2.2--數(shù)控機床的坐標軸和坐標系課件

1、第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)本章要點2.1 數(shù)控加工程序的基本 知識2.2 數(shù)控機床的坐標軸和 坐標系2.3 數(shù)控編程中的數(shù)值計算2.4 數(shù)控加工的工藝基礎(chǔ) 第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.1 數(shù)控機床坐標軸和坐標系概述2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系數(shù)控機床采用在坐標系中描述刀具與工件之間的相對運動軌跡，這個坐標系是依據(jù)空間右手直角笛卡爾坐標系的原則建立的，稱為基本坐標系?；咀鴺讼抵腥齻€坐標軸，稱為基本坐標軸。分別用X、Y、Z表示。基本坐標系基本坐標軸第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.1 數(shù)控機床坐標軸和坐標系概述2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系X、Y、Z直線進給坐標系按右手定

2、則規(guī)定伸出右手的拇指、食指和中指，并互成90度，拇指代表X坐標軸，食指代表Y坐標軸，中指代表Z坐標軸，拇指、食指和中指的指向分別代表X、Y、Z坐標軸的正方向。右手直角坐標系（笛卡爾坐標系）笛卡爾直角坐標系統(tǒng)第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.1 數(shù)控機床坐標軸和坐標系概述2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系圍繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)進給坐標軸A、B、C則按右手螺旋定則判定。右手直角坐標系（笛卡爾坐標系）大拇指指向+ X、+Y、+Z坐標軸的方向，則其余四指的旋轉(zhuǎn)方向即為+A、+B、+C的方向。笛卡爾直角坐標系統(tǒng)第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基

3、礎(chǔ)2.2.1 數(shù)控機床坐標軸和坐標系概述2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系刀具運動坐標與工件運動坐標刀具與工件間的相對運動方式刀具相對于工件運動字母不帶“ ”的坐標表示工件固定、刀具運動的坐標工件相對于刀具運動字母帶“ ”的坐標表示工件運動、刀具固定的坐標+X = X +Y = Y +Z = Z +A = A +B =B +C=C 編程時采用+X、+Y 、+Z 表示工件的正移動方向。第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)先確定Z軸，再確定X軸和Y軸！第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.2 數(shù)控機床坐標軸的規(guī)定2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系Z坐標軸定義：一般取傳遞切削動力的主軸軸線方向為Z軸正方向：取

4、刀具遠離工件的方向為正方向當機床有幾個主軸時，選一個垂直工件裝夾面的主軸為Z軸當機床沒有主軸時，選與工件裝夾相垂直的直線為Z軸對于銑床、鏜床、鉆床等是帶動刀具旋轉(zhuǎn)的軸；銑床+z軸第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.2 數(shù)控機床坐標軸的規(guī)定Z坐標軸+Z車床Z軸方向的確定 車床、磨床等是帶動工件旋轉(zhuǎn)的軸,其方向是平行于主軸軸線，遠離工件方向為正方向。2.2.2 數(shù)控機床坐標軸的規(guī)定Z坐標軸第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.2 數(shù)控機床坐標軸的規(guī)定2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系X坐標軸定義： X軸為水平方向且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。正方向：取刀具遠離工件

5、的方向為正方向第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.2 數(shù)控機床坐標軸的規(guī)定2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系X坐標軸對于工件旋轉(zhuǎn)的機床（如車床、磨床等），X坐標是工件的徑向且平行于橫向拖板，刀具遠離回轉(zhuǎn)中心是正向。臥式數(shù)控車床第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)X坐標軸對于刀具旋轉(zhuǎn)的機床（如銑、鉆、鏜床） 當Z軸水平時，沿刀具主軸向工件看，X軸的正方向指向右邊。臥式鏜床第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)X坐標軸+Z+X/ 當Z軸水平時，沿刀具主軸向工件看，X軸的正方向指向右邊。對于刀具旋轉(zhuǎn)的機床（如銑、鉆、鏜床）第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)X坐標軸對于刀具旋轉(zhuǎn)的機床（如銑、鉆、鏜床） Z軸為鉛垂方向

