數(shù)控機床坐標(biāo)系

1、授課題目數(shù)控機床坐標(biāo)系授課學(xué)時1課時授課形式授課地點授課班級授課人教學(xué)目標(biāo)1 .了解數(shù)控機床坐標(biāo)系的作用；2 .掌握坐標(biāo)和運動方向的命名原則；3掌握機床坐標(biāo)系的規(guī)定4 .能夠熟練應(yīng)用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系定則；5 .掌握坐標(biāo)軸及運動方向的確定。教學(xué)重點內(nèi)容教學(xué)方法1 .熟練應(yīng)用右手笛卡爾宜角坐標(biāo)系定則；2 .掌握坐標(biāo)軸及運動方向的確定。講授法、小組討論法、演示法教學(xué)難點內(nèi)容教學(xué)方法1.掌握坐標(biāo)軸及運動方向的確定。實習(xí)法教學(xué)方法講授法、小組討論法、演示法、實習(xí)法教具機床模型教學(xué)手段多媒體教學(xué)時間分配1 .導(dǎo)入新課（9分鐘）；2 .講授新課（30分鐘）；3 .小結(jié)（5分鐘）；4 .布置作業(yè)（1分鐘）

2、。教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動形式一、導(dǎo)入新課提問：什么是坐標(biāo)系？為了說明質(zhì)點的位置、運動的快慢、方向等，必須選取其坐標(biāo)系。在參照系中，為確定空間一點的位置，按規(guī)定方法選取的有次序的一組數(shù)據(jù)，這就叫做“坐標(biāo)”。在某一問題中規(guī)定坐標(biāo)的方法，就是該問題所用的坐標(biāo)系。坐標(biāo)系的種類很多，常用的坐標(biāo)系有：笛卡爾宜角坐標(biāo)系、平面極坐標(biāo)系、柱面坐標(biāo)系（或稱柱坐標(biāo)系）和球面坐標(biāo)系（或稱球坐標(biāo)系）等。中學(xué)中常用的坐標(biāo)系，為直角坐標(biāo)系，或稱為止交坐標(biāo)系。數(shù)控機床坐標(biāo)系的作用提問：在數(shù)控加工過程中，數(shù)控機床是通過什么來識別工件的加工位置的呢？機床坐標(biāo)系。提問，學(xué)生回答，教師總結(jié)提問，學(xué)生回答,教師總結(jié)為了準(zhǔn)確的描述機床

3、的運動，簡化程序的編制方法及保證記錄數(shù)據(jù)的互換性，目前國際上數(shù)控機床的坐標(biāo)軸和運動方向均已實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。掌握機床坐標(biāo)系，是具備人工設(shè)置編程坐標(biāo)系和機床加工坐標(biāo)系的基礎(chǔ)。那我們應(yīng)該如何去建立機床坐標(biāo)系呢，怎樣去判定機床的運動方向呢？帶著這些問題，我們?nèi)W(xué)習(xí)今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容：數(shù)控機床坐標(biāo)系。二、講授新課（一）、坐標(biāo)和運動方向的命名原則數(shù)控機床的進給運動是相對的，有的是刀具相對于工件運動（如數(shù)控車床），有的是工件相對于刀具運動（如數(shù)控銃床），為了使編程人員能在不知道是刀具移向工件，還是工件移向刀具的情況下，可以確定機床的加工過程，統(tǒng)一規(guī)定：假定刀具相對于靜止的工件運動。（二）、標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系（機床坐標(biāo)系）的

4、規(guī)定在數(shù)控機床上加工零件，機床的動作是由數(shù)控系統(tǒng)的指令來控制。為了確定機床的運動方向和移動距離，就要在機床上建立一個坐標(biāo)系，這個坐標(biāo)系就叫標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系，也叫機床坐標(biāo)系。1 .右手笛卡爾直角坐標(biāo)系教學(xué)過程教師通過多媒體講解，模型演示，學(xué)生分組討論，教師巡回指導(dǎo)數(shù)控機床坐標(biāo)系中XY、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定。如圖2-3所示。它規(guī)定了X、Y、Z三坐標(biāo)軸的關(guān)系：用右手的拇指、食指和中指分別代表XYZ三軸，三個手指互相垂直，所指方向分別為X、Y、Z軸的正方向。圍繞X、Y、Z各軸的回轉(zhuǎn)運動分別用+A+B+C表示，其正方向用右手螺旋定則確定。與+X、+Y、+Z、+C相反的方向用帶”的+X，

