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。
     # E0 t' g7 z: L% U
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。
     " Z2 l: G" e8 D! Q# 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
    8 L$ p/ V; p" G
  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
    9 K, V5 \* `5 q8 W1 A
  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 S! _0 N& W# D. ^
  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
    3 Q& e7 X0 ^# a8 J+ o V# b% z. F
  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)。
  + Y( H% P9 K: [0 j) l! y7 l8 e3 `) o! @$ a7 N

  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。
   
• 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。

2 N3 Q1 n( B: V" ?. L- H

三．数控机床的坐标简图举例
 

. t+ z$ v# x; N Y+ H1 e

1. 数控车床（二坐标）：图2。 D1 r3 r N4 L6 f S& X4 E5 ]3 L7 x* |- W6 a& `! |: [. S- d' j+ p% M" q6 |" ], P$ T) `6 a! L

   图2　数控二坐标车床

   9 h. x, T7 u9 [5 P" c, d

    

   6 {0 h$ m5 ]/ X$ O+ Z7 r* H
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）。 9 g3 T" X, m1 [- h/ p1 ?0 P7 N1 {+ k0 ]& }9 Z' |+ J% \0 ]3 L1 R! ]- J

   图3　数控卧式铣床

   3 x9 B! z3 Z% s3 i

    

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）。 # j) ^4 n$ }9 ~( a4 b: `, e1 O) X3 A6 e( m# q% m: s$ w' D6 d( [2 J& W7 y; R0 Q- e8 o0 `, y7 S! n E

   图4　数控立式铣床

    

   + Q) M3 U, V. r( n3 C
4. 卧式镗铣床（多坐标）：图5。 3 z H* k' g; l2 ], A8 T* d0 C# u' t" e q5 h* I2 w, m f8 V/ u& m- a3 `" w P, s0 C# r6 K6 u0 X1 h3 _; G. u% n: T, L

   图5 卧式镗铣床

四．机床坐标系和工件坐标系

) G0 d) X+ d" v' C0 _4 ?1 z

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。
  9 ~! |* E) u' y2 v+ A* P5 N

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。

# o' p* Q. u) s9 D9 U: R$ K