数控机床坐标系-课件.ppt

1、-1模块二模块二 数控编程基础数控编程基础任务一任务一 数控机床的坐标系统数控机床的坐标系统-2教学目标教学目标1.1.掌握坐标轴的确定原则掌握坐标轴的确定原则2.2.掌握坐标轴的判定掌握坐标轴的判定3.3.掌握掌握2 2个坐标系，三个点个坐标系，三个点-3一、数控机床坐标系的确定一、数控机床坐标系的确定1 1、坐标系的确定原则、坐标系的确定原则（1 1）刀具相对于静止工件而运动刀具相对于静止工件而运动的原则的原则 （2 2）机床坐标系的规定：）机床坐标系的规定：右手直角笛卡尔坐右手直角笛卡尔坐标系标系 -4(3)(3)运动方向的确定运动方向的确定数控机床某一部件运动的数控机床某一部件运动的正

2、方向正方向规定为规定为增大增大工件与刀具之间距离的方向工件与刀具之间距离的方向。直线坐标轴直线坐标轴X X、Y Y、Z Z的判定顺序是：先的判定顺序是：先Z Z轴轴，再再X X轴轴，最后按右手定则判定，最后按右手定则判定Y Y轴。轴。-52.2.坐标轴的判定坐标轴的判定 Z Z坐标坐标 由由传递切削动力的主轴决定传递切削动力的主轴决定。与主轴轴线平。与主轴轴线平行的坐标轴即为行的坐标轴即为Z Z坐标。坐标。对于工件旋转的机床：对于工件旋转的机床：Z Z坐标为坐标为平行于工件的平行于工件的轴线轴线-6+z-7对于刀具旋转的机床：对于刀具旋转的机床：Z坐标为平行于坐标为平行于旋转刀旋转刀具轴线具轴

3、线+z-8-9Z Z坐标的正方向是增大刀具和工件之间距离的方向。坐标的正方向是增大刀具和工件之间距离的方向。如在钻、镗加工中，钻入或镗入工件的方向是如在钻、镗加工中，钻入或镗入工件的方向是Z Z坐标坐标的负方向的负方向。机床没有主轴：机床没有主轴：Z Z坐标垂直于工件装夹面坐标垂直于工件装夹面+z-10X X坐标坐标规定规定X X坐标是坐标是水平方向水平方向，且垂直于，且垂直于Z Z坐标并平坐标并平行于工件的装夹平面。行于工件的装夹平面。对于工件旋转的机床：对于工件旋转的机床：X X坐标在工件的坐标在工件的径向径向上，且平行于横滑座上，且平行于横滑座。-11+X-12对于刀具旋转的机床而言：对

4、于刀具旋转的机床而言：若若Z Z轴是轴是垂直垂直的，从刀具的，从刀具主轴向立柱主轴向立柱看，看，X X的的正方向正方向指向指向右右；若若Z Z轴是轴是水平水平的，从刀具的，从刀具主轴向工件主轴向工件看，看，X X的的正方向正方向指向指向右右；-13+X-14Y Y坐标坐标:由右手直角笛卡尔坐标系确定。由右手直角笛卡尔坐标系确定。3.3.旋转坐标旋转坐标A A、B B、C CA A、B B、C C分别是围绕分别是围绕X X、Y Y、Z Z轴的旋转坐标轴的旋转坐标-154.4.附加坐标系附加坐标系X X、Y Y、Z Z坐标系称为主坐标系或第一坐标坐标系称为主坐标系或第一坐标系，其它坐标系称为附加坐

5、标系。系，其它坐标系称为附加坐标系。直线运动直线运动 :U:U、V V、W;PW;P、Q Q、R R 旋转运动旋转运动 :D:D、E E、F F-165.5.对于工件运动的相反方向对于工件运动的相反方向对于工件运动而不是刀具运动的机床，必须对于工件运动而不是刀具运动的机床，必须将前述的刀具运动作相反的规定。用带将前述的刀具运动作相反的规定。用带“”来表示。例如：来表示。例如：+X +X ，“+X ”+X ”。6.6.主轴的旋转运动方向主轴的旋转运动方向主轴的顺时针运动方向（正转），是按照右主轴的顺时针运动方向（正转），是按照右旋螺纹旋入工件的方向。旋螺纹旋入工件的方向。-17二二.机床坐标系与

6、工件坐标系机床坐标系与工件坐标系1.1.机床坐标系与机床原点机床坐标系与机床原点机床坐标系：又称机械坐标系机床坐标系：又称机械坐标系 。是机床固。是机床固有的坐标系。确定刀具有的坐标系。确定刀具(刀架刀架)或工件或工件(工作台工作台)位置的参考系，并建立在位置的参考系，并建立在机床原点机床原点上上.机床原点：又称为机床零点，它是机床坐机床原点：又称为机床零点，它是机床坐标系的原点。标系的原点。注意：这个原点在机床一经设计和制造调整注意：这个原点在机床一经设计和制造调整后，便被确定下来，它是固定的点。（后，便被确定下来，它是固定的点。（不不能随意改动）能随意改动）机床原点是工件坐标系、机床参考点

7、的基准点-18在在数控车床数控车床上，机床原点一般取在上，机床原点一般取在卡盘前端卡盘前端面或后端面与主轴中心线的交点处面或后端面与主轴中心线的交点处。如图。如图所示，图中所示，图中O O即为机床原点。即为机床原点。在在数控铣床数控铣床上，机床原点一般取在上，机床原点一般取在X X、Y Y、Z Z三个坐标轴正方向的极限位置上三个坐标轴正方向的极限位置上。如图所。如图所示，图中示，图中O O即为机床原点。即为机床原点。不是一个硬件点，而是一个定义点-19-20Z(ZP)OOPXPZ1XY1ZPYPX10ZYXZ1XPOP-212.2.机床参考点机床参考点机床参考点是采用机床参考点是采用增量式测量