5、、+丫/、包、+。表示。圖2-3右手直角坐標(biāo)系2 .刀具運動坐標(biāo)與工件運動坐標(biāo)數(shù)控機床的坐標(biāo)系是機床運動部件進給運動的坐標(biāo)系。由于進給運動可以是刀具相對于工件的運動（車床），也可以是工件相對于刀具的運動（銃床），所以統(tǒng)一規(guī)定：有字母不帶"”的坐標(biāo)表示刀具相對于“靜止”的工件而運動的刀具運動坐標(biāo)；帶"”的坐標(biāo)表示工件相對于“靜止”的刀具而運動的工件運動坐標(biāo)。3 .運動的正方向運動的正方向是使刀具與工件之間距離增大的方向。（三）、X、Y、Z坐標(biāo)軸與正方向的確定1. Z坐標(biāo)軸（1） Z坐標(biāo)軸的運動由傳遞切削力的主軸決定，與主軸軸線平行的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)軸為Z坐標(biāo)軸，其正方向為增加刀具和工

6、件之間距離的方I(2)若機床沒有主軸(刨床)，則Z坐標(biāo)軸垂直與工件裝夾平面。(3)若機床有幾個主軸，可選擇一個垂直與工件裝夾平面的主要軸為主軸，并以它確定Z坐標(biāo)軸。教學(xué)過程教師通過多媒體講解，模型演示，學(xué)生分組練習(xí)，教師巡回指導(dǎo)2. X坐標(biāo)軸(1) X坐標(biāo)軸的運動是水平的，它平行于工件裝夾平面，并垂直于Z坐標(biāo)軸。是刀具或工件定位平面內(nèi)運動的主要坐標(biāo)軸(2)對于工件旋轉(zhuǎn)的機床(車床、磨床)，X坐標(biāo)軸的方向在工件的徑向上，并且平行與橫滑座，刀具離開工件回轉(zhuǎn)中心的方向為X坐標(biāo)軸的正方向。(3)對于刀具旋轉(zhuǎn)的機床(銃床)，若Z坐標(biāo)軸是水平的(臥式銃床)，當(dāng)由主軸向工件看時，X坐標(biāo)軸的正方向指向右方；若

7、Z坐標(biāo)軸是垂直的(立式銃床)，當(dāng)由主軸向立柱看時，X坐標(biāo)軸的正方向指向右方；對于雙立柱的龍門銃床，當(dāng)由主軸向左側(cè)立柱看時，X坐標(biāo)軸的正方向指向右方。(4)對刀具和工件均不旋轉(zhuǎn)的機床(刨床)，X坐標(biāo)平行于主要切削方向，并以該方向為正方向。3. Y坐標(biāo)軸根據(jù)X、Z坐標(biāo)軸，按照右手笛卡兒直角坐標(biāo)系確定。注：如在X、Y、Z主要直線運動之外還有第二組平行于它們的運動,可分別將它們坐標(biāo)定為U>V、W即：-L二產(chǎn)花肝車市小標(biāo)于臼3打鴕控立才京樂史t島立式數(shù)控銃床的坐標(biāo)方向為：Z軸垂直（與主軸軸線重合），向上為正方向；面對機床立柱的左右移動方向為X軸，將刀具向右移動（工作臺向左移動）定義為正方I根據(jù)右手

8、笛卡爾坐標(biāo)系的原則，Y軸應(yīng)同時與Z軸和X軸垂直，且正方向指向床身立柱。臥式升降臺銃床的坐標(biāo)方向為：教學(xué)過程Z軸水平，且向里為正方向（面對工作臺的平行移動方向）；工作臺的平行向左移動方向為X軸正方向；Y軸垂直向上。+Y圖2-5數(shù)控銃床（a）立式；（b）臥式4. 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C軸旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C軸相應(yīng)地表示其軸線平行于X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)運動，可根據(jù)右手螺旋定則來確定（如圖2-3所示）。大拇指的指向為XY、Z軸的正方向。四指彎曲的方向為對應(yīng)的ABC軸的正方向。網(wǎng)l-劉立式5博效控恍度的坐標(biāo)觸£1-2L臥式S粕敬控性康的堂尿*5. .附加坐標(biāo)若機床除有X、Y、Z軸（第一組）主要直線運動

9、外，還有平行于它們的坐標(biāo)運動，則分別命名為U、V、W由（第二組）；若還有第三組運動，則分別命名為P、QR軸。若除了ARC軸（第一組）回轉(zhuǎn)運動外，還有其它回轉(zhuǎn)運動，則命名為DE、F軸等。機床坐標(biāo)系是機床上固有的坐標(biāo)系，是用來確定工件坐標(biāo)系的基本坐標(biāo)系，是確定刀具（刀架）或工件（工作臺）位置的參考系。小結(jié)確定數(shù)控機床坐標(biāo)系時總是假設(shè)工件固定，刀具相對工件運動。標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系采用右手笛卡兒直角定則判斷，直線坐標(biāo)軸X、Y、Z的判定順序是：先Z軸，再X軸，最后按右手定則判定Y軸。Z坐標(biāo)軸的運動由傳遞切削力的主軸決定，與主軸軸線平行的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)軸為Z坐標(biāo)軸。X坐標(biāo)軸的運動是水平的，它平行于工件裝夾平面，并垂直于Z軸。Y坐標(biāo)