數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系

一、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的作用

描述機(jī)床的運(yùn)動，產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息。

二、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系確定的依據(jù)—JB3051-8〔ISO841〕

為簡化程序編制，保證數(shù)據(jù)的互換性。4.3數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系1.

4.2.1數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系1.機(jī)床坐標(biāo)系定義為了確定機(jī)床的運(yùn)動方向和移動距離，需要在機(jī)床上建立一個坐標(biāo)系，這就是機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床坐標(biāo)系是為了確定工件在機(jī)床上的位置、機(jī)床運(yùn)動部件的特殊位置(如換刀點、參考點)以及運(yùn)動范圍(如行程范圍、保護(hù)區(qū))等而建立的幾何坐標(biāo)系，是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系。2.

數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系：右手笛卡兒直角坐標(biāo)系。

直線坐標(biāo)XYZ旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)ABC附加坐標(biāo)UVW3.

假定刀具相對于固定的工件運(yùn)動

2.機(jī)床相對運(yùn)動確實定

4.第二節(jié)編程的根底知識說明：加工過程中不管是刀具移動還是工件移動，一律假定工件靜止不動，而刀具在移動，并規(guī)定刀具遠(yuǎn)離工件的運(yùn)動方向為坐標(biāo)軸的正方向。編程人員在不知道機(jī)床加工時是刀具移動還是工件移動的情況下，可以根據(jù)零件圖紙確定機(jī)床的加工工藝過程。如果把刀具看作靜止不動，工件移動，那么在坐標(biāo)軸的字母上加“′〞；加“′〞字母表示的工件運(yùn)動正方向與不加“′〞表示的刀具運(yùn)動正方向相反。+X=?X’+Y=?Y’+Z=?Z’+A=?A’+B=??B’+C=?C’5.

1.正方向確實定原那么：刀具遠(yuǎn)離工件的方向為各坐標(biāo)軸的正方向，反之那么為負(fù)方向。

3.運(yùn)動方向的規(guī)定6.一、坐標(biāo)軸及其運(yùn)動方向

確定原那么●不管機(jī)床的具體結(jié)構(gòu)是工件靜止、刀具運(yùn)動，或是工件運(yùn)動、刀具靜止，在確定坐標(biāo)系時一律看作是工件相對靜止，刀具產(chǎn)生運(yùn)動●機(jī)床的直線運(yùn)動X、Y、Z采用右手直角坐標(biāo)系〔見圖〕●X、Y、Z的正向是使工件尺寸增大的方向7.第二節(jié)編程的根底知識〔2〕機(jī)床坐標(biāo)系確實定方法順序：先確定Z軸，再確定X軸，最后確定Y軸。1〕Z坐標(biāo)將平行于機(jī)床主軸的刀具運(yùn)動坐標(biāo)定義為Z坐標(biāo)。所謂主軸是指產(chǎn)生切削動力的軸，例如銑床、鉆床、鏜床上的刀具旋轉(zhuǎn)軸和車床上的工件旋轉(zhuǎn)軸。當(dāng)機(jī)床有幾個主軸時，選一個垂直工件裝卡面的主軸為Z軸當(dāng)機(jī)床沒有主軸時，選與裝卡工件的工作臺面相垂直的直線為Z軸.正方向：取刀具遠(yuǎn)離工件的方向為正方向如立式銑床，主軸箱的上、下或主軸本身的上、下即可定為Z軸，且是向上為正；假設(shè)主軸不能上下動作，那么工作臺的上、下便為Z軸，此時工作臺向下運(yùn)動的方向定為正向。8.

(2)X軸：X軸為水平方向且垂直于Z軸并平行于工件裝面。

①工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)床(車床、磨床):X軸在工件徑向上，平行于橫滑座。

X軸正方向：為刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向。

3.運(yùn)動方向的規(guī)定9.

②刀具旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)床(如銑床、鏜床):

X軸：為水平的、平行于工件裝夾面的坐標(biāo)軸。

立式：

正方向：從主軸向立柱看，立柱右方為正。

X軸:為水平的、平行于工件裝夾平面的坐標(biāo)軸。

臥式：正方向：從主軸向工件看，工件右方為正。③對于無主軸的機(jī)床(如刨床)，X軸正方向平行于切削方向。

(3)Y軸：Y軸與X、Z軸垂直。當(dāng)X、Z軸確定后，按右手法那么確定Y軸正方向。3.運(yùn)動方向的規(guī)定10.

