數(shù)控車床坐標(biāo)系

1、一、基本坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)軸： 為簡化編程和保證程序的通用性，對(duì)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和方向命名制定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定直線進(jìn)給坐標(biāo)軸用X,Y,Z表示，稱基本坐標(biāo)軸。X,Y,Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾法則確定，如下圖所示圖中大拇指指向X軸的正方向，食指指向Y軸的正方向，中指指向Z軸的正方向。小結(jié)：機(jī)床坐標(biāo)系坐標(biāo)軸應(yīng)遵循的原則運(yùn)動(dòng)方向的確定 刀具相對(duì)與靜止工件而運(yùn)動(dòng)的原則，且刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向。則坐標(biāo)系用加“”的字母表示，按相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，工件運(yùn)動(dòng)的正方向恰好與刀具運(yùn)動(dòng)的正方向相反，則有：+X=-X +Y=-Y +Z=-Z+A=-A +B=-B +C=-C確定機(jī)床坐標(biāo)軸的正方向坐標(biāo)軸方向的確

2、定1、Z軸坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng) 一般取產(chǎn)生切削力的主軸軸線方向?yàn)閆軸方向2、X軸坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng) X軸一般位于平行于工件裝夾面的水平面內(nèi)，且垂直于Z軸，車床上是對(duì)應(yīng)刀架的徑向移動(dòng)方向。3、軸坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng) 軸（車床上通常設(shè)為虛軸）于軸和軸一起構(gòu)成遵循右手笛卡爾坐標(biāo)系。確定機(jī)床坐標(biāo)系各坐標(biāo)軸的具體方位的方法二、 坐標(biāo)系的類型1、機(jī)床坐標(biāo)系 以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立起來的直角坐標(biāo)系稱為機(jī)床坐標(biāo)系。 機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的，它是制造和調(diào)整機(jī)床的基礎(chǔ)，也是設(shè)置工件坐標(biāo)系的基礎(chǔ)。其坐標(biāo)軸及方向按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其坐標(biāo)原點(diǎn)的位置則由各機(jī)床生產(chǎn)廠設(shè)定，一般情況下，不允許用戶隨意變動(dòng)。機(jī)床坐標(biāo)系刀具運(yùn)動(dòng)的參照坐標(biāo)系2、工件坐標(biāo)系 工件

3、坐標(biāo)系也稱編程坐標(biāo)系，專供編程時(shí)使用，選擇 工件上的某一已知點(diǎn)為原點(diǎn)，建立一個(gè)新的坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系。，如下圖所示。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，直到被新的坐標(biāo)系所代替為止。工件坐標(biāo)系編制程序所用的參照坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系的對(duì)比三、各個(gè)基本點(diǎn)及關(guān)系 1、機(jī)床原點(diǎn) 機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)又稱為機(jī)床原點(diǎn)或機(jī)床零點(diǎn)，這是一個(gè)固有的點(diǎn)，通常有機(jī)床制造廠確定。它是數(shù)控車床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床車床原點(diǎn)的位置大多規(guī)定在主軸軸心線與裝夾盤端面的交點(diǎn)上。畫龍點(diǎn)睛2.機(jī)床參考點(diǎn) 數(shù)控裝置通電時(shí)并不知道機(jī)床原點(diǎn)，為了在機(jī)床工作時(shí)正確建立機(jī)床坐標(biāo)系，通常在每個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)范圍內(nèi)

4、設(shè)置一個(gè)機(jī)床參考點(diǎn)（測量起點(diǎn)），機(jī)床啟動(dòng)時(shí)，首先要進(jìn)行機(jī)動(dòng)或手動(dòng)的回參考點(diǎn)，以建立機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床原點(diǎn)實(shí)際上是通過返回（或稱尋找）機(jī)床參考點(diǎn)來確定的。 歸納總結(jié)：機(jī)床開機(jī)后回參考點(diǎn)的目的就是為了找到機(jī)床原點(diǎn)，建立機(jī)床坐標(biāo)系。3、工件編程原點(diǎn) 工件編程原點(diǎn)是由編程人員在編程時(shí)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 。 滿足編程簡單，尺寸換算少，引起的加工誤差少等條件。 對(duì)車床而言，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)一般選在工件軸線與右端面或左端面的交點(diǎn)上。 小結(jié)：為了便于編程所設(shè)定的坐標(biāo)原點(diǎn)4、換刀點(diǎn) 換刀點(diǎn)是零件程序開始加工或是加工過

