数控机床的坐标轴及各轴确立
如何正确设置数控机床的坐标系
如何正确设置数控机床的坐标系数控机床是一种高精度的机械加工设备，广泛应用于各个行业的制造领域。
正确设置数控机床的坐标系对于保证加工的精度和准确性至关重要。
本文将介绍如何正确设置数控机床的坐标系，以保证加工质量和效率。
首先，正确设置数控机床的坐标系需要了解和确定工件的坐标轴方向和坐标系的原点。
一般来说，数控机床的坐标系是由工件材料的几何特征和加工工艺要求所确定的。
其中，X轴一般指沿着工件的长度方向，Y轴一般指沿着工件的宽度方向，Z轴一般指沿着工件的高度方向。
确定了坐标轴方向后，需要将工件的原点确定为数控机床坐标系的原点。
其次，正确设置数控机床的坐标系还需要进行坐标系的对刀操作。
对刀操作是指确定工件表面相对数控机床坐标系原点的位置。
常用的对刀方法有机械对刀和光电对刀两种方式。
机械对刀是通过零位块等工具进行对刀，并通过机床的代码进行调整。
而光电对刀则是通过光电对刀仪等设备进行对刀，并根据设备的反馈信息进行调整。
无论采用哪种对刀方式，都需要确保工件表面与数控机床的坐标系原点的位置准确重合。
另外，正确设置数控机床的坐标系还包括以下几个方面的内容：刀具的长度补偿、工件的换刀点位置和坐标系的偏移校正。
刀具长度补偿是指根据刀具的实际长度，对数控机床的坐标系进行修正，使得机床在进行加工时可以准确控制刀具的位置。
工件的换刀点位置是指在加工过程中，当需要更换刀具时的机床坐标系位置，需要根据工件的实际尺寸和加工要求在编程时进行设置。
坐标系的偏移校正是指在加工过程中，由于机床和刀具的误差导致加工结果与设计要求不一致时，进行坐标系的调整，以保证加工结果的准确性。
最后，正确设置数控机床的坐标系还需要注意在编程过程中的细节。
在进行加工程序编写时，需要明确工件的尺寸、加工位置和加工顺序，并在程序中正确设置数控机床的坐标系参数。
同时，在进行机床操作时，需要根据加工要求和工件特点选择合适的工艺参数，并进行实时的监测和调整。
总之，正确设置数控机床的坐标系对于保证加工的精度和准确性至关重要。
数控机床坐标轴方向的确定步骤及方法实例
台州亚古机床设备有限公司
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坐标的正向为刀具离开工件的方向。
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。
（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。
（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所示为数控车床的Y坐标。
2.举例
（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。
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/
CNC机床坐标系的确定及工件坐标系
CNC机床坐标系的规定及工件坐标系1进给运动与坐标系数控加工必须准确描述进给运动。
加工过程中，刀具相对工件运动轨迹和位置决定了零件加工的尺寸、形状。
数控加工就是让数控机床按照数控程序所描述的刀具相对工件运动的轨迹进行切削运动，从而加工出零件的表面形状。
把刀具相对工件的进给运动轨迹简称刀轨，数控机床必须确切知道刀轨，编程人员必须准确描述表达刀轨。
刀轨一般由直线段或圆弧段组成，线段起点、终点、交点、切点的位置是表达刀轨的最主要信息。
数学中，点位可以在坐标系里定义为坐标值。
如果在数控机床上规定建立一个笛卡儿直角坐标系的数控机床坐标系，就可以方便地在机床或在工件的图样上描述刀轨。
CNC编程中，使用数字来“翻译”图纸，将图纸的尺寸变成刀轨。
国际数控标准I S0841规定数控机床标准坐标系采用右手笛卡儿坐标系，如图1所示，用右手笛卡儿坐标系来规定数控机床标准坐标系。
图1右手笛卡儿坐标系规定数控机床标准坐标系2机床标准坐标系规定1.机床坐标系基本规定⑴刀具相对工件运动的原则编程人员编程时可以假定机床加工时工件是静止的。
如果能假定刀具是相对于静止的工件进行进给运动，那么，编程人员可以不必考虑具体机床在加工时是刀具移向工件，还是工件移向刀具，可直接依据零件图样，确定机床加工过程及编程。
⑵机床进给运动的名称、方向规定机床进给运动的坐标轴向用X、Y、Z表示。
表示机床进给运动的坐标系中，X，Y，Z轴向的关系符合右手直角笛卡儿坐标系规则，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，所指方向分别为X，Y，Z轴的正方向。
如图1。
围绕平行X、Y、Z旋转坐标轴的圆周进给坐标轴分别用A，B，C表示。
数控机床坐标轴的确定方法
数控机床坐标轴的确定方法
1.坐标系确定。
首先需要确定机床的坐标系，即确定X、Y、Z三个坐标轴的正方向及相对位置关系。
