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)
' h$ X* C7 Z7 y P: A

. T: b5 D& C+ _2 [' ?6 a+ V
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。
    
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。
     6 v) j# P: ~$ g4 B6 Z
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 x- N d3 G2 `) o! F4 r( V" O5 T

• Z坐标
    3 f+ l6 h7 G5 j0 N4 E+ L
  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。
  　　
  " \& F0 U- x7 A k! y- I
• X坐标
    ( T$ i- J. e8 j- }; B: S
  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。
   
  ; {$ z# w# z% C; l! r
• 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)。 0 H$ l, g3 H1 [: v2 `
  - \0 U. g0 J1 s4 b9 ]! n- H" J0 b3 x" f; O+ ?

  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。
   

  7 s0 v1 \( ]5 A* N$ v. h
• 坐标方向判定
    5 C2 A n9 p9 J4 n0 e
• 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。

9 c0 w* O: A& Y2 ? L, h h0 [

三．数控机床的坐标简图举例
 

0 g, f7 ?. V& x

! \' I& Y3 P8 j4 X2 \: Y
1. 数控车床（二坐标）：图2。 ; U& T' s. ]% H* K' l5 d z9 A4 J+ E; G0 s% } r% G# B; |! u6 T. w; w V( [7 X) ?7 _1 \' b0 ]8 i- }0 u# p

   图2　数控二坐标车床

    

   6 I) K3 G& C1 f: {/ c1 j
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）。 0 k7 o, E& l9 d6 r! W, u6 i5 B& A( R: z' b/ b4 g) X2 r& x/ E8 | X1 l6 P. [, D8 m. E0 e) V" G

   图3　数控卧式铣床

   : E F2 Q7 e* K6 e( ?

    

   5 h+ X( x% F# o
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）。 * p+ F2 n8 Q" N5 f2 K1 H" r+ j5 g- ]7 }, K2 N- G1 i7 ~# U, l% h' g g9 u3 b( P/ J& C6 Q

   图4　数控立式铣床

    

   6 Q. y" |- d2 y
4. 卧式镗铣床（多坐标）：图5。 " p* i$ _) r4 K- I2 L/ ^0 J+ C8 C. R. ^: K y, d) k% {# X: p4 z/ y& P' B6 _: e8 C+ m/ w2 q1 E6 \' f1 C

   图5 卧式镗铣床

1 \5 T# X0 S: A y9 M) ^

四．机床坐标系和工件坐标系

5 ^5 y9 Y* L: ?5 Y

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。
  - f+ P2 Y( |8 s t {7 c

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。

; O- f# ?- }$ t/ y# W% W6 Q0 l