数控铣床加工中心编程及加工教学教案—数控加工坐标系认识及进给操作.docx

任务五 数控加工坐标系认识及进给操作教学目标1 . 了解数控铳床/加工中心的机床坐标系与工件坐标系。2 .了解机床零点、参考点、工件零点。3 .掌握返回参考点的方法。4 .掌握建立工件坐标系的相关指令。5 .掌握绝对坐标、增量坐标及极坐标的概念及相关指令。6 .掌握数控铳床加工中心手动、手轮操作方法。7 .能使用手动、手轮方式熟练操作机床进给运动，为对刀等操作打基础。教学重点数控铳削加工坐标系认识教学难点数控铳削加工坐标系认识教学过程新课教学一、机床坐标系机床坐标系是为了确定工件在机床中的位置、机床的运动部件的特殊位置（如换刀点、 参考点等）以及运动范围（如行程范围、保护区）等而建立的几何坐标系。机床坐标系的原点称为机床零点，是机床上的固定点，由制造厂确定，用M表示。1 .建立坐标系的基本原那么建立坐标系的基本原那么如下：（1）采用右手笛卡尔直角坐标系。其中有三个基本轴，即X、Y、Z轴，还有六个辅助 轴，分别是平行于基本轴的U、V、W轴和围绕基本轴旋转的A、B、C轴，如图1-48所示。右手直角右手螺旋图1-48右手笛卡尔直角坐标系（2）采用假设工件固定不动，刀具相对工件移动的原那么。 （3）远离工件的方向为坐标轴的正方向。2 .坐标确实定（1） Z轴。标准规定，机床传递切削力的主轴轴线为Z轴（如铳床、钻床、车床、磨 床等）（2） X轴。X轴一般是水平的，平行于装夹平面。对于刀具旋转的机床（如数控铳床/ 加工中心）那么做如下规定：当Z轴水平时，从刀具主轴后向工件看，正X为右方向（相应机 床为卧式）；当Z轴垂直时，由主轴向立柱看，正X为右方向（相应机床为立式）。（3）其他坐标轴。由右手笛卡儿坐标系来确定Y轴以及U、V、W和A、B、C轴。（3） 坐标方向判定。当某一坐标上刀具移动时，用不加撇号的字母表示该轴运动的正 方向；当某一坐标上工件移动时，用加撇号的字母（如A，、X，等）表示。加与不加撇号 所表示的运动方向正好相反。3 .建立机床坐标系指令（G53）建立机床坐标系指令格式如下：G53；二、机床参考点机床参考点是由机床制造厂家人为定义的点。机床参考点与机床零点之间的坐标位置 关系是固定的，并被存放在数控系统的相应机床数据中，一般不允许改变，用R表示。 数控系统启动后，所有的轴都要回一次参考点（也称回零），以便校正行程测量系统，建立 机床坐标系。1 .返回参考点的方法返回参考点的方法有手动返回（回零）和自动返回（程序指令）。2 .自动返回参考点指令(G28)自动返回参考点指令格式如下：G28 X Y Z ；其中，X、Y、Z为指定的某一中间点坐标，而非参考点。系统执行G28指令后，进给轴以快速点定位方式经中间点移动至参考点。如图1-49, 刀具现在/点位置，需让刀具经过夕点返回参考点此 那么指令应为G28 X150. Y95.。三、工件坐标系用于加工工件和程序编制而使用的坐标系，称为工件坐标系，也称程序坐标系。工件坐 标系的原点为工件零点，也称编程零点，用W (或P)表示。工件零点可由使用人员根据具体情况确定，但坐标轴的方向应与机床坐标系一致，且与 之有确定的关系。1 .选择工件零点的原那么选择工件零点的原那么如下：(1)让工件在图中的尺寸容易换算成坐标值，尽量直接用图样尺寸作为坐标值。(2)尽量选择便于对刀的位置。数控铳床工件零点常选在工件上外表的一个外角上或工件的中心点。2 .建立工件坐标系指令(G54-G59)建立工件坐标系指令格式如下：G54；四、绝对坐标与增量坐标.概念绝对坐标：坐标值是相对于坐标系原点给出的。增量坐标：坐标值是相对于前一点给出的，也称相对坐标。1 .表示方法数控铳床用G90来定义绝对坐标，用G91来定义增量坐标。两点(见图1-50)的表示 方法例如如下：点B绝对坐标：G90X20.Y30.点B相对于点A增量坐标：G91X-10.Y-20.5()20 30图1-50点的绝对坐标与增量坐标五、极坐标编程数控铳床除了可以采用直角坐标编程，还可以采用极坐标编程。即，用X表示极半径, 用Y表示极角，如图1-51所示。图 1-51极坐标指令代码如下: 极坐标生效：G16 极坐标取消：G15