(课件)数控机床坐标系
数控机床坐标系
第1章数控编程基础1.1 数控加工的基本概念数控加工是20世纪40年代后期发展起来的一种自动化加工技术,它综合了计算机、自动控制、电机、电气传动、测量、监控和机械制造等学科的内容。
目前在制造业中数控加工已得到了广泛应用,并在制造业中已开始占据主导地位。
数控机床是数控加工的执行单元,它是数字控制机床(Numerically Controlled Machine Tool)的简称,是为了满足单件、小批、多品种自动化生产的需要而研制的一种灵活的、通用的、能够适应产品频繁变化的、以数字化控制为基本特征的柔性自动化机床,具有适应性强、加工精度高、加工质量稳定和生产效率高的优点。
1.1.1 数控与数控机床数控(Numerical Control,NC)是以数字化信号对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。
数控机床是指应用数控技术对加工过程进行控制的机床。
数控机床是一种高效的自动化加工设备,它严格按照加工程序,可以自动地对被加工工件进行加工。
从数控系统外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序(简称为数控程序),它是机床数控系统的应用软件。
与数控系统应用软件相对应的是数控系统内部的系统软件,系统软件是用于数控系统工作控制的。
本书主要介绍数控程序的编制。
1.数控机床的组成与工作原理数控机床一般包括3个基本组成部分:控制系统、伺服系统及机床主体(如图1.1所示)。
控制系统是数控机床的核心,主要作用是对输入的零件加工程序进行数字运算和逻辑运算,然后向伺服系统发出控制信号。
控制系统是一种专用的计算机,它由硬件和软件组成,有些数控机床的控制系统就是将PC机配以控制系统软件而构成的。
数控编程理论、技术与应用·2·图1.1 数控机床的基本组成伺服系统的主要作用是根据控制系统发出的控制信号驱动执行元件运动。
伺服系统由驱动装置和执行元件组成,其中常用的执行元件有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机3种。
机床主体是加工运动的实际部件,包括主运动部件、进给运动部件(如工作台、刀架)和支撑部件(如床身、立柱)等。
数控全面培训教程---数控机床的坐标系及编程规则与数控铣床(加工中心)基本操作(课题三)幻灯片PPT
(二)数控铣床仿真软件的工作窗口
数控铣仿真软件 工作窗口分为: 标题栏区、 菜单区、 工具栏区、 机床显示区、 机床操作面板区、 数控系统操作区。
1.菜单区 菜单区包含:
文件、 查看、 帮助三大菜单。
2.工具栏区 〔1〕横向工具栏
〔2〕 纵 向 工 具 栏
3.常用工具条说明
〔1〕添加刀具〔如教材图4.3所示〕:输入刀具号→输 入刀具名称→可选择端铣刀、球头刀、圆角刀、钻头、 镗刀→可定义直径、刀杆长度、转速、进给率→选确 定,即可添加到刀具管理库。
3、一个完整的加工程序由哪些局部组成?
