2016江苏中职数控编程与加工技术教案：第2章 数控机床的坐标系统.docVIP

课题 第2章 数控机床的坐标系统 第一节 机床坐标轴 第二节 机床坐标系与工件坐标系 课时数 2 教案类型 理论教案 目的要求 掌握机床坐标轴的确定及右手笛卡尔的运用 掌握机床坐标系和工件坐标系的几个重要概念 重点、难点 坐标轴方向的确定 机床原点、工件原点、编程原点的概念 对刀及对刀点的设置 教具准备 作业布置 2题 实施情况与 分析 利用多媒体演示讲解数控机床坐标系和工件坐标系的关系及编程原点的设置原则，介绍对刀点和相应的对刀方法。 教学体会 【复习旧课】 数控编程的主要内容是什么？ 数控加工的选择包括哪些内容？ 【导入新课】通常在编程时，不论机床在加工中是刀具移动，还是被加工工件移动，都一律假定被加工工件是静止的，即刀具在坐标系内相对于静止的工件运动，并规定刀具远离工件的方向作为坐标的正方向。 【授课内容】 第2章 数控机床的坐标系统 第一节 机床坐标轴 一、机床坐标轴及相互关系 国标规定直线进给坐标轴用X、Y、Z表示，常称基本坐标轴。X、Y、Z坐标轴的相互关系符合右手直角笛卡尔法则：右手的大拇指、食指和中指保持相互垂直，拇指的指向为X轴的正方向，食指指向Y轴的正方向，中指指向Z轴的正方向。 围绕X、Y、Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A、B、C表示，根据右手螺旋定则，分别以大拇指指向+X、+Y、+Z方向，其余四指则分别指向+A、+B、+C轴的旋转方向。 如果把刀具看作相对静止不动，工件移动，则在坐标轴的符号上加注“′”，如X′、Y′、Z′等。按相对运动的关系，工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反，即有： + X =- X′ + Y =- Y′ + Z =- Z′ + A =- A′ + B =- B′ + C =- C′ 同样两者运动的负方向也彼此相反。 二、机床坐标轴的方向 机床坐标轴的方向取决于机床的类型和各组成部分的布局，通常有以下规律： Z轴 通常把传递切削力的主轴定为Z轴。对于工件旋转的机床，如车床、磨床等，工件转动的轴为Z轴；对于刀具旋转的机床，如镗床、铣床、钻床等，刀具转动的轴为Z轴； Z轴的正方向取为刀具远离工件的方向。 X轴 X轴一般平行于工件装夹面且与Z轴垂直。对于工件旋转的机床(如车床、磨床等)，X坐标的方向是在工件的径向上，且平行于横向滑座，刀具远离工件旋转中心的方向为X轴的正向；对于刀具旋转的机床(如铣床、镗床、钻床等)，若Z轴是垂直的，面对刀具主轴向立柱看时，X轴正向指向右；若Z轴是水平的，当从主轴向工件看时，X轴正向指向右。 Y轴 当X轴与Z轴确定之后，Y轴垂直于X轴和Z轴，其方向可按右手直角笛卡尔定则确定。 第二节 机床坐标系与工件坐标系 一、机床坐标系 为了确定机床的运动方向和移动距离，就要在机床上建立一个坐标系，该坐标系就叫机床坐标系，也叫标准坐标系。机床坐标系是确定工件位置和机床运动的基本坐标系，是机床固有的坐标系。 二、工件坐标系 工件坐标系是由编程人员根据零件图样及加工工艺，以零件上某一固定点为原点建立的坐标系。又称为编程坐标系或工作坐标系。 工件坐标系一般供编程使用，确定工件坐标系时不必考虑工件在机床上的实际装夹位置。工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐标系所取代。 三、附加坐标系 为了编程和加工的方便，如果还有平行于X、Y、Z坐标轴的坐标，有时还需设置附加坐标系，可以采用的附加坐标系有：第二组U、V、W坐标，第三组P、Q、R坐标。 四、几个重要概念 1．机床原点 机床原点又称为机械原点，是机床坐标系的原点。该点是机床上一个固定的点，其位置是由机床设计和制造单位确定的，通常不允许用户改变。机床原点是工件坐标系、机床参考点的基准点，也是制造和调整机床的基础。数控车床的机床原点一般设在卡盘后端面的中心，有的设在进给行程的终点。数控铣床的机床原点，各生产厂不一致，有的设在机床工作台的中心，有的设在进给行程的终点。 数控机床上电时并不知道机床原点，每个坐标轴的机械行程是由最大和最小限位开关来限定的。 2．机床参考点 为了正确地在机床工作时建立机床坐标系，通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点(测量起点)，机床参考点已由机床制造厂测定后输入数控系统，并且记录在机床说明书中，用户不得更改。 机床接通电源后，通常都要做回零操作，使刀具或工作台退离到机床参考点，以建立机床坐标系。当回零操作完成后，显示器即显示出机床参考点在机床坐标系中的坐标值，表明机床坐标系已自动建立。可以说回零操作是对基准的重新核定，可消除由于种种原因产生的基准偏差。有些数控机床的机床原点与机床参考点重合。 3．工件原点 工件坐标系的原点称为工件原点或编程原点。 工件坐标系的原点选择要尽量满足编程简单，尺寸换算少，引起的加工误差小等条件。一般情况下