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。
    
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
' J8 X8 A! Z8 u; {& x: p

$ |* a* j! m8 c6 m
• 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
   
  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：
    3 M3 ?, n+ ]- S) w: K8 R+ L
  当Z轴水平时，从刀具主轴后向工件看，正X为右方向。
    ' q) w. _9 R" e3 A# R
  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)。 + B$ l: H( Z- k7 s. [
  + t$ q& [, J% @, O4 K) ?2 t+ ?1 ~ u z. i x6 y& J' c* n( _: o9 c+ ?0 }9 L$ N1 W% e. Q

  图1 右手直角笛卡儿坐标系

  % E6 x8 [/ n. ^# Q, f8 b; u4 S

   若有第二直角坐标系，可用U、V、W表示。
   
• 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。

$ J, P* W; X3 b; E! Y, _

三．数控机床的坐标简图举例
 

\" P1 M' d$ z M4 r
1. 数控车床（二坐标）：图2。 : \5 n& Y8 V- T; W8 @+ x$ E8 |% d" H* R) R/ z/ ]& H- [* f: Q6 v" k5 h$ q8 B& W# ^8 X# |

   图2　数控二坐标车床

   " C+ g5 A/ I0 i/ C4 @

    

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）。 % Y" b' R# `, b# A( w* d* i) R, d" `8 q3 ?+ C0 f# \) a) f* C2 x* }# Q& C6 g

   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）。

   图4　数控立式铣床

    

   ) S2 A9 v, r, ^* ]6 c) _
4. 卧式镗铣床（多坐标）：图5。 + g; ]+ } V; w+ E8 T% @3 F# b' x7 x; \5 E1 m" @# N+ |1 F$ _: N* A; f9 _1 m. m# |) t% `/ a7 B, l6 z. Q8 Q

   图5 卧式镗铣床

四．机床坐标系和工件坐标系

% `3 n6 ?/ y3 q8 k3 d7 p1 E* h- ?

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。
 

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。