6、（ 立式主軸） a對于單立柱機床，從刀具向立柱看時X 軸的正方向指向右邊。立式數(shù)控機床+x+X第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)X坐標軸立式數(shù)控機床+x+Z+X/對于刀具旋轉(zhuǎn)的機床（如銑、鉆、鏜床） Z軸為鉛垂方向 （ 立式主軸） a對于單立柱機床，從刀具向立柱看時X 軸的正方向指向右邊。第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)X坐標軸對于刀具旋轉(zhuǎn)的機床（如銑、鉆、鏜床） Z軸為鉛垂方向 （ 立式主軸） b對于雙立柱機床（如龍門機床），當站在操作臺一側(cè)從主軸向左側(cè)立柱看時，X軸的正方向指向右邊。龍門式機床+Z+X/第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)X坐標軸龍門式輪廓銑床對于刀具旋轉(zhuǎn)的機床（如銑、鉆、鏜床） Z軸

7、為鉛垂方向 （ 立式主軸） b對于雙立柱機床（如龍門機床），當站在操作臺一側(cè)從主軸向左側(cè)立柱看時，X軸的正方向指向右邊。第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.2 數(shù)控機床坐標軸的規(guī)定Y坐標軸利用已確定的X、Z坐標的正方向，用右手定則或右手螺旋法則，確定Y坐標的正方向。右手定則：大姆指指向+X，中指指向+Z，則+Y方向為食指指向右手螺旋法則：在X Z平面，從Z至X，姆指所指的方向為+y。立、臥式數(shù)控銑床+Z+X/+Z+X+Y+Y第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)+Z+X/+Y龍門數(shù)控銑床第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)立式5軸數(shù)控銑床的坐標系第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)+Z+X/+YZX第2章 數(shù)控

8、編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)立式車床的坐標系第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)ZXY第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)臥式銑床的坐標系第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.2 數(shù)控機床坐標軸的規(guī)定2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系A(chǔ)、B、C旋轉(zhuǎn)坐標軸繞X.Y.Z軸轉(zhuǎn)動的圓進給坐標軸分別用A.B.C表示，坐標軸相互關(guān)系由右手螺旋法則而定第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.2 數(shù)控機床坐標軸的規(guī)定2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系A(chǔ)、B、C旋轉(zhuǎn)坐標軸+Z+X/+Y+C/立式5軸數(shù)控銑床的坐標系第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)+Z+X/+Y+A+C/第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.2 數(shù)控機床坐標軸的規(guī)定2.2 數(shù)

9、控機床的坐標軸和坐標系附加坐標軸如果在基本的直角坐標軸X、Y、Z之外，還有其他軸線平行于X、Y、Z，則附加的直角坐標系指定為U、V、W和P、Q、R。主坐標或第一坐標系：X、Y、Z第二組附加坐標：U、V、W第三組附加坐標：P、Q、R旋轉(zhuǎn)坐標：D、E立式5軸數(shù)控銑床的坐標系第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)+Z+X/+Y+A+C/+W （a）臥式鏜銑床 （b）六軸加工中心 多軸數(shù)控機床坐標系示例第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.3 機床坐標系、機床原點、機床參考點2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系機床坐標系在數(shù)控機床上選定一個固定點作為坐標系原點而建立的坐標系稱為機床坐

10、標系。也叫標準坐標系或機械坐標系。機床原點數(shù)控機床上選定的這個固定點稱為機床原點，它是機床坐標系的原點，是數(shù)控機床進行加工運動的基準參考點。注意：它是機床上的一個固定的點，由制造廠家確定。第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.3 機床坐標系、機床原點、機床參考點2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系機床原點數(shù)控車床的機床原點一般設(shè)在機床主軸軸線與卡盤安裝基準面的交點上。第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.3 機床坐標系、機床原點、機床參考點2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系機床原點數(shù)控銑床和加工中心的機床原點一般設(shè)在X、Y、Z坐標軸正方向移動的最大極限位置上，但也有的設(shè)置在機床工作臺中心。第2章 數(shù)

11、控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.3 機床坐標系、機床原點、機床參考點2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系機床參考點機床參考點是機床坐標系中一個固定不變的點，是用于對機床工作臺(或滑板)與刀具相對運動的測量系統(tǒng)進行定標與控制的點。 機床參考點其位置是由機床制造廠家在每個進給軸上用限位開關(guān)精確調(diào)整好的，坐標值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中，并記錄在機床說明書中，用戶不得更改。 因此機床參考點作為機床坐標系的測量起點，對機床原點的坐標是一個已知數(shù)。第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.3 機床坐標系、機床原點、機床參考點2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系機床參考點數(shù)控車床上機床參考點是離機床原點最遠的極限點。數(shù)控銑床上機床

