数控加工原理ppt课件

– 若在摆动的范围内与多个坐标平行，则取垂直于工件装夹面的方向为 Z坐标。
– Z坐标正方向的规定：刀具远离工件的方向。
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数控机床的坐标系
X坐标
标准规定：
– 在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等）。
Z轴水平（卧式），则从刀具(主轴)向工件看时，X坐 标的正方向 指向右边。
Z轴垂直（立式）：
– 单立柱机床，从刀具向立柱看时，X的正方向指向右边；
– 双立柱机床(龙门机床)，从刀具向左立柱看时，X轴的正方向指向右 边。
– 在工件旋转的机床上（车床、磨床等），X轴的运动方向是工件 的径向并平行于横向拖板，且刀具离开工件旋转中心的方向是X 轴的正方向。
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数控机床的坐标系
Y坐标
– 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。
数控编程基础知识
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数控车床
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数控车床
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铣床
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铣床
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铣床
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数控加工中心
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锥度电火花线切割机床
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数控机床的坐标系
坐标轴的运动方向及其命名
目的：通过机床参考点和坐标系来确定刀具和工 件的相对位置以及运动轨迹
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
注意：机床坐标系一般不作为编程坐标系，仅作为工件坐标系的 参考坐标系。
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数控机床的坐标系
工件原点与工件坐标系
– 工件原点：为编程方便在零件、工装夹具上选定的某一点或与 之相关的点。该点也可以是对刀点重合。
– 工件座标系：以工件原点为零点建立的一个坐标系，编程时， 所有的尺寸都基于此坐标系计算。
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。
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数控机床的坐标系
Z坐标
– 方位
标准规定：Z坐标∥主轴轴线的进给轴。 若没有主轴(牛头刨床)或者有多个主轴，则选择垂直于工件装夹面
的方向为Z坐标。 若主轴能摆动：
– 在摆动的范围内只与标准坐标系中的某一坐标平行时，则这个坐标便 是Z坐标；
– 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
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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。
机床坐标系是数控机床中所建立的工件坐标系，的参考坐标系。
对于刀具旋转的机床则作如下规定：
– 当Z轴水平时，从刀具主轴后向工件看，正X为 右方向
– 当Z轴处于铅垂面时，对于单立柱式，从刀具主 轴后向工件看，正X为右方向；龙门式，从刀具 主轴右侧看，正X为右方向
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图1：右手直角笛卡儿坐标系
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Y、A、B、C及Ｕ、Ｖ、Ｗ等坐标
由右手笛卡儿坐标系来确定Y坐标，A，B， C表示绕X，Y，Z坐标的旋转运动，正方向 按照右手螺旋法则（见图１）
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坐标的确定
Z坐标
– 标准规定，机床传递切削力的主轴轴线为Z坐标 （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。
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X坐标
X坐标一般是水平的，平行于装夹平面。对 于工件旋转的机床（如车、磨床等），X坐 标的方向在工件的径向上
互关系：由右手定则决定。 – 回转座标：绕X.Y.Z
轴转动的圆进给坐标
+Y
+Y
+B
¡ +Z ¯
¡
+X ¯
+X
+X +Y +Z
轴分别用A.B.C表示， 坐标轴相互关系由右
+C
+A
+Z
¡ +Y ¯
+A +B
+C
手螺旋法则而定。
+X
+Z
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数控机床的坐标系
坐标轴方向：刀具相对工件运动的方向。这样便可以 使编程人员在不知是刀具移近工 ，还是相反的情况下 ，就能正确地进行编程。
– 工件原点偏置：工件随夹具在机床上安装后，工件原点与机床 原点间的距离。
– 现代数控机床均可设置多个工件座标系，在加工时通过G指令 进行换。
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数控机床的坐标系
三、绝对坐标编程和相对坐标编程.
– 定义
绝对坐标编程：工件所有点的坐标值基于某一坐标系（机床或工件） 零点计量的编程方式。
相对坐标编程：运动轨迹的终点坐标值是相对于起点计量的编程方 式（增量坐标编程）。
刀具相对静止、工件运动的原则：这样编程人员 在不知是刀具移近工件还是工件移近刀具的情况 下，就可以依据零件图纸，确定加工的过程
标准坐标系原则：即机床坐标系确定机床上运动 的大小与方向，以完成一系列的成形运动和辅助 运动
运动方向的原则：数控机床的某一部件运动的正 方向，是增大工件与刀具距离的方向。
同时也给 维修和使用带来极大的方便
标准：ISO和我国都拟定了命名的标准（JB305282）
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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
坐标系中的一个坐标轴。 – 数控机床坐标系统标准：右手笛卡儿坐标系统；
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– 基本坐标系：直线进给运动的
坐标系（X.Y.Z）。坐标轴相
数控立式铣床（三坐标）
若有第二直角坐标系，可用Ｕ、Ｖ、Ｗ表示。
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坐标方向判定
使刀具与工件之间距离增大的方向规定为轴 的正方向
使刀具与工件之间距离减小的方向规定为轴 的负方向
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数控机床的坐标简图举例
数控车床（二坐标）
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数控卧式铣床（三坐标）
当Z轴水平时，从刀具主轴后向工件看，正X为 右方向
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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。
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数控机床的坐标系
二、机床坐标系与工件坐标系
编程总是基于某一坐标系统的，因此，弄清楚数控 机床坐标系和工件坐标系的概念及相互关系是至关 重要的。
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机床原点与机床坐标系
– 表达方式：G90/G91； X.Y.Z绝对，U.V.W相对
– 选用原则：主要根据具体机床的坐标系，考虑编程的方便(如图 纸尺寸标注方式等)及加工精度的要求，选用坐标的类型。
注意：在机床坐标系和工件坐标系中均可用绝对坐标 编程；而在使用相对坐标编程时，上述两个坐 标系是无意义的 。
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确定原则