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)

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。
     . u S( y# w& f' v5 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

, e5 [* W5 b! N) p) X+ P3 ]' [
• Z坐标
    . z' o4 ]9 L7 Q) r5 Q; l% u
  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
    * A" V! b! U. b
  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
    " k9 r# B, q& C, A2 o) D4 a
  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)。
  , o2 x1 N: U: _' N& M, V% T5 s- M1 `- ^" X. _5 X+ {6 v

  图1 右手直角笛卡儿坐标系

  9 ~+ i" A0 o: Q5 X: J9 y3 b+ x+ `

   若有第二直角坐标系，可用U、V、W表示。
   

  . K$ K( T0 P1 d* y& F4 ~% }; w
• 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。

- o4 J+ G1 F8 s$ q5 D2 w5 C" e

三．数控机床的坐标简图举例
 

+ k0 f' T- a0 X/ g/ q
1. 数控车床（二坐标）：图2。 " [6 {1 e" \2 J* F+ \( K% T3 d' I0 ?8 Q& P1 r$ U# }# K; C" H" m

   图2　数控二坐标车床

   & n' v: I. H( {6 I/ C

    

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 b- D' [6 @6 z6 H6 m# D4 p( B# }, F4 z7 M3 \7 \2 w0 }6 `/ ^3 U4 l; Z/ \) \5 Q, b0 @( F

   图3　数控卧式铣床

   0 k% S4 b) F$ [; C1 H3 f

    

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）。 , Y# C: n1 g( k& u. Q

   图4　数控立式铣床

    

4. 卧式镗铣床（多坐标）：图5。 # N; }3 z4 J- F, d9 } c5 b Y# M( n( m" k+ z2 |/ R, m

   图5 卧式镗铣床

四．机床坐标系和工件坐标系

- p4 S! o0 q7 Y8 {

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。
 

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。