简要说明数控机床坐标轴的确定原则

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数控技术填空简答

四、填空题：1．穿孔带是数控机床的一种控制介质，国际上通用标准是（ iso ）和（ EIA ）两种，我国新产品一律采用（ ISO ）标准。

2．自动编程根据编程信息的输入与计算机对信息的处理方式不同，分为以（自动编程语言）为基础的自动编程方法和以（图形编程）为基础的自动编程方法和其他方法编程。

3．数控机床由控制介质、（数控装置）和（伺服系统）、（机床）等部分组成。

4．数控机床按控制运动轨迹可分为（点位控制）、点位直线控制和（轮廓控制）等几种。

按控制方式又可分为（开环控制）、（闭环控制）和半闭环控制等。

5．在轮廓控制中，为了保证一定的精度和编程方便，通常需要有刀具（半径）和（长度）补偿功能。

6．在铣削零件的内外轮廓表面时，为防止在刀具切入、切出时产生刀痕，应沿轮廓（切向）方向切入、切出，而不应（法向）方向切入、切出。

7．数控机床中的标准坐标系采用（笛卡儿直角坐标系），并规定（增大）刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。

8．数控机床坐标系三坐标轴X、Y、Z及其正方向用（右手定则）判定，X、Y、Z各轴的回转运动及其正方向+A、+B、+C分别用（右手螺旋法则）判断。

9．与机床主轴重合或平行的刀具运动坐标轴为（Z）轴，远离工件的刀具运动方向为（Z轴正方向）。

10．X坐标轴一般是（水平），与工件安装面（平行），且垂直Z坐标轴。

11．刀具位置补偿包括（刀具半径补偿）和（刀具长度补偿）。

12．在数控铣床上加工整圆时，为避免工件表面产生刀痕，刀具从起始点沿圆弧表面的（切线方向）进入，进行圆弧铣削加工；整圆加工完毕退刀时，顺着圆弧表面的（切线方向）退出。

13．数控机床使用的刀具必须有（较高的强度）和（耐用度）等要求。

还有其它：(足够的强度和刚度、高的刀具寿命和可靠性、较高的精度、可靠的断屑)。

14．铣削平面轮廓曲线工件时，铣刀半径应（小于）工件轮廓的（最小）凹圆半径。

15．编程时可将重复出现的程序编程（子程序），使用时可以由（主程序）多次重复调用。

数控机床的坐标轴及各轴确立

+Z
笛卡尔直角坐标系统
右手直角坐标系（笛卡尔坐标系）围绕X、Y、Z轴旋转的旋转进给坐标轴A、B、C则按右手螺旋定则判定。
大拇指指向+ X、+Y、+Z坐标轴的方向，则其余四指的旋转方向即为+A、+B、+C
的方向。
+Y
+B +Y
+C +Z
+X
+X
+X、+Y或+Z
+A +A、+B 或 +C
+Z
② Z轴为铅垂方向（立式主轴）
a．对于单立柱机床，从刀具向立柱看时 X 轴的正方向指向右边。
+X
立式数控机床+x
X坐标轴
对于刀具旋转的机床
（如铣、钻、镗床）
② Z轴为铅垂方向（立式主轴）
a．对于单立柱机床，从刀具向立柱看时 X 轴的正方向指向右边。
+Z +X/
立式数控机床+x
X坐标轴
+Z +W
+A +C/
+X/
+Y
立式5轴数控铣床的坐标系
多轴数控机床坐标系示例
（a）卧式镗铣床
（b）六轴加工中心
卧式数控车床
X坐标轴
对于刀具旋转的机床（如铣、钻、镗床） ① 当Z轴水平时，沿刀具主轴向工件看，X轴的正方向指向右边。
卧式镗床
X坐标轴
对于刀具旋转的机床
（如铣、钻、镗床） ① 当Z轴水平时，沿刀具主轴向工件看，X轴的正方向指向右边。
+Z +X/

数控机床坐标系的确定

数控机床坐标系的确定数控装置通过不断向各个坐标发出相互协调的进给脉冲，来驱动各坐标轴的电机运动。

而各坐标轴是如何定义的呢？为了便于编程时描述机床的运动，简化程序的编制及保证程序的通用性，数控机床的坐标和运动方向均已标准化。

我国机械工业部1982年颁布了JB3051－82标准，其中规定了数控机床坐标系和运动方向的确定原则。

(一) 坐标系的确定原则⒈刀具相对于静止工件而运动的原则这一原则使编程人员能在不知道是刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。

⒉机床坐标系的规定为了确定机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的方向和运动的距离，这就需要一个坐标系才能实现，这个坐标系就称为机床坐标系。