常用的坐标系有直角坐标系、圆柱坐标系和球面坐标系等。
2. 坐标原点确定。
确定坐标原点是确定机床加工工件时的参照点，也是坐标轴的起点。
通常选取工件的某一点作为坐标原点，在加工时以此点为基准进行坐标位置的确定。
3. 坐标轴方向确定。
数控机床的坐标轴方向分为两种：绝对编码和增量编码。
绝对编码是指每个点都有一个固定的坐标值，而增量编码是指每个点的坐标值都是相对于上一个点的位置移动而来。
在确定坐标轴方向时，需要考虑机床的运动方式和加工要求，选择适当的编码方式。
以上是数控机床坐标轴的确定方法，它的正确确定对于机床的加工精度和加工效率有着重要的影响。
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数控车床坐标系
一、基本坐标系机床坐标轴：为简化编程和保证程序的通用性，对数控机床的坐标轴和方向命名制定了统一的标准，规定直线进给坐标轴用X,Y,Z表示，称基本坐标轴。
X,Y,Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔法则确定，如下图所示图中大拇指指向X轴的正方向，食指指向Y轴的正方向，中指指向Z轴的正方向。
小结：机床坐标系坐标轴应遵循的原则运动方向的确定刀具相对与静止工件而运动的原则，且刀具远离工件的方向为坐标轴正方向。
则坐标系用加“’”的字母表示，按相对运动关系，工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反，则有：•+X=-X′ +Y=-Y′ +Z=-Z′•+A=-A′ +B=-B′ +C=-C′确定机床坐标轴的正方向坐标轴方向的确定1、Z轴坐标的运动一般取产生切削力的主轴轴线方向为Z轴方向2、X轴坐标的运动X轴一般位于平行于工件装夹面的水平面内，且垂直于Z轴，车床上是对应刀架的径向移动方向。
3、Ｙ轴坐标的运动Ｙ轴（车床上通常设为虚轴）于Ｘ轴和Ｚ轴一起构成遵循右手笛卡尔坐标系。
确定机床坐标系各坐标轴的具体方位的方法二、坐标系的类型1、机床坐标系以机床原点为坐标原点建立起来的直角坐标系称为机床坐标系。
机床坐标系是机床固有的，它是制造和调整机床的基础，也是设置工件坐标系的基础。
其坐标轴及方向按标准规定，其坐标原点的位置则由各机床生产厂设定，一般情况下，不允许用户随意变动。
刀具运动的参照坐标系机床坐标系2、工件坐标系工件坐标系也称编程坐标系，专供编程时使用，选择工件上的某一已知点为原点，建立一个新的坐标系，称为工件坐标系。
，如下图所示。
工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的坐标系所代替为止。
工件坐标系编制程序所用的参照坐标系机床坐标系和工件坐标系的对比工件坐标系机床坐标系三、各个基本点及关系画龙点睛1、机床原点机床坐标系的原点又称为机床原点或机床零点，这是一个固有的点，通常有机床制造厂确定。
它是数控车床进行加工运动的基准参考点。
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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数控机床的坐标系统
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。
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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。
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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。
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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）
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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。
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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
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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.