二、新课的教学内容
(一)数控铣床〔加工中心〕仿真软件系统的 进入和退出
1、进入数控铣床〔加工中心〕仿真软件 翻开电脑,单击或双击图标 ,那么屏幕显示 教材图4.1所示。单击FANUC数控铣仿真,即进入 FANUC数控铣仿真操作。
2、退出数控铣床仿真软件 单击屏幕右上方的图标 ,那么退出数控铣 仿真系统。
16
坐标旋转有效
16
坐标旋转取消
09
深孔钻循环
09
左旋攻丝循环
09
精镗循环
09
固循环取消/外操作功能取消
09
钻、锪镗循环或外操作功能
09
钻孔循环或反镗循环
09
深孔钻循环
09
攻丝循环
09
镗孔循环
09
镗孔循环
09
背镗循环
09
镗孔循环
09
镗孔循环
03
绝对值编程
03
增量值编程
00
设坐标系最大主轴速度控制
00
〔2〕添加到主轴〔如教材图4.4所示〕:在刀具数据库 里选择所需刀具,如01刀→按住鼠标左键拉到机床刀 库上→添加到刀架上,按确定。
数控机床坐标变换
数控机床坐标变换
D T r he thi
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数控机床坐标变换
基本三维几何变换
1. 平移变换
若空间平移量为(tx, ty, tz),则平移变换为
z
P’(x’,y’,z’)
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P(x,y,z)
y
x
补充说明:点的平移、 物体的平移、多面体 的平移
数控机床坐标变换
基本三维几何变换
对于单位矩阵
,绕哪个坐标
轴旋转,则该轴坐标的一列元素不变。按照二维 图形变换的情况,将其旋转矩阵
中的元素添入相应的位置中,即
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数控机床坐标变换
基本三维几何变换
(1) 绕z轴正向旋转
角,旋转后点的z坐标值不变, x、y
坐标的变化相当于在xoy平面内作正
角旋转。
(2)绕x轴正向旋转 角,旋转后点的x坐标值不变, Y、z坐标的变化相当于在yoz平面内作正 角旋转。
v 3. 工件坐标系(Workpiece Coordinate System,WCS)是
定义代加工零件表面的坐标系,即为工件设计坐标系。
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数控机床坐标变换
T T he las
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数控机床坐标变换
五轴机床空间运动学分析
五轴机床空间运动学分析:
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数控机床坐标变换
数控机床坐标变换
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2020/11/21
数控机床坐标变换
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T T s he fir
数控机床坐标变换
Z1 X1
Y1 Z2 X2
Y2
Z3 Y3
X3
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机床坐标系
X坐标的确定
4)对于刀具回转的机床 上(如数控铣床),若 Z坐标是水平的,当由 主要刀具的主轴向工件 看时,X运动的正方向 指向右方(如右上图卧 式升降台铣床所示); 若Z坐标是垂直的,当 由主要刀具的主轴向立 柱看时,X运动的正方 向指向右方(如右下图 所示)。
Y坐标的确定
正向Y坐标的运动,根据X和Z的运动, 按照右手笛卡儿坐标系来确定。
Z坐标的确定
2)若机床无主轴 (如刨床)则Z 坐标垂直于工件 装夹面。如右图 所示的牛头刨床 坐标系。
Z坐标的确定
3)若机床有几个主轴,可选择一个垂直 于工件装夹面的主要轴作为主要的主轴, 并以它确定Z轴。 4)Z坐标的正方向为增大刀具与工件之 间距离的方向。如在钻镗加工中,钻入 或镗入工件的方向是Z坐标的负方向。
机床坐标系的原点及附加坐标
标准坐标系的原点位置是任 意选择的。如果在X、Y、Z 主要运动之外另有第二组平 行于它们的坐标运动,就称 为附加坐标。它们被分别指 定为U、V、W,如还有第三 组运动,则分别指定为P、Q、 R。如果在第一组回转运动A、 B、C之外,还有平行于A、 B、C的第二组回转运动,可 指定为D、E和F。(如右图 所示)
机床坐标系的规定
❖ (3)标准坐标系中的各坐标轴与机床的主 要导轨相平行。
坐标轴及正方向的规定
❖ (1)数控机床中各坐标轴的确定顺 序为:Z、X、Y。
❖ (2)Z坐标的确定 ❖ (3)X坐标的确定 ❖ (4)Y坐标的确定 ❖ (5)机床坐标系的原点及附加坐标 ❖ (6)工件的运动
Z坐标的确定
1)Z坐标的运动由传 递切削力的主轴所 决定,与主轴轴线 平行的标准坐标轴 即为Z坐标。如右上 图为主轴带动工件 旋转的卧式数车坐 标系,右下图为主 轴带动刀具旋转的 立式数铣坐标系。
数控车床坐标系
