数控机床坐标系
- 格式:doc
- 大小:689.16 KB
- 文档页数:6
一、基本坐标系机床坐标轴:为简化编程和保证程序的通用性,对数控机床的坐标轴和方向命名制定了统一的标准,规定直线进给坐标轴用X,Y,Z表示,称基本坐标轴。
X,Y,Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔法则确定,如下图所示图中大拇指指向X轴的正方向,食指指向Y轴的正方向,中指指向Z轴的正方向。
小结:机床坐标系坐标轴应遵循的原则运动方向的确定刀具相对与静止工件而运动的原则,且刀具远离工件的方向为坐标轴正方向。
则坐标系用加“’”的字母表示,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,则有:•+X=-X′ +Y=-Y′ +Z=-Z′•+A=-A′ +B=-B′ +C=-C′确定机床坐标轴的正方向坐标轴方向的确定1、Z轴坐标的运动一般取产生切削力的主轴轴线方向为Z轴方向2、X轴坐标的运动X轴一般位于平行于工件装夹面的水平面内,且垂直于Z轴,车床上是对应刀架的径向移动方向。
3、Y轴坐标的运动Y轴(车床上通常设为虚轴)于X轴和Z轴一起构成遵循右手笛卡尔坐标系。
确定机床坐标系各坐标轴的具体方位的方法二、坐标系的类型1、机床坐标系以机床原点为坐标原点建立起来的直角坐标系称为机床坐标系。
机床坐标系是机床固有的,它是制造和调整机床的基础,也是设置工件坐标系的基础。
其坐标轴及方向按标准规定,其坐标原点的位置则由各机床生产厂设定,一般情况下,不允许用户随意变动。
刀具运动的参照坐标系机床坐标系2、工件坐标系工件坐标系也称编程坐标系,专供编程时使用,选择工件上的某一已知点为原点,建立一个新的坐标系,称为工件坐标系。
,如下图所示。
工件坐标系一旦建立便一直有效,直到被新的坐标系所代替为止。
工件坐标系编制程序所用的参照坐标系机床坐标系和工件坐标系的对比工件坐标系机床坐标系三、各个基本点及关系画龙点睛1、机床原点机床坐标系的原点又称为机床原点或机床零点,这是一个固有的点,通常有机床制造厂确定。
它是数控车床进行加工运动的基准参考点。
数控机床的标准坐标系数控机床是一种通过数字化程序控制工件加工的机床,它具有高精度、高效率、灵活性强等优点,在现代制造业中得到了广泛应用。
而数控机床的加工精度和效率,很大程度上取决于其标准坐标系的设置和使用。
因此,了解和掌握数控机床的标准坐标系对于提高加工质量和效率至关重要。
数控机床的标准坐标系一般包括三个坐标轴,X轴、Y轴和Z轴。
X轴是机床工作台沿着主轴方向的移动方向,Y轴是工作台的横向移动方向,Z轴是主轴的升降方向。
这个三轴的坐标系构成了数控机床的基本坐标系,也是数控加工中最常用的坐标系。
在数控机床的加工过程中,正确设置和使用标准坐标系是至关重要的。
首先,必须保证各个坐标轴的零点位置准确无误,只有这样才能保证数控机床在加工过程中能够按照预先设定的程序准确地进行移动和定位。
其次,操作人员需要清楚地了解各个坐标轴的移动方向和正负方向,这样才能正确地进行加工程序的编写和调试。
最后,在实际加工过程中,操作人员需要根据工件的具体形状和加工要求,合理选择和设置各个坐标轴的移动路径和速度,以保证加工质量和效率。
除了基本的三轴坐标系外,数控机床在实际加工过程中还可以根据需要设置其他坐标系,如工件坐标系、刀具坐标系等。
这些附加的坐标系可以帮助操作人员更方便地进行加工程序的编写和调试,提高加工的精度和效率。
总之,数控机床的标准坐标系是数控加工过程中至关重要的一环。
正确设置和使用标准坐标系可以保证数控机床在加工过程中能够准确地进行定位和移动,从而保证加工质量和效率。
因此,操作人员需要深入了解数控机床的标准坐标系,不断提高自己的技术水平,以适应制造业对加工精度和效率日益提高的需求。
