数控机床坐标轴方向的确定步骤及方法实例
数控全面培训教程---数控机床的坐标系及编程规则与数控铣床(加工中心)基本操作(课题三)幻灯片PPT
(二)数控铣床仿真软件的工作窗口
数控铣仿真软件 工作窗口分为: 标题栏区、 菜单区、 工具栏区、 机床显示区、 机床操作面板区、 数控系统操作区。
1．菜单区 菜单区包含:
文件、 查看、 帮助三大菜单。
2．工具栏区 〔1〕横向工具栏
〔2〕 纵 向 工 具 栏
3．常用工具条说明
〔1〕添加刀具〔如教材图4.3所示〕：输入刀具号→输 入刀具名称→可选择端铣刀、球头刀、圆角刀、钻头、 镗刀→可定义直径、刀杆长度、转速、进给率→选确 定,即可添加到刀具管理库。
3、一个完整的加工程序由哪些局部组成？
二、新课的教学内容
(一)数控铣床〔加工中心〕仿真软件系统的 进入和退出
1、进入数控铣床〔加工中心〕仿真软件 翻开电脑，单击或双击图标 ，那么屏幕显示 教材图4.1所示。单击FANUC数控铣仿真，即进入 FANUC数控铣仿真操作。
2、退出数控铣床仿真软件 单击屏幕右上方的图标 ，那么退出数控铣 仿真系统。
16
坐标旋转有效
16
坐标旋转取消
09
深孔钻循环
09
左旋攻丝循环
09
精镗循环
09
固循环取消/外操作功能取消
09
钻、锪镗循环或外操作功能
09
钻孔循环或反镗循环
09
深孔钻循环
09
攻丝循环
09
镗孔循环
09
镗孔循环
09
背镗循环
09
镗孔循环
09
镗孔循环
03
绝对值编程
03
增量值编程
00
设坐标系最大主轴速度控制
00
〔2〕添加到主轴〔如教材图4.4所示〕：在刀具数据库 里选择所需刀具，如01刀→按住鼠标左键拉到机床刀 库上→添加到刀架上,按确定。
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。
数控机床坐标轴和运动方向
五、数控机床坐标轴和运动方向 JB3051—82《数字控制机床坐标和运动方向的命名》 的标准，对数控机床的坐标和运动方向作了明文规定。 1．坐标和运动方向命名的原则 ． 永远假定刀具相对于静 止的工件坐标系而运动。 2．标准坐标系（机床坐标 ．标准坐标系（ 系）的规定 右手直角迪卡儿坐标系 如图所示。 如图所示。大拇指的方向为 轴的正方向，食指为Y X轴的正方向，食指为Y轴的 正方向。 正方向。
3．运动方向的确定 ． （1）正方向：是增大工件和刀具之间的距离的方向。 ）正方向：是增大工件和刀具之间的距离的方向。 （2）移动坐标方向的确定： ）移动坐标方向的确定： 1） Z坐标 ：由传递切削力的主轴所决定，与主轴轴 ） 坐标 由传递切削力的主轴所决定， 线平行的坐标轴即为 坐标轴即为Z坐标 线平行的坐标轴即为 坐标 。 2） X坐标 ：规定 坐标为水平方向，且垂直于Z轴并 ） 坐标 规定X坐标为水平方向，且垂直于Z 坐标为水平方向 平行于工件的装夹面。 平行于工件的装夹面。 3） Y坐标：Y坐标轴垂直于 、Z坐标轴，其运动的 ） 坐标 坐标： 坐标轴垂直于 坐标轴垂直于X、 坐标轴 坐标轴， 正方向根据X和 坐标的正方向 坐标的正方向， 正方向根据 和Z坐标的正方向，按照右手直角迪 卡儿坐标系来判断。 卡儿坐标系来判断。
4．绝对坐标系与增量（相对）坐标系 ．绝对坐标系与增量（相对） （1）绝对坐标系 刀具（或机床）运动轨迹的坐标值 是以相对于固定的坐标原点O给出的，即称为绝对坐标 。该坐标系为绝对坐标系。如图2-8a所示，A、B两点 的坐标均以固定的坐标原点O计算的，其值为：XA=10 ，YA=20，XB=30，YB=50。
图2-8 绝对坐标与增量坐标 a）绝对坐标 b）增量坐标
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/
数控机床坐标轴的方向与判断
数控机床坐标轴的方向与判断（五轴）1 五轴坐标轴的判断与方向。
数控五轴常指的是三个直线轴和两个旋转轴，即X 、Y 、Z直线轴。
两个旋转轴是A、B轴或者是两个A、C轴或者是两个B、C轴。
我国标准JB3051—82规定：数控机床直线运动的坐标轴X、Y、Z，规定为右手笛卡尔坐标系。
