数控机床坐标系简介课件.ppt
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- 数控机床 坐标系 简介 课件
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1、1-21-2数控机床坐标系数控机床坐标系 1-2 1-2 数控机床的坐标系数控机床的坐标系 本节内容要点:一、数控机床坐标系的作用六、工件的运动机床坐标系的关系五、机床附加坐标系四、机床坐标系与工件坐标系的关系(难点)三、坐标轴运动方向的确定(重点)二、数控机床坐标系确定原则一、数控机床坐标系的作用 数控机床坐标系是为了确定工件在机床中的位置,机床运动部件特殊位置及运动范围,即描述机床运动,产生数据信息而建立的几何坐标系。通过机床坐标系的建立,可确定机床位置关系,获得所需的相关数据。工件坐标系工件坐标系原点原点机床坐标系机床坐标系原点原点二、数控机床坐标系确定原则 1、刀具相对静止工件而运动的
2、原则 假设:工件固定,刀具相对工件运动。这一原则使编程人员能在不知道是刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下,就能根据零件图样确定机床的加工过程。反过来,如果假设当工件运动时,在坐标轴符号上加“”表示。2、标准坐标系(机床坐标系)的规定 标准坐标系采用右手直角笛卡儿定则。基本坐标轴x x、Y Y、z z的关系及其正方向用右手直角定则判定。拇指为x轴,食指为Y轴,中指为z轴,围绕x、Y、z各轴的回转运动及其正方向+A A、+B +B、+C +C分别用右手螺旋定则判定,拇指为x x、Y Y、z z的正向,四指弯曲的方向为对应的A、B、C的正向。n拇指为x轴,n食指为Y轴,n中指为z轴1)伸出右手的大
3、拇指、食指和中指,并互为90。则大拇指代表X坐标,食指代表Y坐标,中指代表Z坐标。2)大拇指的指向为X坐标的正方向,食指的指向为Y坐标的正方向,中指的指向为Z坐标的正方向。3)围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示,根据右手螺旋定则,大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向,则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向。(1)不论机床的具体结构,一律看作是工件相对静止,刀具运动。一律看作是工件相对静止,刀具运动。ISOISO标准规定:标准规定:(3)增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴正方向增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴正方向(2)机床的直线坐标轴机床的直线坐标轴X、
4、Y、Z的判定顺序是:先的判定顺序是:先Z轴,再轴,再X轴,最轴,最后按右手定则判定后按右手定则判定Y轴。轴。三、坐标轴运动方向的确定 1、X、Y、Z坐标轴与正方向的确定(1)Z坐标轴 3)、若机床有几个主轴,可选择一个垂直与工件装夹面的主要轴为主轴,并以它确定Z坐标轴。1)、Z坐标轴的运动由传递切削力的主轴决定,与主轴平行的标准坐标轴为Z坐标轴,其正方向为增加刀具和工件之间距离的方向。2)、若机床没有主轴(刨床),则Z坐标轴垂直与工件装夹面。(2)、X坐标轴 4)、对刀具和工件均不旋转的机床(刨床),X坐标平行于主要切削方向,并以该方向为正方向。1)、X坐标轴的运动是水平的,它平行于工件装夹面
5、,是刀具或工件定位平面内的运动的主要坐标。2)、对于工件旋转的机床(车床、磨床),X坐标的方向在工件的径向上,并且平行与横滑座,刀具离开工件回转中心的方向为X坐标的正方向。3)、对于刀具旋转的机床(铣床),若Z坐标轴是水平的(卧式铣床),当由主轴向工件看时,X坐标轴的正方向指向右方;若Z坐标轴是垂直的(立式铣床),当由主轴向立柱看时,X坐标轴的正方向指向右方;对于双立柱的龙门铣床,当由主轴向左侧立柱看时,X坐标轴的正方向指向右方。(3)、Y坐标轴 根据X、Z坐标轴,按照右手直角笛卡儿坐标系确定。注:如在X、Y、Z主要直线运动之外还有第二组平行于它们的运动,可分别将它们坐标定为U、V、W。上述坐
6、标轴正方向,均是假定工件不动,刀具相对于工件作进给运动而确定的方向,即刀具运动坐标系。但在实际机床加工时,有很多都是刀具相对不动,而工件相对于刀具移动实现进给运动的情况。此时,应在各轴字母后加上“”表示工件运动坐标系。按相对运动关系,工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反,即有:+X=X +Y=Y +Z=Z +A=A +B=B +C=C (4)工件的运动 卧式车床的坐标系立式车床的坐标系2、旋转运动 旋转运动A、B、C相应地表示其轴线平行于X、Y、Z的旋转运动,其正方向按照右旋螺纹旋转的方向。4 4轴联动的数控机床的坐标系轴联动的数控机床的坐标系5 5轴联动的加工中心轴联动的加工中心的坐标
7、系的坐标系主轴正旋转方向:从主轴尾端向前端(装刀具或工件端)看顺时针方向旋转为主轴正旋转方向对于普通卧式数控车床,主轴的正旋转方向与C轴正方向相同 3、主轴正旋转方向与c轴正方向的关系对于钻、镗、铣加工中心机床,主轴的正旋转方向为右旋螺纹进入工件的方向,与c轴正方向相反 附加坐标系 对于直线运动,通常建立的附加坐标系有:指定平行于X、Y、Z的坐标轴可以采用的附加坐标系:第二组U、V、W坐标,第三组P、Q、R坐标。如果还有平行或不平行于A、B、C的第二回转运动,可指定为D、E和F。指定不平行于X、Y、Z的坐标轴也可以采用的附加坐标系:第二组U、V、W坐标,第三组P、Q、R坐标。对于回转运动,例:
8、根据图1.8所示的数控立式铣床结构图,试确定X、Y、Z直线坐标。(1)Z坐标:平行于主轴,刀具离开工件的方向为正。(2)X坐标:Z坐标垂直,且刀具旋转,所以面对刀具主轴向立柱方向看,向右为正。(3)Y坐标:在Z、X坐标确定后,用右手直角坐标系来确定。事实上,不管是刀具运动还是工件运动,在进行编程计算时,一律都是假定工件不动,按刀具相对运动的坐标来编程。机床操作面板上的轴移动按钮所对应的正负运动方向,也应该是和编程用的刀具运动坐标方向相一致。比如,对立式数控铣床而言,按+X轴移动钮或执行程序中+X移动指令,应该是达到假想工件不动,而刀具相对工件往右(+X)移动的效果。但由于在X、Y平面方向,刀具
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