8、增量式测量的数控机床所的数控机床所特有的，机床原点是由机床特有的，机床原点是由机床参考点体现出来参考点体现出来的，它是一个硬件点的，它是一个硬件点。机床参考点对机床原机床参考点对机床原点的坐标是已知值。点的坐标是已知值。通常，机床参考点设置在机床各轴靠近正向极限的位置（如图示）。-22-23车床参考点一般位于行程的正极限点上车床参考点一般位于行程的正极限点上-24注意注意：机床接通电源后，通常都要机床接通电源后，通常都要回零回零操作，使得操作，使得工作台运动到机床参考点。工作台运动到机床参考点。回零操作又称为返回参考点操作。回零操作（回参考点）后表明机床坐标系建立回零操作（回参考点）后表明机床

9、坐标系建立-253.3.工件坐标系工件坐标系又称编程坐标系。编程人员在编制程序时，又称编程坐标系。编程人员在编制程序时，根据零件图样选定编程原点（工件原点），根据零件图样选定编程原点（工件原点），建立编程坐标系。建立编程坐标系。工件坐标系原点工件坐标系原点要尽量满足编程简单，尺寸换算少，引起的要尽量满足编程简单，尺寸换算少，引起的加工误差小等。加工误差小等。由人为设定的，简化了编程过程-26-27选择工件坐标系的一般原则：选择工件坐标系的一般原则：1)1)、尽量选在工件图样的基础上，便于计算，、尽量选在工件图样的基础上，便于计算，减少错误，以利于编程。减少错误，以利于编程。2)2)、尽量选在尺

10、寸精度高，粗糙度值低的工件、尽量选在尺寸精度高，粗糙度值低的工件表面上。表面上。3)3)、便于测量和检验。、便于测量和检验。4)4)、对于对称的工件，最好选在工件的对称中、对于对称的工件，最好选在工件的对称中心上心上5)5)、一般零件选在工件外轮廓的某一角上。、一般零件选在工件外轮廓的某一角上。-28工件坐标轴的确定工件坐标轴的确定编程坐标系中各轴的方向应该与机床坐标系编程坐标系中各轴的方向应该与机床坐标系相应的坐标轴方向一致。相应的坐标轴方向一致。-29ZOX程序原点加工端面刀具起点参考点-30XOYXOY机床坐标系工件坐标系工件原点偏置工件原点偏置示意图-31三、绝对坐标与相对坐标三、绝对

11、坐标与相对坐标1 1、绝对坐标（、绝对坐标（G90)G90)：坐标系内所有坐标：坐标系内所有坐标点的坐标植均从某一固定点点的坐标植均从某一固定点坐标原点坐标原点计量计量的坐标系，称为绝对坐标系。绝对坐标常的坐标系，称为绝对坐标系。绝对坐标常用用X X、Y Y、Z Z代码表示代码表示绝对坐标表示法绝对坐标表示法 -322 2、相对坐标、相对坐标(G91)(G91)：坐标系内某一位置的坐标尺寸：坐标系内某一位置的坐标尺寸用相对于用相对于前一位置的坐标尺寸的增量前一位置的坐标尺寸的增量进行计量的坐进行计量的坐标系，称为相对坐标系。标系，称为相对坐标系。用用U U、V V、W W表示。表示。相对坐标表

12、示法相对坐标表示法 -33-34 1.机床坐标系是机床上固有的坐标系，是用来确定工件坐标系的基本坐标系，是确定刀具(刀架)或工件(工作台)位置的参考系。小结：2.确定数控机床坐标系时总是假设工件固定，刀具相对工件运动。标准坐标系采用右手直角笛卡儿定则判断，3.直线坐标轴X、Y、Z的判定顺序是：先Z轴，再X轴，最后按右手定则判定Y轴-354.4.机床原点、机床参考点和工件原点机床原点、机床参考点和工件原点5.5.绝对坐标与相对坐标绝对坐标与相对坐标-36思考题思考题1.标准的机床直线运动坐标系是一个_坐标系，通常取Z轴 于机床的主轴。2.JB3051-82规定，数控机床坐标轴和方向是基于_ 固定

13、，_ 移动。3.立式加工中心的主轴是垂直放置的，定义为（）AX轴 B.Y轴 C.Z 轴 D.W轴-374数控机床坐标轴确定的步骤为（）（A）XYZ （B）XZY （C）ZXY5.5.采用增量式测量的数控机床开机后必须进采用增量式测量的数控机床开机后必须进行行_6.6.机床参考点和机床原点可以重合。机床参考点和机床原点可以重合。7.7.数控机床开机上电时，不一定非要回参考数控机床开机上电时，不一定非要回参考点。点。-38 8.8.数控机床上有一个机械原点，该点数控机床上有一个机械原点，该点到机床坐标零点在进给坐标轴方向上到机床坐标零点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定，该点的距离可以在机床出厂时设定，该点称（）。称（）。A A工件零点工件零点 B B机床零点机床零点 C C机机床参考点床参考点 D D机械原点机械原点 9.9.数控机床上工件坐标系的零点可以数控机床上工件坐标系的零点可以随意设定随意设定-39 前置刀架后置刀架10.10.确定车床坐标系确定车床坐标系 -40 卧式加工中心11.11.确定加工中心坐标系确定加工中心坐标系 立式加工中心