一、基本坐标系机床坐标轴:为简化编程和保证程序的通用性,对数控机床的坐标轴和方向命名制定了统一的标准,规定直线进给坐标轴用X,Y,Z表示,称基本坐标轴。
X,Y,Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔法则确定,如下图所示图中大拇指指向X轴的正方向,食指指向Y轴的正方向,中指指向Z轴的正方向。
小结:机床坐标系坐标轴应遵循的原则运动方向的确定刀具相对与静止工件而运动的原则,且刀具远离工件的方向为坐标轴正方向。
则坐标系用加“’”的字母表示,按相对运动关系,工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反,则有:•+X=-X′ +Y=-Y′ +Z=-Z′•+A=-A′ +B=-B′ +C=-C′确定机床坐标轴的正方向坐标轴方向的确定1、Z轴坐标的运动一般取产生切削力的主轴轴线方向为Z轴方向2、X轴坐标的运动X轴一般位于平行于工件装夹面的水平面内,且垂直于Z轴,车床上是对应刀架的径向移动方向。
3、Y轴坐标的运动Y轴(车床上通常设为虚轴)于X轴和Z轴一起构成遵循右手笛卡尔坐标系。
确定机床坐标系各坐标轴的具体方位的方法二、坐标系的类型1、机床坐标系以机床原点为坐标原点建立起来的直角坐标系称为机床坐标系。
机床坐标系是机床固有的,它是制造和调整机床的基础,也是设置工件坐标系的基础。
其坐标轴及方向按标准规定,其坐标原点的位置则由各机床生产厂设定,一般情况下,不允许用户随意变动。
刀具运动的参照坐标系机床坐标系2、工件坐标系工件坐标系也称编程坐标系,专供编程时使用,选择工件上的某一已知点为原点,建立一个新的坐标系,称为工件坐标系。
,如下图所示。
工件坐标系一旦建立便一直有效,直到被新的坐标系所代替为止。
工件坐标系编制程序所用的参照坐标系机床坐标系和工件坐标系的对比工件坐标系机床坐标系三、各个基本点及关系画龙点睛1、机床原点机床坐标系的原点又称为机床原点或机床零点,这是一个固有的点,通常有机床制造厂确定。
它是数控车床进行加工运动的基准参考点。
数控机床坐标系
▪ 机床原点
▪ 机床坐标系的零点。这个原点是在机床调试完成 后便确定了,是机床上固有的点。
▪ 机床原点的建立:用回零方式建立。 ▪ 机床原点建立过程实质上是机床坐标系建立过程
第三节 数控机床的坐标系
▪ 机床坐标系
▪ 以机床原点为坐标系原点的坐标系,是机床固有 的座标系,它具有唯一性。
工件原点
立式数控机床的坐标系
卧式数控机床的坐标系
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BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
第三节 数控机床的坐标系
一. 坐标轴的运动方向及其命名
统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向,可 使编程方便,并使编出的程序对同类型机床有通用 性。同时也给 维修和使用带来极大的方便。ISO和 我国都拟定了命名的标准。
第三节 数控机床的坐标系
▪ 进给运动坐标系
ISO和中国标准规定: ▪ 数控机床的每个进给轴(直线进给、圆进给) 定义为
X +A、+B、+C
第三节 数控机床的坐标系
坐标轴方向:定义为刀具相对工件运动的方向。 编程时不必知道机床运动的具体配置,就能正确地进 行编程。
附加坐标轴:平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴, 用U.V.W表示。
第三节 数控机床的坐标系
1. Z坐标(轴)
▪ 方位
▪ Z坐标平行主轴轴线的进给轴。
+X/ +Y/
数控机床的坐标系统
3、编程坐标系(工件坐标系)
又称工件坐标系,是编程时用来定义工 件形状和刀具相对工件运动的坐标系。 工件装夹到机床上时,应使工件坐标系 与机床坐标系的坐标轴方向保持一致。
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3、工件原点
工件原点(编程原点):由编程人员在工件上根据编程 方便性自行设定的编制加工程序的原点。
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设置工件原点的一般原则
工件原点与设计基准或装配基准重合,以利于编程。
工件原点尽量选在尺寸精度高、表面粗糙度小的表 面上。
工件原点最好选在工件的对称中心上。
要便于测量和检验。
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4
坐标轴方向的确定
(1)Z坐标
Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所 决定的,即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标,Z 坐标的正向为刀具离开工件的方向。
注意:1、当机床有几个 主轴时,选一个与工件装 夹面垂直的主轴为Z坐标。 2、当机床无主轴时,选 与工件装夹面垂直的方向 为Z坐标。(牛头刨床)
思考:立式铣床中钻头钻孔 时为Z轴的哪个方向?卧式 车床Z轴正方向如何确定?
