數(shù)控車床坐標(biāo)系PPT課件

1、1一、基本坐標(biāo)系一、基本坐標(biāo)系機床坐標(biāo)軸機床坐標(biāo)軸： 為簡化編程和保證程序的通用性，對數(shù)控機床的坐標(biāo)軸和方向命名制定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定直線進給坐標(biāo)軸用X,Y,Z表示，稱基本基本坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸。X,Y,Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾法則右手笛卡爾法則確定，如下圖所示圖中大拇指指向X軸的正方向，食指指向Y軸的正方向，中指指向Z軸的正方向。小結(jié)：機床坐標(biāo)系坐標(biāo)軸應(yīng)遵循的原則2運動方向的確定 刀具相對與靜止工件而運動的原則，且刀具遠離工件刀具相對與靜止工件而運動的原則，且刀具遠離工件的方向為坐標(biāo)軸正方向。的方向為坐標(biāo)軸正方向。則坐標(biāo)系用加“”的字母表示，按相對運動關(guān)系，工件運動的正方向恰好與刀具運動的正

2、方向相反，則有：+X=-X +Y=-Y +Z=-Z+A=-A +B=-B +C=-C確定機床坐標(biāo)軸的正方向3坐標(biāo)軸方向的確定1、Z軸坐標(biāo)的運動軸坐標(biāo)的運動 一般取產(chǎn)生切削力的主軸軸線方向為Z軸方向2、X軸坐標(biāo)的運動軸坐標(biāo)的運動 X軸一般位于平行于工件裝夾面的水平面內(nèi)，且垂直于Z軸，車床上是對應(yīng)刀架的徑向移動方向。3、軸坐標(biāo)的運動、軸坐標(biāo)的運動 軸（車床上通常設(shè)為虛軸）于軸和軸一起構(gòu)成遵循右手笛卡爾坐標(biāo)系。確定機床坐確定機床坐標(biāo)系各坐標(biāo)標(biāo)系各坐標(biāo)軸的具體方軸的具體方位的方法位的方法4二、 坐標(biāo)系的類型1、機床坐標(biāo)系、機床坐標(biāo)系 以機床原點為坐標(biāo)原點建立起來的直角坐標(biāo)系稱為機床坐標(biāo)系機床坐標(biāo)系。

3、機床坐標(biāo)系是機床固有的機床固有的，它是制造和調(diào)整機床的基礎(chǔ)，也是設(shè)置工件坐標(biāo)系的基礎(chǔ)。其坐標(biāo)軸及方向按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其坐標(biāo)原點的位置則由各機床生產(chǎn)廠設(shè)定，一般情況下，不允許用戶隨意變一般情況下，不允許用戶隨意變動動。機床坐標(biāo)系機床坐標(biāo)系刀具運動的參照坐標(biāo)系52、工件坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系 工件坐標(biāo)系也稱編程坐標(biāo)系編程坐標(biāo)系，專供編程時使用，選擇 工件上的某一已知點為原點，建立一個新的坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系。，如下圖所示。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，直到被新的坐標(biāo)系所代替為止。工件坐標(biāo)系編制程序所用的參照坐標(biāo)系6機床坐標(biāo)系機床坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系機床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系的對比7三、各個基

4、本點及關(guān)系三、各個基本點及關(guān)系 1、機床原點機床原點 機床坐標(biāo)系的原點又稱為機床原點或機床零點，機床坐標(biāo)系的原點又稱為機床原點或機床零點，這是一個固有的點，通常有機床制造廠確定。它是數(shù)控車床進行加工運動的基準(zhǔn)參考點。數(shù)控機床車床原點的位置大多規(guī)定在主軸軸心線與裝夾盤端面的交點上。畫龍點睛82.機床參考點機床參考點 數(shù)控裝置通電時并不知道機床原點，為了在機床工作時正確建立機床坐標(biāo)系，通常在每個坐標(biāo)軸的移動范圍內(nèi)設(shè)置一個機床參考點通常在每個坐標(biāo)軸的移動范圍內(nèi)設(shè)置一個機床參考點（測量起點），機床啟動時，首先要進行機動或手動的回參考點，以建立機床坐標(biāo)系。機床原點實際上是通過返回（或稱尋找）機床參考點來

5、確定的。 歸納總結(jié)歸納總結(jié)：機床開機后回參考點的目的就是為了找到機床原點，建立機床坐標(biāo)系。93、工件編程原點工件編程原點 工件編程原點工件編程原點是由編程人員在編程時根據(jù)加工零件圖樣及加工工藝要求選定的編程坐標(biāo)系的原點。編程坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用的數(shù)控機床相應(yīng)的坐標(biāo)軸方向一致 。 滿足編程簡單，尺寸換算少，引起的加工誤差少等條件。 對車床而言，工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系原點一般選在工件軸線原點一般選在工件軸線與右端面或左端面的交與右端面或左端面的交點上。點上。 小結(jié)小結(jié)：為了便于編程所設(shè)定的坐標(biāo)原點104、換刀點換刀點 換刀點換刀點是零件程序開始加工或是加工過程中相對與機床固定原點而設(shè)置的一

