數(shù)控機床坐標變換

數(shù)控機床坐標變換第1頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六The

firsT第2頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六Y1X1Z1Y2X2Z2Y3X3Z3第3頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六第4頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六第5頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六描述船舶在海中航行時姿態(tài)XYZ第6頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六The

SeconD第7頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六數(shù)控機床坐標系相關(guān)概念第8頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六數(shù)控機床坐標系相關(guān)概念第9頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六數(shù)控機床坐標系相關(guān)概念第10頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六數(shù)控機床坐標系相關(guān)概念2.2坐標變換原理第11頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六The

thirD第12頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六1.平移變換若空間平移量為(tx,ty,tz)，則平移變換為P(x,y,z)P’(x’,y’,z’)xyz補充說明：點的平移、物體的平移、多面體的平移基本三維幾何變換

第13頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六2.繞坐標軸的旋轉(zhuǎn)變換

三維空間中的旋轉(zhuǎn)變換比二維空間中的旋轉(zhuǎn)變換復(fù)雜。除了需要指定旋轉(zhuǎn)角外，還需指定旋轉(zhuǎn)軸。若以坐標系的三個坐標軸x,y,z分別作為旋轉(zhuǎn)軸，則點實際上只在垂直坐標軸的平面上作二維旋轉(zhuǎn)。此時用二維旋轉(zhuǎn)公式就可以直接推出三維旋轉(zhuǎn)變換矩陣。規(guī)定在右手坐標系中，物體旋轉(zhuǎn)的正方向是右手螺旋方向，即從該軸正半軸向原點看是逆時針方向。

基本三維幾何變換

第14頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六（1）繞z軸旋轉(zhuǎn)xxxyyyzzz（2）繞x軸旋轉(zhuǎn)（3）繞y軸旋轉(zhuǎn)基本三維幾何變換

第15頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六繞z軸旋轉(zhuǎn)繞x軸旋轉(zhuǎn)繞y軸旋轉(zhuǎn)基本三維幾何變換

第16頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六軸旋轉(zhuǎn)，則該軸坐標的一列元素不變。按照二維圖形變換的情況，將其旋轉(zhuǎn)矩陣中的元素添入相應(yīng)的位置中，即對于單位矩陣3.旋轉(zhuǎn)變換矩陣規(guī)律:，繞哪個坐標基本三維幾何變換

第17頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六(1)繞z軸正向旋轉(zhuǎn)角，旋轉(zhuǎn)后點的z坐標值不變,x、y坐標的變化相當于在xoy平面內(nèi)作正角旋轉(zhuǎn)。(2)繞x軸正向旋轉(zhuǎn)角，旋轉(zhuǎn)后點的x坐標值不變，Y、z坐標的變化相當于在yoz平面內(nèi)作正角旋轉(zhuǎn)?；救S幾何變換

第18頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六即這就是說，繞y軸的旋轉(zhuǎn)變換的矩陣與繞x軸和z軸變換的矩陣從表面上看在符號上有所不同。(3)繞y軸正向旋轉(zhuǎn)角，y坐標值不變，z、x的坐標相當于在zox平面內(nèi)作正角旋轉(zhuǎn)，于是基本三維幾何變換

第19頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六1.機床坐標系（MachineCoordinateSystem,MCS)是一種世界坐標系，它由數(shù)控本身所決定，而且每臺數(shù)控機床都有一個固定的坐標系和坐標量程。MCS為機床固有的坐標系，不可改變，其原點為機床絕對零點。2.參考坐標系（ReferenceCoordinateSystem,RCS)是加工時定義的坐標系，其原點通常設(shè)在軸線交點處，各坐標軸方向與MCS各坐標軸方向一致。在加工過程中，RCS的原點和各軸方向始終保持不變。3.工件坐標系（WorkpieceCoordinateSystem,WCS)是定義代加工零件表面的坐標系，即為工件設(shè)計坐標系。基本三維幾何變換第20頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六The

lasT第21頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六五軸機床空間運動學(xué)分析五軸機床空間運動學(xué)分析：第22頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六第23頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六第24頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六第25頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六第26頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六第27頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六第28頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六第29頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六第30頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六第31頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六第32頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六第33