数控机床坐标系
Z Y
ZP 0 YP
Y1
X Z1 XP
X1
O
OP Z(ZP) OP
Z X
1
XP
2.机床参考点 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 机床参考点是采用增量式测量的数控机床所 增量式测量 特有的，机床原点是由机床参考点体现出来 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 它是一个硬件点。 点的坐标是已知值。 点的坐标是已知值。 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）。
+X
⑶Y坐标:由右手直角笛卡尔坐标系确定。 坐标:由右手直角笛卡尔坐标系确定。 3.旋转坐标A 3.旋转坐标A、B、C 旋转坐标 分别是围绕X A、B、C分别是围绕X、Y、Z轴的旋转坐标
4.附加坐标系 4.附加坐标系 X、Y、Z坐标系称为主坐标系或第一坐标 其它坐标系称为附加坐标系。 系，其它坐标系称为附加坐标系。 :U、 P、 直线运动 :U、V、W ; P、Q、R :D、 旋转运动 :D、E、F
10.确定车床坐标系 10.确定车床坐标系
前置刀架
后置刀架
11.确定加工中心坐标系 11.确定加工中心坐标系
卧式加工中心 立式加工中心
• 8.数控机床上有一个机械原点，该点 8.数控机床上有一个机械原点 数控机床上有一个机械原点， 到机床坐标零点在进给坐标轴方向上 的距离可以在机床出厂时设定， 的距离可以在机床出厂时设定，该点 称（）。 • A．工件零点 B．机床零点 C．机 床参考点 D．机械原点 • 9.数控机床上工件坐标系的零点可以 9.数控机床上工件坐标系的零点可以 随意设定
不是一个硬件点， 而是一个定义点 在数控车床上，机床原点一般取在卡盘前端 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。 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。 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 数控铣床上 机床原点一般取在X 三个坐标轴正方向的极限位置上。 三个坐标轴正方向的极限位置上。如图所 图中O即为机床原点。 示，图中O即为机床原点。
数控机床的坐标系
（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
数控车床的对刀、坐标系确定及数控加工编程技巧
题目：数控车床的对刀、坐标系确定及数控加工编程技巧毕业论文（设计）任务书论文题目：数控车床的对刀、坐标系确定及数控加工编程巧学号：姓名：专业：数控技术指导教师：系主任：一、主要内容及基本要求：数控车床对刀基本方法，建立合理工件坐标系，要求数控加工可获得精度高、质量德定的产品，因而在机械制造领城得到了越来越广泛的应角，数控编程是应用数控机床进行零件加工的前提，因而如何合理地编制数控程序成为数控加工的关健。
二．重点研究的问题：数控车床虽然加工柔性比普通车床优越，但单就某一种零件的生产效率而言，与普通车床还存在一定的差距。
因此，提高数控车床的效率便成为关键，而合理运用编程技巧，编制高效率的加工程序，对提高机床效率往往具有意想不到的效果。
三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1 论文名称 09年2月23日2 摘要及关键词 09年2月23日3 正文 09年2月28日4 参考文献 09年3月1日5 封面 09年3月2日6 毕业论文任务书 09年3月3日7 学生登记表 09年3月3日四、应收集的资料及主要参考文献资料： 1.车床与车削运动2.刀具材料和切削用量3.数控编程的方法主要参考文献： 1车工工艺与技能训练2 数控机床的编程3 机械制造工艺基础五、文献综述1．车工工艺与技能训练车工工艺是根据技术上先进、经济上合理的原则，研究将毛坯车削合成格工件的加工方法和过程的一门学科，是广大车工人员和科技作者在长期的车削实践中不断总结、长期积累、逐渐升华而成的专业理论知识。
本课程的任务是使学生获得中级车工应具备的专业理论，具体要求如下：（1）了解常用车床的结构、性能和传统，掌握常用车厂的调整方法，掌握车削的有关计算。
（2）了解车工常用工具和量具的结构，熟练掌握其使用方法。
掌握常用刀具的使用方法，能合理地选择切削用量和切削液。
（3）能合理地选择工件饿定位基准和中等复杂工件的装夹方法，掌握常用车床夹具的结构原理。
能独立制定中等复杂工件的车削工艺，并能根据实际情况采用先进工艺。
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。
Produced by Miss Xie
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。
数控机床坐标系机床坐标系确定步骤附方法
数控机床的坐标系机床坐标系的确定步骤及方法在数控编程时，为了描述机床的运动，简化程序编制的方法及保证纪录数据的互换性，数控机床的坐标系和运动方向均已标准化，ISO和我国都拟定了命名的标准。
通过这一部分的学习，能够掌握机床坐标系、编程坐标系、加工坐标系的概念，具备实际动手设置机床加工坐标系的能力。
机床坐标系的确定步骤及方法:（1）机床相对运动的规定在机床上，我们始终认为工件静止，而刀具是运动的。
这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下，就可以依据零件图样，确定机床的加工过程。
（2）机床坐标系的规定标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定。
在数控机床上，机床的动作是由数控装置来控制的，为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动，必须先确定机床上运动的位移和运动的方向，这就需要通过坐标系来实现，这个坐标系被称之为机床坐标系。
