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1、数控机床坐标变换 -机械,The firsT,Y1,X1,Z1,Y2,X2,Z2,Y3,X3,Z3,描述船舶在海中航行时姿态,X,Y,Z,The SeconD,数控机床坐标系相关概念,数控机床坐标系相关概念,数控机床坐标系相关概念,数控机床坐标系相关概念,2.2 坐标变换原理,The thirD,1. 平移变换 若空间平移量为(tx, ty, tz),则平移变换为,P(x,y,z),P(x,y,z),x,y,z,补充说明:点的平移、物体的平移、多面体的平移,基本三维几何变换,2. 绕坐标轴的旋转变换 三维空间中的旋转变换比二维空间中的旋转变换复杂。除了需要指定旋转角外,还需指定旋转轴。 若以坐
2、标系的三个坐标轴x,y,z分别作为旋转轴,则点实际上只在垂直坐标轴的平面上作二维旋转。此时用二维旋转公式就可以直接推出三维旋转变换矩阵。 规定在右手坐标系中,物体旋转的正方向是右手螺旋方向,即从该轴正半轴向原点看是逆时针方向。,基本三维几何变换,(1)绕 z 轴旋转,x,x,x,y,y,y,z,z,z,(2)绕 x 轴旋转,(3)绕 y 轴旋转,基本三维几何变换,绕 z 轴旋转,绕 x 轴旋转,绕 y 轴旋转,基本三维几何变换,轴旋转,则该轴坐标的一列元素不变。按照二维图形变换的情况,将其旋转矩阵,中的元素添入相应的位置中,即,对于单位矩阵,3. 旋转变换矩阵规律:,,绕哪个坐标,基本三维几何
3、变换,(1) 绕z轴正向旋转,角,旋转后点的z坐标值不变, x、y,坐标的变化相当于在xoy平面内作正,角旋转。,(2)绕x轴正向旋转,角,旋转后点的x坐标值不变,,Y、z坐标的变化相当于在yoz平面内作正,角旋转。,基本三维几何变换,即,这就是说,绕y轴的旋转变换的矩阵与绕x轴和z轴变换的矩阵从表面上看在符号上有所不同。,(3) 绕y轴正向旋转,角,y坐标值不变,z、x的坐标相当,于在zox平面内作正,角旋转,于是,基本三维几何变换,1. 机床坐标系(Machine Coordinate System,MCS)是一种世界坐标系,它由数控本身所决定,而且每台数控机床都有一个固定的坐标系和坐标量程。MCS为机床固有的坐标系,不可改变,其原点为机床绝对零点。 2. 参考坐标系(Reference Coordinate System,RCS)是加工时定义的坐标系,其原点通常设在轴线交点处,各坐标轴方向与MCS各坐标轴方向一致。在加工过程中,RCS的原点和各轴方向始终保持不变。 3. 工件坐标系(Workpiece Coordinate System,WCS)是定义代加工零件表面的坐标系,即为工件设计坐标系。,基本三维几何变换,The lasT,五轴机床空间运动学分析,五轴机床空间运动学分析:,Thank You !,