數(shù)控車床坐標(biāo)系PPT課件

1、1一、基本坐標(biāo)系一、基本坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)軸機(jī)床坐標(biāo)軸： 為簡化編程和保證程序的通用性，對數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸和方向命名制定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定直線進(jìn)給坐標(biāo)軸用X,Y,Z表示，稱基本基本坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸。X,Y,Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾法則右手笛卡爾法則確定，如下圖所示圖中大拇指指向X軸的正方向，食指指向Y軸的正方向，中指指向Z軸的正方向。小結(jié)：機(jī)床坐標(biāo)系坐標(biāo)軸應(yīng)遵循的原則2運(yùn)動方向的確定 刀具相對與靜止工件而運(yùn)動的原則，且刀具遠(yuǎn)離工件刀具相對與靜止工件而運(yùn)動的原則，且刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向。的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向。則坐標(biāo)系用加“”的字母表示，按相對運(yùn)動關(guān)系，工件運(yùn)動的正方向恰好與刀具運(yùn)動的正

2、方向相反，則有：+X=-X +Y=-Y +Z=-Z+A=-A +B=-B +C=-C確定機(jī)床坐標(biāo)軸的正方向3坐標(biāo)軸方向的確定1、Z軸坐標(biāo)的運(yùn)動軸坐標(biāo)的運(yùn)動 一般取產(chǎn)生切削力的主軸軸線方向?yàn)閆軸方向2、X軸坐標(biāo)的運(yùn)動軸坐標(biāo)的運(yùn)動 X軸一般位于平行于工件裝夾面的水平面內(nèi)，且垂直于Z軸，車床上是對應(yīng)刀架的徑向移動方向。3、軸坐標(biāo)的運(yùn)動、軸坐標(biāo)的運(yùn)動 軸（車床上通常設(shè)為虛軸）于軸和軸一起構(gòu)成遵循右手笛卡爾坐標(biāo)系。確定機(jī)床坐確定機(jī)床坐標(biāo)系各坐標(biāo)標(biāo)系各坐標(biāo)軸的具體方軸的具體方位的方法位的方法4二、 坐標(biāo)系的類型1、機(jī)床坐標(biāo)系、機(jī)床坐標(biāo)系 以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立起來的直角坐標(biāo)系稱為機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系。

3、機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的機(jī)床固有的，它是制造和調(diào)整機(jī)床的基礎(chǔ)，也是設(shè)置工件坐標(biāo)系的基礎(chǔ)。其坐標(biāo)軸及方向按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其坐標(biāo)原點(diǎn)的位置則由各機(jī)床生產(chǎn)廠設(shè)定，一般情況下，不允許用戶隨意變一般情況下，不允許用戶隨意變動動。機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系刀具運(yùn)動的參照坐標(biāo)系52、工件坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系 工件坐標(biāo)系也稱編程坐標(biāo)系編程坐標(biāo)系，專供編程時使用，選擇 工件上的某一已知點(diǎn)為原點(diǎn)，建立一個新的坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系。，如下圖所示。工件坐標(biāo)系一旦建立便一直有效，直到被新的坐標(biāo)系所代替為止。工件坐標(biāo)系編制程序所用的參照坐標(biāo)系6機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系的對比7三、各個基

4、本點(diǎn)及關(guān)系三、各個基本點(diǎn)及關(guān)系 1、機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn) 機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)又稱為機(jī)床原點(diǎn)或機(jī)床零點(diǎn)，機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)又稱為機(jī)床原點(diǎn)或機(jī)床零點(diǎn)，這是一個固有的點(diǎn)，通常有機(jī)床制造廠確定。它是數(shù)控車床進(jìn)行加工運(yùn)動的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床車床原點(diǎn)的位置大多規(guī)定在主軸軸心線與裝夾盤端面的交點(diǎn)上。畫龍點(diǎn)睛82.機(jī)床參考點(diǎn)機(jī)床參考點(diǎn) 數(shù)控裝置通電時并不知道機(jī)床原點(diǎn)，為了在機(jī)床工作時正確建立機(jī)床坐標(biāo)系，通常在每個坐標(biāo)軸的移動范圍內(nèi)設(shè)置一個機(jī)床參考點(diǎn)通常在每個坐標(biāo)軸的移動范圍內(nèi)設(shè)置一個機(jī)床參考點(diǎn)（測量起點(diǎn)），機(jī)床啟動時，首先要進(jìn)行機(jī)動或手動的回參考點(diǎn)，以建立機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床原點(diǎn)實(shí)際上是通過返回（或稱尋找）機(jī)床參考點(diǎn)來