例如铣床上，有机床的纵向运动、横向运动以及垂向运动，如下图所示。
在数控加工中就应该用机床坐标系来描述。
图立式数控铣床标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定：图直角坐标系1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90°。
则大拇指代表X坐标，食指代表Y坐标，中指代表Z坐标。
2)大拇指的指向为X坐标的正方向，食指的指向为Y坐标的正方向，中指的指向为Z坐标的正方向。
3)围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示，根据右手螺旋定则，大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向，则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向,见上图。
（3）运动方向的规定增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向，如图所示为数控车床上两个运动的正方向。
图机床运动的方向。
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。
数控加工编程基础(机床坐标第,工艺等)
数控机床的坐标系
5. 4.数控铣床工件坐标系的确定 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，确定坐标系时，一律看作工件静止，刀具产生运动。 Z轴的确定：一般取产生切削力的轴线（即主轴轴线）为Z轴，取刀具
远离工件的方向为Z轴正方向。 X轴的确定：立式数控铣床时，面对立柱，取右手方向为+X方向；卧
数控车床：主轴前端面的中心，即卡盘端面与主轴中心线的交点处 数控铣床：进给行程范围的正极限点处。
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数控机床的坐标系
3.机床原点、参考点和工件原点
机床原点 数控车床：主轴前端面的中心，即卡盘端面与主轴中心线的交点处 数控铣床：进给行程范围的正极限点处。
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数控机床的坐标系
3.机床原点、参考点和工件原点
数控加工工艺
2.数控加工工艺过程的特点 （1）数控加工工艺内容具体、详细 （2）数控加工工艺严密、精确 （3）零件图形的数学处理和编程尺寸设定值的计算 （4）考虑进给速度对零件形状精度的影响 （5）强调刀具选择的重要性 （6）数控加工采用工序集中，其工序内容比普通机床加工的工序 内容复杂 （7）注意干涉问题 （8）程序的编写、校验与修改
式数控铣床：从主轴后端往前看，取右手方向为+X方向。 Y轴的确定：+Y的运动方向，根据X、Z坐标的运动方向，按照右手笛卡
尔坐标系来确定。。
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数控加工工艺
1.数控加工工艺过程 （1）分析图样，确定加工方案 （2）工件的定位与装夹 （3）刀具的选择与安装 （4）编制数控加工程序 （5）试切削、试运行并校验数控加工程序 （6）数控加工 （7）工件的验收与质量误差分析
选取工件原点的原则 能使工件方便地装夹、测量和检验。
(完整版)数控机床坐标系简介
• （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。
事实上，不管是刀具运动还是工件运动，在进行编程计算时， 一律都是假定工件不动，按刀具相对运动的坐标来编程。机床操作 面板上的轴移动按钮所对应的正负运动方向，也应该是和编程用的 刀具运动坐标方向相一致。比如，对立式数控铣床而言，按+X轴移 动钮或执行程序中+X移动指令，应该是达到假想工件不动，而刀具 相对工件往右(+X)移动的效果。但由于在X、Y平面方向，刀具实际 上是不移动的，所以相对于站立不动的人来说，真正产生的动作却 是工作台带动工件在往左移动(即+X'运动方向)。若按+Z轴移动钮， 对工作台不能升降的机床来说，应该就是刀具主轴向上回升；而对 工作台能升降而刀具主轴不能上下调节的机床来说，则应该是工作 台带动工件向下移动，即刀具相对于工件向上提升。
工件坐标 系原点
车床的工件原点一般设在主轴中心线上，多定在工件的左端面或 右端面。铣床的工件原点，一般设在工件外轮廓的某一个角上或工件 对称中心处，进刀深度方向上的零点，大多取在工件表面。对于形状 较复杂的工件，有时为编程方便可根据需要通过相应的程序指令随时 改变新的工件坐标原点；对于在一个工作台上装夹加工多个工件的情 况，在机床功能允许的条件下，可分别设定编程原点独立地编程，再 通过工件原点预置的方法在机床上分别设定各自的工件坐标系。
工件坐标系 原点
机床坐标系 原点
二、数控机床坐标系确定原则
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。 反过来，如果假设当工件运动时，在坐标轴符号上加“′”表示。
数控编程基础系列教程
一、数控机床的坐标系关于数控机床的坐标轴和运动方向，ISO组织对作了统一的规定，并制订了ISO841标准；这与我国有关部门制定的相应标准JB3051-82相当。
（一）坐标轴及运动方向的规定1.机床上一个直线进给运动或一个圆周进给运动定义一个坐标，其中直线进给运动坐标轴为X、Y、Z轴，称为基本坐标轴，它们之间符合右手定则；围绕X、Y、Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别为A、B、C轴，它们之间符合右手螺旋定则。
