1.2　數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系確定的原則

為了使數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范化（標(biāo)準(zhǔn)化、開放化）及簡化數(shù)控編程，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO對(duì)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)作了統(tǒng)一規(guī)定，即ISO 841標(biāo)準(zhǔn)。我國于1982年頒布了JB 3051—82《數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)方向的命名》標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向作了明確規(guī)定，該標(biāo)準(zhǔn)與ISO841標(biāo)準(zhǔn)等效。

數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系一般遵守兩個(gè)原則，即右手直角笛卡爾坐標(biāo)（右手規(guī)則）的原則和零件固定、刀具運(yùn)動(dòng)的原則。

（1）右手直角笛卡爾坐標(biāo)（右手規(guī)則）的原則

數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系位置與機(jī)床類型有關(guān)。機(jī)床坐標(biāo)軸通常按照右手原則（直角笛卡爾坐標(biāo)系）確定，如圖1-9所示：

a.大拇指的方向?yàn)?i>X軸的正方向；

b.食指為Y軸的正方向；

c.中指為Z軸正方向。

機(jī)床繞坐標(biāo)軸X、Y、Z旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸，分別用A、B、C表示，它們的正方向按右手螺旋定則確定。

數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸及其正方向的確定順序是：

①先確定Z軸。以平行于機(jī)床主軸的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)為Z軸，Z軸正方向是使刀具遠(yuǎn)離工件的方向。如圖1-10所示。

②再確定X軸。X軸為水平方向且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。在工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床（如車床、外圓磨床）上，X軸的運(yùn)動(dòng)方向是徑向的，與橫向?qū)к壠叫小５毒唠x開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向是正方向。對(duì)于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床，若Z軸為水平（如臥式銑床、鏜床），則沿刀具主軸后端向工件方向看，右手平伸出方向?yàn)?i>X軸正向，若Z軸為垂直（如立式銑、鏜床，鉆床），則從刀具主軸向床身立柱方向看，右手平伸出方向?yàn)?i>X軸正向。

③最后確定Y軸。在確定了X、Z軸的正方向后，即可按右手原則定出Y軸正方向。

④附加坐標(biāo)軸。如果機(jī)床除有X、Y、Z主要坐標(biāo)軸以外，還有平行于它們的坐標(biāo)軸，可分別指定為U、V、W。如果還有第三組運(yùn)動(dòng)，則分別指定為P、Q、R。

例：臥式加工中心主要用來加工箱體類零件，工作臺(tái)繞B軸進(jìn)行回轉(zhuǎn)，方便加工箱體的各個(gè)側(cè)面，如圖1-11所示。

例：圖1-12為門式數(shù)控銑床，桁架沿立柱上下移動(dòng)為附加坐標(biāo)軸，對(duì)應(yīng)Z軸，桁架上下移動(dòng)為W軸。

例：圖1-13為臥式五軸數(shù)控銑床，主軸繞Y軸旋轉(zhuǎn)，為B軸；工作臺(tái)繞Z軸旋轉(zhuǎn)，為C軸。

例：圖1-14萬能工具磨床，由兩個(gè)坐標(biāo)系組成。

例：數(shù)控車床具有前置刀架和后置刀架之分，刀架布局在操作者和主軸之間位置，稱為前刀架。刀架布局在操作者和主軸外側(cè)位置，稱為后刀架。傳統(tǒng)的普通車床就是前置刀架車床的一個(gè)例子。所有斜床身類型車床都屬于后置刀架車床。圖1-15為前置刀架車床坐標(biāo)系。圖1-16為后置刀架車床坐標(biāo)系。

（2）零件固定、刀具運(yùn)動(dòng)的原則

由于機(jī)床的結(jié)構(gòu)不同，有的是刀具運(yùn)動(dòng)，零件固定；有的是刀具固定，零件運(yùn)動(dòng)等。為了編程方便，坐標(biāo)軸正方向，均是假定工件不動(dòng)，刀具相對(duì)于工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)而確定的方向。實(shí)際機(jī)床加工時(shí)，如果是刀具相對(duì)不動(dòng)，工件相對(duì)于刀具移動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的情況。按相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，工件運(yùn)動(dòng)的正方向（機(jī)床坐標(biāo)系的實(shí)際正方向）恰好與刀具運(yùn)動(dòng)的正方向（工件坐標(biāo)系的正方向）相反。如圖1-10所示。