第二章数控铣床坐标系与运动
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数控铣床机床坐标系和工件坐标系的概念1. 背景介绍数控铣床是一种广泛应用于机械加工领域的机床,它利用计算机控制系统来进行加工操作。
在数控铣床加工中,坐标系是一个非常重要的概念。
坐标系的正确理解和运用对于加工成品的精度和质量有着至关重要的影响。
2. 数控铣床机床坐标系数控铣床的机床坐标系是指用来描述机床定位和运动的坐标系。
在数控铣床中,机床坐标系通常采用直角坐标系来描述机床上各个点的位置。
通常情况下,数控铣床的机床坐标系是以机床主轴为参考,分别用X、Y、Z轴来描述机床上的水平、纵向和垂直方向的位置。
在程序编制和加工过程中,正确理解和确定机床坐标系的起点和方向是非常重要的。
3. 工件坐标系除了机床坐标系外,工件坐标系也是数控铣床加工中不可忽视的概念。
工件坐标系是用来描述工件加工位置和尺寸的坐标系。
在数控铣床加工中,工件坐标系通常选择合适的零件特征点作为基准点,通过定义X、Y、Z轴的方向和位置来描述工件的加工位置。
正确确定工件坐标系的位置和方向能够直接影响工件加工的精度和质量。
4. 深入探讨在数控铣床的加工中,机床坐标系和工件坐标系之间存在着一定的关系。
在程序编制中,需要根据工件的实际情况来确定工件坐标系,同时需要考虑机床坐标系的参考关系,才能正确描述工件的加工路径和位置。
在数控铣床的操作中,还需要考虑工件和刀具的相对位置,这也是工件坐标系和机床坐标系的关系之一。
5. 个人观点和理解对于数控铣床的机床坐标系和工件坐标系,我认为在加工操作中正确理解和运用坐标系是非常重要的。
机床坐标系和工件坐标系的确定需要根据具体的加工项目来进行合理选择,以确保加工精度和质量。
在实际操作中,需要根据工件设计图纸和加工要求来确定坐标系的方向和位置,同时结合机床的实际情况进行编程和操作,才能够取得理想的加工效果。
总结回顾在本文中,我们深入探讨了数控铣床的机床坐标系和工件坐标系的概念及其重要性。
正确理解和运用坐标系对于数控铣床加工具有重要的意义,需要在实际操作中灵活运用,并结合具体情况进行合理选择。
生产线数控加工编程数控机床坐标系扬州市职业大学机械工程学院数控加工程序的编制在数控编程时,为了描述机床的运动,简化程序编制的方法及保证记录数据的互换性,数控机床的坐标系和运动方向均已标准化。
目前,国际标准化组织已经统一了标准坐标系。
目前我国执行的行业数控标准《数控机床——坐标和运动方向的命名》(JB/T 3051-1999)与国际标准ISO841等效。
机床相对运动的规定为了使编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下,就可以依据零件图样,确定机床的加工过程,特规定:永远假定刀具相对于静止的工件坐标系而运动。
规定:永远假定刀具相对于静止的工件坐标系而运动。
这一原则可以保证编程人员在编程时不必考虑机床加工零件时具体运动形式是刀具移向工件、还是工件移向刀具,只需根据零件图样编程控制机床的加工过程即可。
为了确定机床的运动方向和移动距离,需要在机床上建立一个坐标系,这个坐标系就叫机床坐标系。
数控机床上的坐标系一般规定采用标准的笛卡儿坐标系(即直角坐标系,符合右手螺旋法则)。
坐标系中3个直角坐标轴X、Y、Z及其正方向,可用右手定则判断,大拇指的方向为X轴的正方向,食指为Y轴的正方向,中指为Z轴的正方向;坐标系中3个旋转坐标轴A、B、C及其正方向,可用右手螺旋法则判断。
在确定机床坐标轴时,一般先确定Z轴,然后确定X轴和Y轴,最后确定其他轴。
确定坐标轴先确定Z轴•a、传递主要切削力的主轴为Z轴。
•b、若没有主轴,则Z轴垂直于工件装夹面。
•c、若有多个主轴,选择一个垂直于工件装夹面的主轴为Z轴。
再确定X轴•X轴始终水平,且平行于工件装夹面。
•a、没有回转刀具和工件,X轴平行于主要切削方向。
(牛头刨)•b、有回转工件,X轴是径向的,且平行于横滑座。