图1右手笛卡尔直角坐标系标准的机床坐标系是一个右手笛卡尔直角坐标系，如图1所示。

图中规定了X、Y、Z 三个直角坐标轴的关系：用右手的拇指、食指和中指分别代表X、Y、Z三轴，三个手指互相垂直，所指方向即为X、Y、Z的正方向。

围绕X、Y、Z各轴的旋转运动分别用A、B、C表示，其正向用右手螺旋法则确定。

工件安装在机床上，并按机床的主要直线导轨找正工件。

当考虑刀具运动时，用不加“＇”的字母表示运动的正方向；当考虑工件运动时，用加“＇”的字母表示运动的正方向。

二者所表示的运动方向恰好相反。

⒊运动方向的确定数控机床某一部件运动的正方向规定为增大工件与刀具之间距离的方向。

(二) 机床各坐标的确定1．Z坐标标准规定，以传递切削动力的主轴作为Z轴坐标轴。

若机床有几个主轴，可选择一个垂直于工件装夹平面的主要轴作为主轴。

若机床没有主轴（如刨床），则Z坐标垂直于工件装夹平面。

Z坐标的正方向是增大刀具和工件之间距离的方向。

如在钻、镗加工中，钻入或镗入工件的方向是Z坐标的负方向。

2．X坐标X坐标是水平的，它平行于工件的装夹平面，是刀具或工件定位平面内运动的主要坐标。

对于工件旋转的机床（如车床、磨床），X坐标的方向是在工件的径向上，且平行于横向滑座，以刀具离开工件旋转中心的方向为正方向。

数控机床坐标轴的规定

数控机床坐标轴的规定在确定机床坐标轴时，一般先确定Z轴，然后确定X轴和Y轴，最后确定其它轴。

JB3051-82标准中规定，机床运动的正方向，是指增大工件和刀具之间距离的方向。

(1)Z轴Z轴的方向是由传递切削力的主轴确定的，与主轴轴线平行的坐标轴即为Z轴。

如图所示。

如果机床没有主轴，则Z轴垂直于工件装卡面。

同时规定刀具远离工件的方向作为Z轴的正方向。

例如在钻镗加工中，钻入和镗入工件的方向为Z坐标的负方向，而退出为正方向。

(2)X轴X轴是水平的，平行于工件的装卡面，且垂直于Z轴。

这是在刀具或工件定位平面内运动的主要坐标。

对于工件旋转的机床(如车床、磨床等)，X坐标的方向是在工件的径向上，且平行于横滑座。

刀具离开工件旋转中心的方向为X轴正方向。

对于刀具旋转的机床(铣床、镗床、钻床等)，如Z轴是垂直的，当从刀具主轴向立柱看时，X运动的正方向指向右。

如果Z轴是水平的，当从主轴向工件方向看时，主轴的正方向指向右。

(3)Y轴Y坐标轴垂直于X、Z坐标轴。

y运动的正方向根据X和Z坐标的正方向，按照右手直角笛卡儿坐标系来判断。

(4)旋转运动围绕坐标轴X、Y、Z旋转的运动，分别用A、B、C表示。

它们的正方向用右手螺旋法则判定。

(5)附加轴如果除X、Y、Z坐标以外，还有平行于它们的坐标，可分别指定为P、Q和R。

(6)工件运动时的相反方向对于工件运动而不是刀具运动的机床，必须将前述为刀具运动所作的规定，作相反的安排。

用带“’”的字母，如+Y’，表示工件相对于刀具正向运动指令。

而不带“’”的字母，如+Y，则表示刀具相对于工件负向运动指令。

二者表示的运动方向正好相反。

对于编程人员只考虑不带“’”的运动方向。

对于机床制造者，则需要考虑带“’”的运动方向。

数控铣床程序编制--刀具补偿1、刀具半径补偿：铣削加工的刀具半径补偿分为刀具半径左补偿和刀具半径右补偿。

1）刀具半径左补偿G41指令和刀具半径右补偿G42指令格式：说明：G41：左刀补（在刀具前进方向左侧补偿）；G42：右刀补（在刀具前进方向右侧补偿）；X、Y：刀补建立或取消的终点；D：刀具半径补偿寄存器地址字（D00~D99）2）取消刀具半径补偿G40指令说明：G40：取消刀具半径补偿。

