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。 6 L; a, f# d% v8 ?* e( {* R3 B

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。

% C* ?1 `8 B3 U4 c9 X( s

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。

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图1  右手直角坐标系

- B1 e" s. W* B+ h, i& E

* X* f$ K1 G y$ |9 h: g3 o

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。 ) M5 j" ^5 C9 g9 i$ g

2. 机床坐标轴的确定方法

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。 6 p6 t. m/ p( R2 @2 t, \

1）车床坐标系

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。

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; X$ u" N- r; R& h7 w4 [. F t# k4 r: T

图2　车床坐标系

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2）立式铣床坐标系 3 I: _ j8 ^ Z4 C4 W+ b

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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。

& u, O+ a0 H3 M- A

图3　立铣床坐标系

3 \9 {0 S2 B% j* T. S

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3）卧式铣床坐标系

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。

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: }3 I1 u0 i/ r, k0 M* A7 L

图4　卧铣床坐标系

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