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数控机床标准坐标系统
日期：2010年01月20 来源：沈阳第一机床厂 关键字：数控机床
数控机床的坐标系统对于数控加工及编程是一个十分重要的概念。每一个数控编程员和数控机床的操作者，都必须对数控机床的坐标系有一个完整、数控机床正确的理解，否则程序编制将发生混乱，操作时更容易发生事故。
坐标系统的确定原则
数控铣床是依据坐标系统来确定其刀具运动的路径，加工中心因此坐标系统对数控程序设计极为 重要。机床的运动形式是多种多样的，为了描述刀具与零件的相对运动、简化编程，我国已根据ISO标准统一规定了数控机床坐标轴的代码及其运动方向。目前我国执行的是JB／T3051—1999标准。其中规定了坐标系统的建立原则如下。
①刀具相对于静止工件运动的原则。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。为了编程方便，一律规定以工件为基准，假定工件不动，刀具运动的原则。
②标准坐标系的规定。数控铣床各轴的规定采用右手笛卡儿直角坐标系。大拇指表示X轴，食指表示y轴，中指表示Z轴，且手指头所指的方向为正方向。X、y、数控机床Z轴向是用于标注线性移动轴；加工中心另外定义三个旋转轴，绕X轴旋转者称为A轴，绕y轴旋转者称为月轴，绕Z轴旋转者称为C轴。三旋转轴的正方向皆定义为顺着移动轴正方向看，顺时针回转为正，逆时针回转为负。
运动方向的确定
数控铣床运动部件运动方向的规定：增大工件与刀具之间距离的方向是机床运动的正方向。
机床各坐标轴及其正方向的确定原则如下。
①先确定Z轴。以平行于机床主轴的刀具运动坐标为Z轴，若有多根主轴，则可选垂直于工件装夹面的主轴为主要主轴，Z坐标则平行于该主轴轴线。若没有主轴，数控机床则规定垂直于工件装夹表面的坐标轴为Z轴。Z轴正方向是使刀具远离工件的方向。如立式铣床，主轴箱的上、下或主轴本身的上、下即可定为Z轴，加工中心且是向上为正；若主轴不能上下动作，则工作台的上、下便为Z轴，此时工作台向下运动的方向定为正向。
②再确定X轴。X轴为水平方向且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。对于刀具旋转的机床，若Z轴为水平(如卧式铣床、镗床)，则沿刀具主轴后端向工件方向看，数控机床右手平伸出方向为X轴正向，若Z轴为垂直(如立式铣，镗床，钻床)，则从刀具主轴向床身立柱方向看，右手平伸出方向为X轴正向。
③最后确定y轴。在确定了X、Z轴的正方向后，即可按右手定则定出y轴正方向
④旋转轴坐标运动的定义。旋转坐标轴A、B和C的正方向相应地在X、y、加工中心Z坐标轴正方向上，按右手螺旋前进的方向来确定。
主轴旋转方向的确定
从主轴尾部向主轴头方向看去，数控机床主轴顺时针方向旋转为加工中心正向(M03)。
辅助功能也称M功能、M指令或M代码，由地址符M及后面的1—3位数字构成。该功能控制机床主轴电机的启动、旋转、停止，控制冷却泵等机械的开／关(ON／OFF)。
(1)进给功能F F指令表示工件被加工时刀具相对于工件的合成进给速度。当工作在G01、G02或G03方式下，编程的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轴的最高速度，与所编F无关。借助操作面板上的倍率开关，F可在一定范围内进行倍率修调。当执行攻丝循环G84、螺纹切削G33时倍率开关失效，进给倍率固定在100％。
(2)主轴功能S 主轴功能S控制主轴转速。是由加工中心地址码S和在其后面的若干数字组成，单位为转／每分钟(r／min)；S是模态指令，S功能只有在主轴速度可调节时有效。其指令的数值大于或小于制造厂商所设定之最高或最低转速时，将以厂商所设定的最高或最低转速为实际转速。
准备功能也称G功能或G代码，G指令中的数字一般是两位整数，加工中心但随着数控系统功能的增加，GOO～G99已不够使用，所以有些数控系统的G功能字中的后续数字已采用3位数。该功能用来规定坐标平面、坐标系、刀具和工件的相对运动轨迹、刀具补偿、单位选择、坐标偏置等多种操作。
G代码有模态代码和非模态代码之分。加工中心模态代码(续效代码)是指该代码一经在一个程序段中指定便一直有效到被同组的其他代码所代替为止；非模态代码(非续效代码)是指该代码只在本程序段中有效，加工中心因此也称作一次性代码。不同组的G代码可放在同一程序段中；当同一程序段中有多个同组G代码时，以最后一个为准。我国依据ISO 1056—1975国际标准制定了GB／T 3208—1983部颁标准，现执行GB／T 3208—1999标准。
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