1、 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系 - - - 杜剛 一、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的作用一、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的作用四、機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系四、機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系(難點(diǎn)難點(diǎn))三、坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)方向的確定三、坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)方向的確定(重點(diǎn)重點(diǎn))二、機(jī)床坐標(biāo)系確定原則二、機(jī)床坐標(biāo)系確定原則一、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的作用一、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的作用 為了確定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)距離，必須在機(jī)床上建立坐標(biāo)為了確定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)距離，必須在機(jī)床上建立坐標(biāo)系，以描述系，以描述刀具刀具和工件工件的的相對位置相對位置及其及其變化關(guān)系變化關(guān)系。n大拇指為x軸，n食指為Y軸，n中指為z軸。1 1）伸出右手的大拇指、食指和

2、中指，并互為）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互為9090，指向?yàn)檎较颉t大拇指代，指向?yàn)檎较颉t大拇指代表表X X坐標(biāo)，食指代表坐標(biāo)，食指代表Y Y坐標(biāo)，中指代表坐標(biāo)，中指代表Z Z坐標(biāo)。坐標(biāo)。2) 2) 圍繞X、Y、Z坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別用A、B、C表示，根據(jù)右手螺旋定則，大拇指的指向?yàn)閄、Y、Z坐標(biāo)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(biāo)A、B、C的正向 。二、二、機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系（標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系）的規(guī)定）的規(guī)定 標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系采用標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系采用右手直角笛卡兒定則右手直角笛卡兒定則數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系確定原則： 1 1、刀具相對靜止工件而運(yùn)動(dòng)的原則、刀具相對靜止工件而運(yùn)動(dòng)的

3、原則 假設(shè)：工件固定，刀具相對工件運(yùn)動(dòng)。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(jī)床的加工過程。 2 2、刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向。、刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向。三、坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)方向的確定1 1、X X、Y Y、Z Z坐標(biāo)軸與正方向的確定坐標(biāo)軸與正方向的確定 判定順序是：先判定順序是：先Z軸，再軸，再X軸，最后按右手定則判定軸，最后按右手定則判定Y軸。軸。（1 1）Z Z坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸 1 1）Z Z坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)由坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)由傳遞切削力的主軸決定傳遞切削力的主軸決定，與主軸平，與主軸平行的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)軸為行的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)軸為Z Z坐標(biāo)軸，其正

4、方向?yàn)樵黾拥毒吆凸ぜ鴺?biāo)軸，其正方向?yàn)樵黾拥毒吆凸ぜg距離的方向。之間距離的方向。（2）X X坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸 1 1）X X坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)是水平的，它平行于工件裝夾面坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)是水平的，它平行于工件裝夾面。2 2）對于）對于工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（車床、磨床車床、磨床），），X X坐標(biāo)的方向在工件的坐標(biāo)的方向在工件的徑向上徑向上，并且平行與橫滑座，并且平行與橫滑座，刀具離開工件回轉(zhuǎn)中心的方向?yàn)榈毒唠x開工件回轉(zhuǎn)中心的方向?yàn)閄 X坐坐標(biāo)的正方向標(biāo)的正方向。3 3）對于）對于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（銑床銑床），），若若Z Z坐標(biāo)軸是垂直的坐標(biāo)軸是垂直的（立式銑立式銑床床），），X X坐標(biāo)

5、軸的正方向指向右方。坐標(biāo)軸的正方向指向右方。（3 3）Y坐標(biāo)軸 根據(jù)根據(jù)X X、Z Z坐標(biāo)軸，按照右手直角笛卡兒坐標(biāo)系確定。坐標(biāo)軸，按照右手直角笛卡兒坐標(biāo)系確定。注：注：如在X、Y、Z主要直線運(yùn)動(dòng)之外還有第二組平行于它們的運(yùn)動(dòng)，可分別將它們坐標(biāo)定為U、V、W。 b 刀架后置式刀架后置式a 刀架前置式刀架前置式四 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系(難點(diǎn)難點(diǎn))(1)機(jī)床坐標(biāo)系與機(jī)床原點(diǎn) 機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)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，機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)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，是確定刀具是確定刀具( (刀架刀架) )或工件或工件( (工作臺(tái)工作臺(tái)) )位置的參考系，并

