為了準確的描述機床運動,簡化程序的編制,并使所編程序具有互換性,數(shù)控銑床的坐標及運動的方向均已標準化。
(1)刀具相對于靜止的工件坐標而運動的原則。機床在加工零件時是刀具移向工件,還是工件移向刀具?為了根據(jù)圖樣確定機床的加工過程,特規(guī)定:永遠假定刀具相對于靜止的工件坐標而運動。
(2)標準坐標(機床坐標)系的規(guī)定。為了確定刀具或工件的運動方向、移動距離,要在機床上建立一個坐標系,這個坐標系就是標準坐標系,也叫機床坐標系。它是調(diào)整機床的基礎(chǔ),也是設(shè)置工件坐標系的基礎(chǔ),一般不允許隨意變動。在編制程序時,以該坐標系來規(guī)定運動的方向和距離。
國家標準中規(guī)定機床坐標系中三個直角坐標軸X、Y、Z之間的關(guān)系及其正方向采用右手笛卡兒法則確定。右手拇指的指向為X軸的正方向,示指(食指)指向為Y軸的正方向,中指指向為Z軸的正方向。圍繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)的三個旋轉(zhuǎn)坐標A、B、C的正方向根據(jù)右手螺旋方法確定。這個坐標系的各個坐標軸與機床的主要導軌相平行。
(1)運動方向的確定。規(guī)定數(shù)控機床某一部件運動的正方向,是增大工件和刀具之間距離的方向。
1)Z坐標的運動。Z坐標的位置由傳遞切削力的主軸決定:與主軸軸線平行的坐標軸即為Z軸。數(shù)控銑床的Z軸為刀具的旋轉(zhuǎn)軸線,其正方向為增大工件與刀具之間距離的方向。
2)X軸坐標的運動。X軸為水平的且平行于工件的裝夾面,這是在刀具或工件定位平面內(nèi)沿其運動的主要坐標軸。對于刀具旋轉(zhuǎn)的機床(如數(shù)控銑床、鏜床和鉆床等),如Z軸是鉛垂的,從刀具主軸向立柱看,X軸的正方向指向右;如Z軸是水平的,則從主要刀具主軸向工件看,X軸的正方向指向右方。對于龍門式機床,是從主要主軸向左側(cè)看,X軸的正方向指向右方。
3)Y坐標的運動。Y坐標軸垂直于X、Z坐標軸,Y軸運動的正方向根據(jù)X和Z坐標的正方向,按照右手笛卡兒坐標系來確定。
4)A、B和C坐標的運動。這三個坐標表示其軸線平行于X、Y和Z軸的旋轉(zhuǎn)運動。A、B和C運動的正方向,相應地表示在X、Y和Z坐標正方向上,按照右旋螺紋前進方向來確定。
5)附加坐標。為了編程和加工的方便,有時還要設(shè)置附加坐標。對于直線運動,如沿X、Y、Z主要坐標軸運動之外另有第二組平行于它們的坐標軸,可分別指定為U、V和W;如還有第三組運動,則分別指定為P、Q和R;如果主要直線運動之外存在沿不平行于X、Y或Z坐標軸的直線運動,也可相應地指定為U、V、W或P、Q、R。對于旋轉(zhuǎn)運動,如在第一組旋轉(zhuǎn)運動A、B和C之外還有平行或不平行與A、B和C軸線的第二組旋轉(zhuǎn)運動,可指定為D、E和F。