数控技术知识-坐标系

HEATS

数控机床的坐标系

一．确定原则(JB3052-82)

1. 刀具相对静止、工件运动的原则：这样编程人员在不知是刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下，就可以依据零件图纸，确定加工的过程。
    
2. 标准坐标系原则：即机床坐标系确定机床上运动的大小与方向，以完成一系列的成形运动和辅助运动。
     ! i6 n$ ]+ ^* n2 H% n6 u, y" j& F
3. 运动方向的原则：数控机床的某一部件运动的正方向，是增大工件与刀具距离的方向。

二．坐标的确定

" |( | |7 E2 t' { e, g3 N4 Q
• Z坐标
   
  标准规定，机床传递切削力的主轴轴线为Z坐标（如：铣床、钻床、车床、磨床等）；如果机床有几个主轴，则选一垂直于装夹平面的主轴作为主要主轴；如机床没有主轴（龙门刨床），则规定垂直于工件装夹平面为Z轴。
  　　
• X坐标
    ! r3 G: ^+ j/ R1 B8 |
  X坐标一般是水平的，平行于装夹平面。对于工件旋转的机床（如车、磨床等），X坐标的方向在工件的径向上；对于刀具旋转的机床则作如下规定：
   
  当Z轴水平时，从刀具主轴后向工件看，正X为右方向。
   
  当Z轴处于铅垂面时，对于单立柱式，从刀具主轴后向工件看，正X为右方向；龙门式，从刀具主轴右侧看，正X为右方向。
   
  5 r2 d# Z0 P4 }6 ~- X, ^0 r8 V
• Y、A、B、C及U、V、W等坐标
   
  由右手笛卡儿坐标系来确定Y坐标，A，B，C表示绕X，Y，Z坐标的旋转运动，正方向按照右手螺旋法则(见图1)。
  % M# p. e; `! J* z7 z

  图1 右手直角笛卡儿坐标系

   若有第二直角坐标系，可用U、V、W表示。
   
• 坐标方向判定
    * B1 A( b2 M k5 H( z e- l
• 当某一坐标上刀具移动时，用不加撇号的字母表示该轴运动的正方向；当某一坐标上工件移动时，则用加撇号的字母(例如：A’、X’等)表示。加与不加撇号所表示的运动方向正好相反。

三．数控机床的坐标简图举例
 

. o: b. I y4 Y) g( ]5 [8 [

1. 数控车床（二坐标）：图2。 + }7 B' k# t1 g- Q% M# \% C# C% Y0 u4 D. t" O' y' O& n* B& k: l' M/ ?. }& x, T4 E2 l. G

   图2　数控二坐标车床

    

2. 数控卧式铣床（三坐标）：图3（当Z轴水平时，从刀具主轴后向工件看，正X为右方向）。 * O8 e) N" G4 w, M3 z: `1 y& f: ?- S; ]2 K$ K$ r" k' A$ ?; `4 @6 r" w2 q( p- m

   图3　数控卧式铣床

    

3. 数控立式铣床（三坐标）：图4（当Z轴处于铅垂面时，从刀具主轴后向工件看，正X为右方向；若有第二附加直角坐标系，可用U、V、W表示）。 9 `& S7 o) b6 H+ B

   图4　数控立式铣床

    

   - D3 u# R+ Q! U; p" {
4. 卧式镗铣床（多坐标）：图5。 7 M+ _# i+ q5 F2 L8 P' C' ~: r! {& q1 G7 K% A0 z0 ^: Q1 [( D9 ?9 m/ {" D" z0 I& C( V" o7 S7 l) k

   图5 卧式镗铣床

) U$ u% q+ ~, Z& i4 U

四．机床坐标系和工件坐标系

机床坐标系不能直接用来供用户编程，它是帮助机床生产厂家确定机床参考点（零点）的。机床参考点由厂家设定后，用户不得随意改变，否则影响机床的精度。
  ; h" {" u+ u q+ O n

供用户编程的工件坐标系（编程坐标系）和机床坐标系通过机床零点发生联系。

) M; j- O: C" n