数控车床坐标系PPT

一、基本坐标系机床坐标轴：为简化编程和保证程序的通用性，对数控机床的坐标轴和方向命名制定了统一的标准，规定直线进给坐标轴用X,Y,Z表示，称基本坐标轴。X,Y,Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔法则确定，如下图所示图中大拇指指向X轴的正方向，食指指向Y轴的正方向，中指指向Z轴的正方向。小结：机床坐标系坐标轴应遵循的原则运动方向的确定刀具相对与静止工件而运动的原则，且刀具远离工件的方向为坐标轴正方向。则坐标系用加“’”的字母表示，按相对运动关系，工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反，则有：•+X=-X′+Y=-Y′+Z=-Z′•+A=-A′+B=-B′+C=-C′确定机床坐标轴的正方向坐标轴方向的确定1、Z轴坐标的运动一般取产生切削力的主轴轴线方向为Z轴方向2、X轴坐标的运动X轴一般位于平行于工件装夹面的水平面内，且垂直于Z轴，车床上是对应刀架的径向移动方向。3、Ｙ轴坐标的运动Ｙ轴（车床上通常设为虚轴）于Ｘ轴和Ｚ轴一起构成遵循右手笛卡尔坐标系。确定机床坐标系各坐标轴的具体方位的方法二、坐标系的类型1、机床坐标系以机床原点为坐标原点建立起来的直角坐标系称为机床坐标系。机床坐标系是机床固有的，它是制造和调整机床的基础，也是设置工件坐标系的基础。其坐标轴及方向按标准规定，其坐标原点的位置则由各机床生产厂设定，一般情况下，不允许用户随意变动。机床坐标系刀具运动的参照坐标系2、工件坐标系工件坐标系也称编程坐标系，专供编程时使用，选择工件上的某一已知点为原点，建立一个新的坐标系，称为工件坐标系。，如下图所示。工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的坐标系所代替为止。工件坐标系编制程序所用的参照坐标系机床坐标系工件坐标系机床坐标系和工件坐标系的对比三、各个基本点及关系1、机床原点机床坐标系的原点又称为机床原点或机床零点，这是一个固有的点，通常有机床制造厂确定。它是数控车床进行加工运动的基准参考点。数控机床车床原点的位置大多规定在主轴轴心线与装夹盘端面的交点上。画龙点睛2.机床参考点数控装置通电时并不知道机床原点，为了在机床工作时正确建立机床坐标系，通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点（测量起点），机床启动时，首先要进行机动或手动的回参考点，以建立机床坐标系。机床原点实际上是通过返回（或称寻找）机床参考点来确定的。归纳总结：机床开机后回参考点的目的就是为了找到机床原点，建立机床坐标系。3、工件编程原点工件编程原点是由编程人员在编程时根据加工零件图样及加工工艺要求选定的编程坐标系的原点。编程坐标系中各轴的方向应该与所使用的数控机床相应的坐标轴方向一致。满足编程简单，尺寸换算少，引起的加工误差少等条件。对车床而言，工件坐标系原点一般选在工件轴线与右端面或左端面的交点上。小结：为了便于编程所设定的坐标原点4、换刀点换刀点是零件程序开始加工或是加工过程中相对与机床固定原点而设置的一个自动更换刀具的相关点，如下图所示。设立换刀点的目的是在更换刀具时让刀具处于一个比较安全的区域。为了安全换刀所设的一个安全点练习：根据笛卡尔坐标原则，判断第三轴的正方向。XYY总结提炼数控机床开机后，回参考点建立机床坐标系，建立刀具运动参照。加工前通过对刀建立机床坐标系和工件坐标系的联系，使刀具运动参照和工件编程尺寸参照统一。从而能够完成自动加工。归纳总结数控车床机床的坐标系及机床原点机床原点的寻找及其位置数控车床机床的坐标系及机床原点编程坐标系（工件坐标系）原点的合理位置编程原点，选在机床原点时，编程原点选在工件右端面回转中心原点时，结果是：工件原点，在右端面比在机床原点尺寸数字更简，一目了然。第一种是：通过对刀将刀偏值写入参数从而获得工件坐标系。这种方法操作简单，可靠性好，它通过刀偏与机械坐标系紧密的联系在一起，只要不断电、不改变刀偏值，工件坐标系就会存在且不会变，即使断电，重启后回参考点，工件坐标系还在原来的位置。第二种是：用G50设定坐标系，对刀后将刀移动到G50设定的位置才能加工。对刀时先对基准刀，其他刀的刀偏都是相对于基准刀的。第三种方法是MDI参数，运用G54～G59可以设定六个坐标系，这种坐标系是相对于参考点不变的，与刀具无关。这种方法适用于批量生产且工件在卡盘上有固定装夹位置的加工。FANUC系统确定工件坐标系的三种方法:如何寻找和保证？