數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系.ppt

數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng),2,數(shù)控程序編制的內(nèi)容及步驟 數(shù)控編程是指從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全部工作過(guò)程。編程工作主要包括： （1）分析零件圖樣和制定工藝方案 （2）數(shù)學(xué)處理 （3）編寫零件加工程序 （4）程序檢驗(yàn),3,2、數(shù)控程序編制的方法 數(shù)控加工程序的編制方法主要有兩種：手工編制程序和自動(dòng)編制程序。 （1）手工編程 手工編程指主要由人工來(lái)完成數(shù)控編程中各個(gè)階段的工作。,4,數(shù)控機(jī)床在加工時(shí)，坐標(biāo)系頁(yè)面上一般都顯示四個(gè)坐標(biāo)系：相對(duì)坐標(biāo)系、剩余坐標(biāo)系、絕對(duì)坐標(biāo)系（工件坐標(biāo)系）和機(jī)床坐標(biāo)系。在數(shù)控編程時(shí)，需要重點(diǎn)掌握和了解的是機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系。 1. 機(jī)床坐標(biāo)系 機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，它是制造、調(diào)整機(jī)床的基礎(chǔ)，也是建立工件坐標(biāo)系的基礎(chǔ)。機(jī)床坐標(biāo)系在出廠前已經(jīng)調(diào)整好，一般情況下，不允許用戶進(jìn)行變動(dòng)。機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)(一般用M表示)也叫機(jī)床零點(diǎn)。機(jī)床零點(diǎn)M是建立其它坐標(biāo)系的基準(zhǔn)。不同的機(jī)床，機(jī)床的零點(diǎn)的位置也不同。機(jī)床零點(diǎn)一般不能直接測(cè)量，所以在設(shè)計(jì)機(jī)床時(shí)就設(shè)定一個(gè)與機(jī)床零點(diǎn)有固定位置關(guān)系的點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)叫機(jī)床參考點(diǎn)（一般用R表示），通過(guò)讓機(jī)床返回參考點(diǎn)來(lái)建立起數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系。,5,機(jī)床原點(diǎn)的設(shè)置 機(jī)床原點(diǎn)是指在機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定點(diǎn)，即機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。它在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)就已確定下來(lái)，是數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。 （1）數(shù)控車床的原點(diǎn) 在數(shù)控車床上，機(jī)床原點(diǎn)一般取在卡盤端面與主軸中心線的交點(diǎn)處。同時(shí)，通過(guò)設(shè)置參數(shù)的方法，也可將機(jī)床原點(diǎn)設(shè)定在X、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上。,6,機(jī)床參考點(diǎn) 機(jī)床參考點(diǎn)是用于對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)和控制的固定位置點(diǎn)。 機(jī)床參考點(diǎn)的位置是由機(jī)床制造廠家在每個(gè)進(jìn)給軸上用限位開關(guān)精確調(diào)整好的，坐標(biāo)值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。因此參考點(diǎn)對(duì)機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)是一個(gè)已知數(shù)。 通常在數(shù)控銑床上機(jī)床原點(diǎn)和機(jī)床參考點(diǎn)是重合的；而在數(shù)控車床上機(jī)床參考點(diǎn)是離機(jī)床原點(diǎn)最遠(yuǎn)的極限點(diǎn)。下圖為數(shù)控車床的參考點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)。,7,編程坐標(biāo)系 編程坐標(biāo)系是編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝等建立的坐標(biāo)系。 