同时,制造企业也需要加大对数控机床操作人员的培训和技术支持力度,以提高整个制造过程的质量和效率。
数控机床的标准坐标系数控机床是一种通过数字控制系统来控制工具在加工过程中沿着预先确定的轨迹进行移动的机床。
在数控机床加工过程中,标准坐标系是非常重要的概念。
标准坐标系是指机床上工件加工所采用的坐标系,它是数控机床上各种运动的基准。
了解和掌握数控机床的标准坐标系对于操作数控机床、编写数控加工程序以及进行数控加工具有重要的意义。
本文将从数控机床的标准坐标系的概念、分类、特点以及应用等方面进行详细介绍。
一、概念。
标准坐标系是指在数控机床上确定的用于表示工件加工位置的坐标系。
它是数控机床上各个运动的基准,通常采用直角坐标系和极坐标系。
直角坐标系是指以机床主轴中心线为原点,分别沿着机床的X、Y、Z三个方向建立的坐标系。
而极坐标系则是以机床主轴中心线为原点,以半径和角度来表示工件的加工位置。
二、分类。
根据数控机床上的不同工作部件和加工方式,标准坐标系可以分为工件坐标系和机床坐标系。
工件坐标系是指以工件为参照物建立的坐标系,它随着工件的移动而移动。
而机床坐标系则是指以机床为参照物建立的坐标系,它是相对固定的。
根据工件的不同形状和加工要求,工件坐标系又可以分为直角坐标系和极坐标系。
三、特点。
数控机床的标准坐标系具有以下几个特点:1. 确定性,标准坐标系是确定的,它是数控机床上各种运动的基准,能够准确地表示工件的加工位置。
2. 统一性,在数控机床上,通常会规定一个统一的标准坐标系,以便于编写加工程序和进行加工操作。
3. 可移动性,工件坐标系随着工件的移动而移动,可以根据加工需要进行调整和变换。
4. 稳定性,机床坐标系相对固定,保持稳定性,不会随着工件的移动而变化。
四、应用。
标准坐标系在数控机床加工中有着广泛的应用,主要体现在以下几个方面:1. 编写加工程序,在进行数控加工时,需要根据工件的形状和加工要求,在相应的坐标系下编写加工程序,确定加工路径和加工参数。
2. 加工定位,在进行数控加工时,需要将工件放置在适当的位置,确定工件的坐标系,以便于进行加工定位和加工操作。
教学过程
为了准确的描述机床的运动,简化程序的编制方法及保证记录数
据的互换性,目前国际上数控机床的坐标轴和运动方向均已实现标准
化。
掌握机床坐标系,是具备人工设置编程坐标系和机床加工坐标系
的基础。
那我们应该如何去建立机床坐标系呢,怎样去判定机床的运动方
向呢?带着这些问题,我们去学习今天的学习内容:数控机床坐标系。
二、讲授新课
(一)、坐标和运动方向的命名原则
数控机床的进给运动是相对的,有的是刀具相对于工件运动(如
数控车床),有的是工件相对于刀具运动(如数控铣床),为了使编程
人员能在不知道是刀具移向工件,还是工件移向刀具的情况下,可以
确定机床的加工过程,统一规定:假定刀具相对于静止的工件运动。
(二)、标准坐标系(机床坐标系)的规定
在数控机床上加工零件,机床的动作是由数控系统的指令来控
制。
为了确定机床的运动方向和移动距离,就要在机床上建立一个坐
标系,这个坐标系就叫标准坐标系,也叫机床坐标系。
1.右手笛卡尔直角坐标系
数控机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角
坐标系决定。
如图2-3所示。
它规定了X、Y、Z三坐标轴的关系:用
右手的拇指、食指和中指分别代表X、Y、Z三轴,三个手指互相垂直,
所指方向分别为X、Y、Z轴的正方向。
围绕X、Y、Z各轴的回转运动
分别用+A、+B、+C表示,其正方向用右手螺旋定则确定。
与+X、+Y、
+Z、…+C相反的方向用带“'”的+X'、+Y'、+Z'、…+C'表示。
图2-3 右手直角坐标系
2.刀具运动坐标与工件运动坐标
数控机床的坐标系是机床运动部件进给运动的坐标系。
