CNC机床的坐标系设定是确保加工精度和效率的关键步骤。CNC机床的坐标系主要包括机床坐标系和工件坐标系,以下是圣鼎源关于这两种坐标系设定的详细解读:
一、机床坐标系
1.定义与原点
机床坐标系是机床上固有的坐标系,也称为机械坐标系,由机床生产厂家在机床装配、调试时确定。
原点(机床零点)是机床上的一个固定点,是调试和加工的关键参考点。机床回零通常在旋转后进行,原点位置通常设置在刀具或工作台的最大行程处,且位于机床参考系的正方向。
2.坐标轴方向
Z轴:与主轴平行,刀具远离工件方向为正。
X轴:垂直于Z轴,朝向刀具主轴方向看,右侧为正。
Y轴:通过右手笛卡尔坐标系确定,即满足右手定则(右手拇指指向Z轴正方向,食指指向X轴正方向,中指指向即为Y轴正方向)。
3.建立与操作
机床坐标系在数控机床开机后通过执行手动返回参考点操作建立,正常加工操作过程中它的位置不会改变。
在某些情况下(如机床意外掉电、过载或碰撞停车、按下急停按钮等),需要重新建立机械坐标系。
对于安装了绝对位置编码器的数控机床,开机即可获得机械坐标系,无需进行返回参考点操作。
二、工件坐标系
1.定义与原点
工件坐标系是为了加工工件方便而设置和使用的坐标系,可以认为是位于机械坐标系中的子坐标系。
工件原点(编程原点)是程序员在工件上设定的一个固定点,用于作为编程的起点和参考点。
2.设定方法
可通过G54~G59指令设定工件坐标系,这些指令用于选择或设定工件坐标系原点在机械坐标系中的位置。
也可通过G92指令建立工件坐标系,这种方法是根据基准刀具在新建工件坐标系中的位置来确定工件坐标系的。
3.设定步骤
将工件装夹到机床上。
通过对刀操作确定基准刀具与工件编程原点的相对位置。
由操作面板输入到相应坐标系G54~G59的坐标值中,这些数值就是工件坐标系原点在机械坐标系中的坐标值。
4.注意事项
工件原点需与设计标准匹配。
编写NC程序时计算应尽量简单,避免尺寸链中的计算错误。
选择易于校正和测量的工件原点位置,以减少加工误差。
三、其他相关坐标系
除了机床坐标系和工件坐标系外,CNC机床还可能涉及局部坐标系、附加坐标系等。这些坐标系的设定和操作相对复杂,但通常都基于机床坐标系和工件坐标系进行设定和转换。
综上所述,CNC机床的坐标系设定是确保加工精度和效率的重要环节。通过合理设定机床坐标系和工件坐标系,可以实现对工件的精确加工和高效生产。