5、確定的。 歸納總結(jié)歸納總結(jié)：機(jī)床開機(jī)后回參考點(diǎn)的目的就是為了找到機(jī)床原點(diǎn)，建立機(jī)床坐標(biāo)系。93、工件編程原點(diǎn)工件編程原點(diǎn) 工件編程原點(diǎn)工件編程原點(diǎn)是由編程人員在編程時根據(jù)加工零件圖樣及加工工藝要求選定的編程坐標(biāo)系的原點(diǎn)。編程坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用的數(shù)控機(jī)床相應(yīng)的坐標(biāo)軸方向一致 。 滿足編程簡單，尺寸換算少，引起的加工誤差少等條件。 對車床而言，工件坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系原點(diǎn)一般選在工件軸線原點(diǎn)一般選在工件軸線與右端面或左端面的交與右端面或左端面的交點(diǎn)上。點(diǎn)上。 小結(jié)小結(jié)：為了便于編程所設(shè)定的坐標(biāo)原點(diǎn)104、換刀點(diǎn)換刀點(diǎn) 換刀點(diǎn)換刀點(diǎn)是零件程序開始加工或是加工過程中相對與機(jī)床固定原點(diǎn)而設(shè)置的一

6、個自動更換刀具的相關(guān)點(diǎn)，如下圖所示。設(shè)立換刀點(diǎn)的目的是在更換刀具時讓刀具處于一個比較安全的區(qū)域。 為了安全換刀所設(shè)的一個安全點(diǎn)11練習(xí)：根據(jù)笛卡爾坐標(biāo)原則，判斷第三軸的正方向。XYY12總結(jié)提煉總結(jié)提煉 數(shù)控機(jī)床開機(jī)后，回參考點(diǎn)回參考點(diǎn)建立機(jī)床坐標(biāo)系， 建立刀具運(yùn)動參照。加工前通過對刀對刀建立機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系的聯(lián)系，使刀具運(yùn)動參照和工件編程尺寸參照統(tǒng)一。從而能夠完成自動加工。歸納總結(jié)歸納總結(jié)13數(shù)控車床機(jī)床的數(shù)控車床機(jī)床的坐標(biāo)系及機(jī)床原點(diǎn)坐標(biāo)系及機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)的機(jī)床原點(diǎn)的 尋找尋找及其位置及其位置數(shù)控車床機(jī)床的坐標(biāo)系及機(jī)床原點(diǎn)數(shù)控車床機(jī)床的坐標(biāo)系及機(jī)床原點(diǎn)14編程坐標(biāo)系編程坐標(biāo)系（工件

7、坐標(biāo)系）（工件坐標(biāo)系） 原點(diǎn)的合理位置原點(diǎn)的合理位置編程編程原點(diǎn)，選在機(jī)床原點(diǎn)時原點(diǎn)，選在機(jī)床原點(diǎn)時，15編程編程原點(diǎn)原點(diǎn) 選在工件右端面回轉(zhuǎn)中心原點(diǎn)時，選在工件右端面回轉(zhuǎn)中心原點(diǎn)時， 結(jié)果是：結(jié)果是：工件原點(diǎn)，工件原點(diǎn)， 在右端面比在右端面比 在機(jī)床原點(diǎn)在機(jī)床原點(diǎn)尺寸數(shù)字更簡，尺寸數(shù)字更簡， 一目了然一目了然。16 第一種第一種是：通過對刀將刀偏值寫入?yún)?shù)從而獲得工件坐標(biāo)系。這種方法操作簡單，可靠性好，它通過刀偏與機(jī)械坐標(biāo)系緊密的聯(lián)系在一起，只要不斷電、不改變刀偏值，工件坐標(biāo)系就會存在且不會變，即使斷電，重啟后回參考點(diǎn)，工件坐標(biāo)系還在原來的位置。 第二種第二種是：用G50設(shè)定坐標(biāo)系，對刀后將

