旋转座标编程格式主要用于数控机床中,实现工件在不同坐标系中的位置和姿态转换。以下是一些关键的编程格式和指令:
G68指令
格式:`G68 X_ Y_ R_`
说明:此指令用于将当前位置旋转到指定的旋转中心(X, Y)和旋转角度(R)。X和Y可以是X、Y或Z中的任意两个,R为逆时针旋转为正方向,顺时针旋转为负方向。如果省略X和Y,则当前位置即为旋转中心。
G69指令
格式:`G69`
说明:用于取消之前通过G68指令设置的坐标旋转。
G16指令
格式:`G16 Xn Yn Zn An Bn Cn`
说明:此指令用于选择旋转坐标系,其中Xn、Yn、Zn分别表示旋转中心点的X、Y、Z坐标,An、Bn、Cn分别表示绕X、Y、Z轴的旋转角度。该指令将旋转中心点设置为坐标系的主轴。
旋转矩阵公式 (适用于手动编程):二维空间
$$
\begin{bmatrix}
x' \\
y'
\end{bmatrix}
=
\begin{bmatrix}
\cos\theta & -\sin\theta \\
\sin\theta & \cos\theta
\end{bmatrix}
\begin{bmatrix}
x \\
y
\end{bmatrix}
$$
三维空间:
$$
\begin{bmatrix}
x' \\
y' \\
z'
\end{bmatrix}
=
\begin{bmatrix}
\cos\theta & -\sin\theta & 0 \\
\sin\theta & \cos\theta & 0 \\
0 & 0 & 1
\end{bmatrix}
\begin{bmatrix}
x \\
y \\
z
\end{bmatrix}
$$
其中,$\theta$表示旋转角度。
建议
在编写旋转坐标程序时,首先需要明确旋转中心和旋转角度。
根据需要选择合适的G代码指令(如G68或G16)进行编程。
对于复杂的三维旋转,可以考虑使用旋转矩阵进行手动计算。
这些格式和指令可以帮助你在数控机床中实现精确的坐标旋转和位置转换。