6、個自動更換刀具的相關(guān)點，如下圖所示。設(shè)立換刀點的目的是在更換刀具時讓刀具處于一個比較安全的區(qū)域。 為了安全換刀所設(shè)的一個安全點11練習(xí)：根據(jù)笛卡爾坐標(biāo)原則，判斷第三軸的正方向。XYY12總結(jié)提煉總結(jié)提煉 數(shù)控機床開機后，回參考點回參考點建立機床坐標(biāo)系， 建立刀具運動參照。加工前通過對刀對刀建立機床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系的聯(lián)系，使刀具運動參照和工件編程尺寸參照統(tǒng)一。從而能夠完成自動加工。歸納總結(jié)歸納總結(jié)13數(shù)控車床機床的數(shù)控車床機床的坐標(biāo)系及機床原點坐標(biāo)系及機床原點機床原點的機床原點的 尋找尋找及其位置及其位置數(shù)控車床機床的坐標(biāo)系及機床原點數(shù)控車床機床的坐標(biāo)系及機床原點14編程坐標(biāo)系編程坐標(biāo)系（工件

7、坐標(biāo)系）（工件坐標(biāo)系） 原點的合理位置原點的合理位置編程編程原點，選在機床原點時原點，選在機床原點時，15編程編程原點原點 選在工件右端面回轉(zhuǎn)中心原點時，選在工件右端面回轉(zhuǎn)中心原點時， 結(jié)果是：結(jié)果是：工件原點，工件原點， 在右端面比在右端面比 在機床原點在機床原點尺寸數(shù)字更簡，尺寸數(shù)字更簡， 一目了然一目了然。16 第一種第一種是：通過對刀將刀偏值寫入?yún)?shù)從而獲得工件坐標(biāo)系。這種方法操作簡單，可靠性好，它通過刀偏與機械坐標(biāo)系緊密的聯(lián)系在一起，只要不斷電、不改變刀偏值，工件坐標(biāo)系就會存在且不會變，即使斷電，重啟后回參考點，工件坐標(biāo)系還在原來的位置。 第二種第二種是：用G50設(shè)定坐標(biāo)系，對刀后將

8、刀移動到G50設(shè)定的位置才能加工。對刀時先對基準(zhǔn)刀，其他刀的刀偏都是相對于基準(zhǔn)刀的。 第三種第三種方法是MDI參數(shù)，運用G54G59可以設(shè)定六個坐標(biāo)系，這種坐標(biāo)系是相對于參考點不變的，與刀具無關(guān)。這種方法適用于批量生產(chǎn)且工件在卡盤上有固定裝夾位置的加工。 FANUC系統(tǒng)確定工件坐標(biāo)系的三種方法:如何尋找和保證？工件原點在所選位置如何尋找和保證？工件原點在所選位置17一、直接用刀具試切對刀 1.用外園車刀先試車一外園，記住當(dāng)前X坐標(biāo)，測量外園直徑后，用X坐標(biāo)減外園直徑，所的值輸入offset界面的幾何形狀X值里。2.用外園車刀先試車一外園端面，記住當(dāng)前Z坐標(biāo)，輸入offset界面的幾何形狀Z值里

9、。二、用G50設(shè)置工件零點 1.用外園車刀先試車一外園，測量外園直徑后，把刀沿Z軸正方向退點，切端面到中心（X軸坐標(biāo)減去直徑值）。2.選擇MDI方式，輸入G50 X0 Z0，啟動START鍵，把當(dāng)前點設(shè)為零點。3.選擇MDI方式，輸入G0 X150 Z150 ，使刀具離開工件進刀加工。4.這時程序開頭：G50 X150 Z150 .。5.注意：用G50 X150 Z150，你起點和終點必須一致即X150 Z150，這樣才能保證重復(fù)加工不亂刀。6.如用第二參考點G30，即能保證重復(fù)加工不亂刀，這時程序開頭 G30 U0 W0 G50 X150 Z150三、 用工件移設(shè)置工件零點 1.在FANUC

10、0-TD系統(tǒng)的Offset里，有一工件移界面，可輸入零點偏移值。2.用外園車刀先試切工件端面，這時Z坐標(biāo)的位置如：Z200，直接輸入到偏移值里。3.選擇“Ref”回參考點方式，按X、Z軸回參考點，這時工件零點坐標(biāo)系即建立。4.注意：這個零點一直保持，只有從新設(shè)置偏移值Z0，才清除。四、用G54-G59設(shè)置工件零點 1.用外園車刀先試車一外園，測量外園直徑后，把刀沿Z軸正方向退點，切端面到中心。2.把當(dāng)前的X和Z軸坐標(biāo)直接輸入到G54-G59里,程序直接調(diào)用如:G54X50Z50。3.注意:可用G53指令清除G54-G59工件坐標(biāo)系。 Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車床設(shè)置工件零點常用方法18要求：要求：加

