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。
     - O3 y% ~: i |5 F: j
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。
     ( O u) b" H% y" @: m* X
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
    - J3 c- H* K$ o& I! q# r( w n9 D
  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。
  　　
  Y5 t& V! l5 p
• X坐标
    ! f/ }+ s7 t- y3 U) W
  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：
    9 C; G1 o% T# I# }! _) O+ L# N$ v, m
  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
   
  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)。
  ' H7 C9 S+ h- n( n8 r, O8 M5 C; [/ U" M6 b9 R& i, a) [3 G, { {$ y! t' l6 N

  图1 右手直角笛卡儿坐标系

  & m, S1 ?7 s+ Y& j* H

   若有第二直角坐标系，可用U、V、W表示。
   

  0 Q0 `* ]! T5 [# }. ^% D! |
• 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
 

, W7 N8 ?- ~& D6 j
1. 数控车床（二坐标）：图2。 5 J- q* G; I/ k+ P" `% A9 V* A3 C

   图2　数控二坐标车床

    

   - U* t( s$ f0 S% v1 x0 c0 x
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）。 ! s. U0 z7 n4 U+ G! ^+ U( q; y+ N* J1 w) v# ^6 R$ o+ d% X. f2 b( Q! d8 u/ @" {) W9 e9 ?1 Z1 f" N' B# O; _7 u( \2 P! d2 [8 q6 {5 [

   图3　数控卧式铣床

    

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）。 k+ i$ ]+ b9 o# g: H/ E/ A+ _0 y& M6 F1 s! z3 ]; e$ g0 X. z4 {4 Q' [# f* @ ?# Q1 |! W: h; @- f; R/ D. [, X# P' R. w3 u( u0 w- J

   图4　数控立式铣床

   ' b, N x! P( X: ]7 Y) }

    

4. 卧式镗铣床（多坐标）：图5。 5 X2 ]7 q! [1 Y* q5 ^& i# S. v5 W3 F5 K$ Y- `3 T- y; ]4 g' f$ v& e. F, 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。
  - i- {2 T( G* P' o V

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。

+ I1 u* T0 ]5 X