8、刀移動到G50設(shè)定的位置才能加工。對刀時先對基準(zhǔn)刀，其他刀的刀偏都是相對于基準(zhǔn)刀的。 第三種第三種方法是MDI參數(shù)，運(yùn)用G54G59可以設(shè)定六個坐標(biāo)系，這種坐標(biāo)系是相對于參考點(diǎn)不變的，與刀具無關(guān)。這種方法適用于批量生產(chǎn)且工件在卡盤上有固定裝夾位置的加工。 FANUC系統(tǒng)確定工件坐標(biāo)系的三種方法:如何尋找和保證？工件原點(diǎn)在所選位置如何尋找和保證？工件原點(diǎn)在所選位置17一、直接用刀具試切對刀 1.用外園車刀先試車一外園，記住當(dāng)前X坐標(biāo)，測量外園直徑后，用X坐標(biāo)減外園直徑，所的值輸入offset界面的幾何形狀X值里。2.用外園車刀先試車一外園端面，記住當(dāng)前Z坐標(biāo)，輸入offset界面的幾何形狀Z值里

9、。二、用G50設(shè)置工件零點(diǎn) 1.用外園車刀先試車一外園，測量外園直徑后，把刀沿Z軸正方向退點(diǎn)，切端面到中心（X軸坐標(biāo)減去直徑值）。2.選擇MDI方式，輸入G50 X0 Z0，啟動START鍵，把當(dāng)前點(diǎn)設(shè)為零點(diǎn)。3.選擇MDI方式，輸入G0 X150 Z150 ，使刀具離開工件進(jìn)刀加工。4.這時程序開頭：G50 X150 Z150 .。5.注意：用G50 X150 Z150，你起點(diǎn)和終點(diǎn)必須一致即X150 Z150，這樣才能保證重復(fù)加工不亂刀。6.如用第二參考點(diǎn)G30，即能保證重復(fù)加工不亂刀，這時程序開頭 G30 U0 W0 G50 X150 Z150三、 用工件移設(shè)置工件零點(diǎn) 1.在FANUC

10、0-TD系統(tǒng)的Offset里，有一工件移界面，可輸入零點(diǎn)偏移值。2.用外園車刀先試切工件端面，這時Z坐標(biāo)的位置如：Z200，直接輸入到偏移值里。3.選擇“Ref”回參考點(diǎn)方式，按X、Z軸回參考點(diǎn)，這時工件零點(diǎn)坐標(biāo)系即建立。4.注意：這個零點(diǎn)一直保持，只有從新設(shè)置偏移值Z0，才清除。四、用G54-G59設(shè)置工件零點(diǎn) 1.用外園車刀先試車一外園，測量外園直徑后，把刀沿Z軸正方向退點(diǎn)，切端面到中心。2.把當(dāng)前的X和Z軸坐標(biāo)直接輸入到G54-G59里,程序直接調(diào)用如:G54X50Z50。3.注意:可用G53指令清除G54-G59工件坐標(biāo)系。 Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車床設(shè)置工件零點(diǎn)常用方法18要求：要求：加

11、工結(jié)束后，加工結(jié)束后，刀具回到起刀點(diǎn)。刀具回到起刀點(diǎn)。用用G50確定工件原點(diǎn)確定工件原點(diǎn)坐標(biāo)系的確定方法坐標(biāo)系的確定方法19用用G50可以確定任意點(diǎn)可以確定任意點(diǎn)作為工件原點(diǎn)。作為工件原點(diǎn)。但，但，確定在右端面確定在右端面O3為更方便。為更方便。例如，例如，O1點(diǎn)，點(diǎn)，G50 X70 Z70；O2點(diǎn)，點(diǎn)，G50 X70 Z60；O3點(diǎn)，點(diǎn)，G50 X70 Z20；2020用刀具補(bǔ)償指令用刀具補(bǔ)償指令Txxxx 設(shè)定工件原點(diǎn)設(shè)定工件原點(diǎn)零點(diǎn)零點(diǎn)用刀具刀尖對準(zhǔn)右端面用刀具刀尖對準(zhǔn)右端面OP處，處，當(dāng)?shù)毒呶挥谟叶嗣嫖恢?，輸入?dāng)?shù)毒呶挥谟叶嗣嫖恢?，輸入Z0，并按測量時，機(jī)械坐標(biāo)所顯示數(shù)值并按測量時，機(jī)

