数控加工技术教案(1)

理论课教案（首页）

（编号：JL/JW—(ZY)08—01）

教师：朱承科授课班级：14-38

课题引入（4分钟）

新课讲授（80分钟）

1．数控机床的组成有哪些?

2.简述数控机床的分类、特点和应用

2.数控机床坐标系的建立及数学处理

一、数控机床的坐标系

（一）坐标系的规定

1．标准坐标系

数控机床上的坐标系是采用右手直角笛卡尔坐标系。

图2-5 右手定则

2.刀具相对工件运动的原则

3.运动方向的规定刀具远离工件的方向为正方向。

（二）数控机床的坐标轴

确定机床坐标系的坐标轴顺序为：Z—X—Y

①Z轴：Z坐标轴与传递切削力的主轴方向一致；以增大工件和刀具之间距离的方向为运动的正方向

﹡对于车床、磨床等主轴带动工件旋转；Z轴平行与主轴。

﹡如果机床没有主轴（如牛头刨床），Z轴垂直于工件装卡面。

﹡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。

②X轴：X坐标轴一般是水平的，平行于工件的装卡面。这是在刀具

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。

a、如Z轴是垂直的，当从刀具主轴向立柱看时，X的正方向指向右。

b、如Z轴（主轴）水平，当从主轴向工件方向看时，X的正方向指向右方。

③Y轴：Y坐标轴垂直于X、Z坐标轴。Y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。

图2-6 典型机床的坐标系

④旋转坐标系：A、B和C相应地表示其轴线平行于X、Y和Z坐标的旋转运动。A、B和C的正方向，相应地表示在X、Y和Z坐标正方向上按照右旋螺纹前进的方向。

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 和R。

举例说明：卧式加工中心、卧铣、后置刀架车床等。

⑥对于工件运动时的坐标轴方向

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。对于编程人员、工艺人员只考虑不带“′”的运动方向。

⑦主轴旋转运动的方向

主轴的顺时针旋转运动方向（正转），是按照右旋螺纹旋入工件的方向。

二、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坐标系，往往采用那些能够作为基准的点、线、面来作为机床的换刀点、坐标轴的轴心线和坐标平面。图2-7所示为数控车床坐标系。

图2-7 典型车床坐标系

机械原点----机床上设定的一个特定位置，又称机床零位。

﹡机械原点的定位精度很高，是机床调试和加工时十分重要的基准点。

﹡机床上各种坐标系的建立都是以机械原点为参考点而确定的。图中O′是机械原点。

﹡机床每次开机、断电、故障、图形模拟后，甚至必要时当进行坐标设定及对刀前都要对机床进行一次手动回零操作。所谓回零操作就是使运动部件回到机床的机械原点。

2.工件坐标系（编程坐标系）

工件坐标系在编程时使用，由编程人员在工件上建立的工件坐标系。

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