為了確定數(shù)控車床各運(yùn)動部件的運(yùn)動方向和移動距離,需要在機(jī)床上建立一個(gè)坐標(biāo)系,這個(gè)坐標(biāo)系就叫做機(jī)床坐標(biāo)系。
(1)機(jī)床坐標(biāo)軸及其方向
a數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動軸分為平動軸和轉(zhuǎn)動軸
b數(shù)控機(jī)床各軸的運(yùn)動,有的是使刀具產(chǎn)生運(yùn)動,有的則是使工件產(chǎn)生運(yùn)動。
c鑒于以上兩方面情況,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,不論機(jī)床的具體運(yùn)動結(jié)果如何,機(jī)床的運(yùn)動統(tǒng)一按工件靜止而刀具相對于工件運(yùn)動來描述,并以右手笛卡爾坐標(biāo)系表達(dá),其坐標(biāo)軸用X,Y,Z表示,用來描述機(jī)床的主要平動軸,稱為基本坐標(biāo)軸,若機(jī)床有轉(zhuǎn)動軸,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定繞X,Y和Z軸轉(zhuǎn)動的軸分別用A、B、C表示,其正向按右手螺旋定則確定。
(2)Z坐標(biāo)軸
將機(jī)床主軸沿其軸線方向運(yùn)動的平動軸定義為Z軸。所謂主軸是指產(chǎn)生切削動力的軸,例如銑床、鉆床、鏜床上的刀具旋轉(zhuǎn)軸和車床上的工件旋轉(zhuǎn)軸。如果主軸能夠擺動,即主軸軸線方向是變化的,車銑復(fù)合數(shù)控機(jī)床則以主軸軸線垂直于機(jī)床工作臺裝卡面時(shí)的狀態(tài)來定義Z軸。對于Z軸的方向,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以增大刀具與工件間距離的方向?yàn)閆軸的正方向。
(3)X坐標(biāo)軸
將在垂直于Z軸的平面內(nèi)的一個(gè)主要平動軸為X軸,它一般位于與工件安裝面相平行的水平面內(nèi)。對于不同類型的機(jī)床,X軸及其方向有具體的規(guī)定。例如對于銑床、鉆床等刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床,若Z軸是水平的,則X軸規(guī)定為從刀具向工件方向看時(shí)沿左右運(yùn)動的軸,且向右為正若Z軸是垂直的,臥式平床身數(shù)控車則X軸規(guī)定為從刀具向立柱(若有兩個(gè)立柱則選左側(cè)立柱。方向看時(shí)沿左右運(yùn)動的軸,且向右為正。
(4)Y坐標(biāo)軸
Y軸及其方向則是根據(jù)X和Z軸按右手法則確定。
(5)機(jī)床原點(diǎn)
機(jī)床原點(diǎn)是機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。對某一具體的機(jī)床來說,機(jī)床原點(diǎn)是固定的,是機(jī)床制造商設(shè)置在機(jī)床上的一個(gè)物理位置。
(6)機(jī)床參考點(diǎn)
是用于對機(jī)床工作臺、滑板以及刀具相對運(yùn)動的測量系統(tǒng)進(jìn)行定標(biāo)和控制的點(diǎn),也稱為機(jī)床零點(diǎn)。參考點(diǎn)相對于機(jī)床原點(diǎn)來講是一個(gè)固定值。它是在加工之前和加工之后,用控制面板上的回零按鈕使移動部件移動到機(jī)床坐標(biāo)系中的一個(gè)固定不變的極限點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床在工作時(shí),移動部件必須首先返回參考點(diǎn),測量系統(tǒng)置零,之后測量系統(tǒng)即可以以參考點(diǎn)作為基準(zhǔn),隨時(shí)測量運(yùn)動部件的位置。
(7)工件坐標(biāo)系和工件零點(diǎn)
用于確定工件幾何圖形上各幾何要素的位置而建立的坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)就是工件零點(diǎn)。
工件零點(diǎn)的一般選用原則:工件零點(diǎn)選在工件圖樣的尺寸基準(zhǔn)上,這樣可以直接用圖紙標(biāo)注的尺寸作為編程點(diǎn)的坐標(biāo)值,減少計(jì)算工作量;能使工件方便地裝卡、測量和檢驗(yàn);工件零點(diǎn)盡量選擇尺寸精度較高、粗糙度比較低地工件表面上,以提高加工精度和同一批零件的一致性;對于有對稱形狀地幾何零件,工件零點(diǎn)選擇對稱中心上。
(8)程序原點(diǎn)
為了編程方便,在圖紙上選擇一個(gè)適當(dāng)位置作為程序原點(diǎn),也叫編程原點(diǎn)或程序零點(diǎn)。對于簡單零件,工件零點(diǎn)就是程序零點(diǎn),這時(shí)的編程坐標(biāo)系就是工件坐標(biāo)系。對于形狀復(fù)雜的零件,需要編制幾個(gè)程序或子程序,為了編程方便和減少許多坐標(biāo)值的計(jì)算,編程零點(diǎn)就不一定設(shè)在工件零點(diǎn)上,而設(shè)在便于程序編制的位置。