5、程中相對(duì)與機(jī)床固定原點(diǎn)而設(shè)置的一個(gè)自動(dòng)更換刀具的相關(guān)點(diǎn)，如下圖所示。設(shè)立換刀點(diǎn)的目的是在更換刀具時(shí)讓刀具處于一個(gè)比較安全的區(qū)域。 為了安全換刀所設(shè)的一個(gè)安全點(diǎn)練習(xí)：根據(jù)笛卡爾坐標(biāo)原則，判斷第三軸的正方向。XYY總結(jié)提煉 數(shù)控機(jī)床開機(jī)后，回參考點(diǎn)建立機(jī)床坐標(biāo)系， 建立刀具運(yùn)動(dòng)參照。加工前通過對(duì)刀建立機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系的聯(lián)系，使刀具運(yùn)動(dòng)參照和工件編程尺寸參照統(tǒng)一。從而能夠完成自動(dòng)加工。歸納總結(jié)數(shù)控車床機(jī)床的坐標(biāo)系及機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)的 尋找及其位置數(shù)控車床機(jī)床的坐標(biāo)系及機(jī)床原點(diǎn)編程坐標(biāo)系（工件坐標(biāo)系） 原點(diǎn)的合理位置編程原點(diǎn)，選在機(jī)床原點(diǎn)時(shí)，編程原點(diǎn) 選在工件右端面回轉(zhuǎn)中心原點(diǎn)時(shí)， 結(jié)果是：工件

6、原點(diǎn)， 在右端面比 在機(jī)床原點(diǎn)尺寸數(shù)字更簡， 一目了然。 第一種是：通過對(duì)刀將刀偏值寫入?yún)?shù)從而獲得工件坐標(biāo)系。這種方法操作簡單，可靠性好，它通過刀偏與機(jī)械坐標(biāo)系緊密的聯(lián)系在一起，只要不斷電、不改變刀偏值，工件坐標(biāo)系就會(huì)存在且不會(huì)變，即使斷電，重啟后回參考點(diǎn)，工件坐標(biāo)系還在原來的位置。 第二種是：用G50設(shè)定坐標(biāo)系，對(duì)刀后將刀移動(dòng)到G50設(shè)定的位置才能加工。對(duì)刀時(shí)先對(duì)基準(zhǔn)刀，其他刀的刀偏都是相對(duì)于基準(zhǔn)刀的。 第三種方法是MDI參數(shù)，運(yùn)用G54G59可以設(shè)定六個(gè)坐標(biāo)系，這種坐標(biāo)系是相對(duì)于參考點(diǎn)不變的，與刀具無關(guān)。這種方法適用于批量生產(chǎn)且工件在卡盤上有固定裝夾位置的加工。 FANUC系統(tǒng)確定工件坐

7、標(biāo)系的三種方法:如何尋找和保證？工件原點(diǎn)在所選位置一、直接用刀具試切對(duì)刀 1.用外園車刀先試車一外園，記住當(dāng)前X坐標(biāo)，測量外園直徑后，用X坐標(biāo)減外園直徑，所的值輸入offset界面的幾何形狀X值里。2.用外園車刀先試車一外園端面，記住當(dāng)前Z坐標(biāo)，輸入offset界面的幾何形狀Z值里。二、用G50設(shè)置工件零點(diǎn) 1.用外園車刀先試車一外園，測量外園直徑后，把刀沿Z軸正方向退點(diǎn)，切端面到中心（X軸坐標(biāo)減去直徑值）。2.選擇MDI方式，輸入G50 X0 Z0，啟動(dòng)START鍵，把當(dāng)前點(diǎn)設(shè)為零點(diǎn)。3.選擇MDI方式，輸入G0 X150 Z150 ，使刀具離開工件進(jìn)刀加工。4.這時(shí)程序開頭：G50 X15

8、0 Z150 .。5.注意：用G50 X150 Z150，你起點(diǎn)和終點(diǎn)必須一致即X150 Z150，這樣才能保證重復(fù)加工不亂刀。6.如用第二參考點(diǎn)G30，即能保證重復(fù)加工不亂刀，這時(shí)程序開頭 G30 U0 W0 G50 X150 Z150三、 用工件移設(shè)置工件零點(diǎn) 1.在FANUC0-TD系統(tǒng)的Offset里，有一工件移界面，可輸入零點(diǎn)偏移值。2.用外園車刀先試切工件端面，這時(shí)Z坐標(biāo)的位置如：Z200，直接輸入到偏移值里。3.選擇“Ref”回參考點(diǎn)方式，按X、Z軸回參考點(diǎn)，這時(shí)工件零點(diǎn)坐標(biāo)系即建立。4.注意：這個(gè)零點(diǎn)一直保持，只有從新設(shè)置偏移值Z0，才清除。四、用G54-G59設(shè)置工件零點(diǎn) 1