数控机床的坐标系统

13
3、编程坐标系(工件坐标系）
又称工件坐标系，是编程时用来定义工件形状和刀具相对工件运动的坐标系。工件装夹到机床上时，应使工件坐标系与机床坐标系的坐标轴方向保持一致。
14
3、工件原点
工件原点（编程原点）：由编程人员在工件上根据编程方便性自行设定的编制加工程序的原点。
15
设置工件原点的一般原则
工件原点与设计基准或装配基准重合，以利于编程。
工件原点尽量选在尺寸精度高、表面粗糙度小的表面上。
工件原点最好选在工件的对称中心上。
要便于测量和检验。
16
4
坐标轴方向的确定
（1）Z坐标
Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的，即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标，Z 坐标的正向为刀具离开工件的方向。
注意：1、当机床有几个主轴时，选一个与工件装夹面垂直的主轴为Z坐标。 2、当机床无主轴时，选与工件装夹面垂直的方向为Z坐标。（牛头刨床）
思考：立式铣床中钻头钻孔时为Z轴的哪个方向？卧式车床Z轴正方向如何确定？
③ 对于没有回转轴或没有回转工件的机床，X轴平行于主要切削方向，且以该方向为正方向。（牛头刨床）
8
坐标轴方向的确定
（3）Y坐标
在确定X、Z坐标的正方向后，可以用根据X和Z坐标的方向，按照右手直角坐标系来确定Y坐标的方向。
9
数控机床的两种坐标系
机床坐标系机床原点
机床零点
编程坐标系编程原点
10
1、机床原点
机床原点（机械原点)：是指机床坐标系的原点,是机床上的一个固定点.它不仅是在机床上建立工件坐标系的基准点,而且还是机床调试和加工时的基准点.随着数控机床种类型号的不同其机床原点也不同,通常车床的机床原点设在卡盘端面与主轴中心线交点处,而铣床的机床原点则设在机床X、 Y、Z三根轴正方向的运动极限位置.

数控机床的坐标轴及各轴确立

+Y
+Y
+B
¡ +Z ¯
¡
+X ¯
+X
+X +Y +Z
+C
+A
+Z
¡ +Y ¯
+ X精选ppt
+A +B +C
27
+Z
A、B、C旋转坐标轴
+Z
+Y +C/
+X/
精选ppt
28
+Z
+A +C/
+X/
+Y
立式5轴数控铣床的坐标系
精选ppt
29
附加坐标轴
如果在基本的直角坐标轴X、Y、Z之外，还有其他轴线平行于X、 Y、Z，则附加的直角坐标系指定为U、V、W和P、Q、R。
精选ppt
20
立、卧式数控铣床
+Z
+Y
+Z
+X
+X/
+Y
精选ppt
21
龙门数控铣床
+Z
+Y
+X/
精选ppt
22
+Z
+X/
+Y
立式5轴数控铣床的坐标系
精选立式车床的坐标系
精选ppt
25
卧式铣床的坐标系
Y
Z
X
精选ppt
26
A、B、C旋转坐标轴
绕X.Y.Z轴转动的圆进给坐标轴分别用A.B.C表示，坐标轴相互关系由右手螺旋法则而定
数控机床坐标轴及各轴确立
精选ppt
1

数控加工中心理论知识试题A

题号分数一二三四总分审核人数控加工中心理论试题 A1.请仔细阅读题目，按要求答题；保持卷面整洁2.考试时间为 120 分钟一、单项选择题（请将正确答案的字母代号填在题后的括号中，每题 1 分，共40 分，多选错选不得分。

）1数控机床能成为当前制造业最重要的加工设备是因为（ D ）。

（A）自动化程度高；（B）对工人技术水平要求低：（C）劳动强度低；（D）适应性强、加工效率高和工序集中。

2数控机床的旋转轴之一 C 轴是绕（ C ）直线轴旋转的轴。

（A）X轴；（B）Y轴；（C）Z轴；（D）W轴。

3加工中心是在数控铣镗床或数控铣床的基础上增加（ D ）装置改型设置成的。

（A）伺服；（B）自动换刀；（C）刀库；（D）刀库与自动换刀。

4钻削时，切削热传出的途径中所占比例最大的是（ B ）。

（A）刀具；（B）工件；（C）切屑；（D）空气介质。

5数控机床诞生在二十世纪（ B ）年代。

（A）40；（B）50；（C）60；（D）70。

6在G41 或G42 指令的程序段中不能用（ B ）指令。

（A）G00 或G01；（B）G02 或G03 ；（C）G01 或G02 ；（D）G01 或G03。

7工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为（ C ）。

（A）完全定位；（B）欠定位；（C）过定位；（D）不完全定位。

8FMC 是指（ A ）。

（A）柔性制造单元；（B）计算机数控系统；（C）柔性制造系统；（D）数控加工中心。

9应用刀具半径补偿功能时，如刀补值设置为负值，则刀具轨迹是 D 。

（A）左补；（B）右补；（C）不能补偿；（D）左补变右补，右补变左补。

10下列孔加工中， B 孔是起钻孔定位和引正作用的。

（A）麻花钻；（B）中心钻；（C）扩孔钻；（D）锪钻11数控机床的坐标系采用（ B ）判定X、Y、Z 的正方向，根据ISO 标准，在编程时采用B 的规则。

（A）右手法则、刀具相对静止而工件运动（B）右手法则、工件相对静止而刀具运动（C）左手法则、工件随工作台运动（D）左手法则、刀具随主轴移动12镗削精度高的孔时，粗镗后，在工件上的切削热达到（ A ）后再进行精镗。

