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)

+ J6 [4 D, E s
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

• Z坐标
    + n' I5 Q# f9 p5 f+ ^/ p3 k2 ]
  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 j7 W; }& s$ u% v) F/ @
• X坐标
    : L$ W- R& F5 Q6 ^ v. B( h% M! ^
  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：
    & k7 {0 A/ |1 h6 L+ B
  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
   
  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)。
  . D- u I: I1 |$ p) q- ?" R7 @! C: S1 [. j$ U! b3 m+ H5 P

  图1 右手直角笛卡儿坐标系

  ' h; X4 L/ `% N4 y% q/ E3 w

   若有第二直角坐标系，可用U、V、W表示。
   

  V$ r" L) }8 _
  1 x9 ]& n! R* g4 B+ L1 L, H% v
• 坐标方向判定
    / V; r) ~% ]; x2 }5 [' f& ^
• 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
 

! ]: K+ [3 d# [7 Y

4 ]) w$ ~* e) s9 R: c
1. 数控车床（二坐标）：图2。 / m( E2 u6 b" {8 A' G$ z9 r, I% `9 ^7 `3 H0 A4 D- x2 j8 H$ k0 Q! l: S8 f& @$ ^5 s2 o/ D2 \, i: q, 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）。 9 J# z5 k, p3 [' N* o' l3 K7 k& x

   图3　数控卧式铣床

   ( a9 ~5 W# |0 {4 a+ ?3 b7 |

    

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）。

   图4　数控立式铣床

   1 }* X! W @+ D9 S

    

4. 卧式镗铣床（多坐标）：图5。 5 {' s7 g' u4 F4 @/ n( @& K- M1 Z8 E6 ? F) i, G+ [9 C* Y2 i& a( D. X( ~8 R. Y k( p4 L% ]

   图5 卧式镗铣床

- G- a$ f$ m) c, G0 _1 o3 ]% i) j

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。
  # p) A( }$ ~2 g" b

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。