数控加工中的坐标系和坐标原点

数控加工中的坐标系和坐标原点数控加工中的坐标系和坐标原点主要内容：主要内容：数控机床的坐标系及其原点数控机床的坐标系及其原点编程（程序）坐标系及其原点编程（程序）坐标系及其原点工件坐标系及其原点工件坐标系及其原点如何设定坐标系如何设定坐标系数控加工中的各种坐标系及其原点是数数控加工中的各种坐标系及其原点是数控程序编制和数控机床操作中最基本的控程序编制和数控机床操作中最基本的概念，不理解其内涵和相互关系，数控概念，不理解其内涵和相互关系，数控程序编制和加工就无从谈起。程序编制和加工就无从谈起。数控机床的坐标系及其原点数控机床的坐标系及其原点为什么要制定数控机床的坐标系标准右图为坐标系示意图机床坐标系的规定机床坐标系的规定1ISO和我国颁标准JB3051-82数控机床的每个进给运动数控机床的每个进给运动(直线进给、圆周进给直线进给、圆周进给)定义定义为坐标系中的一个坐标轴。为坐标系中的一个坐标轴。数控机床坐标系统标准：右手笛卡儿坐标系数控机床坐标系统标准：右手笛卡儿坐标系机床坐标系的规定机床坐标系的规定2规定规定:以工件为基准，以工件为基准，假定工件不动，刀具假定工件不动，刀具相对于静止的工件运相对于静止的工件运动动 的原则。的原则。规定规定：增大刀具与工件之间距离的方向为机床坐增大刀具与工件之间距离的方向为机床坐标系的正方向，也即是机床运动的正方向。标系的正方向，也即是机床运动的正方向。机床坐标系的规定机床坐标系的规定3z轴坐标：轴坐标：标准规定：标准规定：Z坐标坐标主轴轴线。主轴轴线。若没有主轴若没有主轴(牛头刨牛头刨床床)，则选择垂直于工，则选择垂直于工件装夹面的方向为件装夹面的方向为Z坐坐标。标。Z坐标正方向的规定：坐标正方向的规定：刀具远离工件的方向。刀具远离工件的方向。机床坐标系的确定顺序：ZXY机床坐标系的规定机床坐标系的规定3x轴坐标：轴坐标：x轴坐标规定平行于工件装夹表面，为水平方向且垂直于Z轴对于工件旋转的机床（车床、磨床），取横向离开工件旋转中心的方向为x轴的正方向。对于刀具旋转的机床（铣床、钻床、镗床），当机床是立式的，从刀具主轴向床身立柱看，立柱右方规定为x轴的正方向；当机床是卧式的，从刀具主轴向工件看，x指向工件的右方。y轴坐标轴坐标：垂直于 x、z坐标轴，由右手法则确定。旋转运动旋转运动：用A、B、C表示绕x、y、z轴旋转的运动，正方向由右手螺旋法则确定。机床坐标系图例机床坐标系图例1卧卧式式数数控控车车床床坐坐标标系系机床坐标系图例机床坐标系图例2立立式式数数控控铣铣床床坐坐标标系系+Z+X+Y机床坐标系图例机床坐标系图例3立式数控加工中心立式数控加工中心坐标系坐标系卧卧式数控加工中心式数控加工中心坐标系坐标系机床坐标系原点机床坐标系原点机床坐标系的原点又称作机床零点,也称为机械原点(用M表示)。这个原点是在机床调试完成后便确定这个原点是在机床调试完成后便确定了，是机床上固有的点。了，是机床上固有的点。机床原点的建立：用回零方式建立。机床原点的建立：用回零方式建立。机床启动后，通常都要进行手动或机动回零，也就是其直线坐标（x、y、z）和旋转坐标（如回转工作台）都回到正向的极限位置。机床参考点机床参考点参考点参考点R R是由机床制造厂家定义的一个点，是由机床制造厂家定义的一个点，R R和机床和机床原点原点M M的坐标位置关系是固定的，其位置参数存放的坐标位置关系是固定的，其位置参数存放在数控系统中。只要让机床返回到在数控系统中。只要让机床返回到R R点，就能确定点，就能确定M M点，从而建立起机床坐标系。点，从而建立起机床坐标系。数控车床的参考点数控车床的参考点编程坐标系及其原点编程坐标系及其原点编程坐标系，又称程序坐标系，是编程人员根据零件图纸，为方便数控加工程序编制而设置的。程序中的坐标数据均是编程坐标系中的坐标数据，如下例所示。编程坐标系及其原点编程坐标系及其原点确定编程坐标系的原则确定编程坐标系的原则:编程原点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上编程原点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上编程原点应使编程中的数值计算简单。编程原点应使编程中的数值计算简单。设置工件坐标系原点设置工件坐标系原点什么是设置工件坐标系原点？什么是设置工件坐标系原点？所谓设置工件坐标系原点，就是将工件坐标原点与机床坐标原点的偏置距离告诉数控系统设置在加工程序中或数控机床的数控系统中。设置工件坐标系原点设置工件坐标系原点为什么要设置工件坐标系原点？为什么要设置工件坐标系原点？数控加工程序是按工件坐标系来编程的，而数控加工程序是按工件坐标系来编程的，而数控机床是按机床坐标系运动的，为使工件数控机床是按机床坐标系运动的，为使工件坐标系的数据转换为机床坐标系的数据，须坐标系的数据转换为机床坐标系的数据，须将工件坐标系原点和机床坐标系原点的偏移将工件坐标系原点和机床坐标系原点的偏移距离告诉数控系统，机床才能运动到正确的距离告诉数控系统，机床才能运动到正确的位置位置。如何获得偏置距离？如何获得偏置距离？如何设置工件坐标系原点？如何设置工件坐标系原点？机床坐标原点与工件坐标原点机床坐标原点与工件坐标原点的偏置关系图例的偏置关系图例1获得工件坐标系原点偏置距离获得工件坐标系原点偏置距离的方法的方法对刀对刀对刀对刀是数控机床操作者最经常做的工作之一，是数控加工的首要工作。可以说不会对刀，就不会操作数控机床。获得偏置距离的方法试切法测量法试切法：用试切加工后的面作为工件坐标系某一轴向的原点，则此时机床上该轴的坐标显示值，即为该轴的偏置距离。测量法：用各种仪器、工具测量偏置距离。如：对刀仪、寻边器、对中仪等。