数控机床的坐标轴和运动方向

出处:按学科分类—工业技术 北京出版社《现代综合机械设计手册下》第2853页(2101字)

数控机床的坐标轴和运动方向,ISO841-1974(E)规定如下:

①机床运动的原则:永远假定刀具相对于静止工件的坐标系而运动。标准的坐标系是一右手直角笛卡儿坐标系,如图8.5-14所示。

坐标系某一运动分量的正方向是使工件正尺寸增加的方向。钻床、镗床的钻入或镗入工件的方向是负Z方向。

②Z坐标运动;Z坐标是指传递切削力的主轴。对于没有主轴的机床,则Z坐标垂直于工件装夹表面。铣床、镗床、攻丝机等,其主轴带动刀具回转;车床、磨床和其它旋转表面的机床,其主轴带动工件旋转,机床上有一个以上的主轴时,可选择一个垂直于工件装夹面的主轴作为主要主轴。Z坐标运动的正方向为增加工件和刀具间的间隙的方向。

③X坐标运动:在刀具旋转的机床上(如铣床、钻床、镗床),如果Z坐标是水平的,则由主要刀具主轴向工件看,X坐标运动的正方向指向右方。如果Z坐标是垂直的,当由主要主轴向立柱看时,对于单柱机床,X坐标运动正方向指向右方;对于双柱机床,由主要主轴向左侧立柱看时,X坐标运动正方向指向右方.而在工件旋转的机床上(如车床、磨床),X坐标的运动方向为径向,并且平行于横向滑板。安装在横向滑板上的主刀架的刀具离开工件旋转中心的方向为正的X方向。在没有旋转刀具和旋转工件的机床上(如头刨床),X坐标平行于主要切削方向,切削方向即为其正方向。

④Y坐标运动:正方向可根据X、Z运动按右手笛卡儿坐标系确定(参见图8.5-14)。

图8.5-14 右手直角坐标系

⑤旋转坐标A、B、C:A、B、C分别表示绕X、Y、Z轴(或平行于X、Y、Z的轴)旋转的角度。正方向规定为右手螺旋前进的方向(参见图8.5-14)。

⑥坐标系的原点:标准坐标系原点(X=0,Y=0,Z=0)以及A、B、C运动的原点均是任意的。

⑦附加坐标:除X、Y、Z主要直线运动外,如果还有平行于它们的坐标运动,可分别指定为U、V、W:若还有第三组运动,则分别指定为P、Q、R。当在旋转运动A、B、C的同时还有平行或不平行于A、B、C的第二组旋转运动,可指定为D或E。

⑧主轴的旋转方向:按右旋螺纹向工件前进的方向规定主轴的顺时针旋转运动。图8.5-15~8.5-34所示是几种数控机床的坐标轴和运动方向,其中以字母表示运动的坐标,箭头表示正方向。对于工件运动而不是刀具运动的机床,图中用带“’”的字母和箭头表示,如+X′表示工件在X轴上运动的正方向。

图8.5-15 普通车床

图8.5-16 端面车床

图8.5-17 六角转塔车床

图8.5-18 立式转塔车床或立式镗铣床

图8.5-19 卧式升降台铣床

图8.5-20 卧式镗铣床

图8.5-21 立式升降台铣床、钻床和坐标镗床

图8.5-22 曲面和轮廓铣床

图8.5-23 桥式轮廓铣床

图8.5-24 门式轮廓铣床

图8.5-25 五坐标卧式主轴曲面和轮廓铣床

图8.5-26 五坐标摆动升降台曲面和轮廓铣床

图8.5-27 五坐标工作台移动式曲面和轮廓铣床

图8.5-28 五坐标摆头式曲面和轮廓铣床

图8.5-29 卧式镗床

图8.5-30 万能磨床

图8.5-31 工具和刀具磨床

图8.5-32 牛头刨床

图8.5-33 单臂式刨床

图8.5-34 塔式冲床

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