9、.用外園車刀先試車一外園，測量外園直徑后，把刀沿Z軸正方向退點(diǎn)，切端面到中心。2.把當(dāng)前的X和Z軸坐標(biāo)直接輸入到G54-G59里,程序直接調(diào)用如:G54X50Z50。3.注意:可用G53指令清除G54-G59工件坐標(biāo)系。 Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車床設(shè)置工件零點(diǎn)常用方法要求：加工結(jié)束后，刀具回到起刀點(diǎn)。用G50確定工件原點(diǎn)坐標(biāo)系的確定方法用G50可以確定任意點(diǎn)作為工件原點(diǎn)。但，確定在右端面O3為更方便。例如，O1點(diǎn)，G50 X70 Z70；O2點(diǎn)，G50 X70 Z60；O3點(diǎn)，G50 X70 Z20；20用刀具補(bǔ)償指令Txxxx 設(shè)定工件原點(diǎn)零點(diǎn)用刀具刀尖對(duì)準(zhǔn)右端面OP處，當(dāng)?shù)毒呶挥谟叶嗣嫖恢?，?/p>

10、入Z0，并按測量時(shí)，機(jī)械坐標(biāo)所顯示數(shù)值為： OP點(diǎn)到機(jī)床原點(diǎn)(零點(diǎn))的距離；切外圓后，測量其直徑，該直徑是外圓到回轉(zhuǎn)中心的距離，將該直徑值寫入，并按測量時(shí)所顯示的機(jī)械坐標(biāo)X數(shù)值為：回轉(zhuǎn)中心到機(jī)床原點(diǎn)的距離。所以，等于是將機(jī)床零點(diǎn)偏移了所顯示的數(shù)值后，零點(diǎn)偏到了右端面中心。 數(shù)控車床的編程基礎(chǔ) 數(shù)控車床編程特點(diǎn)一、坐標(biāo)系統(tǒng)機(jī)床坐標(biāo)系:是數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試時(shí)便設(shè)定好的一固定的坐標(biāo)系統(tǒng)。機(jī)床原點(diǎn)在主軸端面中心，參考點(diǎn)在X軸和Z軸的正向極限位置處編程坐標(biāo)系:是在對(duì)圖紙上零件編程時(shí)就建立的，程序數(shù)據(jù)便是基于該坐標(biāo)系的坐標(biāo)值。工件坐標(biāo)系時(shí)編程坐標(biāo)系在機(jī)床上的具體體現(xiàn)。由相應(yīng)的編程指令建立。由對(duì)刀操作建立三者

11、之間的相互聯(lián)系機(jī)床原點(diǎn)、工件原點(diǎn)、參考點(diǎn)a 刀架后置式b 刀架前置式工件原點(diǎn)說明：由于車削加工是圍繞主軸中心前后對(duì)稱的，因此無論是前置還是后置式的，X 軸指向前后對(duì)編程來說并無多大差別。為適應(yīng)笛卡爾坐標(biāo)習(xí)慣，編程繪圖時(shí)按后置式的方式進(jìn)行表示ZX二、直徑編程方式在車削加工的數(shù)控程序中，X 軸的坐標(biāo)值取為零件圖樣上的直徑值的編程方式。與設(shè)計(jì)、標(biāo)注一致、減少換算。如圖所示：圖中A點(diǎn)的坐標(biāo)值為（30，80），B點(diǎn)的坐標(biāo)值為（40,60）。編程方式可由指令指定。也可由參數(shù)設(shè)定。一般默認(rèn)直徑方式。如：華中數(shù)控 G36|直徑編程 G37半徑編程 西門子 G22直徑編程 G23半徑編程XZ三、 絕對(duì)編程與增量編程 數(shù)控編程通常都是按照組成圖形的線段或圓弧的端點(diǎn)的坐標(biāo)來進(jìn)行的。絕對(duì)編程：指令輪廓終點(diǎn)相對(duì)于工件原點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)值的編程方式。增量編程：指令輪廓終點(diǎn)相對(duì)于輪廓起點(diǎn)坐標(biāo)增量的編程方式。有些數(shù)控系統(tǒng)還可采用極坐標(biāo)編程絕對(duì)編程： G01 X100.0 Z50.0; 增量編程 G01 X60.0 Z-100.0;在越來越多車床中X、Z表示絕對(duì)編程U、W表示增量編程允許同一程序段中二者