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數(shù)控機床標準坐標系統(tǒng)
日期：2010年01月20 來源：沈陽第一機床廠 關鍵字：數(shù)控機床
數(shù)控機床的坐標系統(tǒng)對于數(shù)控加工及編程是一個十分重要的概念。每一個數(shù)控編程員和數(shù)控機床的操作者，都必須對數(shù)控機床的坐標系有一個完整、數(shù)控機床正確的理解，否則程序編制將發(fā)生混亂，操作時更容易發(fā)生事故。
坐標系統(tǒng)的確定原則
數(shù)控銑床是依據(jù)坐標系統(tǒng)來確定其刀具運動的路徑，加工中心因此坐標系統(tǒng)對數(shù)控程序設計極為 重要。機床的運動形式是多種多樣的，為了描述刀具與零件的相對運動、簡化編程，我國已根據(jù)ISO標準統(tǒng)一規(guī)定了數(shù)控機床坐標軸的代碼及其運動方向。目前我國執(zhí)行的是JB／T3051—1999標準。其中規(guī)定了坐標系統(tǒng)的建立原則如下。
①刀具相對于靜止工件運動的原則。由于機床的結構不同，有的是刀具運動，工件固定；有的是刀具固定，工件運動。為了編程方便，一律規(guī)定以工件為基準，假定工件不動，刀具運動的原則。
②標準坐標系的規(guī)定。數(shù)控銑床各軸的規(guī)定采用右手笛卡兒直角坐標系。大拇指表示X軸，食指表示y軸，中指表示Z軸，且手指頭所指的方向為正方向。X、y、數(shù)控機床Z軸向是用于標注線性移動軸；加工中心另外定義三個旋轉軸，繞X軸旋轉者稱為A軸，繞y軸旋轉者稱為月軸，繞Z軸旋轉者稱為C軸。三旋轉軸的正方向皆定義為順著移動軸正方向看，順時針回轉為正，逆時針回轉為負。
運動方向的確定
數(shù)控銑床運動部件運動方向的規(guī)定：增大工件與刀具之間距離的方向是機床運動的正方向。
機床各坐標軸及其正方向的確定原則如下。
①先確定Z軸。以平行于機床主軸的刀具運動坐標為Z軸，若有多根主軸，則可選垂直于工件裝夾面的主軸為主要主軸，Z坐標則平行于該主軸軸線。若沒有主軸，數(shù)控機床則規(guī)定垂直于工件裝夾表面的坐標軸為Z軸。Z軸正方向是使刀具遠離工件的方向。如立式銑床，主軸箱的上、下或主軸本身的上、下即可定為Z軸，加工中心且是向上為正；若主軸不能上下動作，則工作臺的上、下便為Z軸，此時工作臺向下運動的方向定為正向。
②再確定X軸。X軸為水平方向且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。對于刀具旋轉的機床，若Z軸為水平(如臥式銑床、鏜床)，則沿刀具主軸后端向工件方向看，數(shù)控機床右手平伸出方向為X軸正向，若Z軸為垂直(如立式銑，鏜床，鉆床)，則從刀具主軸向床身立柱方向看，右手平伸出方向為X軸正向。
③最后確定y軸。在確定了X、Z軸的正方向后，即可按右手定則定出y軸正方向
④旋轉軸坐標運動的定義。旋轉坐標軸A、B和C的正方向相應地在X、y、加工中心Z坐標軸正方向上，按右手螺旋前進的方向來確定。
主軸旋轉方向的確定
從主軸尾部向主軸頭方向看去，數(shù)控機床主軸順時針方向旋轉為加工中心正向(M03)。
輔助功能也稱M功能、M指令或M代碼，由地址符M及后面的1—3位數(shù)字構成。該功能控制機床主軸電機的啟動、旋轉、停止，控制冷卻泵等機械的開／關(ON／OFF)。
(1)進給功能F F指令表示工件被加工時刀具相對于工件的合成進給速度。當工作在G01、G02或G03方式下，編程的F一直有效直到被新的F值所取代；而工作在GOO、加工中心G60方式下快速定位的速度是各軸的最高速度，與所編F無關。借助操作面板上的倍率開關，F(xiàn)可在一定范圍內進行倍率修調。當執(zhí)行攻絲循環(huán)G84、螺紋切削G33時倍率開關失效，進給倍率固定在100％。
(2)主軸功能S 主軸功能S控制主軸轉速。是由加工中心地址碼S和在其后面的若干數(shù)字組成，單位為轉／每分鐘(r／min)；S是模態(tài)指令，S功能只有在主軸速度可調節(jié)時有效。其指令的數(shù)值大于或小于制造廠商所設定之最高或最低轉速時，將以廠商所設定的最高或最低轉速為實際轉速。
準備功能也稱G功能或G代碼，G指令中的數(shù)字一般是兩位整數(shù)，加工中心但隨著數(shù)控系統(tǒng)功能的增加，GOO～G99已不夠使用，所以有些數(shù)控系統(tǒng)的G功能字中的后續(xù)數(shù)字已采用3位數(shù)。該功能用來規(guī)定坐標平面、坐標系、刀具和工件的相對運動軌跡、刀具補償、單位選擇、坐標偏置等多種操作。
G代碼有模態(tài)代碼和非模態(tài)代碼之分。加工中心模態(tài)代碼(續(xù)效代碼)是指該代碼一經在一個程序段中指定便一直有效到被同組的其他代碼所代替為止；非模態(tài)代碼(非續(xù)效代碼)是指該代碼只在本程序段中有效，加工中心因此也稱作一次性代碼。不同組的G代碼可放在同一程序段中；當同一程序段中有多個同組G代碼時，以最后一個為準。我國依據(jù)ISO 1056—1975國際標準制定了GB／T 3208—1983部頒標準，現(xiàn)執(zhí)行GB／T 3208—1999標準。
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