數(shù)控機床坐標系

For數(shù)控機床坐標系授課學1課時personal授課形授課地 授課班時授課人式教學目標點 級了解數(shù)控機床坐標系的作用；掌握坐標和運動方向的命名原則；教學重點3掌握機床坐標系的規(guī)定內容教學方法1.熟練應用右手笛卡爾直角坐標系定則；講授法、小組討論法、教學難點內容教學方法1.掌握坐標軸及運動方向的確定。實習法教學方講授法、小組討論法、演示法、實習法法教具機床模型教學手多媒體教學段時間分配導入新課（9分鐘）；講授新課（30分鐘）；教教學內容教學活動形式一、導入新課提問：什么是坐標系？為了說明質點的位置、運動的快慢、方向等，必須選取其坐標系。在參照系中，為確定空間一點的位置，按規(guī)定方法選取的有次序的一組數(shù)據(jù)，這就叫做“坐標”。在某一問題中規(guī)定坐標的方法，就是該問題所用的坐標系。坐標系的種類很多，常用的坐標系有：笛卡爾直角坐標系、平面極坐標系、柱面坐標系（或稱柱坐標系）和球面坐標系（或稱球坐標系）等。中學中常用的坐標系，為直角坐標系，或稱為正交坐標系。數(shù)控機床坐標系的作用提問：在數(shù)控加工過程中，數(shù)控機床是通過什么來識別工件的加工提問，學生回答，教師總結

學過程位置的呢？機床坐標系。為了準確的描述機床的運動，簡化程序的編制方法及保證記錄數(shù)據(jù)的互換性，目前國際上數(shù)控機床的坐標軸和運動方向均已實現(xiàn)標準化。掌握機床坐標系，是具備人工設置編程坐標系和機床加工坐標系的基礎。那我們應該如何去建立機床坐標系呢，怎樣去判定機床的運動方向呢？帶著這些問題，我們去學習今天的學習內容：數(shù)控機床坐標系。二、講授新課（一） 、坐標和運動方向的命名原則數(shù)控機床的進給運動是相對的，有的是刀具相對于工件運動（如數(shù)控車床），有的是工件相對于刀具運動（如數(shù)控銑床），為了使編程人員能在不知道是刀具移向工件，還是工件移向刀具的情況下，可以確定機床的加工過程，統(tǒng)規(guī)定：假定刀具相對于靜止的工件運動。（二） 、標準坐標系（機床坐標系）的規(guī)定在數(shù)控機床上加工零件，機床的動作是由數(shù)控系統(tǒng)的指令來控制。為了確定機床的運動方向和移動距離，就要在機床上建立一個坐標系，這個坐標系就叫標準坐標系，也叫機床坐標系。1.右手笛卡爾直角坐標系數(shù)控機床坐標系中X、Y、Z坐標軸的相互關系用右手笛卡爾直角坐標系決定。如圖2-3所示。它規(guī)定了乂、Y、Z三坐標軸的關系：用右手的拇指、食指和中指分別代表X、Y、Z三軸，三個手指互相垂直，所指方向分別為X、Y、Z軸的正方向。圍繞X、Y、Z各軸的回轉運動分別用+A、+B、+C表示，其正方向用右手螺旋定則確定。與+X、+Y、+Z、???+C相反的方向用宙 的+X、+Y、+Z'???+C表示。提問，學生回答，教師總結圖2-3右手直角坐標系+A圖2-3右手直角坐標系+A、+B或+C教師通過多媒體講解，模型演示，學生分組討論，教師巡回指導2.刀具運動坐標與工件運動坐標學 數(shù)控機床的坐標系是機床運動部件進給運動的坐標系。由于進給運動可以是刀具相對于工件的運動（車床），也可以是工件相對于刀具的運動（銑床），所以統(tǒng)一規(guī)定：有字母不帶“”的坐標表示刀具相過對于“靜止”的工件而運動的刀具運動坐標；帶“”的坐標表示工件相對于"靜止”的刀具而運動的工件運動坐標。程 3.運動的正方向運動的正方向是使刀具與工件之間距離增大的方向。（三）、X、Y、Z坐標軸與正方向的確定1.Z坐標軸（1） Z坐標軸的運動由傳遞切削力的主軸決定，與主軸軸線平行的標準坐標軸為Z坐標軸，其正方向為增加刀具和工件之間距離的方向。（2） 若機床沒有主軸（刨床），則Z坐標軸垂直與工件裝夾平面。（3） 若機床有幾個主軸，可選擇一個垂直與工件裝夾平面的主要軸為主軸，并以它確定Z坐標軸。