(车、磨)最后定Y轴•最后确定Y轴,按右手笛卡儿直角坐标系确定。
坐标轴方向的定义:刀具远离工件的方向为坐标轴的正方向。
旋转轴及附加轴旋转运动•绕X、Y、Z轴的旋转运动分别用A、B、C来表示,按右手螺旋定则确定正方向。
第二章数控铣床坐标系与运动
教学要求:
1.掌握数控铣削加工的进给运动和切削运动。
2.了解数控铣削数控铣削加工方式。
3.掌握数控铣床坐标系统知识、学会判断数控铣床的坐标方向和运动部件的运动方向及两者间的关系
教学重点:
1. 掌握数控铣床坐标系的判断方法。
2.机床原点、工件原点、机床参考点的关系和用途。
教学难点:
掌握坐标方向与机床运动部件运动方向的区别和关系。
本章教学内容
1.铣削加工的切削运动及工作方式
2.数控铣床的机床坐标系的介绍及参考点、机床原点与编程原点的区别
3.编程坐标系的判断
本章教学安排
使用现场机床现场教学,让学生能够直观的看到机床,了解回参考点的过程,和机床坐标系的判断方法,特别是现场对坐标方向与运动方向的区分能够便于学生理解。
2.1铣削加工的切削运动
2.1.1 数控铣削的主运动
主运动使刀具切削刃及其毗邻的刀具表面切入工件材料,使被切削层转变成切屑,从而形成工件新表面,即产生切屑的运动。
1. 立式铣床切削运动
2. 卧式铣床切削运动
2.1.2数控铣削的进给运动:
1.进给运动概念:进给运动配合主运动依次或连续地切除工件,同时形成具有所需几何特性的以加工表面,即将新的切削层投入切削的运动。
可以说,除了成型刀靠主运动可以形成表面以外,只有进给运动才能形成表面。
由于机床结构的不同,有的机床由工作台形成进给运动,有的机床由主轴箱形成进给运动。
2.机床坐标轴及联动概念:在数控机床中,进给运动往往是多方向的复合运动,而在机床中,进给运动则是由一个个相互独立的进给
轴(或坐标轴)控制系统完成的。
而这种复合运动则需要各坐标轴具有联合运动的功能,称为坐标联动。
坐标联动一般分为二坐标、三坐标、四坐标、五坐标联动。
二坐标联动一般运用在数控车床和数控钻床(点位控制),数控铣床至少是2.5轴联动,加工复杂表面时需要五轴以上联动。
八十年代日本东芝公司卖给前苏联九轴联动的数控铣床,被用于核潜艇的螺旋桨加工,使得潜艇的噪音大幅度降低,更容易摆脱美国对其的追踪和监视。
可以想象,敌人装载着核导弹的核潜艇不知道什么时间出现在什么地方是十分可怕的事情。
此事件导致巴黎统筹协会制裁日本。
联动轴数越多,技术越复杂。
我国国产的数控系统目前最多能做到五轴联动。
1)三坐标联动
2.2数控铣床的机床坐标系
以铣床为例:
1. Z坐标的方向判定:
2. X坐标的方向判定
3. Y坐标的方向判定
4. 机床进给运动部件的运动方向:
5. 机床原点。
笛卡儿坐标系只表明了六个坐标之间的关系,而对于数控机床坐标方向的判断则有如下规定:
原则一:刀具相对于静止的工件坐标而运动,即假设刀具运动而工件静止。
原则二:坐标正方向判断顺序先Z后X再Y。
2.3编程坐标系(又称工件坐标系)
编程坐标系是编程人员根据零件图样及加工工艺等在工件上建立的坐标系,是编程时的坐标依据,又称工件坐标系。
编程原点选择原则:
原则1:编程原点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上。
原则2:尽量选择便于对刀的位置。
2.4 机床参考点R
机床参考点是机床位置测量系统的基准点,用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。
2.5 工件坐标系与机床坐标系的关系
机床坐标系是机床运动控制的参考基准。
而工件坐标系是编程时的参考基准;机床坐标系建立在机床上,是固定的物理点。
而工件坐标系是建立在工件上,是根据编程习惯位置可变的。
在加工时通过对刀手段确定工件原点与机床原点的位置关系,将工件坐标系与机床坐标系建立固联关系。
可以这样简单的理解:机床坐标系是机床生产厂家设定并固定的,使用者不能改变;工件坐标系是编程人员和操作者为了简化编程而设定的,可以随着操作者的需要而改变。
的坐标方向是什么?。