数控车床坐标系及对刀详解.ppt

* 第一章数控机床的基本操作 第三节 数控车床坐标系及对刀 湘西民族职业技术学院机电工程系 湘西民族职业技术学院机电工程系 1、数控机床坐标系作用 2、坐标系坐标轴方向的确定 3、了解机床坐标系与工件坐标系之间关系 4、掌握数控车对刀原理及方法 湘西民族职业技术学院机电工程系 普通机床的加工时靠人为的摇动手柄控制的，那么数控机床是如何让刀架自动走到我们要求的位置呢？用什么方法来表示刀架的移动及其具体位置呢？ 湘西民族职业技术学院机电工程系 答：依靠程序控制刀具走到我们要求的位置进行切削加工。 这里的位置又如何描述？如何准确的描述出我们要求的位置？ 答：采用坐标方式来描述，每一个位置即每一个都有一个唯一的坐标值，数控编程的原理就是控制刀具从一个点走到下一个点。 既然要坐标值，要么就需要有坐标系。 湘西民族职业技术学院机电工程系 一、机床坐标系 1、机床坐标系作用 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。 机床坐标系 原点 工件坐标系 原点 湘西民族职业技术学院机电工程系 2、机床坐标系确定原则 1、刀具相对静止工件而运动的原则 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 湘西民族职业技术学院机电工程系 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、Y、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、+B、+C分别用右手螺旋定则判定，拇指为X、Y、Z的正向，四指弯曲的方向为对应的A、B、C的正向。 湘西民族职业技术学院机电工程系 ISO标准规定： (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。 (2) 机床的直线坐标轴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。 (3) 增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴正方向 湘西民族职业技术学院机电工程系 3、坐标轴运动方向规定 1、X、Y、Z坐标轴与正方向的确定 Z坐标轴： 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。 若机床没有主轴（刨床），则Z坐标轴垂直与工件装夹面。 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 湘西民族职业技术学院机电工程系 X坐标轴： 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。 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。 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。 湘西民族职业技术学院机电工程系 湘西民族职业技术学院机电工程系 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。 湘西民族职业技术学院机电工程系 二、机床坐标系与工件坐标系 1、机床原点 现代数控机床都有一个基准位置，称为机床原点，是机床制造商设置在机床上的一个物理位置，其作用是使机床与控制系统同步，建立测量机床运动坐标的起始点。 机床坐标系原点是指在机床上设置的一个固定点，即机床原点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。一般取在机床运动方向的最远点。 通常车床的机床零点多在主轴法兰盘接触面的中心即主轴前端面的中心上。主轴即为Z轴，主轴法兰盘接触面的水平面则为X轴。+X轴和+Z轴的方向指向加工空间。 湘西民族职业技术学院机电工程系 2、机床参考点 也是机床上的一个固定点，不同于机床原点。 机床参考点对机床原点的坐标是已知值，既可根据机床参考点在机床坐标系中的坐标值间接确定机床原点的位置 回零操作（回参考点）后表明机床坐标系建立 注：开机之后第一步就是进行数控机床的回零操作，其目的就是建立机床坐标系。 湘西民族职业技术学院机电工程系 3、工件坐标系 工件坐标系是人为设定的，设定的依据是既要符合尺寸标注的习惯，又要便于坐标计算和编程。一般工件坐标系的原点最好选择在工件的定位基准、尺寸