數(shù)控機(jī)床工件坐標(biāo)系

數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系是進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工的基準(zhǔn)，但有時(shí)利用機(jī)床坐標(biāo)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(jī)床坐標(biāo)系編程，編程前必須計(jì)算出A、B、C、D和E點(diǎn)相對機(jī)床零點(diǎn)M的坐標(biāo)，這樣做較繁瑣。如果選擇工件某一固定點(diǎn)為工件零點(diǎn)，如圖中的 W點(diǎn)，以工件零點(diǎn)為原點(diǎn)且平行于機(jī)床坐標(biāo)軸X、Y、Z建立一個(gè)新坐標(biāo)系，就稱工件坐標(biāo)系。如將圖中的工件零點(diǎn) W與機(jī)床零點(diǎn)M之間的坐標(biāo)值輸人數(shù)控系統(tǒng)，就可用工件坐標(biāo)系按圖紙上標(biāo)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(diǎn)W相對機(jī)床零點(diǎn)M的坐標(biāo)值和編程的尺寸，便自動計(jì)算出A、B、C、D和E各點(diǎn)相對機(jī)床零點(diǎn)的坐標(biāo)值。這種處理方法稱為工件坐標(biāo)系的零點(diǎn)(原點(diǎn))偏置(設(shè)置)，工件零點(diǎn)相對機(jī)床零點(diǎn)的坐標(biāo)值稱為零點(diǎn)偏置值。

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

(1)應(yīng)使工件的零點(diǎn)與工件的尺寸基準(zhǔn)重合。

(2)讓工件圖中的尺寸容易換算成坐標(biāo)值，盡量直接用圖紙尺寸作為坐標(biāo)值。

(3)工件零點(diǎn)W應(yīng)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(diǎn)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(biāo)系與增量(相對)坐標(biāo)系  在數(shù)控系統(tǒng)中，移動到一個(gè)坐標(biāo)系的特定點(diǎn)運(yùn)動可用絕對坐標(biāo)系或增量(相對)坐標(biāo)系描述。編寫加工程序時(shí)，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的坐標(biāo)功能，從編程方便(即按零件圖尺寸標(biāo)注)及加工精度等要求出發(fā)選用坐標(biāo)系。

    絕對坐標(biāo)系與增量坐標(biāo)系可通過ISO標(biāo)準(zhǔn)和國標(biāo)的準(zhǔn)備功能指令G90、G91進(jìn)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(gè)絕對值與增量值的位置數(shù)值就指定了對應(yīng)該坐標(biāo)系的目標(biāo)位置。

    在坐標(biāo)系中，對坐標(biāo)系的原點(diǎn)，給出零件廓形點(diǎn)位置的距離或角度稱為絕對值尺寸，這個(gè)坐標(biāo)系稱為絕對坐標(biāo)系。如圖中Pl~P9點(diǎn)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(biāo)系中，坐標(biāo)點(diǎn)的位置是由前一個(gè)位置算起的坐標(biāo)增量值來表示距離或角度，而運(yùn)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(dāng)于以直線的起點(diǎn)(前段程序的終點(diǎn))為坐標(biāo)原點(diǎn)作平行于工件坐標(biāo)系各軸的平行線建立一個(gè)新坐標(biāo)系，稱為相對(增量)坐標(biāo)系。如果是圓弧段輪廓，則相當(dāng)于以圓弧的圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立起相對坐標(biāo)系。如圖中的Pl~P9點(diǎn)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(dāng)于在P8點(diǎn)建立了一個(gè)相對坐標(biāo)系XP8Y，P9點(diǎn)的坐標(biāo)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(yùn)動的起點(diǎn)建立平行X、Y、Z的相對坐標(biāo)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(gè)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(shí)能方便地計(jì)算出程序段的尺寸數(shù)值。選用絕對坐標(biāo)系還是相對坐標(biāo)系編程，與零件圖的尺寸標(biāo)注方法有關(guān)。如圖中零件尺寸為基準(zhǔn)尺寸標(biāo)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(biāo)注法，適宜用增量值尺寸(G91)。