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)

. Q0 n) L0 v0 G$ r1 K8 E5 E* d& {
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。
     1 C4 D- `: \. q2 M
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

• Z坐标
    * Q3 \% s$ v# M( a3 X( @
  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
   
  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。
   
  $ b; y- `7 l) } @! m! f& x. J4 e3 p
• Y、A、B、C及U、V、W等坐标
    ; ]* O' r4 q$ d8 e5 @7 t
  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)。
  1 }1 x" g, g3 Z4 a; H) W. e" {; D q! R2 }; l' j

  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。
   

  + ^# n- `' g- P Y; `
  $ b: N( i: s$ q9 H P/ t1 i" A. z
• 坐标方向判定
    / D0 ?" d* i1 T* j' D
• 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。

# U t# D" Q1 O( e- Y

三．数控机床的坐标简图举例
 

1. 数控车床（二坐标）：图2。 ; C$ T7 q9 y7 x3 I! y8 ^4 p+ }/ U! m# {% f0 O1 V& Y1 L) k+ s0 J9 R+ E4 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）。 6 x6 p3 f8 p, G. p$ G7 w! O* r1 ^2 j9 M- Y) ~& m! U# F: E$ j! w8 Y! K

   图3　数控卧式铣床

    

   + H' y1 S9 U: b/ b2 \6 _+ V. j
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）。 2 S, h0 e, f" u4 e, f2 I2 V7 w/ A* [9 D2 ~. J2 t a9 x/ F

   图4　数控立式铣床

    

4. 卧式镗铣床（多坐标）：图5。 1 f1 F: }6 @/ n+ X- v2 P: X4 u0 o) k% i: r& O/ n2 l+ A7 ?: {. n ]" s2 B* {' ^$ f# o2 R6 Y! p9 p9 e4 ^1 a

   图5 卧式镗铣床

3 [4 c r. @$ w" m3 i

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。
 

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。

; E3 T6 Y; T+ D; X( T* B