11、工結(jié)束后，加工結(jié)束后，刀具回到起刀點。刀具回到起刀點。用用G50確定工件原點確定工件原點坐標(biāo)系的確定方法坐標(biāo)系的確定方法19用用G50可以確定任意點可以確定任意點作為工件原點。作為工件原點。但，但，確定在右端面確定在右端面O3為更方便。為更方便。例如，例如，O1點，點，G50 X70 Z70；O2點，點，G50 X70 Z60；O3點，點，G50 X70 Z20；2020用刀具補償指令用刀具補償指令Txxxx 設(shè)定工件原點設(shè)定工件原點零點零點用刀具刀尖對準(zhǔn)右端面用刀具刀尖對準(zhǔn)右端面OP處，處，當(dāng)?shù)毒呶挥谟叶嗣嫖恢?，輸入?dāng)?shù)毒呶挥谟叶嗣嫖恢茫斎隯0，并按測量時，機械坐標(biāo)所顯示數(shù)值并按測量時，機

12、械坐標(biāo)所顯示數(shù)值為：為： OP點到機床原點點到機床原點(零點零點)的距離；的距離；切外圓后，測量其直徑，該直徑是切外圓后，測量其直徑，該直徑是外圓到回轉(zhuǎn)中心的距離，將該直徑外圓到回轉(zhuǎn)中心的距離，將該直徑值寫入，并按測量時所顯示的機械值寫入，并按測量時所顯示的機械坐標(biāo)坐標(biāo)X數(shù)值為：回轉(zhuǎn)中心到機床原數(shù)值為：回轉(zhuǎn)中心到機床原點的距離。所以，等于是將機床零點的距離。所以，等于是將機床零點偏移了所顯示的數(shù)值后，零點偏點偏移了所顯示的數(shù)值后，零點偏到了右端面中心。到了右端面中心。21 數(shù)控車床編程特點 一、坐標(biāo)系統(tǒng) 機床坐標(biāo)系:是數(shù)控機床安裝調(diào)試時便設(shè)定好的一固定的坐標(biāo)系統(tǒng)。機床原點在主軸端面中心，參考點

13、在X軸和Z軸的正向極限位置處 編程坐標(biāo)系:是在對圖紙上零件編程時就建立的，程序數(shù)據(jù)便是基于該坐標(biāo)系的坐標(biāo)值。 工件坐標(biāo)系時編程坐標(biāo)系在機床上的具體體現(xiàn)。由相應(yīng)的編程指令建立。對刀操作22 機床原點、工件原點、參考點XWM參 考 點定 位 開 關(guān)XZXZXYZMRWZ機 床 原 點參 考 點程 序 原 點MWP工 件 原 點RRa 刀架后置式刀架后置式b 刀架前置式刀架前置式工件原點工件原點說明：說明：由于車削加工是圍繞主軸中心前后對稱的，因此無論是前置還是后置式的，由于車削加工是圍繞主軸中心前后對稱的，因此無論是前置還是后置式的，X X 軸指向前后對編程來說并無多大差別。為適應(yīng)笛卡爾坐標(biāo)習(xí)慣，

14、編程繪圖時軸指向前后對編程來說并無多大差別。為適應(yīng)笛卡爾坐標(biāo)習(xí)慣，編程繪圖時按后置式的方式進行表示按后置式的方式進行表示XWM參 考 點定 位 開 關(guān)XZXZXYZMRWZ機 床 原 點參 考 點程 序 原 點MWP工 件 原 點RRXWM參 考 點定 位 開 關(guān)XZXZXYZMRWZ機 床 原 點參 考 點程 序 原 點MWP工 件 原 點RRZX23二、直徑編程方式二、直徑編程方式v在車削加工的數(shù)控程序中，在車削加工的數(shù)控程序中，X X 軸軸的坐標(biāo)值取為的坐標(biāo)值取為零件零件圖樣上的直徑值圖樣上的直徑值的編程方式。與設(shè)計、標(biāo)注的編程方式。與設(shè)計、標(biāo)注一致、減少換算。一致、減少換算。v如圖所示

15、：圖中如圖所示：圖中A點的坐標(biāo)值為（點的坐標(biāo)值為（30，80），），B點的坐標(biāo)值為（點的坐標(biāo)值為（40, ,60）。）。v編程方式可由指令指定。也可由參數(shù)設(shè)定。編程方式可由指令指定。也可由參數(shù)設(shè)定。v一般默認直徑方式一般默認直徑方式。如：華中數(shù)控如：華中數(shù)控 G36|直徑編程直徑編程 G37半徑編程半徑編程 西門子西門子 G22直徑編程直徑編程 G23半徑編程半徑編程XZ24三三、 絕對編程與增量編程絕對編程與增量編程 數(shù)控編程通常都是按照組成圖形的線段或圓弧的端點的坐標(biāo)來進行的。 絕對編程：指令輪廓終點相對于工件原點絕對坐標(biāo)值的編程方式。 增量編程：指令輪廓終點相對于輪廓起點坐標(biāo)增量的編程方式。有些數(shù)控系統(tǒng)還可采用極坐標(biāo)編程25絕對編程：絕對編程： G01 X10