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數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系
日期：2010年02月01 來源：沈陽第一機(jī)床廠 關(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床
為了便于編程時(shí)描述機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)化程序的編制方法及保證記錄數(shù)據(jù)的互換性，數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)的方向均已標(biāo)準(zhǔn)化。這里僅作介紹和解釋。
一、坐標(biāo)系的確定原則
我國(guó)原機(jī)械工業(yè)部1982年頒布了JB3051—1982標(biāo)準(zhǔn)，1999年對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，也就是現(xiàn)在執(zhí)行的JB／T 3051—1999標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)控機(jī)床其中規(guī)定的命名原則如下：
1．刀具相對(duì)于靜止工件而運(yùn)動(dòng)的原則
這一原則使編程人員能在不知道是刀具移近工件還是工件移近刀具的情況下，就可根據(jù)零件圖樣，確定機(jī)床的加工過程。
2．標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)(機(jī)床坐標(biāo))系的規(guī)定
在數(shù)控機(jī)床上，機(jī)床的動(dòng)作是由數(shù)控裝置來控制的，為了確定機(jī)床上的成形運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)，必須先確定機(jī)床上運(yùn)動(dòng)的方向和運(yùn)動(dòng)的距離，這就需要一個(gè)坐標(biāo)系才能實(shí)現(xiàn)，這個(gè)坐標(biāo)系就稱為機(jī)床坐標(biāo)系。
標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)床坐標(biāo)系是一個(gè)右手直角笛卡兒坐標(biāo)系。圖中規(guī)定了X、r、Z三個(gè)直角坐標(biāo)軸的方向，這個(gè)坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸與機(jī)床的主要導(dǎo)軌相平行，它與安裝在機(jī)床上、并且按機(jī)床的主要直線導(dǎo)軌找正的工件相關(guān)。根據(jù)右手螺旋方法，可以很方便地確定出／4、B、C三個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的方向。
二、運(yùn)動(dòng)方向的確定
機(jī)床的某一運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)正方向，數(shù)控機(jī)床規(guī)定為增大工件與刀具之間距離的方向。
1．Z坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)
Z坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)由傳遞切削力的主軸所決定，與主軸軸線平行的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)軸即為z坐標(biāo)，若機(jī)床沒有主軸(如刨床等)，則Z坐標(biāo)垂直于工件裝夾面，如圖4—7所示的牛頭刨床。若機(jī)床有幾個(gè)主軸，可選擇一個(gè)垂直于工件裝夾面的主要軸作為主軸，并以它確定Z坐標(biāo)。
Z坐標(biāo)的正方向是增加刀具和工件之間距離的方向。如在鉆鏜加工中，鉆人或鏜人工件的方向是Z的負(fù)方向。
2．又坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)
x坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)是水平的，它平行于工件裝夾面，是刀具或工件定位平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的主要坐 標(biāo)。
在沒有回轉(zhuǎn)刀具和沒有回轉(zhuǎn)工件的機(jī)床上(如牛頭刨床)X坐標(biāo)平行于主要切削方向，以該方向?yàn)檎较颉?br />
在有回轉(zhuǎn)工件的機(jī)床上，如車床、磨床等，機(jī)床數(shù)控機(jī)床X運(yùn)動(dòng)方向是徑向的，而且平行于橫向滑座，義的正方向是安裝在橫向滑座的主要刀架上的刀具離開工件回轉(zhuǎn)中心的方向。
在有刀具回轉(zhuǎn)的機(jī)床上(如銑床)，若z坐標(biāo)是水平的(主軸是臥式的)，當(dāng)由主要刀具的主軸向工件看時(shí)，義運(yùn)動(dòng)的正方向指向右方。若Z坐標(biāo)是垂直的(主軸是立式的)，當(dāng)由主要刀具主軸向立柱看時(shí)，又運(yùn)動(dòng)正方向指向右方，立式銑床。對(duì)于橋式龍門機(jī)床，當(dāng)由主要刀具的主軸向左側(cè)立柱看時(shí)，X運(yùn)動(dòng)的正方向指向右方。
3．r坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)
正向r坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)義和Z的運(yùn)動(dòng)，按照右手笛卡兒坐標(biāo)系來確定。
4．旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)
旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相應(yīng)的表示其軸線平行于X、Y、Z的數(shù)控機(jī)床旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。A、B、C正向?yàn)樵赬、Y和Z方向上，右旋螺紋前進(jìn)的方向。
5．機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)及附加坐標(biāo)
標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置是任意選擇的。A、D、C機(jī)床的運(yùn)動(dòng)原點(diǎn)(0*的位置)也是任意的，機(jī)床配件但／4、B、C原點(diǎn)的位置最好選擇為與相應(yīng)的X、r、Z坐標(biāo)平行。
如果在又、r、Z主要直線運(yùn)動(dòng)之外另有第二組平行于它們的坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)，就稱為附加坐標(biāo)。它們應(yīng)分別被指定為U、y和Ⅳ，如還有第三組運(yùn)動(dòng)，則分別指定為戶、口和及，如有不平行或可以不平行于義、r、Z的直線運(yùn)動(dòng)，則可相應(yīng)地規(guī)定為U、V、W、P、Q或R。
如果在第一組回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)A、月、C之外，數(shù)控機(jī)床還有平行或不平行于：4、B、C的第二組回轉(zhuǎn)動(dòng)，可指定為D、E或F。
6．工件的運(yùn)動(dòng)
對(duì)于移動(dòng)部分是工件而不是刀具的機(jī)床，必須將前面所介紹的移動(dòng)部分是刀具的各項(xiàng)規(guī)
定，在理論上作相反的安排。機(jī)床此時(shí)，用帶“，”的字母表示工件正向運(yùn)動(dòng)，如+X＇，、+Y＇、+Z＇，表示工件相對(duì)于刀具正向運(yùn)動(dòng)的指令； 十X、 +r、 十Z表示刀具相對(duì)于工件正向運(yùn)動(dòng)的指令，數(shù)控機(jī)床二者所表示的運(yùn)動(dòng)方向恰好相反。
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