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。
     - ?2 @+ V. g. N- z' {, j- K% B0 R
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

. I4 \6 B$ l6 g8 g
• 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。
  　　
• 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。
   
  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
    % `- z; O: S2 L8 X
  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)。 $ z, H2 b/ k! W' i
  ` e; t- r4 K; _) r4 Z6 z( L2 H0 Z. w" {( @0 U' `( k% l: j

  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 Z8 }/ j/ R9 j, o9 f4 Z$ B" I1 P& [9 Y
  # a, C1 g8 d$ e( O% p) `- G8 c
• 坐标方向判定
    & H1 q/ S6 q L, ^3 B$ |
• 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。

' L3 t3 _* T8 E9 O9 }4 O

三．数控机床的坐标简图举例
 

1. 数控车床（二坐标）：图2。 - d$ k; R$ c8 y9 R9 P" t8 N9 n" O; a3 x( r7 @: J' s; k; I) Q6 y/ C( ?0 E

   图2　数控二坐标车床

    

   5 A% q- M; M. P/ H, E
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 P A6 p0 s: d/ Y( K* i( p. b" ]+ \7 f8 v+ x( k* H' K$ ~0 f: `) f# e7 i0 g

   图3　数控卧式铣床

    

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）。 " t- |. z" j$ V7 U ?. N9 D8 p8 {6 S8 }2 w1 T+ N, s9 M6 X O: ~

   图4　数控立式铣床

   0 o( ~' j, x& j* O2 C0 v" j" Z

    

4. 卧式镗铣床（多坐标）：图5。 1 s0 L* y5 }$ w4 F5 f: J8 s0 ?: u% z/ K0 X* `; v0 v6 D. D9 U$ |

   图5 卧式镗铣床

3 ~# I/ U, x8 \! s, G9 ?

四．机床坐标系和工件坐标系

7 B% ~& V. K( i2 A

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。
  8 c8 L8 E, @" U$ A* c+ W0 V

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。