坐标系及运动方向简介

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在编写数控加工程序过程中，为了确定刀具与工件的相对位置，必须通过机床参考点和坐标系描述刀具的运动轨迹。在国际ISO标准中，数控机床坐标轴和运动方向的设定均已标准化，我国机械工业部1982年颁布的JB3052-82标准与国际ISO标准等效。 / W! O/ K$ ]! |; k$ v

1. 坐标系的确定原则

1）刀具相对于静止工件而运动的原则　这个原则规定不论数控机床是刀具运动还是工件运动，编程时均以刀具的运动轨迹来编写程序，这样可按零件图的加工轮廓直接确定数控机床的加工过程。

* ?+ U$ R$ z! o

2）标准坐标系的规定　标准坐标系是一个直角坐标系，如图1（a）所示，按右手直角坐标系规定，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；如图1（b）所示，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，图中A、B、C分别代表围绕X、Y、Z三根坐标轴的旋转方向。

9 N6 D, Q3 y7 p9 d$ e) N! M

4 k4 R3 K" V% d; s @( b; w$ @, V

图1  右手直角坐标系

- S* h) A a2 L; s# F7 L( m1 B

3）坐标轴正负的规定　使刀具与工件之间距离增大的方向规定为轴的正方向，反之为轴的反方向。

2. 机床坐标轴的确定方法 ' b7 ^- L t& t. U" W1 u' h% |

Z轴表示传递切削动力的主轴，X轴平行于工件的装夹平面，一般取水平位置，根据右手直角坐标系的规定，确定了X和Z坐标轴的方向，自然能确定Y轴的方向。

1）车床坐标系 . _) F3 w- ?$ D. c2 ~- v2 i

如图2所示，Z坐标轴与车床的主轴同轴线，刀具横向运动方向为X坐标轴的方向，旋转方向C表示主轴的正转。

7 ^' n+ A4 H2 ?$ Q

' l4 R6 G: ?+ J W+ e# [

$ f! ~4 j) c+ c' T% Q% V

图2　车床坐标系

* L. O& X1 I( [

2 v7 p7 t+ X" h) ?; Z

9 [0 [# S, P, G& e

; L' ]+ N7 H& A1 w! g

5 b2 \2 Y. x2 |5 a. i. O7 _5 s

& [# v# ?( \9 h6 Z' g

2）立式铣床坐标系 , i$ I) t& y1 q' B6 r1 r; a

如图3所示，Z坐标轴与立式铣床的直立主轴同轴线，面对主轴，向右为X坐标轴的正方向，根据右手直角坐标系的规定确定Y坐标轴的方向朝前。

1 R: S4 X+ ^* k. H1 ?

) L* m( K/ c/ G" G/ o

! V9 r# y9 K* P( p) t+ N9 d

# D( p% k( _+ r3 c5 a$ P

图3　立铣床坐标系

+ L# f5 Z" \0 ?- r. U( M/ ~

0 E, g8 r- ?$ b" L2 S# {

$ d" o3 e3 l$ b& z4 ]( J) ^( S

8 Y5 N; U* q s6 K

3 e" g; X& R5 H, n: P1 ^

$ A4 N: l4 r/ ]( g# m& {

3）卧式铣床坐标系 $ n O B) |0 J$ V

6 O0 o5 E8 A' Q9 X9 [

如图4所示，Z坐标轴与卧式铣床的水平主轴同轴线，面对主轴，向左为X坐标轴的正方向，根据右手直角坐标系的规定确定Y坐标轴的方向朝上。

- u L L! i9 R$ k3 t; T% A7 b

3 s" d6 C9 }6 n

图4　卧铣床坐标系

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