确定机床坐标轴时,一般是先确定Z轴,再确定X轴,最后确定Y轴。机床某一运动部件的正方向规定为增大工件和刀具之间距离的方向。即刀具远离工件的方向为轴的正方向,反之为负方向。
1.Z轴坐标的判断
一般取产生切削力的轴线,即主轴轴线为Z轴。主轴带动工件旋转的机床有车床等,主轴带动刀具旋转的机床有铣床、加工中心、镗床、钻床等。当机床有多个主轴时,选择一个垂直于工件装夹面的主轴为Z轴,如龙门轮廓铣床。当机床无主轴时,选择与装夹工件的工作台面相垂直的轴为Z轴,如数控悬臂刨床。
2.X轴坐标的判断
X轴一般位于平行于工件装夹面的水平面内,是刀具或工件定位平面内运动的主要坐标。
对于加工过程中不产生刀具旋转或者工件旋转的机床,X轴平行于主切削方向,坐标轴正方向与切削方向一致,如数控悬臂刨床。
对于加工过程中主轴带动工件旋转的机床,坐标轴沿工件的径向,平行于横向滑座或其导轨,刀架上刀具或砂轮离开工件旋转中心的方向为坐标轴的正方向,如数控车床、数控磨床等。
对于刀具旋转的机床,要看Z轴方向而定。如果Z轴是水平的,例如数控卧式镗铣加工中心,则从主轴向工件看,X轴正方向指向右方。如果Z轴是垂直的,对单立柱机床,例如立式数控镗铣加工中心、数控水平转塔头式立式钻床,则从刀具主轴向立柱看时,X轴的正方向指向右方。对于龙门式机床,例如数控龙门铣床,则从主轴向左侧立柱看时,X轴的正方向指向右方。
3.Y轴坐标的判断
Y轴垂直于X、Z轴。Y轴运动的正方向根据X、Z轴坐标的正方向,按照右手直角坐标系来判断。(www.xing528.com)
4.旋转运动的判断
用A、B、C表示回转轴线与X、Y、Z轴重合或平行的回转运动,并用右手螺旋定则判断。
5.附加轴运动的判断
如果数控机床的运动轴多于X、Y、Z三个坐标轴,则用附加轴U、V、W分别表示平行于X、Y、Z三个坐标轴的第二组直线运动;如果还有平行于X、Y、Z三个坐标轴的第三组直线运动,则附加轴可以分别用P、Q、R来指定。如果在X、Y、Z三个坐标轴主要直线运动之外存在不平行或可以不平行X、Y、Z三个坐标轴的直线运动,也可相应地指定附加坐标轴U、V、W或P、Q、R。如果在第一组回转运动轴A、B、C轴之外还有或者可以不平行A、B、C轴的第二组回转运动,可以分别指定为D、E、F轴。然而,就大部分数控机床加工而言,只需3个直线轴和2个旋转轴就可以完成大部分零件复杂曲面的加工。
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做的规定,做相反的安排。用带“′”的字母+X′、+Y′、+Z′、+A′、+B′、+C′表示工件相对于刀具正向运动指令,不带“′”的字母+X、+Y、+Z、+A、+B、+C则表示刀具相对于工件正向运动指令,按照相对运动的关系,工件运动和刀具运动表示的运动的正负方向均相反,即+X=-X′,+Y=-Y′,+Z=-Z′,+A=-A′,+B=-B′,+C=-C′。对于编程人员只考虑不带“′”的运动方向,对于机床制造商,需要考虑带“′”的运动方向。运动方向的判断如图3-2所示。
图3-2 运动方向的判断
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