数控机床的坐标轴及各轴确立(课堂PPT)

+Z
笛卡尔直角坐标系统
右手直角坐标系（笛卡尔坐标系） 围绕X、Y、Z轴旋转的旋转进给坐标轴A、B、C则按 右手螺旋定则判定。
大拇指指向+ X、+Y、+Z坐 标轴的方向，则其余四指的 旋转方向即为+A、+B、+C
的方向。
+Y
+B +Y
+C +Z
+X
+X
+ X、 +Y 或+ Z
+A +A、+B 或 +C
数控机床坐标轴及各轴确立
情境二、数控机床的坐标轴和坐标系
1、 数控机床坐标轴和坐标系概述
基本坐标系
数控机床采用在坐标系中描述刀具与工件之间的相对运动轨迹， 这个坐标系是依据空间右手直角笛卡尔坐标系的原则建立的， 称为基本坐标系。
基本坐标轴
基本坐标系中三个坐标轴，称为基本坐标轴。 分别用X、Y、Z表示。
A、B、C旋转坐标轴
+Z
+Y +C/
+X/
+Z
+A +C/
+X/
+Y
立式5轴数控铣床的坐标系
附加坐标轴
如果在基本的直角坐标轴X、Y、Z之外，还有其他轴线平行于X、 Y、Z，则附加的直角坐标系指定为U、V、W和P、Q、R。
主坐标或第一坐标系：X、Y、Z 第二组附加坐标：U、V、W 第三组附加坐标：P、Q、R 旋转坐标：D、E
龙门式轮廓铣床
Y坐标轴
利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法 则，确定Y坐标的正方向。
✓右手定则：大姆指指向+X，中指指向+Z，则+Y方向为 食指指向 ✓右手螺旋法则：在X Z平面，从Z至X，姆指所指的方向 为+y。
立、卧式数控铣床
+Z
+Y
+Z
+X
+X/
+Y
龙门数控铣床
+Z +Y +X/
Z坐标轴
对于铣床、镗床、钻
+Z
床等是带动刀具旋转
的轴；
铣床+z轴
Z坐标轴
车床、磨床等是 带动工件旋转的轴,其 方向是平行于主轴轴 线，远离工件方向为 正方向。
车床Z轴方向的确定
X坐标轴
定义： X轴为水平方向且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。 正方向：取刀具远离工件的方向为正方向
X坐标轴
对于工件旋转的机床 （如车床、磨床等）， X坐标是工件的径向 且平行于横向拖板， 刀具远离回转中心 是正向。
+Z
+X/
+Y
立式5轴数控铣床的坐标系
Z X
立式车床的坐标系
卧式铣床的坐标系
Y
Z
X
A、B、C旋转坐标轴
绕X.Y.Z轴转动的圆进给坐标轴分别用A.B.C表示，坐标轴相互关 系由右手螺旋法则而定
+Y
+Y
+B
¡ +Z ¯
¡
+X ¯
+X
+X +Y +Z
+C
+A
+Z
¡ +Y ¯
+A +B
+C
+X
+Z
右手直角坐标系（笛卡尔坐标系）
X、Y、Z直线进给坐标系按右手定则规定
伸出右手的拇指、食指和中指，并 互成90度，拇指代表X坐标轴，食 指代表Y坐标轴，中指代表Z坐标 轴，拇指、食指和中指的指向分别 代表X、Y、Z坐标轴的正方向。
+Y
+B +Y
+C +Z
+X
+X
+ X、 +Y 或+ Z
+A +A、+B 或 +C
+Z
笛卡尔直角坐标系统
刀具运动坐标与工件运动坐标
编程时 采用
刀具与 工件间 的相对 运动方 式
刀具相对于工件运动 字母不带“ ′”的坐标表示工件固 定、刀具运动的坐标
+X = −X’ +Y = −Y’ +Z = −Z’ +A = −A’
+B = −B’ +C=−C’
工件相对于刀具运动 字母带“ ′”的坐标表示工件运动、 刀具固定的坐标
+X´、+Y ´ 、+Z ´表示 工件的正移动方向。
先确定Z轴，再确定X轴和Y轴！
2、数控机床坐标轴的规定
Z坐标轴
定义：一般取传递切削动力的主轴轴线方向为Z轴 正方向：取刀具远离工件的方向为正方向 ✓当机床有几个主轴时，选一个垂直工件装夹面的主轴为Z轴 ✓当机床没有主轴时，选与工件装夹相垂直的直线为Z轴
+Z +W
+A +C/
+X/
+Y
立式5轴数控铣床的坐标系
多轴数控机床坐标系示例
（a）卧式镗铣床
（b）六轴加工中心
对于刀具旋转的机床
（如铣、钻、镗床）
② Z轴为铅垂方向 （ 立式主轴）
b．对于双立柱机床（如 龙门机床），当站在操作台 一侧从主轴向左侧立柱看时 ，X轴的正方向指向右边。
+Z +X/
龙门式机床
X坐标轴
对于刀具旋转的机床 （如铣、钻、镗床）
② Z轴为铅垂方向 （ 立式主轴） b．对于双立柱机床（如 龙门机床），当站在操作台 一侧从主轴向左侧立柱看时 ，X轴的正方向指向右边。
② Z轴为铅垂方向 （ 立式主轴）
a．对wk.baidu.com单立柱机床 ，从刀具向立柱看时 X 轴的正方向指向右 边。
+X
立式数控机床+x
X坐标轴
对于刀具旋转的机床
（如铣、钻、镗床）
② Z轴为铅垂方向 （ 立式主轴）
a．对于单立柱机床 ，从刀具向立柱看时 X 轴的正方向指向右 边。
+Z +X/
立式数控机床+x
X坐标轴
卧式数控车床
X坐标轴
对于刀具旋转的机床 （如铣、钻、镗床） ① 当Z轴水平时，沿刀具 主轴向工件看，X轴的正方 向指向右边。
卧式镗床
X坐标轴
对于刀具旋转的机床
（如铣、钻、镗床） ① 当Z轴水平时，沿刀具 主轴向工件看，X轴的正方 向指向右边。
+Z +X/
X坐标轴
对于刀具旋转的机床
（如铣、钻、镗床）