理论教育 右手直角笛卡尔坐标系解释及使用

右手直角笛卡尔坐标系解释及使用

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,国际标准化组织规定统一使用标准坐标系,我国机械工业部也颁布了GB/T 19660—2005《数控机床坐标系和运动方向的命名》的数控标准,它与ISO841标准等效。国际标准化组织统一规定采用右手直角笛卡儿坐标系作为数控机床的标准坐标系,如图3-2所示。图3-2 右手直角笛卡儿坐标系3.运动方向的确定坐标轴定义顺序是先确定Z轴,然后确定X轴,最后确定Y轴。GB/T 19660—2005中规定:机床某一运动部件的运动正方向,是增大刀具和工件之间距离的方向。

右手直角笛卡尔坐标系解释及使用

统一规定数控机床坐标轴及其运动方向,是为了便于描述机床的运动。简化程序的编制,并使所编程序具有通用性。目前,国际标准化组织规定统一使用标准坐标系(ISO841),我国机械工业部也颁布了GB/T 19660—2005《数控机床坐标系和运动方向的命名》的数控标准,它与ISO841标准等效。这些命名原则和规定是:

1.刀具相对于静止的工件而运动的原则

为了使编程人员能够在不知道机床加工零件时是刀具移向工件,还是工件移向刀具的情况下,就可以根据零件图样确定工件的加工过程,特规定这一原则。

2.标准坐标系的规定

标准坐标系也叫机床坐标系。在编制程序时,以该坐标系来规定运动的方向和距离。国际标准化组织(ISO)统一规定采用右手直角笛卡儿坐标系作为数控机床的标准坐标系,如图3-2所示。

在图3-2中,大拇指的指向为X轴的正方向,食指的指向为Y轴的正方向,中指的指向为Z轴的正方向。该坐标系的各坐标轴与机床主要导轨相平行。一般来说,工件安装在机床上,要按机床的主要直线导轨找正工件。

通常在命名或编程时,在机床加工过程中,不论是刀具移动还是被加工工件移动,都一律假定被加工工件是相对静止的,刀具是移动的。所以,图3-2中的XYZABC的方向是指刀具相对移动的方向。

如果把刀具看成是相对静止的,工件是相对移动的,则用X′Y′Z′A′B′C′的方向来表示工件相对移动的方向。由图3-2可见,XX′YY′ZZ′等的方向是相反的。

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图3-2 右手直角笛卡儿坐标系

3.运动方向的确定

坐标轴定义顺序是先确定Z轴,然后确定X轴,最后确定Y轴。(www.daowen.com)

GB/T 19660—2005中规定:机床某一运动部件的运动正方向,是增大刀具和工件之间距离的方向。

(1)Z标的运动 Z坐标的运动由传递切削力的主轴决定,与机床主轴轴线平行或重合的坐标轴即为Z坐标。对于铣床镗床钻床等主轴带动刀具旋转的轴是Z轴;对于车床、磨床和其他加工旋转体的机床,主轴带动工件旋转,Z轴与主轴旋转中心重合,平行于床身导轨。

Z坐标的正方向为增大刀具与工件之间距离的方向。如在钻镗加工中,钻入或镗入工件的方向为Z坐标的负方向,退出方向为正方向。

(2)X坐标的运动 X坐标是水平的且平行于工件的装夹表面,它是在刀具或工件定位平面内运动的主要坐标。

对于工件做旋转运动的机床(如车床、磨床等),X坐标的方向平行于横向滑座,在工件的径向上。刀具远离工件的方向为X轴正方向。对于刀具做旋转运动的机床(如镗床、铣床、钻床等),若Z轴是水平的(主轴是卧式的),则沿刀具、主轴后端向工件方向看,X轴的正方向指向右方;若Z轴为垂直的(主轴是立式的),则面对刀具、主轴向立柱方向看,右方向即为X轴的正方向。

(3)Y坐标的运动 Y坐标轴垂直于XZ坐标轴。Y轴正方向根据X轴和Z轴的正方向,按右手直角笛卡儿直角坐标系来确定。

4.旋转运动ABC

ABC分别为绕XYZ轴转动的旋转轴,其方向根据右手螺旋法则来判定。

5.其他坐标轴

一般称靠近主轴的坐标系为第一坐标系,稍远的且分别与XYZ轴平行的UVW坐标轴称为第二坐标系,如果再有分别与XYZ坐标轴平行的轴,则称第三坐标系PQR坐标轴。其他不平行于XYZ坐标轴的,取名为D轴或E轴等。

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