教研室：数控技术教研室?????????? 授课教师：王春海????????????? 第3次课
第1章? 数控加工程序编制基础
1.3? 数控机床的坐标系
1. 坐标系及运动方向的规定
??? 在数控机床上进行加工，通常使用直角坐标系来描述刀具与工件的相对运动。应符合JB3051-82的规定。
(1)刀具相对于工件运动的原则。由于机床的结构不同，有的是刀具运动，工件固定，有的是刀具固定，工件运动等等。为编程方便，一律规定为工件固定，刀具运动。
(2)标准的坐标系是一个右手直角坐标系，如图所示，姆指为X轴，食指为y轴，中指为Z轴，指尖指向各坐标轴的正方向，即增大刀具和工件距离的方向。同时规定了分别平行于X、Y、Z轴的第一组附加轴为U、V、W；第二组附加轴为P、Q、R。
(3)若有旋转轴时，规定绕X、Y、Z轴的旋转轴为A、B、C轴，其方向为右旋螺纹方向，见图所示。旋转轴的原点一般定在水平面上。若还有附加的旋转轴时用D、E定义，其与直线轴没有固定关系。
2. 坐标轴的规定
在确定机床坐标轴时，一般先确定Z轴，然后确定X轴和Y轴，最后确定其它轴。JB3051-82标准中规定，机床运动的正方向，是指增大工件和刀具之间距离的方向。
(1)Z轴? Z轴的方向是由传递切削力的主轴确定的，与主轴轴线平行的坐标轴即为Z轴。如图所示。如果机床没有主轴，则Z轴垂直于工件装卡面。同时规定刀具远离工件的方向作为Z轴的正方向。例如在钻镗加工中，钻入和镗入工件的方向为Z坐标的负方向，而退出为正方向。
(2)X轴? X轴是水平的，平行于工件的装卡面，且垂直于Z轴。这是在刀具或工件定位平面内运动的主要坐标。对于工件旋转的机床(如车床、磨床等)，X坐标的方向是在工件的径向上，且平行于横滑座。刀具离开工件旋转中心的方向为X轴正方向。对于刀具旋转的机床(铣床、镗床、钻床等)，如Z轴是垂直的，当从刀具主轴向立柱看时，X运动的正方向指向右。如果Z轴是水平的，当从主轴向工件方向看时，主轴的正方向指向右。
(3)Y轴?? Y坐标轴垂直于X、Z坐标轴。y运动的正方向根据X和Z坐标的正方向，按照右手直角笛卡儿坐标系来判断。
(4)旋转运动? 围绕坐标轴X、Y、Z旋转的运动，分别用A、B、C表示。它们的正方向用右手螺旋法则判定。
(5)附加轴? 如果除X、Y、Z坐标以外，还有平行于它们的坐标，可分别指定为P、Q和R。
(6)工件运动时的相反方向? 对于工件运动而不是刀具运动的机床，必须将前述为刀具运动所作的规定，作相反的安排。用带“’”的字母，如+Y’，表示工件相对于刀具正向运动指令。而不带“’”的字母，如+Y，则表示刀具相对于工件负向运动指令。二者表示的运动方向正好相反。对于编程人员只考虑不带“’”的运动方向。对于机床制造者，则需要考虑带“’”的运动方向。
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