數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系

For數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系授課學(xué)1課時(shí)personal授課形授課地 授課班時(shí)授課人式教學(xué)目標(biāo)點(diǎn) 級(jí)了解數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的作用；掌握坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向的命名原則；教學(xué)重點(diǎn)3掌握機(jī)床坐標(biāo)系的規(guī)定內(nèi)容教學(xué)方法1.熟練應(yīng)用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系定則；講授法、小組討論法、教學(xué)難點(diǎn)內(nèi)容教學(xué)方法1.掌握坐標(biāo)軸及運(yùn)動(dòng)方向的確定。實(shí)習(xí)法教學(xué)方講授法、小組討論法、演示法、實(shí)習(xí)法法教具機(jī)床模型教學(xué)手多媒體教學(xué)段時(shí)間分配導(dǎo)入新課（9分鐘）；講授新課（30分鐘）；教教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動(dòng)形式一、導(dǎo)入新課提問(wèn)：什么是坐標(biāo)系？為了說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)的位置、運(yùn)動(dòng)的快慢、方向等，必須選取其坐標(biāo)系。在參照系中，為確定空間一點(diǎn)的位置，按規(guī)定方法選取的有次序的一組數(shù)據(jù)，這就叫做“坐標(biāo)”。在某一問(wèn)題中規(guī)定坐標(biāo)的方法，就是該問(wèn)題所用的坐標(biāo)系。坐標(biāo)系的種類很多，常用的坐標(biāo)系有：笛卡爾直角坐標(biāo)系、平面極坐標(biāo)系、柱面坐標(biāo)系（或稱柱坐標(biāo)系）和球面坐標(biāo)系（或稱球坐標(biāo)系）等。中學(xué)中常用的坐標(biāo)系，為直角坐標(biāo)系，或稱為正交坐標(biāo)系。數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的作用提問(wèn)：在數(shù)控加工過(guò)程中，數(shù)控機(jī)床是通過(guò)什么來(lái)識(shí)別工件的加工提問(wèn)，學(xué)生回答，教師總結(jié)

學(xué)過(guò)程位置的呢？機(jī)床坐標(biāo)系。為了準(zhǔn)確的描述機(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，目前國(guó)際上數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和運(yùn)動(dòng)方向均已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。掌握機(jī)床坐標(biāo)系，是具備人工設(shè)置編程坐標(biāo)系和機(jī)床加工坐標(biāo)系的基礎(chǔ)。那我們應(yīng)該如何去建立機(jī)床坐標(biāo)系呢，怎樣去判定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方向呢？帶著這些問(wèn)題，我們?nèi)W(xué)習(xí)今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容：數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系。二、講授新課（一） 、坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向的命名原則數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，有的是刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)（如數(shù)控車床），有的是工件相對(duì)于刀具運(yùn)動(dòng)（如數(shù)控銑床），為了使編程人員能在不知道是刀具移向工件，還是工件移向刀具的情況下，可以確定機(jī)床的加工過(guò)程，統(tǒng)規(guī)定：假定刀具相對(duì)于靜止的工件運(yùn)動(dòng)。（二） 、標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系（機(jī)床坐標(biāo)系）的規(guī)定在數(shù)控機(jī)床上加工零件，機(jī)床的動(dòng)作是由數(shù)控系統(tǒng)的指令來(lái)控制。為了確定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方向和移動(dòng)距離，就要在機(jī)床上建立一個(gè)坐標(biāo)系，這個(gè)坐標(biāo)系就叫標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系，也叫機(jī)床坐標(biāo)系。1.右手笛卡爾直角坐標(biāo)系數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系中X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定。如圖2-3所示。它規(guī)定了乂、Y、Z三坐標(biāo)軸的關(guān)系：用右手的拇指、食指和中指分別代表X、Y、Z三軸，三個(gè)手指互相垂直，所指方向分別為X、Y、Z軸的正方向。圍繞X、Y、Z各軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)分別用+A、+B、+C表示，其正方向用右手螺旋定則確定。與+X、+Y、+Z、???+C相反的方向用宙 的+X、+Y、+Z'???+C表示。提問(wèn)，學(xué)生回答，教師總結(jié)圖2-3右手直角坐標(biāo)系+A圖2-3右手直角坐標(biāo)系+A、+B或+C教師通過(guò)多媒體講解，模型演示，學(xué)生分組討論，教師巡回指導(dǎo)2.刀具運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)與工件運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)學(xué) 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系是機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系。由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)（車床），也可以是工件相對(duì)于刀具的運(yùn)動(dòng)（銑床），所以統(tǒng)一規(guī)定：有字母不帶“”的坐標(biāo)表示刀具相過(guò)對(duì)于“靜止”的工件而運(yùn)動(dòng)的刀具運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)；帶“”的坐標(biāo)表示工件相對(duì)于"靜止”的刀具而運(yùn)動(dòng)的工件運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)。程 3.運(yùn)動(dòng)的正方向運(yùn)動(dòng)的正方向是使刀具與工件之間距離增大的方向。（三）、X、Y、Z坐標(biāo)軸與正方向的確定1.Z坐標(biāo)軸（1） Z坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)由傳遞切削力的主軸決定，與主軸軸線平行的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)軸為Z坐標(biāo)軸，其正方向?yàn)樵黾拥毒吆凸ぜg距離的方向。（2） 若機(jī)床沒(méi)有主軸（刨床），則Z坐標(biāo)軸垂直與工件裝夾平面。（3） 若機(jī)床有幾個(gè)主軸，可選擇一個(gè)垂直與工件裝夾平面的主要軸為主軸，并以它確定Z坐標(biāo)軸。

