数控技术知识-坐标系

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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。
     7 F8 Y. I8 k1 ^ T+ H5 o
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。
    
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
+ _( v: W& W+ D+ \: y/ D5 H

' n; q' ^9 }2 ^! m4 m
• Z坐标
    ) T" H# F" V& E0 \
  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
    ( ~* n* f1 U) ~) E- M
  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。
    4 w6 c8 o( ~) r( |0 y1 X
  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。
   
  ( d+ A6 H5 `3 a( M- j# ~# `
• Y、A、B、C及U、V、W等坐标
    " C. A+ d* O- l* p& _
  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)。 : S4 L5 K) Q! h C# X6 ?, _
  . F; ] e, H2 k" r: A; d# R& V9 V/ H( k+ N" f5 Z; c$ a, I* h0 m6 q% A3 ?

  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。
   

  : D% `0 Q) E0 j' k. O
• 坐标方向判定
   
• 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。

- _1 q4 s6 F) L4 I& H5 ^

三．数控机床的坐标简图举例
 

" ?* p' p) W$ ~
1. 数控车床（二坐标）：图2。 ; ^5 g& R8 I$ {/ S. s9 |' G N) X* ^" S0 }/ r' y

   图2　数控二坐标车床

    

   & m3 d6 F$ x( x! k
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）。 & T1 h1 Z" n% E- l7 N1 v1 w `8 p0 Q b+ h$ v7 a4 P

   图3　数控卧式铣床

   $ b7 I8 l" t4 c) y& ]

    

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）。 - b/ T3 N) ?; j5 e. }! H6 L6 A( M. V2 W4 y/ Y( h% n( Y4 q3 _# s: N) L5 ?/ l# G% ]4 w. c% a8 u$ \+ J; j( V; U [2 g" O P( u/ Q

   图4　数控立式铣床

    

4. 卧式镗铣床（多坐标）：图5。 . T5 A6 u! R) V9 [: O0 L: o, r% U0 \# H$ d' _* L: P4 S- j. _+ x) C! L* N u i* R. l/ s- O# H1 H8 a& z2 a7 s

   图5 卧式镗铣床

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。
  7 a: r* K/ D6 i2 {. J0 h% A; T3 ?

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。

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