編程坐標(biāo)系一般供編程使用，確定編程坐標(biāo)系時(shí)不必考慮工件毛坯在機(jī)床上的實(shí)際裝夾位置。如下圖所示，其中O2即為編程坐標(biāo)系原點(diǎn)。,8,編程原點(diǎn)是根據(jù)加工零件圖樣及加工工藝要求選定的編程坐標(biāo)系的原點(diǎn)。 編程原點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，編程坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用的數(shù)控機(jī)床相應(yīng)的坐標(biāo)軸方向一致，如下圖所示為車削零件的編程原點(diǎn)。,9,加工坐標(biāo)系 1、加工坐標(biāo)系的確定 加工坐標(biāo)系是指以確定的加工原點(diǎn)為基準(zhǔn)所建立的坐標(biāo)系。 加工原點(diǎn)也稱為程序原點(diǎn)，是指零件被裝夾好后，相應(yīng)的編程原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。,10,2、加工坐標(biāo)系的設(shè)定 在機(jī)床坐標(biāo)系中直接設(shè)定加工原點(diǎn)。 例：以下圖為例，在配置FANUC-OM系統(tǒng)的立式數(shù)控銑床上設(shè)置加工原點(diǎn)03。（1）加工坐標(biāo)系的選擇 編程原點(diǎn)設(shè)置在工件軸心線與工件底端面的交點(diǎn)上。 設(shè)工作臺(tái)工作面尺寸為800mm320mm，若工件裝夾在接近工作臺(tái)中間處，則確定了加工坐標(biāo)系的位置，其加工原點(diǎn)03就在距機(jī)床原點(diǎn)O1為X3、Y3、Z3處。并且X3=-345.700mm, Y3=-196.220mm, Z3=-53.165mm。 （2）設(shè)定加工坐標(biāo)系指令 1）G54G59為設(shè)定加工坐標(biāo)系指令。G54對(duì)應(yīng)一號(hào)工件坐標(biāo)系，其余以此類推?？稍贛DI 方式的參數(shù)設(shè)置頁(yè)面中，設(shè)定加工坐標(biāo)系。如對(duì)已選定的加工原點(diǎn)O3，將其坐標(biāo)值 X3=-345.700mm,Y3=-196.220mm,Z3=-53.165mm,11,數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)方向及其命名,統(tǒng)一規(guī)定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸及其運(yùn)動(dòng)的方向，可使編程方便，并使編出的程序?qū)ν愋蜋C(jī)床有通用性。同時(shí)也給 維修和使用帶來(lái)極大的方便。ISO和我國(guó)都擬定了命名的標(biāo)準(zhǔn)。,12,進(jìn)給運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系 ISO和中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 數(shù)控機(jī)床的每個(gè)進(jìn)給軸(直線進(jìn)給、圓進(jìn)給) 定義為坐標(biāo)系中的一個(gè)坐標(biāo)軸。 數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：右手笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)；,13,基本坐標(biāo)系：直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系（X.Y.Z）。坐標(biāo)軸相互關(guān)系：由右手定則決定。 回轉(zhuǎn)坐標(biāo)：繞X.Y.Z 軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓進(jìn)給坐標(biāo) 軸分別用A.B.C表示， 坐標(biāo)軸相互關(guān)系由右 手螺旋法則而定。,14,坐標(biāo)軸方向：定義為刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的方向。 編程時(shí)不必知道機(jī)床運(yùn)動(dòng)的具體配置，就能正確地進(jìn)行編程。 附加坐標(biāo)軸：平行于基本坐標(biāo)系中坐標(biāo)軸的進(jìn)給軸，用U.V.W表示。,15,Z坐標(biāo)（軸） 方位 Z坐標(biāo)平行主軸軸線的進(jìn)給軸。 沒(méi)有主軸或有多個(gè)主軸： 垂直于工件裝夾面的方向?yàn)閆坐標(biāo)。 主軸能擺動(dòng)： 在擺動(dòng)的范圍內(nèi)只與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的某一坐標(biāo)平行時(shí)，則這個(gè)坐標(biāo)便是Z坐標(biāo)； 若在擺動(dòng)的范圍內(nèi)與多個(gè)坐標(biāo)平行，則取垂直于工件裝夾面的方向?yàn)閆坐標(biāo)。