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)
+ ?5 b6 k9 u, { b) d5 y

) E# d2 K. j/ s1 M& C
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。
     5 P/ f+ L# T; D2 X1 T( ^" Q
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。
     ' _% w: P( A! W! P+ b' a2 E% H' \3 D
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

9 W$ W! n2 N' _% ?/ c" z) L# S
• Z坐标
   
  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。
  　　
  0 O U5 v) j% V1 X9 K5 E* `* Y, e
• X坐标
   
  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。
    - Q6 d& F$ P% T) `% V* Q$ o# J: ?
  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
    : ~( Q- z$ ?+ N% n- O1 c) i8 w/ z
  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)。 # ?% W) I5 [5 O+ _1 T0 P1 T. j6 A a
  9 g6 s, w9 h! V, q7 E

  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。
   

  6 M" Y) k' O. o ]
• 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。

$ k2 m; E1 H0 _! l. K

三．数控机床的坐标简图举例
 

. q4 C+ r7 T; J

- H- h0 A) N- O1 W. N" `% k6 E% f X
1. 数控车床（二坐标）：图2。 1 M% |# p a# ~! Q2 A3 z0 Q' S) O, ~; i' s' m7 w+ }" d* a" T( g: o: j# z( r# |

   图2　数控二坐标车床

    

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）。 9 b4 `. P. z# A4 p/ J* y) v! S6 q; E3 N/ j; I3 l! I! K5 G, r; F! x& P1 I `% }0 T+ \5 X" Z2 \, Z

   图3　数控卧式铣床

   & j7 y/ |4 \4 z+ r; ^' \" _

    

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）。 $ x0 H% m' c1 \3 y1 \2 H8 h3 T9 n* P2 F8 y( ?2 [0 z8 Q, M% F: B: D& A7 h: s0 g5 T) m* u6 f# h: V a& k7 r- R0 r/ ~8 J5 {4 T$ B

   图4　数控立式铣床

   - y: q) A7 b5 K1 `

    

4. 卧式镗铣床（多坐标）：图5。 ' g# [: w9 N3 p2 L& w' ?! U1 L6 u4 ^) j. x) ^( o$ I1 C3 d; B# e# V+ A- T- I& P! S+ R+ P/ M- a' H6 V1 m; w* k0 w

   图5 卧式镗铣床

四．机床坐标系和工件坐标系

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。
  3 [: O, b2 H4 I+ |

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。