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)
6 M* E. l- j0 ~; m1 O7 g" }

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 [4 K* L. o- M! M8 D
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

6 }- J+ ^, h% i
• Z坐标
    , d" c s3 A7 u$ W3 ?
  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。
  　　
  ( v* q' K# M) h0 o9 ^
• 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
    2 b; e' J, Z" a% X# K! 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)。 3 B5 T: h0 ~7 E B0 Q0 T5 X4 H
  " s& y- X S+ H8 F5 V- B& v+ f, H5 n# A* F3 j. M) J* j% j1 p" p. D* s; V. \4 c9 O

  图1 右手直角笛卡儿坐标系

  " \7 l& t D6 }0 t4 K( C

   若有第二直角坐标系，可用U、V、W表示。
   

  , q% u; ?# n$ L& @4 X* B
• 坐标方向判定
    9 s- Z' H# a0 B3 m; Q
• 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。

! d J9 C1 Z1 a) p4 x0 A6 }8 B

三．数控机床的坐标简图举例
 

: V" R3 a6 M6 c0 M7 Q" p$ I
1. 数控车床（二坐标）：图2。 . N0 W# p: j O: o5 M' s' ?+ o' d6 X+ d0 B2 E1 P0 l/ S$ K7 d/ `* K9 ?2 G s r$ ]2 _, Z& \7 ?& z: T

   图2　数控二坐标车床

   }7 s' e- p( f* k/ {. C; B; t

    

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）。 ' C2 h1 d$ @4 ~0 U& N' b6 k8 N' ]3 J3 z: u$ }1 }- q+ T; `; @+ S" C2 \( Z$ }. q7 ?/ @" `' ]: Y0 O

   图3　数控卧式铣床

   1 ?" g8 V- N: l& l( i

    

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）。 / F+ K0 t/ |2 o E, R# `) ^! W$ H! |5 P: j! ]7 m* K( t# z: d

   图4　数控立式铣床

    

   # N w+ j! ]4 L4 k. h# Y0 y
4. 卧式镗铣床（多坐标）：图5。 ) D7 E; V6 R' E: _ H4 f5 C8 g4 A7 v. D# ^. r T: C1 f5 v3 [5 k

   图5 卧式镗铣床

9 ]5 [- v( h; t3 f& G0 U, M3 ^# i

四．机床坐标系和工件坐标系

2 ^' P5 O; u0 v" }' e" v

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。
  ! G5 V: V# n2 v, T/ D4 H& ^6 p2 W

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。