坐标系及运动方向简介

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在编写数控加工程序过程中，为了确定刀具与工件的相对位置，必须通过机床参考点和坐标系描述刀具的运动轨迹。在国际ISO标准中，数控机床坐标轴和运动方向的设定均已标准化，我国机械工业部1982年颁布的JB3052-82标准与国际ISO标准等效。 7 |: V% g/ K/ P% G4 |

1. 坐标系的确定原则 : l1 |% C W* k! o1 D

1）刀具相对于静止工件而运动的原则　这个原则规定不论数控机床是刀具运动还是工件运动，编程时均以刀具的运动轨迹来编写程序，这样可按零件图的加工轮廓直接确定数控机床的加工过程。 3 ~. J3 ?* Y+ O) U0 \& e' p. m4 K g% x

# P- v9 o K$ A5 g [' S

2）标准坐标系的规定　标准坐标系是一个直角坐标系，如图1（a）所示，按右手直角坐标系规定，右手的拇指、食指和中指分别代表X、Y、Z三根直角坐标轴的方向；如图1（b）所示，旋转方向按右手螺旋法则规定，四指顺着轴的旋转方向，拇指与坐标轴同方向为轴的正旋转，反之为轴的反旋转，图中A、B、C分别代表围绕X、Y、Z三根坐标轴的旋转方向。

: S. `5 Q% U7 i) x5 I

图1  右手直角坐标系

% {5 f3 ~1 u; v& a

3）坐标轴正负的规定　使刀具与工件之间距离增大的方向规定为轴的正方向，反之为轴的反方向。 8 z6 K& N" c; C: ]8 n

2. 机床坐标轴的确定方法

Z轴表示传递切削动力的主轴，X轴平行于工件的装夹平面，一般取水平位置，根据右手直角坐标系的规定，确定了X和Z坐标轴的方向，自然能确定Y轴的方向。 7 y7 J: j! \! }8 {

1）车床坐标系

3 u# ~$ T- p r

如图2所示，Z坐标轴与车床的主轴同轴线，刀具横向运动方向为X坐标轴的方向，旋转方向C表示主轴的正转。

9 F$ k5 ]3 c( l1 c& r

图2　车床坐标系

) ^& Q, q4 M: [( C/ j& N8 q4 e

c4 l/ c1 C; [5 R

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# M' y& c9 A: ~0 u

5 v) u( ~9 p. m

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2）立式铣床坐标系

/ C2 @/ V8 L1 E

如图3所示，Z坐标轴与立式铣床的直立主轴同轴线，面对主轴，向右为X坐标轴的正方向，根据右手直角坐标系的规定确定Y坐标轴的方向朝前。

图3　立铣床坐标系

, I7 _ c1 F- f) Z; M9 _! O' @

" b5 M! O7 H( `$ Z& w% h9 k" f

# p/ K6 V8 S5 a- f. ]5 t

: o% O9 Y7 v& ^7 a9 O0 L3 h

7 {6 T$ A. b4 e$ n i) V

3）卧式铣床坐标系 ; Q ]$ k+ H+ e

如图4所示，Z坐标轴与卧式铣床的水平主轴同轴线，面对主轴，向左为X坐标轴的正方向，根据右手直角坐标系的规定确定Y坐标轴的方向朝上。

c5 R2 o6 E! A% w( z

I! i8 H( r E9 f# R

图4　卧铣床坐标系