③ 对于没有回转轴或没有回转工件的机床,X轴平行于主要切削方 向,且以该方向为正方向。(牛头刨床)
8
坐标轴方向的确定
(3)Y坐标
在确定X、Z坐标的正方向后,可以用根据X和Z坐标的方向,按照右 手直角坐标系来确定Y坐标的方向。
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数控机床的两种坐标系
机床坐标系 机床原点
机床零点
编程坐标系 编程原点
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1、机床原点
机床原点(机械原点):是指机床坐标系的原点,是机床 上的一个固定点.它不仅是在机床上建立工件坐标系的基准 点,而且还是机床调试和加工时的基准点.随着数控机床种类 型号的不同其机床原点也不同,通常车床的机床原点设在卡 盘端面与主轴中心线交点处,而铣床的机床原点则设在机床X、 Y、Z三根轴正方向的运动极限位置.
数控机床的坐标系
(2) 相对坐标编程
编程时,工件上各点相对于前一点坐标的坐标值 称为相对坐标值,如图1-9所示,利用相对坐标值进行 编程称为相对坐标编程。
图1-9
动 (3)运动方向的原则 数控机床某一部件运动的正方向, 是增大工件与刀具距离的方向。
3. 坐标轴的确定
(1)Z轴 标准Байду номын сангаас定,机床以传递切削力的主轴所 决定,与主轴轴线平行或重合的标准坐标轴即为Z坐标轴 (如:铣床、钻床、车床、磨床等);如果机床有几个主 轴,则选一垂直于装夹平面的主轴作为主要主轴;如机床 没有主轴(龙门刨床),则规定垂直于工件装夹平面为Z 轴。
(1)应使工件的零点与工件的尺寸基准重合;
(2)当工件图中的尺寸容易换算成坐标值时,尽量直接使用图纸尺寸作 为坐标值;
(3)工件零点应该选在容易找正,在加工过程中容易测量的位置。
工件坐标系
1.5. 绝对坐标与相对坐标编程
(1)绝对坐标编程 (2)相对坐标编程
(1) 绝对坐标编程
编程时,将工件放置在直角坐标系中,或者在工件上 建立直角坐标系,即工件坐标系。工件上各点相对于坐标 原点的坐标值称为绝对坐标值,如图1-8所示,利用绝对 坐标值进行编程称为绝对坐标编程。 。
(a)
(b)
(c)
图1-2 数控机床坐标系
2.坐标轴的确定原则
(1)刀具相对于工件运动的原则 根据该原则,编程人 员在不知是刀具移向工件还是工件移向刀具的情况下, 只需根据零件图纸,确定零件的加工过程。 (2)标准坐标系原则 数控机床使用的标准坐标系为右 手笛卡儿直角坐标系。通过它可以确定机床运动件的运 动方向及移动尺寸,以完成一系列的成形运动和辅助运
图1-4 机床坐标系
数控机床坐标系及相关点
对刀
对刀是指零件被装夹到机床上之后,用某种方法获得工件原点 在机床坐标系中的位置(即工件原点的机床坐标值)。
对刀点
对刀点是工件坐标系与机床坐标系之间的联系点
对刀点
✓对刀点可以设置在被加工零件上,也可以设置在夹具上或机床上 与零件定位基准有一定尺寸联系的某一位置。 ✓对刀点可与工件原点重合,也可以选在任何便于对刀之处,但 该点与工件原点之间必须有确定的坐标联系。
机床参考点
数控机床开机时,必 须先确定机床原点,而 确定机床原点的运动就 是回参考点的操作,这 样通过确认参考点,就 确定了机床原点。只有 机床参考点被确认后, 机床原点才被确认,刀 具(或工作台)移动才 有基准。
4、工件坐标系、工件原点、对刀点、换刀点
工件坐标系