,16,Z坐標(biāo)正方向規(guī)定：刀具遠(yuǎn)離工件的方向。,17,18,X坐標(biāo) 在刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（銑床、鉆床、鏜床等）。 Z軸水平（臥式），則從刀具(主軸)向工件看時(shí)，X坐 標(biāo)的正方向指向右邊。,+Z,+X,19,Z軸鉛直（立式）： 單立柱機(jī)床，從刀具向立柱看時(shí)，X的正方向指向右邊；,+Z,+Z,+X,+X,20,+Z,Z軸鉛直（立式）： 雙立柱機(jī)床(龍門機(jī)床)， 從刀具向左立柱看時(shí)， X軸的正方向指向右邊。,+X,21,在工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（車床、磨床等），X軸的運(yùn)動(dòng)方向是工件的徑向并平行于橫向溜板，且刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向是X軸的正方向。,+Z,22,Y坐標(biāo) 利用已確定的X、Z坐標(biāo)的正方向，用右手定則或右手螺旋法則，確定Y坐標(biāo)的正方向。 右手定則：大姆指指向+X，中指指向+Z，則+Y方向?yàn)槭持钢赶颉?右手螺旋法則：在X Z平面，姆指之外四指從Z抓向X，姆指所指的方向?yàn)?y。,23,立、臥式數(shù)控銑床,+Z,+X,+Z,+X,+Y,24,+Z,+X,+Z,+X,+Y,龍門數(shù)控銑床,25,+Z,+Y,+Z,+Y/,+C,+C,5. 回轉(zhuǎn)坐標(biāo) A、B、C,+X,+X,26,+Z,+X,+Y,+A,+C,6. 輔助坐標(biāo) U、V、W,27,二、機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系 編程總是基于某一坐標(biāo)系統(tǒng)的，因此，弄清楚數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系的概念及相互關(guān)系是至關(guān)重要的。,28,機(jī)床原點(diǎn)與機(jī)床坐標(biāo)系 機(jī)床原點(diǎn) 機(jī)床坐標(biāo)系的零點(diǎn)。這個(gè)原點(diǎn)是在機(jī)床調(diào)試完成后便確定了，是機(jī)床上固有的點(diǎn)。 機(jī)床原點(diǎn)的建立：用回零方式建立。 機(jī)床原點(diǎn)建立過(guò)程實(shí)質(zhì)上是機(jī)床坐標(biāo)系建立過(guò)程,29,機(jī)床坐標(biāo)系 以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)的坐標(biāo)系，是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，它具有唯一性。 機(jī)床坐標(biāo)系是數(shù)控機(jī)床中所建立的工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系。 注意：機(jī)床坐標(biāo)系一般不作為編程坐標(biāo)系， 僅作為工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系。,30,工件原點(diǎn)與工件坐標(biāo)系 工件原點(diǎn)：為編程方便在零件、工裝夾具上選定的某一點(diǎn)或與之相關(guān)的點(diǎn)。該點(diǎn)也可以是對(duì)刀點(diǎn)重合。 工件坐標(biāo)系：以工件原點(diǎn)為零點(diǎn)建立的一個(gè)坐標(biāo)系，編程時(shí)，所有的尺寸都基于此坐標(biāo)系計(jì)算。 工件原點(diǎn)偏置：工件隨夾具在機(jī)床上安裝后，工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)間的距離。 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床均可設(shè)置多個(gè)工件坐標(biāo)系，在加工時(shí)通過(guò)G指令進(jìn)行轉(zhuǎn)換。,31,32,三、絕對(duì)坐標(biāo)編程和相對(duì)坐標(biāo)編程 定義 絕對(duì)坐標(biāo)編程：工件所有點(diǎn)的坐標(biāo)值基于某一坐標(biāo)系（機(jī)床或工件） 零點(diǎn)計(jì)量的編程方式。 相對(duì)坐標(biāo)編程：運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)值是相對(duì)于起點(diǎn)計(jì)量的編程方式（增量坐標(biāo)編程）。,33,絕對(duì)坐標(biāo),增量坐標(biāo),X25 Y50,X15 Y25,34,表達(dá)方式：G90/G91； X.Y.Z絕對(duì)，U.V.W相對(duì) 選用原則：主要根據(jù)具體機(jī)床的坐標(biāo)系，考慮編程的方便(如圖紙尺寸標(biāo)注方式等)及加工精度的要求，選用坐標(biāo)的類型。,35,四、分辨率（