6、建立在機(jī)床原點(diǎn)上位置的參考系，并建立在機(jī)床原點(diǎn)上。而機(jī)床。而機(jī)床原點(diǎn)一般設(shè)定在各軸正方向上的極限位置。原點(diǎn)一般設(shè)定在各軸正方向上的極限位置。2工件坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系原點(diǎn)(1)(1)工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系編程人員在編程時(shí)設(shè)定的坐標(biāo)系編程人員在編程時(shí)設(shè)定的坐標(biāo)系，也稱為編程坐標(biāo)系。，也稱為編程坐標(biāo)系。(2)(2)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)工件坐標(biāo)系原點(diǎn) 也稱為工件原點(diǎn)或編程原點(diǎn)，由編程人員根據(jù)編程計(jì)算方便性、也稱為工件原點(diǎn)或編程原點(diǎn)，由編程人員根據(jù)編程計(jì)算方便性、機(jī)床調(diào)整方便性、對刀方便性、在毛坯上位置確定的方便性等具體機(jī)床調(diào)整方便性、對刀方便性、在毛坯上位置確定的方便性等具體情況定義在工件上的幾何基準(zhǔn)點(diǎn)，一般

7、為零件圖上最重要的設(shè)計(jì)基情況定義在工件上的幾何基準(zhǔn)點(diǎn)，一般為零件圖上最重要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)。準(zhǔn)點(diǎn)。 工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系坐標(biāo)軸方向一致，原點(diǎn)不同。工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系坐標(biāo)軸方向一致，原點(diǎn)不同。(a) 數(shù)控車床數(shù)控車床 (b) 數(shù)控銑床數(shù)控銑床工件原點(diǎn)選擇：工件原點(diǎn)選擇：n1.1.與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致n2.2.盡量選在尺寸精度高，粗糙度低的工件表面盡量選在尺寸精度高，粗糙度低的工件表面n3.3.最好在工件的對稱中心上最好在工件的對稱中心上n4.4.要便于測量和檢測要便于測量和檢測小 結(jié)： 機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，是用來確定工件坐標(biāo)系的是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，是用來確定工件

8、坐標(biāo)系的基本坐標(biāo)系，基本坐標(biāo)系，是確定刀具是確定刀具( (刀架刀架) )或工件或工件( (工作臺(tái)工作臺(tái)) )位置的參考系。位置的參考系。 確定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系時(shí)總是確定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系時(shí)總是假設(shè)工件固定，刀具相對工假設(shè)工件固定，刀具相對工件運(yùn)動(dòng)件運(yùn)動(dòng)。標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系采用。標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系采用右手直角笛卡兒定則右手直角笛卡兒定則判斷，判斷，直線坐直線坐標(biāo)軸標(biāo)軸X X、Y Y、Z Z的判定順序是：的判定順序是：先先Z Z軸，再軸，再X X軸，最后按右手定軸，最后按右手定則判定則判定Y Y軸軸。Z Z坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)由傳遞切削力的主軸決定，與主軸平行的標(biāo)由傳遞切削力的主軸決定，與主軸平行的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)軸為準(zhǔn)坐

9、標(biāo)軸為Z Z坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸; ;X X坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)是水平的，它平行于工件裝夾面的運(yùn)動(dòng)是水平的，它平行于工件裝夾面; ;Y Y坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸根據(jù)根據(jù)X X、Z Z坐標(biāo)軸，按照右手直角笛卡兒坐標(biāo)系確定坐標(biāo)軸，按照右手直角笛卡兒坐標(biāo)系確定. .各坐標(biāo)軸的正方向?yàn)楦髯鴺?biāo)軸的正方向?yàn)樵黾拥毒吆凸ぜg距離的方向增加刀具和工件之間距離的方向； 機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)是指在機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定點(diǎn)，是數(shù)控是指在機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定點(diǎn)，是數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)；機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)； 機(jī)床參考點(diǎn)機(jī)床參考點(diǎn)對機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)是已知值，既可根據(jù)機(jī)床對機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)是已知值，既可根據(jù)機(jī)床參考點(diǎn)