2.刀具相对运动，工件相对静止原则不同机床的进给运动部件不同，有的机床是刀具做实际的进给运动，如车床；有的是工作台带着工件做实际的进给运动，如铣床。
机床坐标轴的正向规定前提：假定工件静止，刀具相对于工件作进给运动；如要表示刀具固定，工件运动的坐标，则用X′ Y′ Z′ A′ B′ C′来表示。
按相对运动关系，由于工件运动方向与刀具运动方向相反，所以有：+X= -X′+Y= -Y′ +Z= -Z′+A= -A′ +B= -B′ +C= -C′3.附加坐标轴X 、Y、 Z 基本坐标系又称第一坐标系，它表示最靠近主轴的坐标系。
此外，若有平行于基本坐标系、稍远于主轴的坐标系称为第二坐标系，其坐标轴用U、V、W轴表示，称为扩展轴，它们分别平行于X 、Y、 Z轴。
若还有平行于基本坐标系、更远于主轴的坐标系称为第三坐标系，其坐标轴用P、 Q、R轴表示，它们也分别平行于X 、Y、 Z轴。
同理，A、B、C 称为第一回转坐标系；若有其它回转运动轴则用D轴、E 轴、F轴表示。
（二）数控机床坐标轴的确定：1. Z坐标轴A.对于有且只有一个主轴的机床，则规定平行于机床主轴的坐标轴为Z坐标轴；Z轴正方向是假定工件不动，刀具远离工件的方向；B.若机床上没有主轴，则规定垂直于工件装夹面的坐标轴为Z轴；C.若机床上有几根主轴：则规定选垂直于工件装夹面的一根主轴作为主要主轴，Z轴即为平行于主要主轴的坐标轴。
2. X坐标轴： X坐标轴都是水平的A. 对于刀具旋转的机床若Z轴是垂直的(立式机床)，则规定从主轴向立柱看去，X轴正方向指向右边；若Z轴是水平的(卧式机床)，则规定从主轴(刀具)的后端向工件看去，X轴正方向指向右边。
数控机床的坐标轴及各轴确立
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
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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
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。
龙门式轮廓铣床
Y坐标轴
利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法 则，确定Y坐标的正方向。
✓右手定则：大姆指指向+X，中指指向+Z，则+Y方向为 食指指向 ✓右手螺旋法则：在X Z平面，从Z至X，姆指所指的方向 为+y。
立、卧式数控铣床
+Z
+Y
+Z
+X
+X/
+Y
龙门数控铣床
+Z +Y +X/
Z坐标轴
对于铣床、镗床、钻
+Z
床等是带动刀具旋转
的轴；
铣床+z轴
Z坐标轴
车床、磨床等是 带动工件旋转的轴,其 方向是平行于主轴轴 线，远离工件方向为 正方向。
车床Z轴方向的确定
X坐标轴
定义： X轴为水平方向且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。 正方向：取刀具远离工件的方向为正方向
X坐标轴
对于工件旋转的机床 （如车床、磨床等）， X坐标是工件的径向 且平行于横向拖板， 刀具远离回转中心 是正向。
+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
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/
X坐标轴
对于刀具旋转的机床
（如铣、钻、镗床）
+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
+Z
+Y +C/
+X/
+Z
+A +C/
+X/
+Y
立式5轴数控铣床的坐标系
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。
主坐标或第一坐标系：X、Y、Z 第二组附加坐标：U、V、W 第三组附加坐标：P、Q、R 旋转坐标：D、E
+Z
+X/
+Y
立式5轴数控铣床的坐标系
Z X
立式车床的坐标系
卧式铣床的坐标系
Y
Z
X
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
+Y
+Y
+B
¡ +Z ¯
¡
+X ¯
+X
+X +Y+Z
+C
+A
+Z
¡ +Y ¯
+A +B
+C
+X
+Z
A、B、C旋转坐标轴
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）
b．对于双立柱机床（如 龙门机床），当站在操作台 一侧从主轴向左侧立柱看时 ，X轴的正方向指向右边。
+Z +X/
龙门式机床
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） b．对于双立柱机床（如 龙门机床），当站在操作台 一侧从主轴向左侧立柱看时 ，X轴的正方向指向右边。
笛卡尔直角坐标系统
刀具运动坐标与工件运动坐标
编程时 采用
刀具与 工件间 的相对 运动方 式
刀具相对于工件运动 字母不带“ ′”的坐标表示工件固 定、刀具运动的坐标
+X = −X’ +Y = −Y’ +Z = −Z’ +A = −A’
+B = −B’ +C=−C’
工件相对于刀具运动 字母带“ ′”的坐标表示工件运动、 刀具固定的坐标
右手直角坐标系（笛卡尔坐标系）
X、Y、Z直线进给坐标系按右手定则规定
伸出右手的拇指、食指和中指，并 互成90度，拇指代表X坐标轴，食 指代表Y坐标轴，中指代表Z坐标 轴，拇指、食指和中指的指向分别 代表X、Y、Z坐标轴的正方向。
+Y
+B +Y
+C +Z
+X
+X
+X、+Y或+Z
+A +A、+B 或 +C
+Z +W+Aຫໍສະໝຸດ +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
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祝您成功！