在工件上选择一点作为坐标系原点而建立的坐标系称为工件坐标 系。
机床原点
数控车床的机床原点 一般设在机床主轴轴 线与卡盘安装基准面 的交点上。
机床原点
数控铣床和加工中心 的机床原点一般设在 X、Y、Z坐标轴正方 向移动的最大极限位 置上,但也有的设置 在机床工作台中心。
机床参考点
机床参考点是机床坐标系中一个固定不变的点,是用于对机床工 作台(或滑板)与刀具相对运动的测量系统进行定标与控制的点。
情境二、数控机床的坐标轴和坐标系
5、编程坐标系、程序原点
编程坐标系
编程坐标系是在工件图纸上建立的坐标系。
程序原点
编程坐标系的原点称为程序原点。
程序原点
程序原点一般选在尺寸 标注的基准上。
程序原点
程序原点一般选在尺寸 标注的基准上。
程序原点
车削加工的编程原点
铣削加工的编程原点
MM
W
P
《数控机床的坐标系》课件
CONTENTS 目录
• 数控机床坐标系概述 • 机床坐标系的设定 • 工件坐标系的设定 • 数控机床坐标系的应用 • 数控机床坐标系的未来发展
CHAPTER 01
数控机床坐标系概述
数控机床坐标系的定义
01
数控机床坐标系是用来确定机床 各运动部件的位置和运动的坐标 系,是数控编程和加工的基础。
复合化
为了满足复杂零件的加工需求,未来数控机床坐标系将更加复合化, 能够实现多轴联动加工。
数控机床坐标系的新技术应用
物联网技术
通过物联网技术,数控机床坐标系可以实现远程监控、数据实时 采集和传输等功能,提高加工效率和精度。
增材制造技术
增材制造技术为数控机床坐标系提供了新的加工方式,可以实现复 杂结构的快速制造。
,确定刀具在坐标系中的位置和运动轨迹。
加工参数设置
03
在编程过程中,需要设置加工参数,如切削速度、进给速度等
,这些参数与坐标轴的运动密切相关。
数控机床坐标系在故障诊断中的应用
01
02
03
故障定位
当数控机床出现故障时, 可以通过分析坐标轴的位 置和运动轨迹,快速定位 故障原因。
故障排除
根据故障定位结果,可以 针对性地进行维修和调整 ,排除故障。
实用性原则
坐标系设定应满足加工需求, 便于工人操作。
简便性原则
坐标系设定应尽量简单,减少 操作难度。
扩展性原则
为未来设备升级或扩展预留空 间。
机床坐标系的设定步骤
确定原点位置
根据工件加工需求和设备布局,选择一个固 定的位置作为机床坐标系的原点。
校准坐标轴精度
使用标准量具对各坐标轴进行校准,确保其 精度满足加工要求。
数控机床的坐标系及相关点
数控机床的坐标系及相关点
六、工件坐标系: 工件坐标系: 工件坐标系是用来确定工件几何形体上各要素的位置而 设置的坐标系,工件原点的位置是人为设定的,它是由编 程人员在编制程序时根据工件的特点选定的,所以也称编 程原点。 数控车床加工零件的工件原点一般选择在工件右端面、 左端面或卡爪的前端面与Z 左端面或卡爪的前端面与Z轴的交点上。是以工件右端面 与Z轴的交点作为工件原点的工件坐标系。 同一工件,由于工件原点变了,程序段中的坐标尺寸也 随之改变。因此,数控编程时,应该首先确定编程原点, 确定工件坐标系。编程原点的确定是在工件装夹完毕后, 通过对刀确定。
数控机床的坐标系及相关点
七、对刀 在数控加工中,工件坐标系确定后,还要确定刀具的刀 位点在工件坐标系中的位置。即常说的对刀问题。数控机 床上,目前,常用的对刀方法为手动试切对刀。 在数控加工中,工件坐标系确定后,还要确定刀具的刀 位点在工件坐标系中的位置。即常说的对刀问题。数控机 床上,目前,常用的对刀方法为手动试切对刀。 数控车床对刀方法基本相同,首先将工件在三爪卡盘上 装夹好之后,用手动方法操作机床,具体步骤如下:
数控装置上电时并不知道机床零点,为了 正确地在机床工作时建立机床坐标系,通 常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机 床参考点(测量起点),机床起动时,通 常要进行机动或手动回参考点,以建立机 床坐标系。
数控机床的坐标系及相关点
三、机床参考点: 机床参考点: 用R表示,它是机床制造厂在机床上用行程开关设置的一个物理位 置,与机床原点的相对位置是固定的,机床出厂前由机床厂精密测量 确定的。 机床坐标系原点或机床零点是通过机床参考点间接确定的,机床参 考点是机床上的一个固定点,其与机床零点间有一确定的相对位置, 一般设置在刀具运动的X 一般设置在刀具运动的X、Z正向最大极限位置。在机床每次通电之 后,工作之前,必须进行回机床零点操作,使刀具运动到机床参考点, 其位置由机械档块确定。这样,通过机床回零操作,确定了机床零点, 从而准确地建立机床坐标系,即相当于数控系统内部建立一个以机床 零点为坐标原点的机床坐标系。机床坐标系是机床固有的坐标系,一 般情况下,机床坐标系在机床出厂前已经调整好,不允许用户随意变 动。
(完整版)数控机床坐标系简介
• (2)X坐标:Z坐标垂直, 且刀具旋转,所以面对刀 具主轴向立柱方向看,向 右为正。
• (3)Y坐标:在Z、X坐标 确定后,用右手直角坐标 系来确定。
事实上,不管是刀具运动还是工件运动,在进行编程计算时, 一律都是假定工件不动,按刀具相对运动的坐标来编程。机床操作 面板上的轴移动按钮所对应的正负运动方向,也应该是和编程用的 刀具运动坐标方向相一致。比如,对立式数控铣床而言,按+X轴移 动钮或执行程序中+X移动指令,应该是达到假想工件不动,而刀具 相对工件往右(+X)移动的效果。但由于在X、Y平面方向,刀具实际 上是不移动的,所以相对于站立不动的人来说,真正产生的动作却 是工作台带动工件在往左移动(即+X'运动方向)。若按+Z轴移动钮, 对工作台不能升降的机床来说,应该就是刀具主轴向上回升;而对 工作台能升降而刀具主轴不能上下调节的机床来说,则应该是工作 台带动工件向下移动,即刀具相对于工件向上提升。
工件坐标 系原点
车床的工件原点一般设在主轴中心线上,多定在工件的左端面或 右端面。铣床的工件原点,一般设在工件外轮廓的某一个角上或工件 对称中心处,进刀深度方向上的零点,大多取在工件表面。对于形状 较复杂的工件,有时为编程方便可根据需要通过相应的程序指令随时 改变新的工件坐标原点;对于在一个工作台上装夹加工多个工件的情 况,在机床功能允许的条件下,可分别设定编程原点独立地编程,再 通过工件原点预置的方法在机床上分别设定各自的工件坐标系。
工件坐标系 原点
机床坐标系 原点
二、数控机床坐标系确定原则
1、刀具相对静止工件而运动的原则
假设:工件固定,刀具相对工件运动。这一原则使编程人员能在不知道是刀 具移近工件还是工件移近刀具的情况下,就能根据零件图样确定机床的加工过程。 反过来,如果假设当工件运动时,在坐标轴符号上加“′”表示。
数控机床的坐标系
数控机床的坐标轴数控机床坐标轴的指定方法已标准化,我国在JB/T 305l —1999中规定了各种数控机床的坐标轴和运动方向。
1、坐标轴和运动方向命名的原则⑴标准的坐标系采用右手直角笛卡尔坐标系,如图2.3所示。
大拇指的方向为X 轴正方向,食指为Y 轴的正方向,中指为Z 轴的正方向。
