坐标系及运动方向简介

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在编写数控加工程序过程中，为了确定刀具与工件的相对位置，必须通过机床参考点和坐标系描述刀具的运动轨迹。在国际ISO标准中，数控机床坐标轴和运动方向的设定均已标准化，我国机械工业部1982年颁布的JB3052-82标准与国际ISO标准等效。

1. 坐标系的确定原则

1）刀具相对于静止工件而运动的原则　这个原则规定不论数控机床是刀具运动还是工件运动，编程时均以刀具的运动轨迹来编写程序，这样可按零件图的加工轮廓直接确定数控机床的加工过程。

2）标准坐标系的规定　标准坐标系是一个直角坐标系，如图1（a）所示，按右手直角坐标系规定，右手的拇指、食指和中指分别代表X、Y、Z三根直角坐标轴的方向；如图1（b）所示，旋转方向按右手螺旋法则规定，四指顺着轴的旋转方向，拇指与坐标轴同方向为轴的正旋转，反之为轴的反旋转，图中A、B、C分别代表围绕X、Y、Z三根坐标轴的旋转方向。

6 Q% D1 Z4 ^0 O4 H- f; C6 C: B, ^

图1  右手直角坐标系

0 j1 T; n) V5 x5 p

3）坐标轴正负的规定　使刀具与工件之间距离增大的方向规定为轴的正方向，反之为轴的反方向。 8 L; ~" _& A7 D9 G5 [

2. 机床坐标轴的确定方法 3 J# W3 ]" B, r$ M8 _" h

Z轴表示传递切削动力的主轴，X轴平行于工件的装夹平面，一般取水平位置，根据右手直角坐标系的规定，确定了X和Z坐标轴的方向，自然能确定Y轴的方向。 1 \& G5 }% O" b$ x* x

1）车床坐标系

- y4 x" R R5 C$ L, z( w3 E2 ]

如图2所示，Z坐标轴与车床的主轴同轴线，刀具横向运动方向为X坐标轴的方向，旋转方向C表示主轴的正转。

( p5 t$ m$ W1 i* V) V9 b7 q4 A( K

& w6 m. z5 r" v+ j% `

0 M9 L4 d# [9 s3 M( \* @

图2　车床坐标系

# R6 K8 @7 u9 g! }! e

/ O6 x$ \6 ^0 `) C& z

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$ j9 g7 n4 C" W- i9 t9 Q9 B

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) c* o6 t$ r6 U* r. i& v3 i

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& @& \- S, y, m) q3 o

2）立式铣床坐标系

/ d# h9 k3 G1 C" T/ F

如图3所示，Z坐标轴与立式铣床的直立主轴同轴线，面对主轴，向右为X坐标轴的正方向，根据右手直角坐标系的规定确定Y坐标轴的方向朝前。

" F: y( `4 F7 D0 c; Y8 e) m4 \6 ?

2 K+ _; k( p7 }7 V% m& W

0 ^0 ? I+ {' S: j) e, d

图3　立铣床坐标系

/ R5 L/ x( t A1 X' z4 ^

+ ]+ Y7 r% f$ Q* m; w V% n

( M- M q+ d/ w, X. s/ U3 Q

# `* @; g. E2 K5 F( M G4 J; K

- p4 J1 ^" V5 J; }0 M( m

3）卧式铣床坐标系 . `7 U3 W J, P$ Y3 L' ^5 b

如图4所示，Z坐标轴与卧式铣床的水平主轴同轴线，面对主轴，向左为X坐标轴的正方向，根据右手直角坐标系的规定确定Y坐标轴的方向朝上。

+ \9 V* ]" `$ M4 x

图4　卧铣床坐标系