机床坐标系确定

系
本节内容要点:
一、数控机床坐标系的作用二、数控机床坐标系确定原则三、坐标轴运动方向的确定(重点) 四、机床坐标系与工件坐标系的关系(难点) 五、机床附加坐标系六、工件的运动机床坐标系的关系
一、数控机床坐标系的作用（2分钟）
数控机床坐标系是为了确定工件在机床中的位置，机床运动部件特殊位置及运动范围，即描述机床运动，产生数据信息而建立的几何坐标系。通过机床坐标系的建立，可确定机床位置关系，获得所需的相关数据。
机床坐标系原点
工件坐标系原点
二、数控机床坐标系确定原则（4分钟）
1、刀具相对静止工件而运动的原则
假设：工件固定，刀具相对工件运动。这一原则使编程人员能在不知道是刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下，就能根据零件图样确定机床的加工过程。当工件运动时，在坐标轴符号上加“′”表示。
2、标准坐标系（机床坐标系）的规定标准坐标系采用右手直角笛卡儿定则。基本坐标轴x、Y、z的关系及其正方向用右手直角定则判定。拇指为x轴，食指为Y轴，中指为z轴，围绕x、Y、z各轴的回转运动及其正方向+A、 +B、 +C分别用右手螺旋定则判定，拇指为x、Y、 z的正向，四指弯曲的方向为对应的A、B、C的正向。
（2）、X坐标轴 1）、X坐标轴的运动是水平的，它平行于工件装夹面，是刀具或工件定位平面内的运动的主要坐标。 2）、对于工件旋转的机床（车床、磨床），X坐标的方向在工件的径向上，并且平行与横滑座，刀具离开工件回转中心的方向为X坐标的正方向。 3）、对于刀具旋转的机床（铣床），若Z坐标轴是水平的（卧式铣床），当由主轴向工件看时，X坐标轴的正方向指向右方；若Z坐标轴是垂直的（立式铣床），当由主轴向立柱看时，X坐标轴的正方向指向右方；对于双立柱的龙门铣床，当由主轴向左侧立柱看时，X坐标轴的正方向指向右方。 4）、对刀具和工件均不旋转的机床（刨床），X坐标平行于主要切削方向，并以该方向为正方向。

数控编程坐标系知识

四机床坐标系与工件坐标系
(1)机床原点
现代数控机床都有一个基准位置，称为机床原点，是机床制造商设置在机床上的一个物理位置，其作用是使机床与控制系统同步，建立测量机床运动坐标的起始点。
机床坐标系原点是指在机床上设置的一个固定点，即机床原点。它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点。一般取在机床运动方向的最远点。
六工件的运动
对于移动部分是工件而不是刀具的机床，用带“′”的字母表示工件的正向运动，如+X′、+Y′、+Z′分别表示工件相对于刀具正向运动的指令，它们与+X、+Y、+Z表示的运动方向恰好相反。
小结：
机床坐标系是机床上固有的坐标系，是用来确定工件坐标系的基本坐标系，是确定刀具(刀架)或工件(工作台)位置的参考系。
确定数控机床坐标系时总是假设工件固定，刀具相对工件运动。标准坐标系采用右手直角笛卡儿定则判断，直线坐标轴X、Y、Z的判定顺序是：先Z 轴，再X轴，最后按右手定则判定Y轴。
机床坐标系原点是指在机床上设置的一个固定点，是数控机床进行加工运动的基准参考点；机床参考点对机床原点的坐标是已知值，既可根据机床参考点在机床坐标系中的坐标值间接确定机床原点的位置；编程人员在编程时设定的坐标系称工件坐标系，工件坐标系坐标轴的确定与机床坐标系坐标轴方向一致。
尽量选在尺寸精度高，粗糙度低的工件表面
工件坐标系原点
最好在工件的对称中心上
要便于测量和检测
机床坐标系与工件坐标系的关系
工件坐标系原点
机床坐标系原点
五附加坐标系
对于直线运动，通常建立的附加坐标系有：
指定平行于X、Y、Z的坐标轴可以采用的附加坐标系：第二组U、 V、W坐标，第三组P、Q、R坐标。