12、原點和機床參考點是重合的。 第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.3 機床坐標系、機床原點、機床參考點2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系機床參考點 數(shù)控機床開機時，必須先確定機床原點，而確定機床原點的運動就是回參考點的操作，這樣通過確認參考點，就確定了機床原點。只有機床參考點被確認后，機床原點才被確認，刀具（或工作臺）移動才有基準。 第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.4工件坐標系、工件原點、對刀點、換刀點2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系工件坐標系在工件上選擇一點作為坐標系原點而建立的坐標系稱為工件坐標系。工件原點工件坐標系的原點稱為工件原點。注意：工件坐標系的各個坐標軸必須與機床坐標系相應(yīng)的

13、坐標軸相平行。第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.4工件坐標系、工件原點、對刀點、換刀點2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系工件原點的選擇原則(1)應(yīng)使工件原點與工件的尺寸基準重合；(2)當工件圖中的尺寸容易換算成坐標值時，盡量直接使用圖紙尺寸作為坐標值；(3)工件原點應(yīng)該選在容易找正、在加工過程中容易測量的位置；(4)工件原點的選擇要盡量滿足編程簡單、尺寸換算少、引起的加工誤差小等條件。第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.4工件坐標系、工件原點、對刀點、換刀點2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系工件原點的選擇原則數(shù)控車床上工件原點一般設(shè)在主軸中心線與工件前端面、后端面、卡爪前端面的交點處第2章

14、數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.4工件坐標系、工件原點、對刀點、換刀點2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系工件原點的選擇原則數(shù)控銑床或加工中心上工件原點一般選在長方體零件上表面的左下角或中心處，或在圓柱體零件軸線與上平面的交點處。 第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.4工件坐標系、工件原點、對刀點、換刀點2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系工件原點的選擇原則數(shù)控銑床或加工中心上工件原點一般選在長方體零件上表面的左上角或中心處，或在圓柱體零件軸線與上平面的交點處。 第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.4工件坐標系、工件原點、對刀點、換刀點2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系對刀對刀是指零件被裝夾到機床上之

15、后，用某種方法獲得工件原點在機床坐標系中的位置（即工件原點的機床坐標值）。對刀點對刀點是工件坐標系與機床坐標系之間的聯(lián)系點第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.4工件坐標系、工件原點、對刀點、換刀點2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系對刀點對刀點可以設(shè)置在被加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上或機床上與零件定位基準有一定尺寸聯(lián)系的某一位置。對刀點可與工件原點重合，也可以選在任何便于對刀之處，但該點與工件原點之間必須有確定的坐標聯(lián)系。第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.4工件坐標系、工件原點、對刀點、換刀點2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系對刀點的選擇原則(1)盡量選在工件的設(shè)計基準或工藝基準上，以便于數(shù)

16、學處理和簡化程序編制；(2)在機床上找正容易，加工時便于檢查和測量；(3)引起的加工誤差小。第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.4工件坐標系、工件原點、對刀點、換刀點2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系對刀點的選擇原則具體來說如下:當對刀精度要求較高時，對刀點應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計基準或工藝基準上，對于以孔定位的工件，一般取孔的中心作為對刀點。可設(shè)在零件上或夾具上。對刀點往往與工件原點重合。工作原點x0對刀點的坐標值x機床原點對刀點y0 x1y1換刀點y第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.4工件坐標系、工件原點、對刀點、換刀點2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系換刀點換

17、刀點是刀架轉(zhuǎn)位換刀時的位置。 換刀點往往設(shè)在工件的外部，以能順利換刀、不碰撞工件和其他部件為準。 如在銑床上，常以機床參考點為換刀點；在加工中心上，以換刀機械手的固定位置點為換刀點；在車床上，則以刀架遠離工件的行程極限點為換刀點。選取的這些點，都是便于計算的相對固定點。第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2.5 編程坐標系、程序原點2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系編程坐標系編程坐標系是在工件圖紙上建立的坐標系。程序原點編程坐標系的原點稱為程序原點。第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系程序原點程序原點一般選在尺寸標注的基準上。2.2.5 編程坐標系、程序原點第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)2.2 數(shù)控機床的坐標軸和坐標系程序原點程序原點一般選在尺寸標注的基準上。2.2.5 編程坐標系、程序原點車削加工的編程原點 銑削加工的編程原點 第2章 數(shù)控編程基礎(chǔ)和工藝基礎(chǔ)程序原點第2章 數(shù)