數(shù)控機床的坐標(biāo)系

1、數(shù)控機床的坐標(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 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 驗驗修修 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)控編程中各個階段的工作。 零件圖樣工藝人員夾具表機床表刀具表工藝規(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)控機床在加工時，坐標(biāo)系頁面上一般都顯示四個坐標(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）和機床坐標(biāo)系。在數(shù)控編程時，需要重點掌握和了解的是機床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系。1. 機床坐標(biāo)系機床坐標(biāo)系是機床上固有的坐標(biāo)系，它是制造、調(diào)整機床的基礎(chǔ)，也是建立工件坐標(biāo)系的基礎(chǔ)。機床坐標(biāo)系在出廠前已經(jīng)調(diào)整好，一般情況下，不允許用戶進行變動。機床坐標(biāo)系的原點(一般用M表示)也叫機床零點。機床零點M是建立其它坐標(biāo)系的基準(zhǔn)。不同的機床，機床的零點的位置也不同。機床零點一般不能直接測量，所以在設(shè)計機床時就設(shè)定一個與機床零點有固定位置關(guān)系的點，這個點叫機床參考點（一般用R表示），通過讓機床返回參考點來建

3、立起數(shù)控機床的坐標(biāo)系。4機床原點的設(shè)置 機床原點是指在機床上設(shè)置的一個固定點，即機床坐標(biāo)系的原點。它在機床裝配、調(diào)試時就已確定下來，是數(shù)控機床進行加工運動的基準(zhǔn)參考點。（1）數(shù)控車床的原點在數(shù)控車床上，機床原點一般取在卡盤端面與主軸中心線的交點處。同時，通過設(shè)置參數(shù)的方法，也可將機床原點設(shè)定在X、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上。 5機床參考點 機床參考點是用于對機床運動進行檢測和控制的固定位置點。 機床參考點的位置是由機床制造廠家在每個進給軸上用限位開關(guān)精確調(diào)整好的，坐標(biāo)值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。因此參考點對機床原點的坐標(biāo)是一個已知數(shù)。 通常在數(shù)控銑床上機床原點和機床參考點是重合的；而在數(shù)控車床上機床參考

4、點是離機床原點最遠的極限點。下圖為數(shù)控車床的參考點與機床原點。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)系時不必考慮工件毛坯在機床上的實際裝夾位置。如下圖所示，其中O2即為編程坐標(biāo)系原點。7 編程原點是根據(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。 編程原點應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計基準(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。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為基準(zhǔn)所建立的坐標(biāo)系。 加工原點也稱為程序原

5、點，是指零件被裝夾好后，相應(yīng)的編程原點在機床坐標(biāo)系中的位置。92、加工坐標(biāo)系的設(shè)定在機床坐標(biāo)系中直接設(shè)定加工原點。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03。（1）加工坐標(biāo)系的選擇 編程原點設(shè)置在工件軸心線與工件底端面的交點上。設(shè)工作臺工作面尺寸為800mm320mm，若工件裝夾在接近工作臺中間處，則確定了加工坐標(biāo)系的位置，其加工原點03就在距機床原點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)一號工件坐標(biāo)系，其余以此類

6、推。可在MDI 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O3，將其坐標(biāo)值X3=-345.700mm,Y3=-196.220mm,Z3=-53.165mm10數(shù)控機床的坐標(biāo)系數(shù)控機床的坐標(biāo)系 11n 進給運動坐標(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)控機床的每個進給軸進給軸(直線進給、圓進給) 定義為坐標(biāo)系中的一個坐標(biāo)軸。n數(shù)控機床坐標(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：直線進給運動的坐標(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)動的圓進給坐標(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動的方向。 編程時不必知道機床運動的具體配置，就能正確地進行編程。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)平行主軸軸線的進給軸。 n沒有主軸或有多個主軸： 垂直于工件裝夾面的方向為Z坐標(biāo)。 n主軸能擺動：n在擺動的范圍內(nèi)只與標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系中的某一坐標(biāo)平行時，則這個坐標(biāo)便是Z坐標(biāo)；n若在擺動的范圍內(nèi)與多個坐標(biāo)平行，則取垂直于工件裝夾面的方向為Z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：刀具遠離工件的方規(guī)定：刀具遠離工件的方向。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，X坐 標(biāo)的正方向指向右邊。+X18Z軸鉛直（立式）（立式）：單立柱機床，從刀具向立柱看時，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)的機床上（車床、磨床等），X軸的運動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方向為食指指向。n右手螺旋法則：在X Z平面，姆指之

9、外四指從Z抓向X，姆指所指的方向為+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機床原點與機床坐標(biāo)系 n機床原點n機床坐標(biāo)系的零點。這個原點是在機床調(diào)試完成后便確定了，是機床上固有的點。n機床原點的建立：用回零方式建立。n機床原點建立過程實質(zhì)上是機床坐標(biāo)系建立過程28n機床坐標(biāo)系n以機床原點為坐標(biāo)系原點的坐標(biāo)系，是機床固有的坐標(biāo)系，它具有唯一性。n機床坐標(biāo)系是數(shù)控機床中所建立的

10、工件坐標(biāo)系的參考坐標(biāo)系。注意：機床坐標(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工件原點與工件坐標(biāo)系n工件原點：為編程方便在零件、工裝夾具上選定的某一點或與之相關(guān)的點。該點也可以是對刀點重合。n工件坐標(biāo)系：以工件原點為零點建立的一個坐標(biāo)系，編程時，所有的尺寸都基于此坐標(biāo)系計算。n工件原點偏置：工件隨夾具在機床上安裝后，工件原點與機床原點間的距離。n現(xiàn)代數(shù)控機床均可設(shè)置多個工件坐標(biāo)系，在加工時通過G指令進行轉(zhuǎn)換。 30Y軸偏置量X軸偏置量工件原點Z軸偏置量Y軸機床原點X軸Z軸臥式數(shù)控機床的坐標(biāo)系X軸Z軸偏置量Y軸Y軸偏置量X軸偏置量機床原點工件原點立式數(shù)控機床的坐標(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：工件所有點的坐標(biāo)值基于某一坐標(biāo)系（機床或工件） 零點計量的編程方式。n相對坐標(biāo)編程：運動軌跡的終點坐標(biāo)值是相對于起點計量的編程方式（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