（ISO 国际标准化组织也规定是手笛卡尔坐标系）其各轴的方向根据下图1-1与1-2判断1-11-2根据规定Z坐标一般有传递动力的主轴来规定的，即平行于机床主轴的坐标轴为Z轴。
远离工件的方向为正方向。
再根据右手笛卡尔坐标判断X轴为水平方向与工件平行，且垂直于Z轴。
剩下的那个就是Y轴。
X、Y轴的正方向都是远离工件。
那么绕着X轴旋转的轴就是A轴。
根据右手大拇指指向X轴的正方向，弯曲的四指就是旋转轴的正方向。
同理绕着Y轴旋转轴就是B轴, 绕着Z轴旋转轴就是C轴。
2旋转轴的种类。
五轴分为摇篮式和摆头式下面主要是介绍摇篮式五轴的旋转轴方向。
根据旋转的方式不同，其判断的方法也不同，本人使用过摇篮式五轴，用的是HEIDENHAIN系统。
操作面板如下：在这个操作面板上，数字2指的就是C+轴键，如果按C+根据1-2图的指是判断C轴应在XY平面内逆时针旋转，但是实际上C轴是顺时针旋转，这跟图1-2的判断是相反的，这是为什么。
这是因为跟机床有关（选择的软件有关）。
HEIDENHAIN530系统确定旋转轴手动定位的旋转方向。
TNC 不能倾斜工件坐标系，只摆动旋转轴（与机床有关）。
如果需要确定机床轴旋转方向，适用以下条件：铣头旋转轴，用右手规则。
工作台旋转轴，用左手规则。
左手规则：将左手拇指指向围绕直线轴旋转的正方向。
掌心略微弯曲：手指方向为工作台旋转轴正旋转方向。
举例：用B 轴铣头和C 轴工作台加工TNC 需使B 轴铣头摆动和C 轴工作台顺时针转动45°。
B+45: 铣头旋转轴，用右手规则C+45: 工作台旋转轴，用左手规则这说明旋转轴的判断跟机床所用系统和选装的软件有关。
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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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。
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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。
数控车床980T系统对刀分X轴、Z轴两个方向
一、数控车床980T系统对刀分X轴、Z轴两个方向1、X轴对刀步骤把坐标系原点设在零件端面上（1）、启动机床，用手轮方式将刀具移动至靠近工件外圆面位置，“注”（使用手轮进给倍率为0.1的速度）。
（2）、将主轴正转，刀具以手轮进给倍率为0.01的速度进行外圆碰刀，后Z 轴正向退出，X轴在相对坐标进行清零，X轴进刀（进刀量在0.2mm左右），再Z轴往负方向进行外圆车削（以手轮进给倍率为0.001的速度、车削外圆长度大约为10mm左右）。
（此时注意车削完后X轴不能动，只能把Z轴往正方向退出）。
（3）、停机（用游标卡尺）测量工件车削后外圆的直径。
（4）、将系统操作面板切换至录入方式（MDT）方式界面，输入“G50X20.0”（在这里X20.0是指工件车削后测量出的尺寸）。
（5）、同时在录入方式下执行该值--按下“循环启动键”（6）、X轴对刀完成，把刀具退开。
2、Z轴对刀步骤（1）、启动机床，用手轮方式将刀具移动至靠近工件端面位置，“注”（使用手轮进给倍率为0.1的速度）。
（2）、将主轴正转，刀具以手轮进给倍率为0.01的速度进行端面碰刀，后X 轴正向退出，Z轴在相对坐标进行清零，Z轴进刀（进刀量在0.1mm左右），再X轴往负方向进行端面车削(车完整个端面)。
（此时注意车削完后Z轴不能动，只能把X轴往正方向退出）。
（3）、将系统操作面板切换至录入方式（MDT）方式界面，输入“G50Z0”（在这里Z0是指工件车削后端面位置）。
（4）、同时在录入方式下执行该值--按下“循环启动键”（5）、Z轴对刀完成，把刀具退开。
3、验正坐标的步骤（1）、在录入方式下：输入G00 X50.0 Z0 T0101（注：在这里X值是输入大于工件毛坯直径为原则、T0101是指该刀具处于的刀号位置）（2）、输入完后：把刀具用手动方式远离工件、同时把控制G00速度的倍率开关调到最慢状态（为F0）（3）、各步骤进入安全位置后：再按下“循环启动键“使刀具慢速接近工件原点。
