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。 4 k$ ^: ?3 F6 |7 I& S

1. 坐标系的确定原则 + ~& k$ n8 f/ W+ L2 y' S H) @

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。

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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。

图1  右手直角坐标系

* S3 e# Y6 v1 s7 Q w( S6 E* {

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

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 ' ~" t l' ]7 M

0 y* F, } @1 n1 L

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。

" w- {; |$ Z1 A' C5 z/ w

0 E9 u" P& d2 f7 m7 g% |" u2 {

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图2　车床坐标系

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2）立式铣床坐标系

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。

8 s/ _" b3 e( J8 E0 C7 p

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图3　立铣床坐标系

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3）卧式铣床坐标系 4 B7 J f7 x& j

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。

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图4　卧铣床坐标系