数控系统运行与维修二轴半联动主要用于三轴以上控制的机床,其中二个轴互为联动,而另一轴作周期进给,如在数控铣床上用球头铣刀采用行切法加工三维空间曲面。数控系统运行与维修三轴联动一般分为两类:一类是X、Y、Z三个直线坐标轴联动,较多用于数控铣床,加工中心,如用球头铣刀铣切三维空间曲面,见右图。另一类是除了同时控制X,Y,Z,其中两个直线坐标轴联动外,还同时控制围绕其中某一直线坐标轴旋转的旋转坐标轴。如车削加工中,它除了纵向(z轴)、横向(x轴)两个直线坐标轴联动外,还需同时控制围绕Z轴旋转的主轴(C轴)联动。数控系统运行与维修四轴联动即同时控制X,Y,Z三个直线坐标轴与某一个旋转坐标轴联动,右图为同时控制X、Y、Z三个直线坐标轴与一个工作台回转轴联动的数控机床简图。数控系统运行与维修除了同时控制X、Y、Z三个直线坐标轴联动外,还同时控制围绕这些直线坐标轴旋转的A、B、C坐标轴中的两个坐标。刀具可被定在空间的任意方向,如控制切削刀具同时绕着x轴和y轴两个方向摆动,使得刀具在其切削点上始终保持与被加工的曲面成法线方向,保证被加工曲面的圆滑性,提高加工精度和减小表面粗糙度。五轴联动数控系统运行与维修(四)数控机床的坐标系一.坐标轴的运动方向及其命名统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向,可使编程方便,并使编出的程序对同类型机床有通用性。同时也给维修和使用带来极大的方便。ISO和我国都拟定了命名的标准。数控系统运行与维修(四)数控机床的坐标系进给运动坐标系ISO和中国标准规定:坐标轴:数控装备的每个进给轴(直线进给、圆进给)定义为坐标系中的一个坐标轴。数控装备坐标系统标准:右手笛卡儿坐标系统数控系统运行与维修(四)数控机床的坐标系基本坐标系:直线进给运动的坐标系(X,Y,Z)。坐标轴相互关系:由右手定则决定。回转坐标:绕X,Y,Z轴转动的圆进给坐标轴分别用A.B.C表示,坐标轴相互关系由右手螺旋法则而定。XYZX、Y、Z+A、+B、+CXZY+C+B+A数控系统运行与维修(四)数控机床的坐标系坐标轴方向:定义为刀具相对工件运动的方向。编程时不必知道机床运动的具体配置,就能正确地进行编程。附加坐标轴:平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴,用U、V、W表示。直线坐标XYZ旋转坐标ABCDEF附加坐标UVWPQR数控系统运行与维修(四)数控机床的坐标系标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定:1)伸出右手的大拇指、食指和中指,并互为90°。则大拇指代表X坐标,食指代表Y坐标,中指代表Z坐标。2)大拇指的指向为X坐标的正方向,食指的指向为Y坐标的正方向,中指的指向为Z坐标的正方向。3)围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示,根据右手螺旋定则,大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向,则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向。数控系统运行与维修我国原机械工业部颁布了JB/T3051-1989标准,其中规定的命名原则如下:(1)刀具相对于静止工件而运动的规定在机床上,我们始终认为工件静止,而刀具是运动的。这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下,就可以依据零件图样,确定机床的加工过程。(2)机床的直线坐标轴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。(3)坐标轴名(XYZABC)不带“′”的表示刀具运动;带“′”的表示工件运动。(4)增大刀具与工件之间距离定为该轴的正方向。(四)数控机床的坐标系数控系统运行与维修(四)数控机床的坐标系Z坐标(轴)方位Z坐标平行主轴轴线的进给轴。没有主轴或有多个主轴:垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。主轴能摆动:在摆动的范围内其轴线只与标准坐标系中的某一坐标平行时,则该坐标便是Z坐标;若在摆动的范围内其轴线可与多个坐标平行,则取垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。数控系统运行与维修(四)数控机床的坐标系Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的,即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标,Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。对于铣床、镗床、钻床等是主轴带动刀具旋转;对于车床、磨床和其他成形表面的机床是主轴带动工件旋转。如机床上有几个主轴,则选一垂直于工件装夹平面的主轴作为主要的主轴;如主要的主轴始终平行于标准的三坐标系中的一个座标,则这个座标就是Z座标;如主要的主轴能摆动,在摆动范围内使主轴只平行于三坐标系统中的两个或三个座标,则取垂直于机床工作台装夹面的方向为Z座标;如机床没有主轴(如数控龙门刨床),则Z座标垂直于工件装夹平面。数控系统运行与维修立式5轴数控铣床的坐标系Z坐标正方向规定:刀具远离工件的方向。+Z+Z(四)数控机床的坐标系数控系统运行与维修+Z(四)数控机床的坐标系数控系统运行与维修X坐标在刀具旋转的机床上(铣床、钻床、镗床等)。Z轴水平(卧式),则从刀具(主轴)向工件看时,X坐标的正方向指向右边。+Z+X/(四)数控机床的坐标系数控系统运行与维修Z轴垂直(立式):单立柱机床,从刀具向立柱看时,X的正方向指向右边;+Z+X/立式5轴数控铣床的坐标系+Z+X/(四)数控机床的坐标系数控系统运行与维修+ZZ轴垂直(立式):双立柱机床(龙门机床),从刀具向左立柱看时,X轴的正方向指向右边。+X/(四)数控机床的坐标系数控系统运行与维修在工件旋转的机床上(车床、磨床等),X轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板,且刀具离开工件旋转中心的方向是X轴的正方向。+Z+X(四)数控机床的坐标系数控系统运行与维修Y坐标利用已确定的X、Z坐标的正方向,用右手定则或右手螺旋法则,确定Y坐标的正方向。右手定则:大姆指指向+X,中指指向+Z,则+Y方向为食指指向。右手螺旋法则:在XZ平面,从Z至X,姆指所指的方向为+y。(四)数控机床的坐标系数控系统运行与维修立、卧式数控铣床+Z+X/+Z+X+Y+Y(四)数控机床的坐标系数控系统运行与维修+Z+X/+Y立式5轴联动数控铣床+Z+X/+Y/龙门数控铣床(四)数控机床的坐标系数控系统运行与维修+Z+X/+Y+Z+X/+Y/+C/+A+C/5.回转坐标A、B、C(四)数控机床的坐标系数控系统运行与维修立式5轴数控铣床的坐标系+Z+X/+Y/+A+C/+W6.辅助坐标U、V、W(四)数控机床的坐标系数控系统运行与维修卧式车床立式升降台铣床(四)数控机床的坐标系数控系统运行与维修卧式5轴数控铣床卧式铣床(四)数控机床的坐标系