數(shù)控機床及裝備

第二章：數(shù)控機床及設備第一節(jié)：數(shù)控機床及坐標系第二節(jié)：常用坐標系第三節(jié)：數(shù)控加工常用裝備第一節(jié)：數(shù)控機床及坐標系

概述

數(shù)控加工中，對零件上某一位置的描述是通過坐標來完成的。零件上任何一個位置都可以參照某一個基準點，準確地用坐標描述，這個基準點常被稱為坐標系原點。進行數(shù)控加工之前，必須建立適當?shù)淖鴺讼?。而且?shù)控機床的用戶、數(shù)控機床制造廠及數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠也必須要有一個統(tǒng)一的坐標系標準。

統(tǒng)一規(guī)定數(shù)控機床坐標軸及其運動的方向，可使編程方便，也給維修和使用帶來極大的方便。ISO和我國都擬定了命名的標準。一、數(shù)控機床坐標系的作用數(shù)控機床坐標系是為了確定工件在機床中的位置，機床運動部件特殊位置及運動范圍，即描述機床運動，產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息而建立的幾何坐標系。通過機床坐標系的建立，可確定機床位置關系，獲得所需的相關數(shù)據(jù)。

第一節(jié)：數(shù)控機床及坐標系二、標準坐標系（機床坐標系）的規(guī)定

標準坐標系采用右手直角笛卡兒定則?；咀鴺溯Sx、Y、z的關系及其正方向用右手直角定則判定。拇指為x軸，食指為Y軸，中指為z軸，圍繞x、Y、z各軸的回轉(zhuǎn)運動及其正方向+A、+B、+C分別用右手螺旋定則判定，拇指為x、Y、z的正向，四指彎曲的方向為對應的A、B、C的正向。

第一節(jié)：數(shù)控機床及坐標系拇指為x軸，食指為Y軸，中指為z軸1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互為90°。則大拇指代表X坐標，食指代表Y坐標，中指代表Z坐標。2)大拇指的指向為X坐標的正方向，食指的指向為Y坐標的正方向，中指的指向為Z坐標的正方向。3)圍繞X、Y、Z坐標旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標分別用A、B、C表示，根據(jù)右手螺旋定則，大拇指的指向為X、Y、Z坐標中任意軸的正向，則其余四指的旋轉(zhuǎn)方向即為旋轉(zhuǎn)坐標A、B、C的正向。第一節(jié)：數(shù)控機床及坐標系刀具相對靜止工件運動的原則

這一原則使編程人員能在不知道是刀具移近工件還是工件移近刀具的情況下，就能根據(jù)零件圖樣確定機床的加工過程。當工件運動時，在坐標軸符號上加“′”表示。

第一節(jié)：數(shù)控機床及坐標系(1)不論機床的具體結(jié)構，一律看作是工件相對靜止，刀具運動。ISO標準規(guī)定：(3)增大工件與刀具之間距離的方向為坐標軸正方向。(2)

機床的直線坐標軸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。第一節(jié)：數(shù)控機床及坐標系三、坐標軸運動方向的確定1、X、Y、Z坐標軸與正方向的確定

（1）Z坐標軸3）若機床有幾個主軸，可選擇一個垂直與工件裝夾面的主要軸為主軸，并以它確定Z坐標軸。

1）Z坐標軸的運動由傳遞切削力的主軸決定，與主軸平行的標準坐標軸為Z坐標軸，其正方向為增加刀具和工件之間距離的方向。2）若機床沒有主軸（刨床），則Z坐標軸垂直與工件裝夾面。第一節(jié)：數(shù)控機床及坐標系（2）X坐標軸

4）對刀具和工件均不旋轉(zhuǎn)的機床（刨床），X坐標平行于主要切削方向，并以該方向為正方向。

1）X坐標軸的運動是水平的，它平行于工件裝夾面，是刀具或工件定位平面內(nèi)的運動的主要坐標軸。2）對于工件旋轉(zhuǎn)的機床（車床、磨床），X坐標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坐標的正方向。3）、對于刀具旋轉(zhuǎn)的機床（銑床），若Z坐標軸是水平的（臥式銑床），當由主軸向工件看時，X坐標軸的正方向指向右方；若Z坐標軸是垂直的（立式銑床），當由主軸向立柱看時，X坐標軸的正方向指向右方；第一節(jié)：數(shù)控機床及坐標系（3）Y坐標軸

根據(jù)X、Z坐標軸，按照右手直角笛卡兒坐標系確定。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，可分別將它們坐標定為U、V、W。

第一節(jié)：數(shù)控機床及坐標系（四）附加坐標系對于直線運動，通常建立的附加坐標系有：

指定平行于X、Y、Z的坐標軸可以采用的附加坐標系：第二組U、V、W坐標，第三組P、Q、R坐標。

如果還有平行或不平行于A、B、C的第二回轉(zhuǎn)運動，可指定為D、E和F。

指定不平行于X、Y、Z的坐標軸也可以采用的附加坐標系：第二組U、V、W坐標，第三組P、Q、R坐標。第一節(jié)：數(shù)控機床及坐標系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）定義為正方向；根據(jù)右手笛卡爾坐標系的原則，Y軸應同時與Z軸和X軸垂直，且正方向指向床身立柱。立式數(shù)控銑床的坐標方向為：第一節(jié)：數(shù)控機床及坐標系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。臥式升降臺銑床的坐標方向為：第一節(jié)：數(shù)控機床及坐標系2、旋轉(zhuǎn)運動

旋轉(zhuǎn)運動A、B、C相應地表示其軸線平行于X、Y、Z的旋轉(zhuǎn)運動，其正方向按照右旋螺紋旋轉(zhuǎn)的方向。第一節(jié)：數(shù)控機床及坐標系主軸正旋轉(zhuǎn)方向：從主軸尾端向前端(裝刀具或工件端)看順時針方向旋轉(zhuǎn)為主軸正旋轉(zhuǎn)方向?qū)τ谄胀ㄅP式數(shù)控車床，主軸的正旋轉(zhuǎn)方向與C軸正方向相同3、主軸正旋轉(zhuǎn)方向與c軸正方向的關系對于鉆、鏜、銑加工中心機床，主軸的正旋轉(zhuǎn)方向為右旋螺紋進入工件的方向，與c軸正方向相反第一節(jié)：數(shù)控機床及坐標系

一般來說，數(shù)控機床加工零件的過程是通過機床、刀具和工件三者的協(xié)調(diào)運動完成的；而坐標系正是起這種協(xié)調(diào)作用的。它能保證各部分按照一定的順序運動而不至于互相干涉。數(shù)控加工中常用到兩個坐標系和一個參考點，即：1、機床坐標系；2、工件坐標系；3、刀具參考點工件安裝在機床的工作臺上，其相對位置是通過機床坐標系確定的；而刀具相對于工件的運動時通過工件坐標系確定的；刀具參考點則代表了刀具與工件的接觸點。第二節(jié)：常用坐標系1．機床坐標系與機床原點、機床參考點(1)機床坐標系機床坐標系是機床上固有的坐標系，是用來確定工件坐標系的基本坐標系，是確定刀具(刀架)或工件(工作臺)位置的參考系，并建立在機床原點上。第二節(jié)：常用坐標系(2)機床原點現(xiàn)代數(shù)控機床都有一個基準位置，稱為機床原點，是機床制造商設置在機床上的一個物理位置，其作用是使機床與控制系統(tǒng)同步，建立測量機床運動坐標的起始點。

機床坐標系原點是指在機床上設置的一個固定點，即機床原點。它在機床裝