臥式車床的坐標(biāo)系11.第二節(jié)編程的根底知識臥式銑床坐標(biāo)系立式銑床坐標(biāo)系12.4〕A、B、C坐標(biāo)A、B、C坐標(biāo)分別為繞X、Y、Z坐標(biāo)的回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動坐標(biāo)，確定X、Y、Z坐標(biāo)的正方向后，可按右手螺旋定那么來確定A、B、C坐標(biāo)的正方向。5〕附加運(yùn)動坐標(biāo)X、Y、Z為機(jī)床的主坐標(biāo)系或稱第一坐標(biāo)系；如除第一坐標(biāo)系以外還有平行于主坐標(biāo)系的其它坐標(biāo)系那么稱為附加坐標(biāo)系。附加的第二坐標(biāo)系命名為Ｕ、Ｖ、Ｗ。附加的第三坐標(biāo)系命名為P、Q、Ｒ。13.第二節(jié)編程的根底知識6.絕對坐標(biāo)系與相對坐標(biāo)系(1)絕對坐標(biāo)系

所有坐標(biāo)值均從坐標(biāo)原點計量的坐標(biāo)系，在這個坐標(biāo)系中移動的尺寸稱為絕對坐標(biāo)，所用的編程指令稱為絕對指令。絕對坐標(biāo)常用X、Y、Z代碼表示。(2)增量坐標(biāo)系

運(yùn)動軌跡的終點坐標(biāo)值相對于起點計量的坐標(biāo)系，其坐標(biāo)原點是移動的，在這個坐標(biāo)系中移動的尺寸稱為增量坐標(biāo)，也叫增量尺寸，所用的編程指令稱為增量指令。增量坐標(biāo)常用U、V、W代碼表示。說明：同樣的加工軌跡，既可用絕對編程也可用相對編程，或者二者混用；采用恰當(dāng)?shù)木幊谭绞?，可以大大簡化程序的編寫。因此，實際編程時應(yīng)根據(jù)使用狀況選用適宜的編程方式。14.第二節(jié)編程的根底知識例：如圖加工直線AB，在絕對坐標(biāo)系中表示B點坐標(biāo)值：XB＝30，YB＝50；在增量坐標(biāo)系中表示B點坐標(biāo)值為：UB＝20，VB＝3015.

4.3.2工件坐標(biāo)系(編程坐標(biāo)系)工件坐標(biāo)系的原點就是工件原點，也叫做工件零點。與機(jī)床坐標(biāo)系不同，工件坐標(biāo)系是人為設(shè)定的，坐標(biāo)軸的方向應(yīng)與機(jī)床坐標(biāo)系一致,并且與之有確定的尺寸關(guān)系。選擇工件坐標(biāo)系的原點的一般原那么是：1．盡量選在工件圖樣的基準(zhǔn)上，便于計算，減少錯誤，以利于編程。2．盡量選在尺寸精度高，粗糙度值低的工件外表上，以提高被加工件的加工精度。3．要便于測量和檢驗。4．對于對稱的工件，最好選在工件的對稱中心上。5．對于一般零件，選在工件外輪廓的某一角上。6．Z軸方向的原點，一般設(shè)在工件外表。16.

4.3.3加工坐標(biāo)系1、加工坐標(biāo)系確實定加工坐標(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點，是指零件被裝夾好后，相應(yīng)的編程原點在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。17.

1.機(jī)床原點機(jī)床坐標(biāo)系的原點，即機(jī)床根本坐標(biāo)系的原點，它是一個被確定的點，稱為機(jī)床零點或機(jī)械零點(M)。它是機(jī)床上的一個固定的點，由制造廠家確定。數(shù)控車床的機(jī)床原點多定在主軸前端面的中心。數(shù)控銑床的機(jī)床原點多定在進(jìn)給行程范圍的正極限點處，但也有的設(shè)置在機(jī)床工作臺中心，使用前可查閱機(jī)床用戶手冊。4.4數(shù)控機(jī)床上的有關(guān)點18.

機(jī)床原點的設(shè)置〔車床〕：多定在主軸前端面的中心。

4.4數(shù)控機(jī)床上的有關(guān)點機(jī)床原點19.