工件原点在所选位置一、直接用刀具试切对刀1.用外园车刀先试车一外园，记住当前X坐标，测量外园直径后，用X坐标减外园直径，所的值输入offset界面的几何形状X值里。2.用外园车刀先试车一外园端面，记住当前Z坐标，输入offset界面的几何形状Z值里。二、用G50设置工件零点1.用外园车刀先试车一外园，测量外园直径后，把刀沿Z轴正方向退点，切端面到中心（X轴坐标减去直径值）。2.选择MDI方式，输入G50X0Z0，启动START键，把当前点设为零点。3.选择MDI方式，输入G0X150Z150，使刀具离开工件进刀加工。4.这时程序开头：G50X150Z150…….。5.注意：用G50X150Z150，你起点和终点必须一致即X150Z150，这样才能保证重复加工不乱刀。6.如用第二参考点G30，即能保证重复加工不乱刀，这时程序开头G30U0W0G50X150Z150三、用工件移设置工件零点1.在FANUC0-TD系统的Offset里，有一工件移界面，可输入零点偏移值。2.用外园车刀先试切工件端面，这时Z坐标的位置如：Z200，直接输入到偏移值里。3.选择“Ref”回参考点方式，按X、Z轴回参考点，这时工件零点坐标系即建立。4.注意：这个零点一直保持，只有从新设置偏移值Z0，才清除。四、用G54-G59设置工件零点1.用外园车刀先试车一外园，测量外园直径后，把刀沿Z轴正方向退点，切端面到中心。2.把当前的X和Z轴坐标直接输入到G54----G59里,程序直接调用如:G54X50Z50……。3.注意:可用G53指令清除G54-----G59工件坐标系。Fanuc系统数控车床设置工件零点常用方法要求：加工结束后，刀具回到起刀点。用G50确定工件原点坐标系的确定方法用G50可以确定任意点作为工件原点。但，确定在右端面O3为更方便。例如，O1点，G50X70Z70；O2点，G50X70Z60；……O3点，G50X70Z20；20用刀具补偿指令Txxxx设定工件原点零点用刀具刀尖对准右端面OP处，当刀具位于右端面位置，输入Z0，并按测量时，机械坐标所显示数值为：OP点到机床原点(零点)的距离；切外圆后，测量其直径，该直径是外圆到回转中心的距离，将该直径值写入，并按测量时所显示的机械坐标X数值为：回转中心到机床原点的距离。所以，等于是将机床零点偏移了所显示的数值后，零点偏到了右端面中心。数控车床的编程基础•数控车床编程特点•一、坐标系统•机床坐标系:是数控机床安装调试时便设定好的一固定的坐标系统。机床原点在主轴端面中心，参考点在X轴和Z轴的正向极限位置处•编程坐标系:是在对图纸上零件编程时就建立的，程序数据便是基于该坐标系的坐标值。•工件坐标系时编程坐标系在机床上的具体体现。由相应的编程指令建立。•由对刀操作建立三者之间的相互联系•机床原点、工件原点、参考点XWM参考点定位开关XZXZXYZMRWZ机床原点参考点程序原点MWP工件原点RRa刀架后置式b刀架前置式工件原点说明：由于车削加工是围绕主轴中心前后对称的，因此无论是前置还是后置式的，X轴指向前后对编程来说并无多大差别。为适应笛卡尔坐标习惯，编程绘图时按后置式的方式进行表示XWM参考点定位开关XZXZXYZMRWZ机床原点参考点程序原点MWP工件原点RRXWM参考点定位开关XZXZXYZMRWZ机床原点参考点程序原点MWP工件原点RRZX二、直径编程方式在车削加工的数控程序中，X轴的坐标值取为零件图样上的直径值的编程方式。与设计、标注一致、减少换算。如图所示：图中A点的坐标值为（30，80），B点的坐标值为（40,60）。编程方式可由指令指定。也可由参数设定。一般默认直径方式。如：华中数控G36|—直径编程G37—半径编程西门子G22—直径编程G23—半径编程XZ三、绝对编程与增量编程•数控编程通常都是按照组成图形的线段或圆弧的端点的坐标来进行的。•绝对编程：指令轮廓终点相对于工件原点绝对坐标值的编程方式。•增量编程：指令轮廓终点相对于轮廓起点坐标增量的编程方式。•有些数控系统还可采用极坐标编程绝对编程：G01X100.0Z50.0;增量编程G01X60.0Z-100.0;•在越来越多车床中•X、Z表示绝对编程•U、W表示增量编程•允许同一程序段中二者混合使用绝对编程和增量编程绝对:G01X100.0Z50.0;相对:G01U60.0W-100.0;混用:G01X100.0W-100.0;或G01U60.0Z50.0;直线A→B,可用：X、Z取值原则：1、方便数学计算和简化编程；2、容易找正对刀；3、不要与机床、工件发生碰撞；4、方便拆卸工件；5、空行程不要太长；