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數(shù)控機床標準坐標系統(tǒng)
日期：2010年01月20 來源：沈陽第一機床廠 關(guān)鍵字：數(shù)控機床
數(shù)控機床的坐標系統(tǒng)對于數(shù)控加工及編程是一個十分重要的概念。每一個數(shù)控編程員和數(shù)控機床的操作者，都必須對數(shù)控機床的坐標系有一個完整、數(shù)控機床正確的理解，否則程序編制將發(fā)生混亂，操作時更容易發(fā)生事故。
坐標系統(tǒng)的確定原則
數(shù)控銑床是依據(jù)坐標系統(tǒng)來確定其刀具運動的路徑，加工中心因此坐標系統(tǒng)對數(shù)控程序設(shè)計極為 重要。機床的運動形式是多種多樣的，為了描述刀具與零件的相對運動、簡化編程，我國已根據(jù)ISO標準統(tǒng)一規(guī)定了數(shù)控機床坐標軸的代碼及其運動方向。目前我國執(zhí)行的是JB／T3051—1999標準。其中規(guī)定了坐標系統(tǒng)的建立原則如下。
①刀具相對于靜止工件運動的原則。由于機床的結(jié)構(gòu)不同，有的是刀具運動，工件固定；有的是刀具固定，工件運動。為了編程方便，一律規(guī)定以工件為基準，假定工件不動，刀具運動的原則。
②標準坐標系的規(guī)定。數(shù)控銑床各軸的規(guī)定采用右手笛卡兒直角坐標系。大拇指表示X軸，食指表示y軸，中指表示Z軸，且手指頭所指的方向為正方向。X、y、數(shù)控機床Z軸向是用于標注線性移動軸；加工中心另外定義三個旋轉(zhuǎn)軸，繞X軸旋轉(zhuǎn)者稱為A軸，繞y軸旋轉(zhuǎn)者稱為月軸，繞Z軸旋轉(zhuǎn)者稱為C軸。三旋轉(zhuǎn)軸的正方向皆定義為順著移動軸正方向看，順時針回轉(zhuǎn)為正，逆時針回轉(zhuǎn)為負。
運動方向的確定
數(shù)控銑床運動部件運動方向的規(guī)定：增大工件與刀具之間距離的方向是機床運動的正方向。
機床各坐標軸及其正方向的確定原則如下。
①先確定Z軸。以平行于機床主軸的刀具運動坐標為Z軸，若有多根主軸，則可選垂直于工件裝夾面的主軸為主要主軸，Z坐標則平行于該主軸軸線。若沒有主軸，數(shù)控機床則規(guī)定垂直于工件裝夾表面的坐標軸為Z軸。Z軸正方向是使刀具遠離工件的方向。如立式銑床，主軸箱的上、下或主軸本身的上、下即可定為Z軸，加工中心且是向上為正；若主軸不能上下動作，則工作臺的上、下便為Z軸，此時工作臺向下運動的方向定為正向。
②再確定X軸。X軸為水平方向且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。對于刀具旋轉(zhuǎn)的機床，若Z軸為水平(如臥式銑床、鏜床)，則沿刀具主軸后端向工件方向看，數(shù)控機床右手平伸出方向為X軸正向，若Z軸為垂直(如立式銑，鏜床，鉆床)，則從刀具主軸向床身立柱方向看，右手平伸出方向為X軸正向。
③最后確定y軸。在確定了X、Z軸的正方向后，即可按右手定則定出y軸正方向
④旋轉(zhuǎn)軸坐標運動的定義。旋轉(zhuǎn)坐標軸A、B和C的正方向相應(yīng)地在X、y、加工中心Z坐標軸正方向上，按右手螺旋前進的方向來確定。
主軸旋轉(zhuǎn)方向的確定
從主軸尾部向主軸頭方向看去，數(shù)控機床主軸順時針方向旋轉(zhuǎn)為加工中心正向(M03)。
輔助功能也稱M功能、M指令或M代碼，由地址符M及后面的1—3位數(shù)字構(gòu)成。該功能控制機床主軸電機的啟動、旋轉(zhuǎn)、停止，控制冷卻泵等機械的開／關(guān)(ON／OFF)。
(1)進給功能F F指令表示工件被加工時刀具相對于工件的合成進給速度。當工作在G01、G02或G03方式下，編程的F一直有效直到被新的F值所取代；而工作在GOO、加工中心G60方式下快速定位的速度是各軸的最高速度，與所編F無關(guān)。借助操作面板上的倍率開關(guān)，F(xiàn)可在一定范圍內(nèi)進行倍率修調(diào)。當執(zhí)行攻絲循環(huán)G84、螺紋切削G33時倍率開關(guān)失效，進給倍率固定在100％。
(2)主軸功能S 主軸功能S控制主軸轉(zhuǎn)速。是由加工中心地址碼S和在其后面的若干數(shù)字組成，單位為轉(zhuǎn)／每分鐘(r／min)；S是模態(tài)指令，S功能只有在主軸速度可調(diào)節(jié)時有效。其指令的數(shù)值大于或小于制造廠商所設(shè)定之最高或最低轉(zhuǎn)速時，將以廠商所設(shè)定的最高或最低轉(zhuǎn)速為實際轉(zhuǎn)速。
準備功能也稱G功能或G代碼，G指令中的數(shù)字一般是兩位整數(shù)，加工中心但隨著數(shù)控系統(tǒng)功能的增加，GOO～G99已不夠使用，所以有些數(shù)控系統(tǒng)的G功能字中的后續(xù)數(shù)字已采用3位數(shù)。該功能用來規(guī)定坐標平面、坐標系、刀具和工件的相對運動軌跡、刀具補償、單位選擇、坐標偏置等多種操作。
G代碼有模態(tài)代碼和非模態(tài)代碼之分。加工中心模態(tài)代碼(續(xù)效代碼)是指該代碼一經(jīng)在一個程序段中指定便一直有效到被同組的其他代碼所代替為止；非模態(tài)代碼(非續(xù)效代碼)是指該代碼只在本程序段中有效，加工中心因此也稱作一次性代碼。不同組的G代碼可放在同一程序段中；當同一程序段中有多個同組G代碼時，以最后一個為準。我國依據(jù)ISO 1056—1975國際標準制定了GB／T 3208—1983部頒標準，現(xiàn)執(zhí)行GB／T 3208—1999標準。
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