⑵永远假定刀具相对于静止的工件而运动。
⑶标准规定:机床某一部件运动的正方向,是增大工件和刀具之间距离的方向。
⑷ 机床旋转坐标运动的正方向是按照右旋螺纹旋人工件的方向。
2、坐标轴的指定⑴ Z 轴① Z 轴是首先要指定的轴。
规定机床的主轴为Z 轴,由它提供切削功率。
② 如果机床没有主轴(如数控刨床),则取Z 轴为垂直于工件装夹表面方向。
③如果一个机床有多个主轴,则取常用的主轴为Z 轴。
⑵X 轴①X 轴通常是水平轴,它平行于工件的装夹表面。
②对于工件旋转的机床(如车床),X 轴的方向取水平的径向。
其正方向为刀具远离工件旋转中心的方向。
③对于刀具旋转的机床,若Z 轴是垂直的,当从主轴向立柱看时,X 轴正方向指向右若Z 轴是水平的,当从主轴向工件方向看时,X 轴正方向指向右。
④ 对刀具和工件均不旋转的机床,X 坐标平行于主要切削方向,并以切削方向为正方向。
⑶ Y 轴①Y 轴垂直于X 、Z 轴。
② Y 轴根据X 、Z 轴,按照右手直角笛卡尔坐标系确定。
⑷ 旋转坐标A 、B 、C A 、B 、C 分别表示其轴线平行于X 、Y 、Z 轴的旋转坐标。
A 、B 、C 的正方向,相应地表示在X 、Y 、Z 坐标正方向上,按照右旋螺纹前进的方向。
2.3.2机床坐标系与工件坐标系1、机床坐标系机床坐标系是机床上固有的坐标系,并设有坐标原点,该原点称为机床原点。
所谓机床原点是指机床上一个固定不变的点,它一般为各个坐标轴移动的极限位置。
2、工件坐标系图2.3右手直角笛卡尔坐标系工件坐标系在编程时使用,由编程人员在工件上设定某一点为原点,在其上建立工件坐标系。
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数控机床坐标系
青岛市技师学院
数控教研室
夏付欣
复习
1、数控机床按运动轨迹分,分为哪几类?各 有什么特点? 答案 2、数控机床按伺服系统控制方式分,分为哪 几类?各有什么特点? 答案
数控机床坐标系
规定数控机床坐标轴及运动方向,是为了 准确地描述机床的运动,简化程序的编制方法, 并使所编程序有互换性。目前国际标准化组织 已经统一了标准坐标系。我国机械工业部也颁 布了JB3051—82《数字控制机床坐标和运动 方向的命名》的标准,对数控机床的坐标和运 动方向作了明文规定。
数控机床上的坐 标系是采用右手直角 笛卡儿坐标系。如图 2-3所示。在图中, 大拇指的方向为X轴 的正方向,食指的方 向为Y轴的正方向, 中指的方向为Z轴的 正方向。
图2-3 右手直角笛卡儿坐标系
三、运动正方向的规定
JB3051—82中规定:机床某一部件运动 的正方向,是增大工件和刀具之间的距离的方 向。
四、运动方向的确定
3、Y坐标的运动 Y坐标轴垂直于X、Z坐标轴,其运动的正方向根据 X和Z坐标的正方向,按照右手直角笛卡儿坐标系来判 断。 综合: 卧式数控车床的坐标系 数控立式铣床的坐标系
四、运动方向的确定
4、旋转运动A、B、C 如图2-3所示,A、 B、C相应地表示其轴线 平行于X、Y、Z的旋转 运动。A、B、C正方向, 相应地表示在X、Y和Z 坐标正方向上,右旋螺 纹前进的方向。
一、坐标系命名的原则
数控机床的进给运动是相对的,有的是刀 具相对于工件的运动(如车床),有的是工件 相对于刀具的运动(如铣床)。为了使编程人 员能在不知道是刀具移向工件,还是工件移向 刀具的情况下,可以根据图样确定机床的加工 过程,特规定:永远假定刀具相对于静止的工 件而运动 。
