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。
    
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
3 |* {& e" c( x3 C# I. B! \+ C* G, g

• Z坐标
    " [6 ~. [; C4 r3 p4 O
  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：
    : \4 r7 W$ v4 d0 o( ] b6 e
  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
    $ `0 i" ?9 L% Y1 S7 i8 u
  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)。
  # Z2 F/ c" Y O0 g) A4 p/ W" i+ }* ~: P) z8 g, t% u/ N. j+ k; 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。
   
• 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。

三．数控机床的坐标简图举例
 

. Z" n7 }! Y9 E) v
1. 数控车床（二坐标）：图2。 5 R/ I& v2 |, j# C$ Y# _/ e( L' g3 {* k/ e6 f: R# b7 l5 S9 X5 [2 @: ?1 E! K3 R. ?8 u" ^5 K+ n2 d. V% K$ t% D- }" \2 e5 ^6 X

   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）。 ) X6 V5 o6 `; C" p3 E [- V# V- T. @7 i9 q" d" m9 \

   图3　数控卧式铣床

   / u( x& k8 l% i9 X: h

    

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）。 / H k6 \; I$ z* a) ]( G$ }& S4 T2 r6 d. G9 h& Z

   图4　数控立式铣床

   & }: F' }# E* ^+ J6 }0 J$ n

    

4. 卧式镗铣床（多坐标）：图5。 * G6 p, g. ^& F0 k4 l* p5 N, r/ h! o3 {+ j4 w4 q) l# S( o+ e

   图5 卧式镗铣床

: d" \" a5 q3 n S8 x% Z' ?

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。
  + A S8 q9 n7 T6 I. K! t" T

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。