三维坐标变换的计算与编程.pdfVIP

维普资讯 第5卷 第2期 深圳信息职业技术学院学报 V01．5No．2 2007年6月 JournalofShenzhenInstituteofInformationTechnology June．2007 三维坐标变换的计算与编程 杨文明 (深圳职业技术学院机 电工程学院 ，广东 深圳 518055) 摘要：如果在一个指定XY平面进行加工的程序 ，经过指定旋转 中心、旋转轴方向和角位移进行三维 坐标变换 ，则可在任意的一个理想平面上进行加工。这对于用数控铣加工中心机床进行的三维加工编程 非常有用。 关键词 ：三维坐标 ；旋转轴 ；角位移；二次旋转 中图分类号：TP391·7 文献标识码：A 文章编号：1672—6332(2007)02—0078—03 高性 能的数控铣加1 中心 ，如FANUC、 x Y z 。在N2程序块中指定第二次旋转的旋转 SIEMENS等数控系统都具有平面坐标系旋转功能， 轴中心和方向以及角位移 ，以N1程序块之后组成 从而简化了编程数据，缩短了加 r程序，省时，省 的坐标系用Xp、Yp、Zp、I、J、K、和R指定坐标 存储空间。而对一些形状尺寸复杂的零件，由于坐 和旋转角。当执行N2程序块时，x Y z 坐标系 标系在三维空间发生变化，造成了在一个坐标系中 被移动到 (x，y，z：)，然后绕着矢量 (i，j， 的T件不能直接引入到_T件坐标系中，加一I程序编 k，)旋转B (角位移 )，必威体育精装版得到的坐标系x” 制困难 ，所 以需突破常规的平面坐标系旋转思维模 z 叫做程序坐标系。在后面的程序块N3中，x” 式，进行j维空间坐标系二次旋转。根据有关计算 z 中的坐标用xp、Yp和zp指定。 机图形学矩阵变换原理，通过一种不同坐标系之间 如果在N2程序块 中没有指定 (xp、Yp、 的变换矩阵的转换方法，得到计算坐标变换的转换 Zp)，则N1程序块中的 (xp、Yp、Zp)被假设为 矩阵，用G68、G69程序块中的轴地址对转换矩阵 第二次旋转的中心 (即N1程序块和N2程序块具有 进行特别处理，就可以根据程序坐标计算 T件原 相同的旋转中心)。 始坐标，为简化 维零件宏指令编程加1-提供了方 如图1所示的 维坐标两次变换程序为 便 ”。 G68Xx0Yy0Zz010jo K1R ； G68I1JO K0RB； 1两次变换三维坐标编程 x、Y、z：T件坐标系 N1G68XpXlYpylZpZlIilJjlKklR ； x Y z ：第一次变换后组成的坐标系 N2G68XpX2Ypy2ZpZ2Ii2Jj2Kk2Rp； x” z ：第二次变换后组成的坐标系 N3 · · · · · · · · · · · · ： 第一次旋转的角位移 在G68程序块中，用xp，Yp和zp来指定绝对 B：第二次旋转的角位移 坐标，用 R来指定绕旋转轴作顺时针旋转的角位 O(X0，y0，Z。)：旋转中心 移。在N1程序块指定第一次旋转的旋转轴中心和 P(x，v，z)：在x” z 坐标系 (程序坐标 方向以及角位移。当执行这一程序块时，原来坐标 系 )中的坐标 。 系的中心被移动到 (x。，y。，z。)，然后绕着矢量 (i。，j，k。)旋转 (角位移 )，新的坐标系叫做 [收稿 日期 ]2007—05—20 [作者简介 ]杨文明 (1965一)，男 (汉)，江西上饶人，高级实验师，E-mail：ziming620@y