數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系

1、數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)1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) 分 析分 析零 件零 件圖 樣圖 樣和 制和 制定 工定 工藝 方藝 方案案 數(shù)數(shù) 學(xué)學(xué) 處處 理理 編編 寫寫 程程 序序 程程 序序 校校 驗(yàn)驗(yàn)修修 改改22、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完成數(shù)控編程中各個(gè)階段的工作。 零件圖樣工藝人員夾具表機(jī)床表刀具表工藝規(guī)程編程人員加工程序初稿加工程序修 改編程

2、手冊3數(shù)控機(jī)床在加工時(shí)，坐標(biāo)系頁面上一般都顯示四個(gè)坐標(biāo)系：相對坐標(biāo)系、剩余坐標(biāo)系、絕對坐標(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），通過讓機(jī)床返回參考點(diǎn)來建

3、立起數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系。4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，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。 5機(jī)床參考點(diǎn) 機(jī)床參考點(diǎn)是用于對機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測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

4、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)。6編程坐標(biāo)系編程坐標(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)。7 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)。8加工坐標(biāo)系加工坐標(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

5、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。92、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對應(yīng)一號(hào)工件坐標(biāo)系，其余以此類

6、推?？稍贛DI 方式的參數(shù)設(shè)置頁面中，設(shè)定加工坐標(biāo)系。如對已選定的加工原點(diǎn)O3，將其坐標(biāo)值X3=-345.700mm,Y3=-196.220mm,Z3=-53.165mm10數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系 11n 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系 ISOISO和中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：和中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：n數(shù)控機(jī)床的每個(gè)進(jìn)給軸進(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。n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)；12n基本坐標(biāo)系基本坐標(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。n回轉(zhuǎn)坐標(biāo)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

7、法則而定。13q 坐標(biāo)軸方向：坐標(biāo)軸方向：定義為刀具相對工件運(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。q 附加坐標(biāo)軸：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。 14nZ坐標(biāo)（軸）n方位方位 nZ坐標(biāo)平行主軸軸線的進(jìn)給軸。 n沒有主軸或有多個(gè)主軸： 垂直于工件裝夾面的方向?yàn)閆坐標(biāo)。 n主軸能擺動(dòng)：n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)；n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)。15立式5軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系nZ坐標(biāo)坐標(biāo)正方向正方向規(guī)定：刀具遠(yuǎn)離工件的方規(guī)定：刀具遠(yuǎn)離工件的方向。向。1617

8、nX坐標(biāo) n在刀具旋轉(zhuǎn)刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床上（銑床、鉆床、鏜床等）。nZ軸水平（臥式）（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。+X18Z軸鉛直（立式）（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；立式5軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系+X+X19+X20n在工件旋轉(zhuǎn)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。21nY坐標(biāo) n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。n右手定則：大姆指指向+X，中指指向+Z，則+Y方向?yàn)槭持钢赶?。n右手螺旋法則：在X Z平面，姆指之

9、外四指從Z抓向X，姆指所指的方向?yàn)?y。 22立、臥式數(shù)控銑床立、臥式數(shù)控銑床23龍門數(shù)控銑床龍門數(shù)控銑床245. 回轉(zhuǎn)坐標(biāo) A、B、C 25立式5軸數(shù)控銑床的坐標(biāo)系6. 輔助坐標(biāo) U、V、W 26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。27n機(jī)床原點(diǎn)與機(jī)床坐標(biāo)系 n機(jī)床原點(diǎn)n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)。n機(jī)床原點(diǎn)的建立：用回零方式建立。n機(jī)床原點(diǎn)建立過程實(shí)質(zhì)上是機(jī)床坐標(biāo)系建立過程28n機(jī)床坐標(biāo)系n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。n機(jī)床坐標(biāo)系是數(shù)控機(jī)床中所建立的

10、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。29n工件原點(diǎn)與工件坐標(biāo)系n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)也可以是對刀點(diǎn)重合。n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。n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。n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G指令進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 30Y軸偏置量X軸偏置量工件原點(diǎn)Z軸偏置量Y軸機(jī)床原點(diǎn)X軸Z軸臥式數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系X軸Z軸偏置量Y軸Y軸偏置量X軸偏置量機(jī)床原點(diǎn)工件原點(diǎn)立式數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系Z軸31三、絕對坐標(biāo)編程和相對坐標(biāo)編程 n定義 n絕對坐標(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。n相對坐標(biāo)編程：運(yùn)動(dòng)軌跡的終點(diǎn)坐標(biāo)值是相對于起點(diǎn)計(jì)量的編程方式（增量坐標(biāo)編程）。32絕對坐標(biāo)絕對坐標(biāo)增量坐標(biāo)增量坐標(biāo)X25 Y50X15 Y2533n表達(dá)方式：G90/G91； X.Y.Z絕對，U.V.W相對 n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。 34四、分辨率