数控机床的坐标系

图1-8
（2）相对坐标编程
编程时，工件上各点相对于前一点坐标的坐标值称为相对坐标值，如图1-9所示，利用相对坐标值进行编程称为相对坐标编程。
图1-9
动（3）运动方向的原则数控机床某一部件运动的正方向，是增大工件与刀具距离的方向。
3. 坐标轴的确定
（1）Z轴标准Байду номын сангаас定，机床以传递切削力的主轴所决定，与主轴轴线平行或重合的标准坐标轴即为Z坐标轴（如：铣床、钻床、车床、磨床等）；如果机床有几个主轴，则选一垂直于装夹平面的主轴作为主要主轴；如机床没有主轴（龙门刨床），则规定垂直于工件装夹平面为Z 轴。
（1）应使工件的零点与工件的尺寸基准重合；
（2）当工件图中的尺寸容易换算成坐标值时，尽量直接使用图纸尺寸作为坐标值；
（3）工件零点应该选在容易找正，在加工过程中容易测量的位置。
工件坐标系
1.5. 绝对坐标与相对坐标编程
（1）绝对坐标编程（2）相对坐标编程
（1）绝对坐标编程
编程时，将工件放置在直角坐标系中，或者在工件上建立直角坐标系，即工件坐标系。工件上各点相对于坐标原点的坐标值称为绝对坐标值，如图1-8所示，利用绝对坐标值进行编程称为绝对坐标编程。。
（a）
（b）
（c）
图1-2 数控机床坐标系
2.坐标轴的确定原则
（1）刀具相对于工件运动的原则根据该原则，编程人员在不知是刀具移向工件还是工件移向刀具的情况下，只需根据零件图纸，确定零件的加工过程。（2）标准坐标系原则数控机床使用的标准坐标系为右手笛卡儿直角坐标系。通过它可以确定机床运动件的运动方向及移动尺寸，以完成一系列的成形运动和辅助运
图1-4 机床坐标系

简要说明数控机床坐标轴的确定原则

1、简要说明数控机床坐标轴的确定原则。

1、数控机床加工程序编制的过程为 ____________ 、、、_________ 、 ___________ 、 ______________ 和等。

2、 ______________________________________ 在编制数控机床加工程序时，应考虑原点、原点和 __________________________________ 原点。

原点是指，原点是指，原点是指。

3、在零件加工工艺过程中，当数控工序与普通工序衔接时，应主要考虑到 ________ 、 ___________ 和等问题。

4、 G92 指令是用于 _________________________ 。

用 G92指令设定的加工原点是随 ____________ 变化的。

5、 G40、G41和G42是一组指令。

它们主要用于 ___________ 和 _________ 。

6、基点是指。

节点是指。

7、采用数控方法进行零件加工，主要存在这几项误差：、、、和等，其中△进和厶 ____ 较大，一般取△程=( )△数加 &非圆曲线主要是指 ____________________ 和 ______________ 类曲线。

前者可用 _______________ 和 __________________ 来进行数学处理；后者则要通过 _________ 来进行数学处理。

得分评卷人简答题（36 分）试标出题图1-1中各机床的坐标系。

2、数控加工的工序可有哪几种划分方法?二、问题24％1、数控机床程序编制的方法有哪些种类？各有何特点？2、在进行数控加工工艺内容选择时，应优先考虑哪些加工内容采用数控加工方式？3、在数控加工程序的编制过程中，主要存在哪些误差？它们是如何产生的？4、对非圆曲线的逼近处理有哪些方法？对于可用方程表达的二次曲线常用哪二种方法，它们有何特点？三、计算与分析38％1、当将下列程序连续运行两次时，试用作图法表示两次运行中的加工坐标系、程序轨迹及两个加工坐标系的关系。

数控车坐标轴的判定.

Produced by Miss Xie
三、坐标轴运动方向的确定
（一）、X、Z坐标轴正方向的确定 1、Z坐标轴 1）、 Z坐标轴的运动由传递切削力的主轴决定，与主轴平行的标准坐标轴为Z坐标轴，其正方向为增加刀具和工件之间距离的方向。
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三、坐标轴运动方向的确定
（一）、X、Y、Z坐标轴正方向的确定 2、X坐标轴
1）、X坐标轴的运动是水平的要坐标。
2）、对于工件旋转的机床（数控车床），X坐标的方向在工件的径向上，并且平行与横滑座，刀具离开工件回转中心的方向为X坐标的正方向。
数控车坐标轴的判定
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数控车床坐标轴的判定
一
数控机床坐标系的作用
二
数控机床坐标系确定原则
三
坐标轴运动方向的确定
Produced by Miss Xie
一、数控机床坐标系的作用
数控机床坐标系是为了确定工件在机床中的位置，机床运动部件特殊位置及运动范围，即描述机床运动，产生数据信息而建立的几何坐标系。通过机床坐标系的建立，可确定机床位置关系，获得所需的相关数据。
二、数控机床坐标系确定原则
（二）、标准坐标系（机床坐标系）的规定
标准坐标系采用右手直角笛卡儿定则。基本坐标轴x、Y、z 的关系及其正方向用右手直角定则判定。拇指为x轴，食指为Y轴，中指为z轴，围绕x、Y、z各轴的回转运动及其正方向+A、 +B、 +C分别用右手螺旋定则判定，拇指为x、Y、z的正向，四指弯曲的方向为对应的A、B、C的正向。
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二、数控机床坐标系确定原则
(一)、刀具相对静止工件而运动的原则假设：工件固定，刀具相对工件运动。这一原则使编程人员能在不知道是刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下，就能根据零件图样确定机床的加工过程。当工件运动时，在坐标轴符号上加“′”表示。

