数控铣床的坐标系.ppt

2.2数控铣床的坐标系,2.2.1 数控铣床的机床坐标系 为了便于在数控程序中统一描述机床运动，简化程序的编制，并使程序具有互换性，在数控机床中引入了坐标系的概念，无论机床机构如何，在编制程序于说明进给运动时，统一以该坐标系来规定进给运动的方向和距离，这个坐标系就是标准坐标系，也叫做机床坐标系，用字母X、Y、Z和a、b、c表示。,数控机床上的坐标系采用右手直角笛卡尔坐标系。该坐标系可以表示一个刚体在空间的六个自由度，包括三个移动坐标（X、Y、Z）和三个转动坐标（a 、 b 、 c、）.这六个坐标之间的关系如图8-1所示。特别指出：在运动方向的表示中。刀具相对于工件的运动方向用X、Y、Z表示，而工件相对于刀具的运动方向用 X、Y、Z表示。,右手笛卡尔坐标系,笛卡尔坐标系只表明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 由于进给运动方向规定为刀具相对于静止的工件的方向，因此，在加工零件时，无论刀具运动，还是工件运动，为了统一编程规则，永远假定刀具相对于静止的坐标系而运动。 原则二：坐标轴正方向的判断顺序为先Z后X再Y。下面以铣床为例进行说明。,1.Z坐标的方向判定 方向原则：与主轴轴线平行的坐标轴为Z坐标轴。对于铣床、钻床、镗床、其主 运动为刀具的旋转运动，主轴为刀具旋转轴心，则与刀具旋转轴心平行的坐标轴为Z坐标轴。 正方向原则：为刀具远离工件的方向 2.X坐标的方向判定 方向原则：X坐标轴平行于工件的装夹平面 正方向原则：对于刀具旋转的机床（如铣床、钻床、镗床），X坐标轴的正方向为由刀具向立体柱看，右侧为正 3.Y坐标的方向判定 根据Z坐标轴和X坐标轴的正方向，利用右手定则可以确定Y坐标轴的正方向。,4.机床进给运动部件的运动方向 坐标轴方向是为了统一描述而人为规定的，规定的原则为刀具相对于静止工件的运动，其与机床结构无关。而机床进给运动部件的方向为机床实际运动方向，是与机床结构直接相关的。 在编程时，只要属于同一类的机床，无论刀具运动还是工作台运动，采用的坐标系的方向都是一致的，即都是假定刀具运动，其与机床结构无关。这样的编程人员在不考虑机床上工件与工具具体运动的情况下，就可以依据零件样图，确定机床的加工过程。 而在操作与控制机床时，机床不同的运动结构就导致其进给运动部件的运动方向是不同的。弄清这一点，对手动控制机床又很重要的意义。因为大多数机床手动移动按钮正负指的是运动方向。同样为立式铣床，动工作台式立式铣床Z轴坐标正方向为向上，而工作台运动正方向为向下，由Z表示。动主轴式立式铣床Z轴坐标正方向与工作台运动正方向一致。 5.机床原点 机床原点是指在机床上设置的一个固定点，即机床坐标系的原点。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。它是不能更改的。一般用字母M表示。在数控铣床上，机床原点一般取在X、Y、Z、坐标的正方向极限位置上。,2.2.2编程坐标系,编程坐标系是编程人员根据零件样图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。数控程序中的所有坐标值都是假设刀具的运动轨迹点在工件坐标系中的位置。确定编程坐标系时不必考虑共建毛皮在机床上的实际庄装夹位置。编程坐标系个坐标轴方向与机床坐标系一致。 编程原点是编程坐标系的原点，一般用字母W表示，又称工件原点。其是由编程人员定义的，而与工件的装夹无关。不同的编程人员根据编程目的不同，可以对同一工件定义不同的编程原点，而不同的编程原点也造成程序坐标值的不同 编程原点的选择由以下两条原则 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,2.2.3工件坐标系与机床坐标系的关系,在加工过程中，数控机床是按照工件装夹好后确定的加工原点位置和程序要求进行加工的。编程人员在编制程序时，只要根据零件样图就可以选定编程原点；建立编程坐标系，计算坐标数值，而不必考虑工件毛坯装夹的实际位置。对于加工人员来说，则应在装夹工件和调试程序时，将编程原点转换为加工原点，并确定加工原点的位置，在数控系统中给予设定（即给出原点设定值），设定工件坐标系后就可根据刀具的当前位置，确定刀具起始点的坐标值。在加工时，工件各尺寸的坐标值都是相对于加工原点而言的，这样数控机床才能按照准确的加工坐标系位置开始加工，通常把这个确定工件坐标系在机床坐标系位置的过程称为对刀。具体的对刀方法在后面的机床操作章节中进行介绍。 总之，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于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。,2.2.4机床参考点,机床参考点是机床位置测量系统的基准点，一般用R表示，用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。参考点的位置是由机床制造厂家在每各进给轴上用限位开关精确调整好的，坐标值已输入数控系统中，通常在参考点的坐标为0.因此参考点对机床原点的坐标是一个已知数。通常在数控铣床上机床原点和机床参考点是重合的。 回参考点是机床的一种工作方式。此操作目的就是在机床各进给轴运动方向上寻找参考点，并在参考点出完成机床位置检测系统的归零操作，同时建立起机床坐标系。,作业,1.举例说明数控及机床坐标系的判断方法及原则？ 2.机床会参考点的作用是什么 谢谢,