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)
% g2 Q& V2 T4 f4 G: \2 h

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。
     $ Z) F9 F$ y1 s7 l
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
% o9 C2 n* }3 u c. W$ h5 q* ]% Q

4 I6 q/ v% ?8 f! {# l6 Z
• 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
   
  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。
    " C* j7 f- M( D; F+ `) {
  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。
   
  4 m8 [$ \; s/ i4 d/ b
• 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)。
  ; j7 j( s8 D. n+ k. L+ y

  图1 右手直角笛卡儿坐标系

  1 E; @- D" Y) I" E

   若有第二直角坐标系，可用U、V、W表示。
   

  " q" J( f! v2 D' g: u
• 坐标方向判定
    $ U$ s/ I6 N8 N( c
• 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 U/ f! J' _, F# R( e

三．数控机床的坐标简图举例
 

. B9 @; J2 e0 Q0 o8 F6 t6 K
1. 数控车床（二坐标）：图2。 ; p) ^! k, _( Q* n' D

   图2　数控二坐标车床

   : i! ]9 Y% S) @* B% v* h9 G H: K0 G

    

   - d& W) B& w& c8 l* d% B
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）。 7 K8 M. R( c9 c- B1 L+ |" m8 [4 H" Z1 p- k( X5 P& w7 N, ?5 o

   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）。 + [7 R9 ~+ i0 v1 F# R: e) \+ H) _9 o. Q8 y1 p+ \( U i9 b+ J! R! @7 V/ D

   图4　数控立式铣床

   * Z. h# {( X( m I

    

4. 卧式镗铣床（多坐标）：图5。 : O* O( ]3 @! o! u8 W' l! s' @4 \! U2 ]% M: Q8 X, b

   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。
  y' H. u$ a) g& _2 a

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。