通外螺纹，外螺纹左端有宽4mm、深2mm的螺纹退刀槽，该螺纹轴总长为68mm，左右两端倒角为C2，R3圆弧连接轴径48mm和轴径42mm。 （3）基准分析：该螺纹轴以右端面为长度方向的尺寸基准，中心轴线为直径方向的尺寸基准。 （4）尺寸标注分析：图中有圆柱Φ48、Φ42、Φ36以及Φ36圆柱面表面粗糙度要求1.6um。 （5）技术要求：未注倒角为C1，没有标注公差按IT12级执行，没有标注表面粗糙度的按为3.2um。 2.右手笛卡尔坐标系 采用直角坐标系，用右手法则判断方向。右手的拇指、食指和中指分别代表X、Y、Z三根直角坐标轴的方向；旋转方向按右手螺旋法则规定，四指顺着轴的旋转方向，拇指与坐标轴同方向为轴的正旋转，反之为轴的反旋转，如图7-2-3所示，图中A、B、C分别代表围绕X、Y、Z三根坐标轴的旋转方向。 图7-2-3 右手笛卡尔坐标系 3.刀具与工件运动关系 在数控加工过程中，不论是工件静止不动、刀具作进给运动，还是工件作进给运动、刀具静止不动，数控机床的坐标运动指的是刀具相对于工件的运动，即认为刀具作进给运动，而工件静止不动。 4.机床坐标系 机床坐标系是机床生产厂家在机床.上设定的坐标系，其原点是机床上一个固定点，一般禁止操作者变动。机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点。 5.工件坐标系 设置工件坐标系的目的是编程方便，是编程者在编程时自己设置的坐标系，又称编程坐标系。工件坐标系的原点称为工件原点或工件零点。工件坐标系是编程者自己确定的，可以任意设置。但是，为了使编程时的坐标计算简单，数控车床的工件坐标系一般设置在主轴中心线与工件左端面或右端面的交点，如图7-2-4所示。 图7-2-4 工件坐标系 图7-2-5 绝对坐标系 6.绝对坐标系 在坐标系中，所有点的坐标(绝对尺寸)均以原点为基准计量的坐标系称为绝对坐标系， 绝对尺寸一直指着工件零点(图7-2-5)。 例题解析： 请计算图7-2-5绝对坐标系的基点数值。 解：根据图7-2-5所示，标出基点代号，如图7-2-6所示。 图中所有尺寸清楚，根据图中尺寸标注，直接计算出基点坐标如下。 基点代号 0 1 2 3 坐标值（X，Z） （0，0） （10,0） （10，-10） （15，-10） 基点代号 4 5 6 7 坐标值（X，Z） （15，-20） （20，-20） （20，-30） （30，-30） 7.增量坐标系 在坐标系中，运动轨迹终点坐标以其起点为基准计量的坐标系称为增量坐标系(亦称相 对坐标系)，在增量坐标系中，点的坐标用U和W表示。相对尺寸为绝对坐标值与绝对坐标值的差值(图7-2-7)。 图7-2-6 基点 图7-2-7 相对坐标系 例题解析： 请计算图7-2-7增量坐标系的基点增量数值？ 解：根据图7-2-7所示，标出基点代号，如图7-2-8所示。 图7-2-8 基点 图中所有尺寸清楚，根据图中尺寸标注，直接计算出基点增量坐标如下： 基点代号 O→A A→B B→C C→D D→E E→F F→G 坐标值（U,W） （10,0） （0，-10） （5，0） （0，-10） （5，0） （0，-10） （10，0） 8.锥度计算 锥度计算公式：C = 其中：C表示锥度，D表示大端直径，d表示小端直径，L表示圆锥长度。 根据公式可以得：大端直径D D=d+CL 小端直径d d=D-CL 圆锥长度L L= 例题解析： 根据图7-2-9所示，计算该锥销零件小端直接尺寸。 图7-2-9 锥销 图7-2-10 斜槽 解：根据图7-2-9得知，大端直径为40，锥度为1:5，圆锥长度为30，根据公式得： d=40-（X30） =40-6 =34mm 注意：在实际加工中，为了保证锥度精度以及建立刀具半径，我们需要延长锥度长度，以达到我们的加工需求。 9.