二、标准坐标系的规定
图2-3 右手直角笛卡儿坐标系
四、运动方向的确定
5、附加坐标 如果在X、Y、Z主要坐标以外,还有平 行于它们的坐标,可分别指定为U、V、W。 如还有第三组运动,则分别指定为P、Q、R。
四、运动方向的确定
6、对于工件运动的相反方向 对于工件运动而不是刀具运动的机床, 必须将前述为刀具运动所作的规定,作相反的 安排。用带“´”的字母,如+X´,表示工件相 对于刀具正向运动指令。而不带“´”的字母, 如+X,则表示刀具相对于工件的正向运动指 令。二者表示的运动方向正好相反。如图24~2-7所示。对于编程人员、工艺人员只考虑 不带“´”的运动方向。
四、运动方向的确定
1、Z坐标的运动 Z坐标的运动,是由传递切削力的主轴所决定, 与主轴轴线平行的坐标轴即为Z坐标。对于工件旋转 的机床,如车床、外圆磨床等,平行于工件轴线的坐 标为Z坐标。如图2-4。而对于刀具旋转的机床,如铣 床、钻床、镗床等,则平行于旋转刀具轴线的坐标为 Z坐标。如图2-5。 ???如果机床没有主轴怎么办? Z坐标的正方向为增大工件与刀具之间距离的方 向。如在钻镗加工中,钻入和镗入工件的方向为Z坐 标的负方向,而退出为正方向。
练习题1
右图所示为 一台卧式铣床机 床模型图,请根 据所学知识,分 析该机床的机床 坐标系。
答 案
练习题2
右图所示为 一台牛头刨床机 床模型图,请根 据所学知识,分 析该机床的机床 坐标系。
答 案
课堂小结 来自1、数控机床坐标系命名的原则 (识记) 2、标准坐标系的规定(识记) 3、数控机床运动方向的确定 (重点) 4、运用所学知识,分析确定实际机床的机床 坐标系(难点)
作业
1、复习本节课内容; 2、将练习册上本节课所讲内容有关的习题做 完; 3、预习课本下一节课的内容。
谢 谢!
四、运动方向的确定
2、X坐标的运动 规定X坐标为水平方向,且垂直于Z轴并平行于工 件的装夹面。X坐标是在刀具或工件定位平面内运动 的主要坐标。对于工件旋转的机床(如车床、磨床 等),X坐标的方向是在工件的径向上,且平行于横 滑座。刀具离开工件旋转中心的方向为X轴正方向, 如图2-4所示。对于刀具旋转的机床(如铣床、镗床、 钻床等),如Z轴是垂直的,当从刀具主轴向立柱看 时,X运动的正方向指向右方,如图2-5所示。 ???对于刀具旋转的机床(如铣床、镗床、钻床 等),如Z轴是水平的,怎么办?
练习题2答案
Z坐标的运动,是由传递切削力的主轴 所决定,与主轴轴线平行的坐标轴即为Z坐 标。如果机床没有主轴(如牛头刨床),Z 轴垂直于工件装卡面。如图所示。 规定X坐标为水平方向,且垂直于Z轴 并平行于工件的装夹面。对于工件和刀具 都不旋转的机床, X轴与主切削力方向平行 且切削运动方向为正方向。 Y坐标轴垂直于X、Z坐标轴,其运动的 正方向根据X和Z坐标的正方向,按照右手 直角笛卡儿坐标系来判断。
卧式数控车床
命名原则
Z 轴
X 轴
立式数控铣床
命名原则
Z 轴 X 轴
卧式数控车床的坐标系
数控立式铣床的坐标系
练习题1答案
Z坐标的运动,是由传递切削力的主轴 所决定,与主轴轴线平行的坐标轴即为Z坐标。 规定X坐标为水平方向,且垂直于Z轴并 平行于工件的装夹面。对于刀具旋转的机床 (如铣床、镗床、钻床等),如Z轴(主轴) 是水平的,当从主轴向工件方向看时,X运动 的正方向指向右方,如图所示。 Y坐标轴垂直于X、Z坐标轴,其运动的 正方向根据X和Z坐标的正方向,按照右手直 角笛卡儿坐标系来判断。