《数控机床的坐标系》课件
CONTENTS 目录
• 数控机床坐标系概述 • 机床坐标系的设定 • 工件坐标系的设定 • 数控机床坐标系的应用 • 数控机床坐标系的未来发展
CHAPTER 01
数控机床坐标系概述
数控机床坐标系的定义
01
数控机床坐标系是用来确定机床 各运动部件的位置和运动的坐标 系，是数控编程和加工的基础。
复合化
为了满足复杂零件的加工需求，未来数控机床坐标系将更加复合化， 能够实现多轴联动加工。
数控机床坐标系的新技术应用
物联网技术
通过物联网技术，数控机床坐标系可以实现远程监控、数据实时 采集和传输等功能，提高加工效率和精度。
增材制造技术
增材制造技术为数控机床坐标系提供了新的加工方式，可以实现复 杂结构的快速制造。
，确定刀具在坐标系中的位置和运动轨迹。
加工参数设置
03
在编程过程中，需要设置加工参数，如切削速度、进给速度等
，这些参数与坐标轴的运动密切相关。
数控机床坐标系在故障诊断中的应用
01
02
03
故障定位
当数控机床出现故障时， 可以通过分析坐标轴的位 置和运动轨迹，快速定位 故障原因。
故障排除
根据故障定位结果，可以 针对性地进行维修和调整 ，排除故障。
实用性原则
坐标系设定应满足加工需求， 便于工人操作。
简便性原则
坐标系设定应尽量简单，减少 操作难度。
扩展性原则
为未来设备升级或扩展预留空 间。
机床坐标系的设定步骤
确定原点位置
根据工件加工需求和设备布局，选择一个固 定的位置作为机床坐标系的原点。
校准坐标轴精度
使用标准量具对各坐标轴进行校准，确保其 精度满足加工要求。
数控机床坐标系
Y坐标轴根据X、Z坐标轴，按照 右手直角笛卡尔定则 确定
4、各坐标轴的正方向为 增加刀具和工件之间距离 的方向
作业
1、如何确定坐标轴 运动方向？
2、上网搜索，了解 数控铣床的坐标系
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。
工件坐标系 原点
机床坐标系 原点
知识点二：数控坐标系的组成
X轴 Y轴 Z轴 原点
知识点三：数控机床坐标系确定
方法
右手笛卡尔坐标系
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。
利用右手直角笛卡尔坐标 系判定下列第三轴的方向
X
Z O
（1）
Z Oቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
X （2）
知识点三：数控机床坐标系确定
原则
3 2 1
知识点四：坐标轴运动方向的确定
Z坐标轴的运动由传递切削力的主轴决定，其正方向为
增加刀具和工件之间距离的方向。
X坐标轴的运动是水平的，它平行于工件装夹面。
Y坐标轴根据X、Z坐标轴，按照右手直角笛卡儿坐标系
确定。
1、机床坐标系 是机床固有的坐标系，是确定刀具（刀架）或工件（工作台） 位置的参考系。
2、确定数控机床坐标系时总是假设 工件 固定，刀具 相对运动。标准坐标系采用
右手直角笛卡尔定则 最后 判定Y轴
判断，直线坐标轴X、Y、Z的判定顺序是：先Z轴，再x轴，
3、Z坐标轴的运动是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；X坐标轴的运动是水平的，它平行于 工件装夹面；
数控机床坐标系
数控机床的坐标系及相关点
数控机床的坐标系及相关点
六、工件坐标系： 工件坐标系： 工件坐标系是用来确定工件几何形体上各要素的位置而 设置的坐标系，工件原点的位置是人为设定的，它是由编 程人员在编制程序时根据工件的特点选定的，所以也称编 程原点。 数控车床加工零件的工件原点一般选择在工件右端面、 左端面或卡爪的前端面与Z 左端面或卡爪的前端面与Z轴的交点上。是以工件右端面 与Z轴的交点作为工件原点的工件坐标系。 同一工件，由于工件原点变了，程序段中的坐标尺寸也 随之改变。因此，数控编程时，应该首先确定编程原点， 确定工件坐标系。编程原点的确定是在工件装夹完毕后， 通过对刀确定。
数控机床的坐标系及相关点
