數(shù)控機床工件坐標系

數(shù)控機床坐標系是進行設計和加工的基準，但有時利用機床坐標系編制零件的加工程序并不方便。如圖所示的零件，如果以機床坐標系編程，編程前必須計算出A、B、C、D和E點相對機床零點M的坐標，這樣做較繁瑣。如果選擇工件某一固定點為工件零點，如圖中的 W點，以工件零點為原點且平行于機床坐標軸X、Y、Z建立一個新坐標系，就稱工件坐標系。如將圖中的工件零點 W與機床零點M之間的坐標值輸人數(shù)控系統(tǒng)，就可用工件坐標系按圖紙上標注的尺寸直接編程，給編程者帶來方便。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)已輸人的工件零點W相對機床零點M的坐標值和編程的尺寸，便自動計算出A、B、C、D和E各點相對機床零點的坐標值。這種處理方法稱為工件坐標系的零點(原點)偏置(設置)，工件零點相對機床零點的坐標值稱為零點偏置值。

工件零點W選擇的原則：工件坐標系的零點是由操作者或編程者自由選擇的，其選擇的原則是:

(1)應使工件的零點與工件的尺寸基準重合。

(2)讓工件圖中的尺寸容易換算成坐標值，盡量直接用圖紙尺寸作為坐標值。

(3)工件零點W應選在容易找正，在加工過程中便于測量的位置。

根據(jù)上述的原則，數(shù)控車床的工件零點W通常選在工件輪廓右側(cè)邊緣(如圖所示)或者左側(cè)邊緣的主軸軸線上。

(4)絕對坐標系與增量(相對)坐標系  在數(shù)控系統(tǒng)中，移動到一個坐標系的特定點運動可用絕對坐標系或增量(相對)坐標系描述。編寫加工程序時，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的坐標功能，從編程方便(即按零件圖尺寸標注)及加工精度等要求出發(fā)選用坐標系。

    絕對坐標系與增量坐標系可通過ISO標準和國標的準備功能指令G90、G91進行選擇。G9O表示輸人的尺寸字的數(shù)值為絕對值，G91表示輸入的尺寸字的數(shù)值為增量值，這個絕對值與增量值的位置數(shù)值就指定了對應該坐標系的目標位置。

    在坐標系中，對坐標系的原點，給出零件廓形點位置的距離或角度稱為絕對值尺寸，這個坐標系稱為絕對坐標系。如圖中Pl~P9點的描述，其程序形式，例如P8至P9的直線段加工的尺寸字可寫成:G9O G0l XO.0 Y70.0。

   在坐標系中，坐標點的位置是由前一個位置算起的坐標增量值來表示距離或角度，而運動方向由其符號指定，稱為增量值尺寸。如果是直線段輪廓，則相當于以直線的起點(前段程序的終點)為坐標原點作平行于工件坐標系各軸的平行線建立一個新坐標系，稱為相對(增量)坐標系。如果是圓弧段輪廓，則相當于以圓弧的圓心為坐標原點建立起相對坐標系。如圖中的Pl~P9點的描述，其程序形式，例如P8至P9的直線段尺寸字可寫成：G91 G01 X-70.O YO.0，相當于在P8點建立了一個相對坐標系XP8Y，P9點的坐標值為X=-70.0，Y=O.0。

     有些數(shù)控系統(tǒng)的增量值尺寸不用G91指令，而是在運動的起點建立平行X、Y、Z的相對坐標系U、V、W，其程序用G01 U_  V_  W_表示，與用G91 X_ Y_ Z_ 等效。

    在一個零件加工程序中，可以采用絕對值尺寸或者增量值尺寸，或者絕對值和增量值尺寸混合使用，這主要是使編程員編程時能方便地計算出程序段的尺寸數(shù)值。選用絕對坐標系還是相對坐標系編程，與零件圖的尺寸標注方法有關(guān)。如圖中零件尺寸為基準尺寸標注法，適宜用絕對值尺寸(G90)，而圖2-24中零件尺寸為鏈接尺寸(相對尺寸)標注法，適宜用增量值尺寸(G91)。