數(shù)控機(jī)床的加工的目的是插補(bǔ)加工動作從一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn),特別是對五軸聯(lián)動的機(jī)床,確定這些點(diǎn)的坐標(biāo)尤為重要,只有確定了這些點(diǎn),才能夠正確的執(zhí)行加工,那么數(shù)控機(jī)床加工中的這些點(diǎn)是怎么確定的呢?是機(jī)床坐標(biāo)系來確定這些點(diǎn)的坐標(biāo)。
根據(jù)ISO841標(biāo)準(zhǔn),數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系用右手笛卡兒坐標(biāo)系作為標(biāo)準(zhǔn)確定。數(shù)控車床平行于主軸方向即縱向?yàn)閆軸,垂直于主軸方向即橫向?yàn)閄軸,刀具遠(yuǎn)離工件方向?yàn)檎颉?/p>
坐標(biāo)軸的特點(diǎn):
X和Y主運(yùn)動位于機(jī)床的主工作平面.
Z平行于機(jī)床的主軸,垂直于主XY平面.
U,V,W分別平行于X,Y,Z軸的軸.
A,B,C繞X,Y,Z軸的旋轉(zhuǎn)軸.
1、機(jī)床坐標(biāo)系確定
1.1、機(jī)床相對運(yùn)動的規(guī)定
工件相對靜止,而刀具運(yùn)動。
在機(jī)床上,始終認(rèn)為工件靜止,而刀具是運(yùn)動的。這樣編程人員在不考慮機(jī)床上工件與刀具具體運(yùn)動的情況下,就可以依據(jù)零件圖樣,確定機(jī)床的加工過程。
1.2、機(jī)床坐標(biāo)系的規(guī)定
標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系中X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定。
在數(shù)控機(jī)床上,機(jī)床的動作是由數(shù)控裝置來控制的,為了確定數(shù)控機(jī)床上的成形運(yùn)動和輔助運(yùn)動,必須先確定機(jī)床上運(yùn)動的位移和運(yùn)動的方向,這就需要通過坐標(biāo)系來實(shí)現(xiàn),這個(gè)坐標(biāo)系被稱之為機(jī)床坐標(biāo)系。
例如銑床上,有機(jī)床的縱向運(yùn)動、橫向運(yùn)動以及垂向運(yùn)動,如圖所示。在數(shù)控加工中就應(yīng)該用機(jī)床坐標(biāo)系來描述相互關(guān)系。
標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系中X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定:
1)伸出右手的大拇指、食指和中指,并互為90度。則大拇指代表X坐標(biāo),食指代表Y坐標(biāo),中指代表Z坐標(biāo)。
2)大拇指的指向?yàn)閄坐標(biāo)的正方向,食指的指向?yàn)閅坐標(biāo)的正方向,中指的指向?yàn)閆坐標(biāo)的正方向。
3)圍繞X、Y、Z坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別用A、B、C表示,根據(jù)右手螺旋定則,大拇指的指向?yàn)閄、Y、Z坐標(biāo)中任意一軸的正向,則其余四指的旋轉(zhuǎn)方向即為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C的正向。
2、五軸聯(lián)動機(jī)床的坐標(biāo)系
五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床一般控制三個(gè)直線坐標(biāo)軸和兩個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸同時(shí)運(yùn)動,使刀具和工件能夠按照規(guī)定的運(yùn)動軌跡進(jìn)行切削加工,適合于加工葉片、螺旋槳、機(jī)翼等復(fù)雜型面的零件。兩個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸可以是轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)及刀具的擺動,也可以是控制平轉(zhuǎn)臺和立轉(zhuǎn)臺的聯(lián)動,或控制刀具作兩個(gè)方向的擺動
五軸聯(lián)動機(jī)床因?yàn)橛辛诉\(yùn)動旋轉(zhuǎn)頭控制部件,所以機(jī)床坐標(biāo)系的確定必須要和運(yùn)動旋轉(zhuǎn)部件的機(jī)械定義結(jié)合起來,五軸聯(lián)動機(jī)床的坐標(biāo)系要在笛卡爾坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上結(jié)合運(yùn)動旋轉(zhuǎn)部件定義出機(jī)床坐標(biāo)系。最重要的原則就是要以工件不動為基準(zhǔn)來確定坐標(biāo)系和軸的運(yùn)動方向。
3、結(jié)語
五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床采用右手笛卡爾定則,再結(jié)合工件的是否運(yùn)動的情況來確定機(jī)床的坐標(biāo)系。