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。
     6 a& \/ A9 g: M" z! T; z3 a
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

- m. @# Y" w3 _$ W
• 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
    - ^" L# J% U$ r8 N
  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：
    % @' z2 J" Q; H* ^
  当Z轴水平时，从刀具主轴后向工件看，正X为右方向。
    $ I7 n# Q8 X7 { {3 x9 I3 h
  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)。
  ) I x. T# Q7 w% @$ [& G( ^' Z: r& U$ P* {# C, p# ^( D7 A5 Y/ x; m/ I0 L7 V2 g; Y. K# E6 |1 S7 l

  图1 右手直角笛卡儿坐标系

  ! N9 Y1 Z+ W t( W4 X& Z

   若有第二直角坐标系，可用U、V、W表示。
   

  # A/ H+ U9 f: y: K/ G
  / G, y( p- L; W6 }5 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。

三．数控机床的坐标简图举例
 

1. 数控车床（二坐标）：图2。 9 \: ?$ Z" q$ T: i$ s$ X" S, F: Q0 m& V0 f# t h9 d- _/ @1 v" R! }; }/ q5 \, N2 e% j: b) r- ` y% A( p

   图2　数控二坐标车床

    

   , o# e9 F& O& y, |: A+ F' 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）。 ) `) Q. \' W8 ?0 ~, S2 d1 C0 A! \) ]2 m& i$ K( G3 n! i& _* A$ M3 z- W, S B: m/ W6 Z2 L$ W6 J4 s7 v0 Q7 j; g; P" \7 N1 Y" |

   图3　数控卧式铣床

   / o3 {- d. G( ~* J

    

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）。 0 I" d' ?5 Z, b" Q5 U C) x! I$ L# W. v6 ]

   图4　数控立式铣床

    

   6 R d; w! n2 H
4. 卧式镗铣床（多坐标）：图5。 9 _; N x7 D/ g3 t5 j) A. H9 X2 `# _8 _: L; q. d0 O& Y2 F {( f% {# B/ J5 E) j5 {' s* T2 e, M, h! {/ I

   图5 卧式镗铣床

0 A2 m! Z; |$ u- A

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。
  : k$ c5 W$ V, V! U: R8 W7 p

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。