12、械坐標(biāo)所顯示數(shù)值為：為： OP點(diǎn)到機(jī)床原點(diǎn)點(diǎn)到機(jī)床原點(diǎn)(零點(diǎn)零點(diǎn))的距離；的距離；切外圓后，測量其直徑，該直徑是切外圓后，測量其直徑，該直徑是外圓到回轉(zhuǎn)中心的距離，將該直徑外圓到回轉(zhuǎn)中心的距離，將該直徑值寫入，并按測量時所顯示的機(jī)械值寫入，并按測量時所顯示的機(jī)械坐標(biāo)坐標(biāo)X數(shù)值為：回轉(zhuǎn)中心到機(jī)床原數(shù)值為：回轉(zhuǎn)中心到機(jī)床原點(diǎn)的距離。所以，等于是將機(jī)床零點(diǎn)的距離。所以，等于是將機(jī)床零點(diǎn)偏移了所顯示的數(shù)值后，零點(diǎn)偏點(diǎn)偏移了所顯示的數(shù)值后，零點(diǎn)偏到了右端面中心。到了右端面中心。21 數(shù)控車床編程特點(diǎn) 一、坐標(biāo)系統(tǒng) 機(jī)床坐標(biāo)系:是數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試時便設(shè)定好的一固定的坐標(biāo)系統(tǒng)。機(jī)床原點(diǎn)在主軸端面中心，參考點(diǎn)

13、在X軸和Z軸的正向極限位置處 編程坐標(biāo)系:是在對圖紙上零件編程時就建立的，程序數(shù)據(jù)便是基于該坐標(biāo)系的坐標(biāo)值。 工件坐標(biāo)系時編程坐標(biāo)系在機(jī)床上的具體體現(xiàn)。由相應(yīng)的編程指令建立。對刀操作22 機(jī)床原點(diǎn)、工件原點(diǎn)、參考點(diǎn)XWM參 考 點(diǎn)定 位 開 關(guān)XZXZXYZMRWZ機(jī) 床 原 點(diǎn)參 考 點(diǎn)程 序 原 點(diǎn)MWP工 件 原 點(diǎn)RRa 刀架后置式刀架后置式b 刀架前置式刀架前置式工件原點(diǎn)工件原點(diǎn)說明：說明：由于車削加工是圍繞主軸中心前后對稱的，因此無論是前置還是后置式的，由于車削加工是圍繞主軸中心前后對稱的，因此無論是前置還是后置式的，X X 軸指向前后對編程來說并無多大差別。為適應(yīng)笛卡爾坐標(biāo)習(xí)慣，

14、編程繪圖時軸指向前后對編程來說并無多大差別。為適應(yīng)笛卡爾坐標(biāo)習(xí)慣，編程繪圖時按后置式的方式進(jìn)行表示按后置式的方式進(jìn)行表示XWM參 考 點(diǎn)定 位 開 關(guān)XZXZXYZMRWZ機(jī) 床 原 點(diǎn)參 考 點(diǎn)程 序 原 點(diǎn)MWP工 件 原 點(diǎn)RRXWM參 考 點(diǎn)定 位 開 關(guān)XZXZXYZMRWZ機(jī) 床 原 點(diǎn)參 考 點(diǎn)程 序 原 點(diǎn)MWP工 件 原 點(diǎn)RRZX23二、直徑編程方式二、直徑編程方式v在車削加工的數(shù)控程序中，在車削加工的數(shù)控程序中，X X 軸軸的坐標(biāo)值取為的坐標(biāo)值取為零件零件圖樣上的直徑值圖樣上的直徑值的編程方式。與設(shè)計(jì)、標(biāo)注的編程方式。與設(shè)計(jì)、標(biāo)注一致、減少換算。一致、減少換算。v如圖所示

15、：圖中如圖所示：圖中A點(diǎn)的坐標(biāo)值為（點(diǎn)的坐標(biāo)值為（30，80），），B點(diǎn)的坐標(biāo)值為（點(diǎn)的坐標(biāo)值為（40, ,60）。）。v編程方式可由指令指定。也可由參數(shù)設(shè)定。編程方式可由指令指定。也可由參數(shù)設(shè)定。v一般默認(rèn)直徑方式一般默認(rèn)直徑方式。如：華中數(shù)控如：華中數(shù)控 G36|直徑編程直徑編程 G37半徑編程半徑編程 西門子西門子 G22直徑編程直徑編程 G23半徑編程半徑編程XZ24三三、 絕對編程與增量編程絕對編程與增量編程 數(shù)控編程通常都是按照組成圖形的線段或圓弧的端點(diǎn)的坐標(biāo)來進(jìn)行的。 絕對編程：指令輪廓終點(diǎn)相對于工件原點(diǎn)絕對坐標(biāo)值的編程方式。 增量編程：指令輪廓終點(diǎn)相對于輪廓起點(diǎn)坐標(biāo)增量的編程方式。有些數(shù)控系統(tǒng)還可采用極坐標(biāo)編程25絕對編程：絕對編程： G01 X10