项目十三坐标系、偏移、旋转.doc

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1、.....项目十三坐标系、偏移、旋转一、实训目的：1.掌握数控机床坐标系的种类，及运动原则的确定。2.掌握机床坐标系坐标轴方向的确定。3.掌握如何确定工件坐标系及各个坐标轴的偏置。4.了解数控机床附加坐标轴及运动方向。5.掌握工件坐标系偏移用法及注意事项。6.掌握工件坐标系旋转指令的应用及注意事项。二、理论基础：（一）坐标系数控机床坐标系分为：a)机床坐标系b)相对坐标系c)绝对坐标系1.机床坐标系的确定机床坐标系是机床上固有的，用来确定工件坐标系，并建立在机床原点上。机床原点是数控机床的一个基准位置，也是机床上的一个物理位置。（1）机床相对运动的规定在机床上，始终认为工件静止，而刀具是

2、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）机床坐标系的规定c..........在数控机床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的位移和运动方向，这就需要通过坐标系来实现，这个坐标系被称为机床坐标系。如图13-1所示。图13-1图13-2标准机床坐标系中c..........X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔儿直角坐标系决定，如图13-3所示（a）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。（b）大拇指的指向为

3、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。（c）围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B和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和C的正向，如图13-3图13-3(3)运动方向的规定增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向，如图13-4c..........所示为数控铣床上三个运动的正方向。图13-4（1）坐标轴方向的确定（a）Z坐标Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定，即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标，Z坐标的正方向为刀具离开工件的方向。图13-4所示为数控铣床的Z坐标

4、。（b）X坐标X坐标平行于工件的装夹平面，一般在水平面。在铣床确定X轴的方向时，要考虑两种情况。①卧式铣床：Z坐标是水平的，观察者沿刀具主轴向工件看时，+X运动方向指向右方。②立式铣床：Z坐标是垂直的，观察者面对刀具主轴向立柱看时，+X运动指向右方。如图13-1所示为数控铣床的X坐标。（2）Y坐标在确定X、Z坐标的正方向后，可以用根据X和Z坐标的方向，按照右手笛卡尔直角坐标系来确定Y坐标的方向。图13-4所示为数控铣床的Y坐标。1.工件坐标系工件坐标系是编程人员在编程时，根据零件尺寸、形状，为便于编程而在零件图上设定的坐标c..........系。该坐标系一旦确定，工件在机床上的安装位置

5、和方向也就确定。建立工件坐标系包括确定坐标原点和坐标轴方向。坐标原点通常是建立在零件最重要的设计基准上。例如基准面的中心点、基准面和基准线的交点等。在确定原点位置时，主要考虑编程计算方便、机床调整方便、对刀方便及其毛坯上位置确定方便等。一般情况下，工件坐标的坐标系的坐标轴方向和机床坐标轴的方向相一致，当加工需要时，也可以不一致。加工时，先测量工件原点与机床原点之间的距离，即图13-2所示X、Y、Z的偏置值，将该偏置预存到数控系统中，在加工时工件原点偏置值便自动加到工件坐标系上，使数控系统可按机床坐标系确定的加工坐标值进行加工，而编程人员则按照工件坐标系进行编程，这样使用起来非常方便。1.

6、机床坐标系设置指令（1）机床坐标系设定指令G53机床坐标系也称也称为机床参考点坐标系。在FANUC/SIMENS系统中，用G53指令来指令目标点在机床坐标系中的位置。G53指令用于移动刀具或工作台，类似于快速移动指令。该指令格式：G90G53X_Y_Z_式中，X、Y、Z——机床坐标系下的绝对坐标值。（2）工件坐标系设定指令G54～G59使用G54～G59指令设置机床坐标系。在用试切法进行对刀时c..........，预先用面板G54～G59等指令，利用系统中的刀具位置测量功能，自动计算工件坐标系零点在机床坐标系中的位置，这样可设定6个对应的工件系。编程格式：G54～G59(G90)GOO

7、X_Y_Z_式中，X、Y、Z——任意一个合适点的坐标值。（注：类似起刀点位置）注意事项①如果使用G53指令，必须是在G90方式使用②如果使用G54～G59指令对刀来设定工件坐标系，在执行加工程序之前，刀具可以在任何位置（但要考虑安全因素），也就是说刀具可以在任何位置上启动加工程序。③用G54～G59指令建立坐标系，必须在接通电源后做一次手动返回参考点的操作，才能正确建立工件坐标系。（二）坐标系偏移(局部坐标系)坐标系偏移是为了方便编