2.X坐標軸（1） X坐標軸的運動是水平的，它平行于工件裝夾平面，并垂直于Z坐標軸。是刀具或工件定位平面內運動的主要坐標軸2.X坐標軸（2） 對于工件旋轉的機床（車床、磨床），X坐標軸的方向在工件的徑向上，并且平行與橫滑座，刀具離開工件回轉中心的方向為X坐標軸的正方向。（3） 對于刀具旋轉的機床（銑床），若Z坐標軸是水平的（臥式銑床），當由主軸向工件看時，X坐標軸的正方向指向右方；若Z坐標軸是垂直的（立式銑床），當由主軸向立柱看時，X坐標軸的正方向指向右方；對于雙立柱的龍門銑床，當由主軸向左側立柱看時，X坐標軸的正方向指向右方。教師通過多媒體講解，模型演示，學生分組練習，教師巡回指導3.Y坐標軸I（4）對刀具和工件均不旋轉的機床（刨床），X坐標平行于主要切削方向，并以該方向為正方向。教師通過多媒體講解，模型演示，學生分組練習，教師巡回指導3.Y坐標軸根據(jù)X、Z坐標軸，按照右手笛卡兒直角坐標系確定。注：如在X、Y、Z主要直線運動之外還有第二組平行于它們的運動，可分別將它們坐標定為U、V、W。I?■:3毅故式豪生標系教立式數(shù)控銑床的坐標方向為：學Z軸垂直（與主軸軸線重合），向上為正方向；面對機床立柱的左右移動方向為X軸，將刀具向右移動（工作臺向左移動）定義為正過方向；根據(jù)右手笛卡爾坐標系的原則，Y軸應同時與Z軸和X軸垂直，且正程方向指向床身立柱。臥式升降臺銑床的坐標方向為：Z軸水平，且向里為正方向（面對工作臺的平行移動方向）；工作臺的平行向左移動方向為X軸正方向；Y軸垂直向上。圖2-5數(shù)控銑床（a）立式；（b）臥式4.旋轉坐標A、B、C軸旋轉坐標A、B、C軸相應地表示其軸線平行于X、Y、Z軸的旋轉運動，可根據(jù)右手螺旋定則來確定（如圖2-3所示）。大拇指的指向為X、Y、Z軸的正方向。四指彎曲的方向為對應的A、B、C軸的正方向。圖LfS立式5.勘數(shù)控魅*的蚩標蛹 [-21臥式5軸數(shù)控械床的坐標輜5.附加坐標I若機床除有X、Y、Z軸（第一組）主要直線運動外，還有平行于它們的坐標運動，則分別命名為U、V、W軸（第二組）；若還有第三組運動，則分別命名為P、Q、R軸。若除了A、B、C軸（第一組）回轉運動外，還有其它回轉運動，則命名為D、E、F軸等。

小結機床坐標系是機床上固有的坐標系，是用來確定工件坐標系的基本坐標系，是確定刀具（刀架）或工件（工作臺）位置的參考系。確定數(shù)控機床坐標系時總是假設工件固定，刀具相對工件運動。標準坐標系采用右手笛卡兒直角定則判斷，直線坐標軸X、Y、Z的判定順序是：先Z軸，再X軸，最后按右手定則判定Y軸。Z坐標軸的運動由傳遞切削力的主軸決定，與主軸軸線平行的標準坐標軸為Z坐標軸。X坐標軸的運動是水平的，它平行于工件裝夾平面，并垂直于Z軸。Y坐標軸根據(jù)X、Z坐標軸，按照右手直角笛卡兒坐標系確定，各坐標軸的正方向為增加刀具和工件之間距離的方向；旋轉坐標軸A、B、C軸相應地表示其軸線平時X、Y、Z軸的旋轉運動，其正方向按照右手螺旋定則判定。對于移動部分是工件而不是刀具的機床，用帶“'”的字母表示工件的正向運動。作業(yè)P286.教學反思僅供個人用于學習、研究；不得用于商業(yè)用途。Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.NurfurdenpersonlichenfurStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.Pourl'etudeetlarechercheuniquementadesfinspersonnelles;pasadesfinscommerciales.TO^bKOgnq刀Qge",KOTopbieucno刀b3yQTC9g_nqo6yueHU9,uccnegoBaHu忻uHego刀*hbiucno^b3OBaTbcabKOMMepuecKuxi^e刀只x.以下無正文僅供個人用于學習、研究；不得用于商業(yè)用途。Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.NurfurdenpersonlichenfurStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.Pourl'etudeetlarechercheuni