2016数控加工工艺（主编施晓芳-电子工业出版社）机床坐标系和工作坐标系.docVIP

第三节 机床坐标系和工作坐标系 教学目标 掌握坐标系的种类 掌握机床坐标系与工件坐标系的区别和作用 了解笛卡尔坐标系及机床坐标系的确定方法 教学重点 1、掌握机床坐标系与工件坐标系的区别和作用 2、了解笛卡尔坐标系及机床坐标系的确定方法 教学难点 1、掌握机床坐标系与工件坐标系的区别和作用 教学手段、教具 讲授、引导、对比 参考课时 2课时 教学过程 一、坐标轴 数控机床的坐标系采用直角笛卡尔坐标系,其基本坐标轴为X、Y、Z直角坐标系。其名称和方向符合右手法则。 坐标轴方向确定： Z轴：无论哪一种机床都规定Z轴作为平行于主轴中心线的坐标轴，如果有多个主轴，应选择垂直于工件装夹面的轴为Z轴。X轴：通常选择为平行于工件装夹面，与主要切削进给方向平行。 旋转坐标A、B、C的方向分别对应X、Y、Z轴按右手螺旋方向确定。 +Z：使刀具远离工件的方向。 +X：（1）.在刀具旋转的机床上（如铣床），如果Z轴水平，当从主轴向工件看时，+X方向指向右方（卧铣）。如果Z轴垂直，当从主轴向工件看时，+X方向指向右方（立铣）。 （2）.在没有旋转刀具、没有旋转工件的机床上（牛头刨），X轴平行于主要切削方向。 注意：编程时认为-刀具运动，工件静止，刀具在刻画工件。 二、坐标原点 1.机床原点：现代数控机床一般都有一个基准位置，称为机床原点（machine origin）或机床绝对原点(machine absolute origin)。是机床制造商设置在机床上的一个物理位置，其作用是使机床与控制系统同步，建立测量机床运动坐标的起始点。一般用“M”表示。或用 表示。 2.机床参考点：与机床原点相对应的还有一个机床参考点（reference point），用“R”表示，或用 表示。它是机床制造商在机床上用行程开关设置的一个物理位置，与机床原点的相对位置是固定的，机床出厂前由机床制造商精密测量确定。 3.程序原点：（program origin）编程员在数控编程过程中定义在工件上的几何基准点，有时也称为工件原点（part origin），用“W”表示，或用 表示。程序原点一般用G92或G54-G59（对于数控镗铣床）和G50（对于数控车床）设置。 三、坐标系 1.机床坐标系：机床原点对应的坐标系称为机床坐标系，它是固定不变的，是最基本的坐标系，是在机床返回参考点后建立起来的，一旦建立，除了受断电影响外，不受程序控制和新设定坐标系影响。通过给参考点赋值可以给出机床坐标系的原点位置，有些机床把参考点和机床坐标系原点重合。 2.工件坐标系：程序原点对应的坐标系称为工件坐标系，这个坐标系由编程员自己设定，只要方便编程即可。但在实际加工中，操作者在机床上装好工件之后要测量该工件坐标系的原点和基本机床坐标系原点的距离，并把测得的距离在数控系统中预先设定，这个设定值叫工件零点偏置。如图： 例1.如车床 例2.如铣床 一般数控系统可以设定几个工件坐标系。例如美国A-B公司的9系列数控系统就可以设定9个工件坐标系。它们是G54、G55、G56、G57、G58、G59、G59.1、G59.2、G59.3。它们是同一组模态指令，同时只能有一个有效。 下面举例说明机床参考点、机床坐标系、工件坐标系的建立及关系： 如图：通过给机床参考点赋值X=-3、Y=-2，定义了机床坐标系，然后在机床坐标系中用坐标值X=3、Y=2定义G54工件坐标系的零点位置。 举例说明工件坐标系与机床坐标系的关系 设刀具在基准点（-6，0），要使刀具从基准点移到A、再到B、C、D、再经O1点返回基准点。 2