七、对刀 在数控加工中，工件坐标系确定后，还要确定刀具的刀 位点在工件坐标系中的位置。即常说的对刀问题。数控机 床上，目前，常用的对刀方法为手动试切对刀。 在数控加工中，工件坐标系确定后，还要确定刀具的刀 位点在工件坐标系中的位置。即常说的对刀问题。数控机 床上，目前，常用的对刀方法为手动试切对刀。 数控车床对刀方法基本相同，首先将工件在三爪卡盘上 装夹好之后，用手动方法操作机床，具体步骤如下：
数控装置上电时并不知道机床零点，为了 正确地在机床工作时建立机床坐标系，通 常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机 床参考点（测量起点），机床起动时，通 常要进行机动或手动回参考点，以建立机 床坐标系。
数控机床的坐标系及相关点
三、机床参考点： 机床参考点： 用R表示，它是机床制造厂在机床上用行程开关设置的一个物理位 置，与机床原点的相对位置是固定的，机床出厂前由机床厂精密测量 确定的。 机床坐标系原点或机床零点是通过机床参考点间接确定的，机床参 考点是机床上的一个固定点，其与机床零点间有一确定的相对位置， 一般设置在刀具运动的X 一般设置在刀具运动的X、Z正向最大极限位置。在机床每次通电之 后，工作之前，必须进行回机床零点操作，使刀具运动到机床参考点， 其位置由机械档块确定。这样，通过机床回零操作，确定了机床零点， 从而准确地建立机床坐标系，即相当于数控系统内部建立一个以机床 零点为坐标原点的机床坐标系。机床坐标系是机床固有的坐标系，一 般情况下，机床坐标系在机床出厂前已经调整好，不允许用户随意变 动。
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
数控机床的坐标系机床坐标轴方向的确定
数控机床的坐标系机床坐标轴方向的确定1．坐标轴的命名及方向为方便数控加工程序的编制以及使程序具有通用性，目前国际上数控机床的坐标轴和运动方向均已标准化。
我国也于1982年颁布了JB3051-82《数控机床的坐标和运动方向的命名》标准。
标准规定，在加工过程中无论是刀具移动，工件静止，还是工件移动，刀具静止，一般都假定工件相对静止不动，而刀具在移动，并同时规定刀具远离工件的方向作为坐标轴的正方向。
直线运动的坐标轴采用右手直角笛卡尔坐标系统，如图3-1所示。
大拇指指向为X轴的正方向，食指指向为Y轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。
三个坐标轴互相垂直。
此外，当数控机床直线运动多于三个坐标轴时，则用U、V、W轴分别表示平行于X、Y、Z轴的第二组直线运动坐标轴，用P、Q、R分别表示平行于X、Y、Z轴的第三组直线运动坐标轴。
旋转运动的坐标轴用右手螺旋定则确定，用A、B、C分别表示绕X、Y、Z轴的旋转运动，转动的正方向为四指的方向，A、B、C以外的转动轴用D、E表示。
2．数控机床坐标轴的确定方法（1）Z轴的确定在确定数控机床坐标轴时，一般先确定Z轴，后确定其它轴。
通常将传递切削力的主轴轴线方向定为Z坐标轴。
当机床有几个主轴时，则选一个垂直于工件装夹面的主轴为Z轴；如果机床没有主轴，则Z轴垂直于工件装夹面。
同时规定刀具远离工件的方向作为Z轴正方向。
（2）X轴的确定 X轴平行于工件装夹面且与Z轴垂直，通常呈水平方向。
对于工件旋转类的机床（如数控车床、外圆磨床等），X轴方向是在工件的径向上，且平行于横滑座。
X轴的正方向取刀具远离工件的方向。
对于刀具旋转类机床，如果Z轴是垂直的，则面对刀具主轴向立柱方向看，X轴的正方向为向右方向。
如果Z轴是水平的，则从刀具主轴后端向工件方向看，X轴的正方向为向右方向。
（3）Y轴的确定X、Z轴的正方向确定后，Y轴可按图1所示的右手直角笛卡尔直角坐标系来判定。
图1 右手直角笛卡尔坐标系（4）旋转或摆动轴确定旋转或摆动运动中A、B、C的正方向分别沿X、Y、Z轴的右螺旋前进的方向。
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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)
本文由冷镦机 风机盘管 联合整理发布。