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 C+ R4 z, t7 w( G& z

$ A& m, `5 ?1 r. n3 M5 v
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
   
  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。
  　　
  9 r3 W4 p! W( s9 ~ b
• X坐标
    , r6 t' j0 M1 U
  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：
    " x5 Z, k0 K3 Z
  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。
   
  ) s9 ^' f. C6 \8 g# N: @# S
• 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)。 6 |3 |; n, o' ]# ?7 _8 I
  2 a( p+ E' t: J& I) E3 M8 z7 C$ F) t& S/ G( G9 \6 w* J! ^* [* `7 B. f1 I: `2 V K% s C5 l" ?9 }+ C) _+ D! Y

  图1 右手直角笛卡儿坐标系

  ! G4 s( b1 N7 ]4 T/ ^6 q( j

   若有第二直角坐标系，可用U、V、W表示。
   

  # U( N* C& p! M
• 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。

& L- g6 k: R* V7 Q0 \8 t9 O' p

三．数控机床的坐标简图举例
 

8 z& z2 h5 x9 ~3 ]/ M: t& C

1. 数控车床（二坐标）：图2。 - O+ }+ W$ Y9 u9 z! t* i' I5 R" b& B7 Y

   图2　数控二坐标车床

   $ U9 C6 ^0 b) ^" N* {

    

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）。 . b- w. C5 s! x* _+ r- a- V8 b$ Z" O0 ?( r8 p M% |7 b% a: Z) W) Z) V% o. n: S! [7 I- h2 @3 M1 q% f

   图3　数控卧式铣床

    

   7 L6 N0 h8 d( t7 T/ |) m
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）。 : G1 h. c. y* b% s5 q# G3 ], X) ?* v3 j" c3 b: K# O) o$ M7 ?- I. X/ f" M. r' W3 h4 _2 D# L. `& W

   图4　数控立式铣床

    

   % y7 C7 D: H0 C7 Y& }* T
4. 卧式镗铣床（多坐标）：图5。 : ~) y) k8 g7 J9 ~ J, X" T, f7 p: C x# k7 H X: R+ T) ?$ X" G. I

   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。
  % }- \; J/ s6 |4 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。