《數(shù)控加工工藝與編程》課件 知識(shí)點(diǎn)3 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系

學(xué)習(xí)目標(biāo)：理解絕對(duì)坐標(biāo)系和增量坐標(biāo)系的含義掌握絕對(duì)坐標(biāo)系和增量坐標(biāo)系的表示方法掌握坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向命名的原則掌握標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系的規(guī)定掌握機(jī)床坐標(biāo)軸的確定掌握機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的區(qū)別掌握工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的原則掌握數(shù)控機(jī)床參考點(diǎn)的作用掌握對(duì)刀的作用（一）坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向命名的原則特規(guī)定：永遠(yuǎn)假定刀具相對(duì)于靜止的工件坐標(biāo)系而運(yùn)動(dòng)。（二）標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系的規(guī)定數(shù)控機(jī)床上的坐標(biāo)系是采用右手直角笛卡爾坐標(biāo)系。在圖中，大拇指的方向?yàn)閄軸的正方向，食指的方向?yàn)閅軸的正方向，中指的方向?yàn)閆軸的正方向。一、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸與運(yùn)動(dòng)方向（一）程序號(hào)程序號(hào)是以字母O后面接4位數(shù)字（不能全為0）組成，應(yīng)單獨(dú)占一行。如：O0008，在書寫時(shí)非零數(shù)字前面的零可以省略不寫，如O0008可寫成O8。（二）程序內(nèi)容程序內(nèi)容是整個(gè)加工程序的核心，它是由若干程序段組成的，程序段又是由一個(gè)或多個(gè)程序字組成，如下表所示。（三）機(jī)床坐標(biāo)軸的確定JB3051—82中規(guī)定：機(jī)床某一部件運(yùn)動(dòng)的正方向，是增大工件和刀具之間距離的方向。1.沿Z軸的運(yùn)動(dòng)Z坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)，是由傳遞切削力的主軸所決定，與主軸軸線平行的坐標(biāo)軸即為Z坐標(biāo)。2.沿X軸的運(yùn)動(dòng)規(guī)定X坐標(biāo)一般為水平方向，且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。3.沿Y軸的運(yùn)動(dòng)Y坐標(biāo)軸垂直于X、Z坐標(biāo)軸，其正方向可根據(jù)X軸和Z軸的正方向，按照右手直角笛卡兒坐標(biāo)系來(lái)判斷。4.旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)A、B、CA、B、C相應(yīng)地表示其軸線平行于X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)。根據(jù)右手螺旋定則，大拇指的指向?yàn)閄、Y和Z軸正方向，則其余四指的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)A、B、C的正方向。5.附加坐標(biāo)如果在X、Y、Z主要坐標(biāo)軸以外，還有平行于它們的坐標(biāo)，可分別指定為U、V、W軸。如還有第三組坐標(biāo)軸，則分別指定為P、Q、R軸。6.主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方向主軸的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向（正轉(zhuǎn)）是按照右旋螺紋旋入工件的方向。（一）絕對(duì)坐標(biāo)系如果刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)值是相對(duì)于固定的坐標(biāo)原點(diǎn)OP給出的，則這種坐標(biāo)值稱為絕對(duì)坐標(biāo)。（二）增量坐標(biāo)系如果刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)值是相對(duì)于前一位置（起點(diǎn)）來(lái)計(jì)算的，則這種坐標(biāo)值稱為增量坐標(biāo)。二、絕對(duì)坐標(biāo)系與增量坐標(biāo)系絕對(duì)坐標(biāo)系增量坐標(biāo)系（一）機(jī)床坐標(biāo)系與機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)床參考點(diǎn)1.機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，建立在機(jī)床原點(diǎn)上。它是用來(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。2.機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)是機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)。它是機(jī)床制造商設(shè)置在機(jī)床上的一個(gè)物理位置，在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)就已確定下來(lái)，是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)。在數(shù)控車床上，機(jī)床原點(diǎn)一般取在卡盤后端面與主軸中心線的交點(diǎn)處；在數(shù)控銑床上，機(jī)床原點(diǎn)一般取在X、Y、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上。三、機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系數(shù)控車床的機(jī)床原點(diǎn)數(shù)控銑床的機(jī)床原點(diǎn)3.機(jī)床參考點(diǎn)機(jī)床參考點(diǎn)是用于對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)和控制的固定位置點(diǎn)。其位置是由機(jī)床制造廠家在每個(gè)進(jìn)給軸上用限位開(kāi)關(guān)精確調(diào)整好的，坐標(biāo)值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。數(shù)控車床的參考點(diǎn)通常是離機(jī)床原點(diǎn)最遠(yuǎn)的極限點(diǎn)。而數(shù)控銑床（加工中心）上機(jī)床原點(diǎn)和機(jī)床參考點(diǎn)是重合的。數(shù)控車床的機(jī)床參考點(diǎn)（二）工件坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系原點(diǎn)和對(duì)刀點(diǎn)1.工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系是編程人員在編程時(shí)設(shè)定的坐標(biāo)系，也稱為編程坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐標(biāo)系所取代。2.工件坐標(biāo)系原點(diǎn)選擇原則：（1）應(yīng)盡量選擇在工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上；（2）盡可能選在尺寸精度高、粗糙度低的表面上；（3）最好選擇在工件的對(duì)稱中心上。數(shù)控車床工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)數(shù)控銑床工件標(biāo)系的原點(diǎn)3.對(duì)刀對(duì)刀是指工件被裝夾到機(jī)床上之后，用某種方法獲得工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置（即工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)值），從而建立工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的關(guān)系的操作。當(dāng)工件在機(jī)床上固定以后，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)也就有了確定的位置關(guān)系，即兩坐標(biāo)原點(diǎn)的偏差就已確定。這就要測(cè)量工件坐標(biāo)系原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)之間的距離。這個(gè)偏差值通常是由機(jī)床操作者在手動(dòng)操作下，通過(guò)工件測(cè)量頭或試切的方式測(cè)量的。該測(cè)