数控机床坐标系

3运动方向的确定数控机床某一部件运动的正方向规定为增大工件与刀具之间距离的方向
⑷直线坐标轴X、Y、Z的判定顺序是：先Z轴再X轴最后按右手定则判定Y轴
2.坐标轴的判定 ⑴Z坐标由传递切削动力的主轴决定与主轴轴线平行的坐标轴即为Z坐标
对于工件旋转的机床： Z坐标为平行于工件的轴线
通常机床参考点设置在机床各轴靠近正向极限的位置如图示
车床参考点一般位于行程的正极限点上
注意：机床接通电源后通常都要回零操作使得工作台运动到机床参考点
回零操作又称为返回参考点操作
回零操作回参考点后表明机床坐标系建立
3.工件坐标系
又称编程坐标系编程人员在编制程序时根据零件图样选定编程原点工件原点建立编程坐标系 ⑴工件坐标系原点要尽量满足编程简单尺寸换算少引起的加工误差小等
Suitable for teaching courseware and reports
数控机床坐标系
教学目标
1.掌握坐标轴的确定原则 2.掌握坐标轴的判定 3.掌握2个坐标系三个点
一、数控机床坐标系的确定 1、坐标系的确定原则 1刀具相对于静止工件而运动的原则 2机床坐标系的规定：右手直角笛卡尔坐标系
机床原点是工件坐标系、机床参考点的基准点
在数控车床上机床原点一般取在卡盘前端面或后端面与主轴中心线的交点处如图所示图中O即为机床原点在数控铣床上机床原点一般取在X、Y、Z 三个坐标轴正方向的极限位置上如图所示图中O即为机床原点
不是一个硬件点而是一个定义点
2.机床参考点
机床参考点是采用增量式测量的数控机床所特有的机床原点是由机床参考点体现出来的它是一个硬件点机床参考点对机床原点的坐标是已知值
+z

数控机床坐标轴方向的确定步骤及方法实例

数控机床坐标轴方向的确定步骤及方法实例
1.坐标轴方向的确定方法步骤:
（1）Z坐标
Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的，即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标，Z坐标的正向为离开工件的方向。

如果机床上有几个主轴，则选一个垂直于工件装夹平面的主轴方向为Z坐标方向；如果主轴能够摆动，则选垂直于工件装夹平面的方向为Z坐标方向；如果机床无主轴，则选垂直于工件装夹平面的方向为Z坐标方向。

图1.7所示为数控的Z
坐标。

数控车床的坐标系
（2）X坐标
X坐标平行于工件的装夹平面，一般在水平面内。

确定X轴的方向时，要考虑两种情况：
1）如果工件做旋转运动，则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。

2）如果刀具做旋转运动，则分为两种情况： Z坐标水平时，观察者沿刀具主轴向工件看时，+X运动方向指向右方；Z坐标垂直时，观察者面对刀具主轴向立柱看时，+X运动方向指向右方。

图1.7所示为数控车床的X坐标。

（3）Y坐标
在确定X、Z坐标的正方向后，可以用根据X和Z坐标的方向，按照右手直角坐标系来确定Y坐标的方向。

图1.7所示为数控车床的Y坐标。

数控立式的坐标系
2.举例
例：根据图1.8所示的数控立式铣床结构图，试确定X、Y、Z直线坐标。

（1）Z坐标：平行于主轴，刀具离开工件的方向为正。

（2）X坐标：Z坐标垂直，且刀具旋转，所以面对刀具主轴向立柱方向看，向右为正。

（3）Y坐标：在Z、X坐标确定后，用右手直角坐标系来确定。

(end) 文章内容仅供参考 () ()(2011-4-27)
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数控车床坐标轴的确定

数控车床坐标轴的确定
1、Z轴的确定
一般平行于机床主轴轴线为Z轴，若没有主轴，则规定垂直于工件装夹面的方向为Z轴。

若有几个主轴，则选一个与工件装夹面垂直的主要轴为Z轴。

Z轴正方向规定：刀具远离工件(工作台)的方向为正方向。

2、X轴的确定
X轴一般为水平方向,垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。

X轴正方向规定：刀具远离工件的方向为正方向。

1、数控机床坐标系的确定原则
数控机床坐标系的确定原则：GB规定采用右手笛卡儿直角坐标系原则，用右手螺旋法则判定。

常见坐标系参看图1-3及图1-4。

图1-3内置刀架数车坐标系图1-4外置刀架数车坐标系
（二）几种坐标系的概念
1、机床原点
机床坐标系的原点简称机床原点，是在机床上设置的一个固定点，它在机床装配、调试时就已确定下来，是数控机床进行加工运动的基准参考点，对数控车床而言，机床零点是指车刀退离主轴端面和中心线最远而且是某一固定的点。