由于进给
运动可以是刀具相对于工件的运动(车床),也可以是工件相对于刀具
的运动(铣床),所以统一规定:有字母不带“'”的坐标表示刀具相
对于“静止”的工件而运动的刀具运动坐标;带“'”的坐标表示工
件相对于“静止”的刀具而运动的工件运动坐标。
3.运动的正方向
运动的正方向是使刀具与工件之间距离增大的方向。
(三)、X、Y、Z坐标轴与正方向的确定
1.Z坐标轴
(1) Z坐标轴的运动由传递切削力的主轴决定,与主轴轴线平行
提问,
学生回答,
教师总结
教师通过多
媒体讲解,模型
演示,学生分组
讨论,教师巡回
指导
教学过程的标准坐标轴为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平面。
(3)若机床有几个主轴,可选择一个垂直与工件装夹平面的主要
轴为主轴,并以它确定Z坐标轴。
2.X坐标轴
(1)X坐标轴的运动是水平的,它平行于工件装夹平面,并垂直
于Z坐标轴。
是刀具或工件定位平面内运动的主要坐标轴
(2)对于工件旋转的机床(车床、磨床),X坐标轴的方向在工件
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
标轴的正方向。
(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。
(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。
3.Y坐标轴
根据X、Z坐标轴,按照右手笛卡儿直角坐标系确定。
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。
教师通过多
媒体讲解,模型
演示,学生分组
练习,教师巡回
指导
教学过程
立式数控铣床的坐标方向为:
Z轴垂直(与主轴轴线重合),向上为正方向;面对机床立柱的左右移动方向为X轴,将刀具向右移动(工作台向左移动)定义为正方向;
根据右手笛卡尔坐标系的原则,Y轴应同时与Z轴和X轴垂直,且正方向指向床身立柱。
卧式升降台铣床的坐标方向为:
Z轴水平,且向里为正方向(面对工作台的平
行移动方向);工作台的平行向左移动方向为X轴正方向;Y轴垂直向上。
图2-5 数控铣床
(a)立式; (b)卧式
4.旋转坐标A、B、C轴
旋转坐标A、B、C轴相应地表示其轴线平行于X、Y、Z轴的旋转运动,可根据右手螺旋定则来确定(如图2-3所示)。
大拇指的指向为X、Y、Z轴的正方向。
四指弯曲的方向为对应的A、B、C轴的正方向。
5.附加坐标
若机床除有X、Y、Z轴(第一组)主要直线运动外,还有平行于它们的坐标运动,则分别命名为U、V、W轴(第二组);若还有第三组运动,则分别命名为P、Q、R轴。
若除了A、B、C轴(第一组)回转运动外,还有其它回转运动,则命名为D、E、F轴等。
小结
机床坐标系是机床上固有的坐标系,是用来确定工件坐标系的基本坐标系,是确定刀具(刀架)或工件(工作台)位置的参考系。
确定数控机床坐标系时总是假设工件固定,刀具相对工件运动。
标准坐标系采用右手笛卡儿直角定则判断,直线坐标轴X、Y、Z的判定顺序是:先Z轴,再X轴,最后按右手定则判定Y轴。
Z坐标轴的运动由传递切削力的主轴决定,与主轴轴线平行的标准坐标轴为Z坐标轴。
X坐标轴的运动是水平的,它平行于工件装夹平面,并垂直于Z轴。
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,各坐标轴的正方向为增加刀具和工件之间距离的方向;旋转坐标轴A、B、C轴相应地表示其轴线平行于X、Y、Z轴的旋转运动,其正方向按照右手螺旋定则判定。
对于移动部分是工件而不是刀具的机床,用带“′”的字母表示工件的正向运动。
作业P28 6. 教学反思。