计算机数控技术及理论研究生数控技术第6次课ppt
- 1. 计算机数控技术及理论研究生数控技术第6次课 开课时间：第1学期前八周 开课单位：机械工程学院
- 2. 第4章4.1 笛卡尔坐标系 4.2 绝对与增量坐标
- 3. 4.1 笛卡尔坐标系 为了描述二维平面或三维空间任一点的位置，我们必须首先研发坐标系来定义我们的方向和相对位置。 与加工相关的最简单坐标系只有两个方向形成平面，更像一张平面纸片。我们也把铣床工作台视作只有两个方向的平面。操作台可以在两个方向移动，从左到右，由内到外。这两个方向相互垂直。每个方向称作轴。轴建立了X轴和Y轴。
- 4. 4.1 笛卡尔坐标系两个轴的交点称为原点，如图4-1所示。原点会从负方向区别正方向。原点的另一个作用是给我们一个自然地参考点。通过给出点在每个方向到原点的距离，我们可以描述平面任意点。当然，距离要么是正要么是负。图4-1 平面二维坐标系。X轴与Y轴的垂直交点为原点。平面任意点均可通过给出点沿每个轴到原点的距离——坐标来定义
- 5. 4.1 笛卡尔坐标系每个点由观察它沿X轴、Y轴到原点的距离来定义。这些距离称为绝对坐标，经常按字母顺序以括号形式书写。例如，右上角坐标（1.25,1.0）。我们可以看到这个点右侧到原点1.25英寸，上部到原点1.0英寸。图4-2 二维坐标系的点。绝对坐标由首先给出沿X轴的距离再给出沿Y轴的距离来详细说明。注意轴上直接给出的点对于相反轴坐标会有一个值为零
- 6. 4.1 笛卡尔坐标系计算机数控加工中最常用的是三维坐标系而不只是二维坐标系。三维坐标系有一个附加垂直轴（向上和向下）称为Z轴。以前三维坐标系用的实例。我们必须只用二维确切地描述点位于哪儿。二维是找到空位置和刀具中心点编写数控代码的简化方法。三维坐标点以二维坐标形似的方式来描述。括号内按字母顺序给出坐标：（X，Y，Z）。
- 7. 4.1 笛卡尔坐标系三维实际需要生成真实世界的零件。图4-4表明最常见机床的轴设计。图4-4 立式加工中心（VMC） 卧式加工中心（HMC） 斜身车床的主要轴
- 8. 4.1 笛卡尔坐标系——工件坐标系为了在计算机数控机床上加工工件，我们必须建立与加工工件相关的坐标系。幸运的是，计算机数控电子特征允许我们把坐标系放在任何我们通过简单按控制器上的正确键就能方便找到的地方。一个常见的操作是在工件中心设置坐标系原点，这样加工好的工件顶部形成了X-Y平面和Z坐标为零的坐标系（如图4-5所示）。这使编程员快速确定刀具何时位于工件下方变得容易，使操作员触发刀具变得容易。图4-5 在计算机数控加工中，坐标系可电动放在工件任何方便的位置。通常定义加工好的表面顶部Z0.0
- 9. 4.1 笛卡尔坐标系——数控编程坐标的作用 就是建立与工件相关的刀具位置，这样就能产生合适的尺寸。数控编程员必须在工件加工好之前计划、编写个别空位置和刀具路径的程序。因此，坐标系必须在编程前，加工前建立好。而且，工件形状描述成会形成工件边界的几何特征集合。
- 10. 4.1 笛卡尔坐标系——数控编程坐标的作用 如果我们看典型工件，如图4-6所示，我们可以看到它是由直线和圆弧组成。一些直线和圆弧会形成表示外部边界的轮廓。然而，其它定义内部槽或甚至钻孔。图4-6 任意工件是由几何形状如直线、圆弧、孔组成。编程员在编写数控代码前必须首先确定交点坐标或中心线坐标
- 11. 4.1 笛卡尔坐标系——数控编程坐标的作用 为了在计算机数控机床上生成工件，我们必须首先找到包含几何变化，包括方向变化或从一种特征到另一种特征的变化的每一个点。例如，两条直线的交点是几何变化。水平线与垂直线相交，因此，会发生方向变化。为了加工这样的轮廓，你必须编写机床程序改变点的方向。几何变化也是从一种几何到另一种的转变。例如，直线与圆弧相切。在编写出合适指令生成轮廓前必须知道点。
- 12. 4.1 笛卡尔坐标系——数控编程坐标的作用 数控编程员必须通常在接收蓝图后第一件要做的事是定位所有需要计划刀具路径的关键点，编写零件程序。这使编写代码更容易，因为所有终点和中心点都被定位。
- 13. 4.2 绝对与增量坐标 目前我们描述的坐标系都是基于绝对坐标思想的。也就是说，所有给定的坐标都与称为原点的固定点相关。看坐标的另一个方法是增量坐标。增量坐标不是由固定参考点给定，而是由前一点给定。
- 14. 4.2 绝对与增量坐标 增量坐标参考前一点，仿佛前一点变成了新的原点。参考点基本上随每个新坐标移动。比较旧的计算机数控机床需要增量坐标，但是现代计算机数字控制允许编程员要么使用绝对坐标，要么使用增量坐标。仍有一些情况使用增量坐标具有优势，但太少了。
- 15. 4.2 绝对与增量坐标假设我们的工作是在零件上从点2到点5钻一系列孔，当时刀具位于点1处。不走运的是，我们用的机床只允许增量坐标。我们可以制作一个我们已经了解的描述绝对坐标的工作台开始加工，然后计算增量坐标。
- 16. 4.2 绝对与增量坐标如表4-1计算结果。点绝对坐标增量坐标 XYXYP10000P20.50. 50. 50. 5P31.250.50.750P41.751.50.51.0P50.751.75-0.75-1.75P1000.00.0 和 0.00.0表4-1 绝对坐标与增量坐标
- 17. 4.2 绝对与增量坐标 开始前最后一点就是当只使用增量位置的点。当完成时，我们必须认证返回起始位置，否则不能正确加工下一工件。 你能看到增量坐标是新的绝对坐标减去前一坐标。例如，在点2和点3间移动。点2和点3的X轴绝对坐标分别是0.500、1.25.我们可以发现用减法，点3的增量坐标是： 1.25-0.500=0.750
- 18. 4.2 绝对与增量坐标 由于全部是计算，所以增量坐标本质上容易产生错误。我们可以用来纠正，不产生错误的一个简单的方法是把所有X坐标加起来，然后把所有Y坐标都加起来。总和值必须是0，否则产生错误。表4-1底部值被求和，证明我们的坐标是正确的。
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