如何简述数控加工中的坐标确定原则,如何说明数控车床的坐标系的坐标的确定

如何简述数控加工中的坐标确定原则?
答：数控机床坐标系是进行设计和加工的基准,但有时利用机床坐标系编制零件的加工程序并不方便.如图所示的零件,如果以机床坐标系编程,编程前必须计算出A、B、C、D和E点相对机床零点M的坐标,这样做较繁琐.如果选择工件某一固定点为工件零点,如图中的
W点,以工件零点为原点且平行于机床坐标轴X、Y、Z建立一个新坐标系,就称工件坐标系.如将图中的工件零点
W与机床零点M之间的坐标值输入数控系统,就可用工件坐标系按图纸上标注的尺寸直接编程,给编程者带来方便.数控系统根据已输入的工件零点W相对机床零点M的坐标值和编程的尺寸,便自动计算出A、B、C、D和E各点相对机床零点的坐标值.这种处理方法称为工件坐标系的零点(原点)偏置(设置),工件零点相对机床零点的坐标值称为零点偏置值.
工件零点W选择的原则：工件坐标系的零点是由操作者或编程者*选择的,其选择的原则是:
(1)应使工件的零点与工件的尺寸基准重合.
(2)让工件图中的尺寸容易换算成坐标值,尽量直接用图纸尺寸作为坐标值.
(3)工件零点W应选在容易找正,在加工过程中便于测量的位置.
根据上述的原则,数控车床的工件零点W通常选在工件轮廓右侧边缘(如图所示)或者左侧边缘的主轴轴线上.
(4)绝对坐标系与增量(相对)坐标系
在数控系统中,移动到一个坐标系的特定点运动可用绝对坐标系或增量(相对)坐标系描述.编写加工程序时,根据数控系统的坐标功能,从编程方便(即按零件图尺寸标注)及加工精度等要求出发选用坐标系.

绝对坐标系与增量坐标系可通过ISO标准和国标的准备功能指令G90、G91进行选择.G9O表示输入的尺寸字的数值为绝对值,G91表示输入的尺寸字的数值为增量值,这个绝对值与增量值的位置数值就指定了对应该坐标系的目标位置.
在坐标系中,对坐标系的原点,给出零件廓形点位置的距离或角度称为绝对值尺寸,这个坐标系称为绝对坐标系.如图中Pl~P9点的描述,其程序形式,例如P8至P9的直线段加工的尺寸字可写成:G9O
G0l XO.0 Y70.0.
在坐标系中,坐标点的位置是由前一个位置算起的坐标增量值来表示距离或角度,而运动方向由其符号指定,称为增量值尺寸.如果是直线段轮廓,则相当于以直线的起点(前段程序的终点)为坐标原点作平行于工件坐标系各轴的平行线建立一个新坐标系,称为相对(增量)坐标系.如果是圆弧段轮廓,则相当于以圆弧的圆心为坐标原点建立起相对坐标系.如图中的Pl~P9点的描述,其程序形式,例如P8至P9的直线段尺寸字可写成：G91
G01 X-70.O YO.0,相当于在P8点建立了一个相对坐标系XP8Y,P9点的坐标值为X=-70.0,Y=O.0.
有些数控系统的增量值尺寸不用G91指令,而是在运动的起点建立平行X、Y、Z的相对坐标系U、V、W,其程序用G01 U_V_
W_表示,与用G91 X_ Y_ Z_ 等效.

在一个零件加工程序中,可以采用绝对值尺寸或者增量值尺寸,或者绝对值和增量值尺寸混合使用,这主要是使编程员编程时能方便地计算出程序段的尺寸数值.选用绝对坐标系还是相对坐标系编程,与零件图的尺寸标注方法有关.如图中零件尺寸为基准尺寸标注法,适宜用绝对值尺寸(G90),而图2-24中零件尺寸为链接尺寸(相对尺寸)标注法,适宜用增量值尺寸(G91).
如何说明数控车床的坐标系的坐标的确定?
答：在数控机床程序编制中,机床坐标系的判定是重点
和难点之一.在教学实践中,我摸索出了一个教会学生
直观判定机床坐标系的方法,叙述如下.
机床坐标系的判定有相应的国家标准.由于原文较
长,现择其要点叙述如下：
永远假定刀具相对于静止的工件坐标系统运动.
钻入或镗入工件的方向为负的 坐标方向.
坐标按照传递切削动力的主轴所在位置规定.
坐标的正方向是增大工件和刀具距离的方向.
规定水平方向的坐标为 坐标,它平行于工件
的装夹面.这是在刀具或工件定位平面内运动的主要坐
标.在刀具旋转的机床上 （如铣床、钻床、镗床等）,
如 坐标是水平时,当从主要刀具主轴向工件看时,
运动方向指向右方；如 坐标是垂直的,对于单立
柱机床,当从主要刀具主轴向立柱看时, 运动方向
指向右方.
坐标的运动方向,根据 和 坐标的运动方
向,按照右手直角笛卡尔坐标系统来确定.
根据这个方法判定的立式和卧式数控机床坐
立式和卧式数控机床的坐标系标系的示意图. 坐标的方向很容易判定,学员也容易理解.然而,对于 和 坐标的方向,由于涉及因素
过多 （如刀具、工件、主轴、立柱、笛卡尔坐标和右手
定则等）,学员一时很难记忆和掌握,为下一步讲解带
来了不小的困难.
为了解决这个困难,我让学生拿出一张白纸,告诉
他们这张白纸就是我们的图样.不过不需要画具体的零
件,只需要如图 所示画出 和 两个坐标.
假设此图样要用立式数控机床加工,那么站在工
作台前,将图样平铺到工件顶面上,加上已经判定的
坐标运动方向,整个机床的坐标系立刻直观地展现在面
前如果是用卧式机床加工,情况稍微复杂一
些.
首先,面向工件站立 （这也是我们装夹和测量工件
的位置）,将图样贴在面对的工件表面,然后,
将工件回转 ,转至面对刀具的位置.
最后,加上早已确定好的
坐标方向,卧式数控机床的坐标
系方向就直观地展现出来了,与先
前的判定完全一致.这种方法的优点一是非常直观,
即使不站在机床面前,只是以眼前
的课桌作为工作台模拟,学员也可
以想像；二是通过这种方式告诉学员,一个零件是如何
从图样变成一个成品的,对学员接下来要学习的零件工
件坐标系的建立非常有好处.