機(jī)床原點的設(shè)置〔銑床〕：多定在進(jìn)給行程范圍的正極限點處4.4數(shù)控機(jī)床上的有關(guān)點20.

2.工件坐標(biāo)系原點工件坐標(biāo)系的原點，也叫編程零點。一般選擇原那么：(1)工件零點選在工件圖樣的尺寸基準(zhǔn)上；(2)能使工件方便地進(jìn)行裝夾、測量和檢驗；(3)工件零點盡量選在尺寸精度比較高、粗糙度比較低的工件外表上；(4)對于有對稱幾何形狀的零件，工件零點最好選在對稱中心點上。21.

工件隨夾具安裝在機(jī)床上，這時測得的工件原點與機(jī)床原點間的距離稱作工件原點偏置。然后用MDI方式將其輸入到數(shù)控系統(tǒng)的工件坐標(biāo)系偏置值存儲器中。加工時，工件原點偏置量自動加到工件坐標(biāo)系上，使機(jī)床實現(xiàn)準(zhǔn)確的坐標(biāo)運(yùn)動。因此，編程人員可以不考慮工件在機(jī)床上的安裝位置，直接按圖樣尺寸編程。22.

3.機(jī)床參考點參考點(或機(jī)床原點)是用于對機(jī)床工作臺(或滑板)與刀具相對運(yùn)動的測量系統(tǒng)進(jìn)行定標(biāo)與控制的點。一般都是設(shè)定在各軸正向行程極限點的位置上。該位置是在每個軸上用擋塊和限位開關(guān)精確地預(yù)先調(diào)整好的，它相對于機(jī)床原點的坐標(biāo)是一個數(shù)，一個固定值。每次開機(jī)啟動后，或當(dāng)機(jī)床因意外斷電、緊急制動等原因停機(jī)而重新啟動時，都應(yīng)該先讓各軸返回參考點，進(jìn)行一次位置校準(zhǔn)，以消除上次運(yùn)動所帶來的位置誤差。4.4數(shù)控機(jī)床上的有關(guān)點23.為什么要返回參考點？數(shù)控機(jī)床開機(jī)時，必須先回零，即確定機(jī)床原點，而確定機(jī)床原點的運(yùn)動就是刀架返回參考點的操作，這樣通過確認(rèn)參考點，就確定了機(jī)床原點。只有機(jī)床參考點被確認(rèn)后，刀具〔或工作臺〕移動才有基準(zhǔn)。在機(jī)床通電后，要在機(jī)床上建立唯一的坐標(biāo)系，而大多數(shù)數(shù)控機(jī)床的位置反響系統(tǒng)都使用增量式的旋轉(zhuǎn)編碼器或者增量式的光柵尺作為反響元件，因而機(jī)床在通電開機(jī)后，無法確定當(dāng)前在機(jī)床坐標(biāo)系中的真實位置，所以都必須首先返回參考點，從而確定機(jī)床的坐標(biāo)系原點。24.

第3章數(shù)控加工程序編制根底及數(shù)學(xué)處理機(jī)床參考點〔車床〕25.用刀具體上與零件外表形成有密切關(guān)系的理想的或假想的點來描述刀具位置；對刀時，必須使加工起點與刀具上的刀位點重合；不同刀具的刀位點各有不同1.刀位點〔用以確定刀具位置的參考點〕4.4.2刀位點和對刀點26.

鏜刀鉆頭立銑刀、端銑刀面銑刀指狀銑刀球頭銑刀車刀27.

2.對刀點及其位置確實定對刀點：可指刀具相對于工件運(yùn)動的起點。對刀點可以是工件或夾具上的點，或者與它們相關(guān)的易于測量的點。對刀點確定之后，機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的相對關(guān)系就確定了。選擇對刀點的原那么如下：(1)便于數(shù)學(xué)處理(基點和節(jié)點的計算)和程序編制簡單；(2)在機(jī)床上容易找正；(3)加工過程中便于測量檢查；(4)引起的加工誤差小。4.4.2刀位點和對刀點28.

1.起刀點起刀點是指刀具起始運(yùn)動的刀位點，亦即程序開始執(zhí)行時的刀位點。當(dāng)用夾具時常與工件零點有固定聯(lián)系尺寸的圓柱銷等進(jìn)行對刀，這時那么用對刀點作為起刀點。2.下刀點工件上刀具開始切入的點。輪廓突出的角〔角平分線〕或者直線和圓弧的