机床开关后首先要进行“回零”操作，使刀架退到该点。

2、编程坐标系
编程坐标系又称工件坐标系，是编程时用来定义工件形状和刀具相对于工作运动的坐标系。

工件坐标系的确定原则：
(1)所选的工件坐标系应使程序编制简单；
(2)工件坐标系原点应选在容易找正、并在加工过程中便于检查的位置；
(3)使引起的加工误差小。

数控机床的坐标轴及各轴确立

数控机床坐标轴及各轴确立
情境二、数控机床的坐标轴和坐标系
1、数控机床坐标轴和坐标系概述
基本坐标系
数控机床采用在坐标系中描述刀具与工件之间的相对运动轨迹，这个坐标系是依据空间右手直角笛卡尔坐标系的原则建立的，称为基本坐标系。
基本坐标轴
基本坐标系中三个坐标轴，称为基本坐标轴。分别用X、Y、Z表示。
笛卡尔直角坐标系统
右手直角坐标系（笛卡尔坐标系）围绕X、Y、Z轴旋转的旋转进给坐标轴A、B、C则按右手螺旋定则判定。
大拇指指向+ X、+Y、+Z坐标轴的方向，则其余四指的旋转方向即为+A、+B、+C的方向。
+Y +Y +C +Z +X +Z +B +X +A +A、+B 或 +C +X、+Y或+Z
+X´、+Y ´ 、+Z ´表示工件的正移动方向。
先确定Z轴，再确定X轴和Y轴！
2、数控机床坐标轴的规定
Z坐标轴
定义：一般取传递切削动力的主轴轴线方向为Z轴
正方向：取刀具远离工件的方向为正方向当机床有几个主轴时，选一个垂直工件装夹面的主轴为Z轴当机床没有主轴时，选与工件装夹相垂直的直线为Z轴
向指向右边。
+Z
+X/
X坐标轴
对于刀具旋转的机床（如铣、钻、镗床） ② Z轴为铅垂方向（立式主轴） a．对于单立柱机床，从刀具向立柱看时
+X
X 轴的正方向指向右
边。
立式数控机床+x
X坐标轴
对于刀具旋转的机床（如铣、钻、镗床） ② Z轴为铅垂方向（立式主轴） a．对于单立柱机床，从刀具向立柱看时

数控机床坐标系建立的原则

数控机床坐标系建立的原则一、方便性原则数控机床坐标系的建立应当便于操作和维护，方便编程和加工。

坐标系的设定应尽量与工件坐标系相一致，以减少计算和编程的难度。

同时，坐标系的设定应考虑到工件的加工顺序和加工工艺，以便于实现自动化加工和提高加工效率。

二、符合规范原则数控机床坐标系的建立应当符合国家标准和行业规范，以确保坐标系的准确性和一致性。

坐标系的设定应遵循国际标准，使用统一的坐标系符号和单位，以便于不同机床之间的互操作和数据交换。

三、简洁性原则数控机床坐标系的建立应当简洁明了，避免过多的坐标轴和参数设置。

坐标系的设定应尽量减少不必要的冗余信息，以提高加工精度和效率。

同时，坐标系的设定应便于理解和记忆，以减少操作和维护的难度。

四、灵活性原则数控机床坐标系的建立应当具有一定的灵活性，以适应不同的加工需求和加工对象。

坐标系的设定应能够方便地调整和修改，以适应不同的工件尺寸、形状和加工工艺。

同时，坐标系的设定应能够实现快速切换和调整，以适应不同的加工环境和条件。

五、易于扩展原则数控机床坐标系的建立应当易于扩展和升级，以适应未来技术的发展和需求。

坐标系的设定应能够方便地添加新的功能和参数，以适应新的加工需求和技术要求。

同时，坐标系的设定应能够实现与其他系统的集成和连接，以实现更广泛的自动化加工和控制。

六、易于维护原则数控机床坐标系的建立应当易于维护和保养，以保证机床的稳定性和可靠性。

坐标系的设定应能够方便地进行调整和维护，以避免出现故障或异常情况。

同时，坐标系的设定应能够实现远程监控和维护，以方便及时发现和解决问题。

七、安全性原则数控机床坐标系的建立应当保证安全性，避免因坐标系设置不当而导致的安全事故。

坐标系的设定应符合安全规范和标准，保证操作人员的人身安全和机床的设备安全。

同时，坐标系的设定应能够防止非法操作和入侵攻击，保证数据的安全性和保密性。

八、可重用性原则数控机床坐标系的建立应当具有可重用性，以便于在不同的项目或产品中重复使用。

浅析数控车床坐标系的规定原则

浅析数控车床坐标系的规定原则【内容提要】坐标系的建立是用于确定刀具或工件的相对运动方向和位置的，也是为了确定工件几何图形上各几何关系要素（点、直线和圆弧等）的相互位置关系。

熟悉和掌握数控车床坐标的应用，是生产加工中质量与安全的一项重要保证措施。

【关键词】数控车床坐标系安全保证1．数控车床坐标系规定原则为了便于在编程时准确地描述车床的运动，简化程序的编制方法并保证各相关记录数据的正确与互换性，数控车床的坐标和运动方向都已标准化了。

