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)
4 g& {: b2 e/ P' m

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。
     * ?. f6 Z J3 J% U# u+ j
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
* }5 A$ j, D% B& o$ E

* x. M( R; N) ]# L) k" V
• Z坐标
    5 O6 O1 Y1 J4 a, z
  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
    - C- e+ E& u- B p# p* x/ V
  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。
   
• Y、A、B、C及U、V、W等坐标
    - K4 u& z& R; x9 H H/ ]2 ]
  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 p: D8 d8 n1 u, e/ L
  ( q& p! C7 a. ^$ u7 e1 j' y9 T% H" Z# l; h" w. ]' I% E% h; J1 t! G$ E7 I1 u" u( j3 R6 J4 g i

  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。
   

  : p K' @- B' v- o* K
  ( v& q: ^$ R7 T- s0 Y3 r
• 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。

$ {7 V$ Z7 E- m" }# E( V' \/ f

三．数控机床的坐标简图举例
 

1. 数控车床（二坐标）：图2。 & b$ ?' r' l' J9 _- O* w' O

   图2　数控二坐标车床

   ! `1 s$ M1 ?7 H

    

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）。 5 h( x2 V0 u7 g3 @& l8 L8 P6 R. q' J2 m7 X$ l

   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）。 ; ]* ?3 H; T9 y V" _, v+ V* \" P7 ~) ?) l* A( {0 }2 `% U

   图4　数控立式铣床

    

   4 w* C$ _* ~6 G: h m
4. 卧式镗铣床（多坐标）：图5。 0 W/ Y( V8 r5 A; O+ T) O I: Z" H/ _# e. f2 B* F$ H' n$ L# ?% J$ [8 j4 y! u- _* a; p5 B/ d: q: r7 \' P' i

   图5 卧式镗铣床

5 Z# g u3 f( G9 B* D

四．机床坐标系和工件坐标系

8 @' F* U" q% H' f, q0 I; u

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。
  $ s: r6 J! H0 S1 M/ |+ Z6 T

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。

' R! Z( y* w' a, y& d: w& V" H