2.X坐標(biāo)軸（1） X坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)是水平的，它平行于工件裝夾平面，并垂直于Z坐標(biāo)軸。是刀具或工件定位平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的主要坐標(biāo)軸2.X坐標(biāo)軸（2） 對(duì)于工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（車床、磨床），X坐標(biāo)軸的方向在工件的徑向上，并且平行與橫滑座，刀具離開工件回轉(zhuǎn)中心的方向?yàn)閄坐標(biāo)軸的正方向。（3） 對(duì)于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（銑床），若Z坐標(biāo)軸是水平的（臥式銑床），當(dāng)由主軸向工件看時(shí)，X坐標(biāo)軸的正方向指向右方；若Z坐標(biāo)軸是垂直的（立式銑床），當(dāng)由主軸向立柱看時(shí)，X坐標(biāo)軸的正方向指向右方；對(duì)于雙立柱的龍門銑床，當(dāng)由主軸向左側(cè)立柱看時(shí)，X坐標(biāo)軸的正方向指向右方。教師通過(guò)多媒體講解，模型演示，學(xué)生分組練習(xí)，教師巡回指導(dǎo)3.Y坐標(biāo)軸I（4）對(duì)刀具和工件均不旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（刨床），X坐標(biāo)平行于主要切削方向，并以該方向?yàn)檎较?。教師通過(guò)多媒體講解，模型演示，學(xué)生分組練習(xí)，教師巡回指導(dǎo)3.Y坐標(biāo)軸根據(jù)X、Z坐標(biāo)軸，按照右手笛卡兒直角坐標(biāo)系確定。注：如在X、Y、Z主要直線運(yùn)動(dòng)之外還有第二組平行于它們的運(yùn)動(dòng)，可分別將它們坐標(biāo)定為U、V、W。I?■:3毅故式豪生標(biāo)系教立式數(shù)控銑床的坐標(biāo)方向?yàn)椋簩W(xué)Z軸垂直（與主軸軸線重合），向上為正方向；面對(duì)機(jī)床立柱的左右移動(dòng)方向?yàn)閄軸，將刀具向右移動(dòng)（工作臺(tái)向左移動(dòng)）定義為正過(guò)方向；根據(jù)右手笛卡爾坐標(biāo)系的原則，Y軸應(yīng)同時(shí)與Z軸和X軸垂直，且正程方向指向床身立柱。臥式升降臺(tái)銑床的坐標(biāo)方向?yàn)椋篫軸水平，且向里為正方向（面對(duì)工作臺(tái)的平行移動(dòng)方向）；工作臺(tái)的平行向左移動(dòng)方向?yàn)閄軸正方向；Y軸垂直向上。圖2-5數(shù)控銑床（a）立式；（b）臥式4.旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C軸旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C軸相應(yīng)地表示其軸線平行于X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可根據(jù)右手螺旋定則來(lái)確定（如圖2-3所示）。大拇指的指向?yàn)閄、Y、Z軸的正方向。四指彎曲的方向?yàn)閷?duì)應(yīng)的A、B、C軸的正方向。圖LfS立式5.勘數(shù)控魅*的蚩標(biāo)蛹 [-21臥式5軸數(shù)控械床的坐標(biāo)輜5.附加坐標(biāo)I若機(jī)床除有X、Y、Z軸（第一組）主要直線運(yùn)動(dòng)外，還有平行于它們的坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)，則分別命名為U、V、W軸（第二組）；若還有第三組運(yùn)動(dòng)，則分別命名為P、Q、R軸。若除了A、B、C軸（第一組）回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外，還有其它回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則命名為D、E、F軸等。

小結(jié)機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，是用來(lái)確定工件坐標(biāo)系的基本坐標(biāo)系，是確定刀具（刀架）或工件（工作臺(tái)）位置的參考系。確定數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系時(shí)總是假設(shè)工件固定，刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)。標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系采用右手笛卡兒直角定則判斷，直線坐標(biāo)軸X、Y、Z的判定順序是：先Z軸，再X軸，最后按右手定則判定Y軸。Z坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)由傳遞切削力的主軸決定，與主軸軸線平行的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)軸為Z坐標(biāo)軸。X坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)是水平的，它平行于工件裝夾平面，并垂直于Z軸。Y坐標(biāo)軸根據(jù)X、Z坐標(biāo)軸，按照右手直角笛卡兒坐標(biāo)系確定，各坐標(biāo)軸的正方向?yàn)樵黾拥毒吆凸ぜg距離的方向；旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸A、B、C軸相應(yīng)地表示其軸線平時(shí)X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其正方向按照右手螺旋定則判定。對(duì)于移動(dòng)部分是工件而不是刀具的機(jī)床，用帶“'”的字母表示工件的正向運(yùn)動(dòng)。作業(yè)P286.教學(xué)反思僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.NurfurdenpersonlichenfurStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.Pourl'etudeetlarechercheuniquementadesfinspersonnelles;pasadesfinscommerciales.TO^bKOgnq刀Qge",KOTopbieucno刀b3yQTC9g_nqo6yueHU9,uccnegoBaHu忻uHego刀*hbiucno^b3OBaTbcabKOMMepuecKuxi^e刀只x.以下無(wú)正文僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.NurfurdenpersonlichenfurStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.Pourl'etudeetlarechercheuni