在数控机床编程中,坐标的计算主要涉及以下几种方式:
绝对坐标系统
在绝对坐标系统中,所有编程坐标都是相对于固定的原点(通常是工件坐标系的原点)进行定义的。每次编程时,给定的坐标都是相对于这个固定原点的位置。
绝对坐标点(X, Y, Z)表示的是从工件坐标系的原点到目标位置的距离。使用G90命令来启用绝对坐标模式。
增量坐标系统
增量坐标的坐标点都是相对于前一个坐标位置来写的。增量坐标点不考虑原点,只看下个点到当前点的相对距离和方向。
例如,从A点到B点,如果当前刀具在A点,用程序写为G01 X20 Y50,这样就走到B点。B点相对于A点的增量值为U=20, W=-50。
极坐标系统
极坐标使用极坐标半径(RP)和极坐标角度(AP)来确定点的位置。极坐标半径是从极点到指定点的距离,极坐标角度是从极点指向指定点的连线与某一坐标轴的夹角。
极坐标原点可以通过G110、G111和G112三种方式指定,分别相对于刀具最近到达的点、工件坐标系原点和上一个有效的极点。
坐标系确定原则
刀具相对于工件运动:永远假设工件是静止的,刀具相对于工件运动,这样编程人员可以根据图纸确定工件的加工过程。
标准坐标系(机床坐标系):标准的机床坐标系是一个右手笛卡尔直角坐标系,其中X轴正方向为刀具远离工件的方向,Y轴和Z轴的正方向则分别垂直于X轴和Z轴。
坐标轴的确定
Z坐标:由主轴决定,刀具远离工件的方向为正方向。
X坐标:一般为水平方向并垂直于Z轴,刀具远离工件的方向为正方向。
编程坐标计算步骤
确定工件起点和终点位置:
使用CAD软件或手动计算确定所有加工点的坐标。
初始化程序:
通过G代码确定初始点,从而确定参考系。
编写加工路径G代码:
通过坐标系旋转、平移和缩放把参考系转换到适当的位置。
插补或分段运动控制:
根据不同的要求使用G代码进行插补或分段运动控制,同时考虑速度和加速度等因素。
通过以上步骤和原则,可以准确地计算出数控机床编程中的坐标点,从而确保加工精度和效果。