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)
4 D' S+ p4 d) h: }/ |

( _3 n" q! ?0 L1 \8 l
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。
     7 e& h/ _, |/ r3 w
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。
     ; U$ n7 z' G* g: q7 g0 d0 h5 Y' v8 Z* F( y
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。
  　　
  + D- I$ b/ ]5 F
• X坐标
    ! a5 p4 X: P2 g8 o* V+ ]; 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：
    * C7 `2 J" o$ ^7 T, }
  当Z轴水平时，从刀具主轴后向工件看，正X为右方向。
    9 c" |7 E5 k% J, T
  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。
   
  3 t; c! ^, T6 u" Y5 U- y
• 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)。
  ( e S7 `! O, e0 U' S5 W' S, `. w3 J& A$ G" |

  图1 右手直角笛卡儿坐标系

   若有第二直角坐标系，可用U、V、W表示。
   

  # i6 Z+ Z/ T- p) f+ k0 a
• 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。 . l+ F8 G; o" [) S2 E& E0 ]: U. A, D9 J; o) T0 Q+ m9 S) I: A2 }) Z

   图2　数控二坐标车床

   ! ]: x3 g+ H; A% B. t; h8 u) r

    

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）。 ; T! w8 ^" c9 I9 K# @9 ]- g. C9 f, `* H9 k, G1 o0 z5 q# {

   图3　数控卧式铣床

    

   . @( O4 O0 g: P- T2 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）。 : x' `2 @1 p t+ a1 A* _5 P& s; w2 W' }8 g3 W

   图4　数控立式铣床

    

   8 H3 h5 {% M0 ]1 l0 ]- h
4. 卧式镗铣床（多坐标）：图5。 1 y# w5 G% [+ g$ I: y( G6 p* A G( m- ^0 p0 K e' B p& p) o) ~+ W& K- J+ a) {( b; G+ C

   图5 卧式镗铣床

四．机床坐标系和工件坐标系

9 R" j {- [/ v7 n/ S

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。
  . f& c9 r5 t: i5 Q1 S [: D

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。

" g2 [! k0 {) M1 j) V6 o. ^, u- R