国际标准化组织2001年颁布的ISO841-2001标准规定的命名原则有以下几条：（1）刀具相对于静止工件而运动的原则这一原则使编程技术人员能在不知道刀具移近工作还是工件移近刀具的情况下，就可根据零件图样来确定车床的加工过程。

（2）机床坐标系的规定在数控机床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的方向和运动的距离，这就需要建立一个坐标才能实现，这个坐标就叫机床坐标系。

数控机床直线运动的坐标轴X、Y、Z（也称为线性轴），规定为右手笛卡儿坐标系。

X、Y、Z 的正方向是使工件尺寸增加的方向。

通常以平行于主轴的轴线为Z轴（即Z坐标运动由传递切削动力的主轴所规定）；而X轴是水平的，并平行于工件的装夹面；最后Y轴就可按右手笛卡儿坐标系来确定。

三个旋转轴A、B、C相应的表示其轴线平行于X、Y、Z的旋转运行。

A、B、C的正方向相应地为在X、Y、Z坐标正方向向上按右旋螺纹前进的方向。

上述规定是工件固定、刀具移动的情况。

反之若工件移动，则其正方向分别用X′、Y′、Z′表示。

机床的某一运动部件运动的正方向，规定为增大刀具与工件之间距离的方向。

Z坐标的运动由传递切削力的主轴所决定，与主轴轴线平行的标准坐标轴即为Z坐标。

数控车床的Z坐标为工件的回转轴线，其正方向是增大刀具和工件之间距离的方向。

X坐标的运动是水平的，这平行于工件装夹面，是刀具或工件定位平面内运动的主要坐标，对于数控车床来说，X坐标的方向是在工件的径向上，其正方向是刀架上刀具离开工件回转中心的方向。

数控机床坐标轴及其运动方向命名原则

数控机床坐标轴及其运动方向命名原则
1.不论机床的具体结构是工件静止、刀具运动，还是工件运动、刀具静止，数控机床的坐标运动指的是刀具相对于工件的运动,
2.即规定以工件为基准，假定工件不动，刀具运动的原则。

3.即以刀具的运动轨迹来编程。

4.机床运动部件运动方向的规定：机床坐标系位置与机床类型有关，JB3051——82规定，增大工件与刀具之间距离的方向是机床运动的正方向。

a)数控车床b) 立式数控镗铣床 c) 卧式数控镗铣床
图数控机床的坐标轴及其运动方向
(1)Z轴坐标运动的定义
Z 轴：平行于机床主轴的坐标轴。

正方向：为从工作台到刀具夹持的方向，即刀具远离工作台的运动方向。

(2)X轴坐标运动的定义
1)对工件旋转机床(车、磨)
X轴在工件径向上，平行于横滑座；X轴正方向：为刀具离开工件旋转中心的方向。

2)对刀具旋转机床(铣、钻)
立式：
X轴：为水平的、平行于工件装夹面的坐标轴；正方向：从主轴向立柱看，立柱右方为正。

卧式：
X轴:为水平的、平行于工件装夹平面的坐标轴；正方向：从主轴向工件看，工件右方为正。

(3)Y轴坐标运动的定义
Y轴的正方向则根据X和Z轴按右手法则确定。

(4)旋转轴坐标运动的定义
旋转坐标轴A、B和C的正方向相应地在X、Y、Z坐标轴正方向上，按右手螺纹前进的方向来确定。

5.工件坐标系可以在工件坐标系中描述工件的几何形状，即NC程序中的数据要参照工件坐标系。

图工件坐标系图车床坐标系
图立式铣床坐标系图卧式铣床坐标系
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数控机床坐标轴的确定方法

数控机床坐标轴的确定方法
数控机床坐标轴的确定方法是指在数控机床加工过程中，确定各个坐标轴的绝对位置，以保证零件加工的精度和质量。

数控机床坐标轴一般分为三个方向，即X、Y、Z轴，每个轴的方向和位置都是通过编程设定来确定的。

确定数控机床坐标轴的方法主要有以下几种：
1. 机械刀具测量法：通过机械刀具在加工过程中的移动距离和位置，来确定数控机床的坐标轴。

2. 数字式测量法：使用传感器和测量仪器对数控机床进行测量，以确定坐标轴的位置和方向。

3. 参考工件法：将一个已知位置和方向的工件放置在数控机床上，通过对工件的加工过程进行测量和分析，确定数控机床各个坐标轴的位置和方向。

4. 数学模型法：通过建立数学模型，对数控机床进行分析和计算，以确定各个坐标轴的位置和方向。

以上这些方法都可以用来确定数控机床坐标轴的位置和方向，但在实际应用中，一般会结合多种方法来进行精确的测量和校准。

只有确保数控机床各个坐标轴的准确性和稳定性，才能保证零件加工的精度和质量，提高生产效率和经济效益。

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