三角函数计算 在数控车床编程加工中，常用三角函数公式为： 其中：α表示角度，a表示α角度的对边，b表示α角度的邻边。 根据公式可以得： 对边a 邻边b 例题解析： 根据图7-2-10所示，计算该零件基点A的坐标值。 解：根据图7-2-70所示，基点A的X轴坐标可以直接得出为26mm，Z轴坐标不能直接计算出，需要间接计算，通过辅助线得出图7-2-11直角三角形。 图7-2-11 斜槽局部放大图 图7-2-12 外螺纹零件 根据图7-2-11所示，得出邻边b为7mm； 根据公式：对边a a=tanαxb a=tanαx7 a=0.577x7 a=4.041mm 根据图7-2-11所示，得出基点A的Z轴坐标为14+4.041=18.041mm 基点A坐标为（26，-18.041） 10.螺纹参数计算 在数控车床编程加工中，当螺纹材料为钢时，常用的螺纹计算公式有以下几种： 外螺纹大径D=公称直径-0.1P 外螺纹小径d=公称直径-1.3P 内螺纹大径D=公称直径+0.05P 其中：P为普通螺纹螺距。 例题解析： 根据图7-2-12所示，计算该螺纹零件的小径值。 解：根据图7-2-12所示，该外螺纹零件的公称直径为30mm，螺距为2mm，根据外螺纹小径计算公式得： 外螺纹小径d=公称直径-1.3P d=30-1.3X2 d=27.4mm 注意：在实际加工中，螺纹加工存在挤压现象，外螺纹大径D一般取（公称直径-0.1P）， 内螺纹大径一般取（公称直径+0.05P）。 ■真题练习 一、根据图7-2-13所示，完成以下内容。 图7-2-13 螺纹轴零件图 要求： 1.在图7-2-14中建立工件坐标系； 2.在图7-2-14中标出编程所需基点位置及编号； 3.根据编号在横线处写出各基点的坐标值； 图7-2-14 螺纹轴轮廓基点图 1. （ ， ）； 2. （ ， ）； 3. （ ， ）； 4. （ ， ）； 5. （ ， ）； 6. （ ， ）； 7. （ ， ）； 8. （ ， ）； 9. （ ， ）； 10. （ ， ）； 11. （ ， ）； 12. （ ， ）； 二、根据图7-2-15所示，完成以下内容。 图7-2-15 轴套零件 要求： 1.在图7-2-16中建立工件坐标系； 2.在图7-2-16中标出编程所需基点位置及编号； 3.根据编号在横线处写出各基点的坐标值； 图7-2-16 轴套轮廓基点图 1. （ ， ）； 2. （ ， ）； 3. （ ， ）； 4. （ ， ）； 5. （ ， ）； 6. （ ， ）； 7. （ ， ）； 8. （ ， ）； 9. （ ， ）； 10. （ ， ）； 11. （ ， ）； 12. （ ， ）； 考点2 真题练习 参考答案 1. （ X26 ，Z 0 ）； 2. （ X30 ， Z-2 ）； 3. （ X30 ，Z-16 ）； 4. （ X26 ， Z-16 ）； 5. （ X26 ，Z-20 ）； 6. （ X30 ， Z-20 ）； 7. （ X36 ，Z-30 ）； 8. （ X36 ， Z-40 ）； 9. （ X40 ，Z-40 ）； 10. （ X42 ， Z-41 ）； 11. （ X42 ，Z-47 ）； 12. （ X48 ， Z-50 ）； 1. （ X58 ， Z0 ）； 2. （ X56 ，Z-1 ）； 3. （ X56 ， Z-7 ）； 4. （ X50 ，Z-10 ）； 5. （ X44 ， Z-10 ）； 6. （ X44 ，Z-15 ）； 7. （ X34 ， Z-25 ）； 8. （ X34 ，Z-30 ）； 9. （ X29.5 ， Z-30 ）； 10. （ X25.5 ，Z-32 ）； 11. （ X25.5 ， Z-43 ）； 12. （ X23 ，Z-43 ）； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $