6 坐标系及工件坐标系的建立
工件坐标系的标定流程
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1. 安装工件。
将需要标定的工件牢固地安装在支撑平台上。
六点法定义工具坐标系的步骤
六点法定义工具坐标系的步骤一、引言在工程领域中，工具坐标系是一种基本的坐标系，用于定义工具或工件在机床上的位置和姿态。
通过建立工具坐标系，可以准确描述机床中工具的位置、方向和姿态，从而实现精确的加工和定位。
本文将介绍以六点法定义工具坐标系的步骤，以帮助读者更好地理解和应用这一方法。
二、确定基准点确定基准点是定义工具坐标系的第一步。
基准点是工具坐标系的原点，通常选择机床上的一个固定点作为基准点。
在选择基准点时，需要考虑其稳定性和易于测量的特点。
三、确定X轴方向确定X轴方向是定义工具坐标系的第二步。
X轴是工具坐标系的一个重要方向，它通常与机床上的一个固定轴线平行。
在确定X轴方向时，可以选择机床上的一个固定轴线，如工作台的移动方向。
四、确定Z轴方向确定Z轴方向是定义工具坐标系的第三步。
Z轴是工具坐标系的另一个重要方向，它垂直于X轴和Y轴。
在确定Z轴方向时，可以选择机床上的一个固定轴线，如主轴的旋转轴线。
五、确定Y轴方向确定Y轴方向是定义工具坐标系的第四步。
Y轴是工具坐标系的剩余方向，它与X轴和Z轴垂直。
在确定Y轴方向时，可以选择机床上的一个固定轴线，如机床的进给方向。
六、确定坐标正负方向确定坐标正负方向是定义工具坐标系的最后一步。
在确定坐标正负方向时，需要考虑工具坐标系与机床坐标系之间的转换关系。
通常情况下，X轴正方向指向机床坐标系的正方向，Y轴正方向与机床坐标系的正方向相同，而Z轴正方向则与机床坐标系的负方向相反。
通过以上六个步骤，就可以完整地定义一个工具坐标系。
在实际应用中，可以通过测量和计算来确定工具坐标系的各个参数，如基准点的坐标和坐标轴的方向。
定义好工具坐标系后，就可以根据需要进行加工和定位，实现精确的工艺要求。
总结通过以上六点法定义工具坐标系的步骤，可以准确地描述工具或工件在机床上的位置和姿态。
这一方法在工程领域中得到广泛应用，对于实现精确的加工和定位非常重要。
在实际应用中，需要仔细选择基准点和确定坐标轴的方向，以确保工具坐标系的准确性和稳定性。
建立工件坐标系的步骤
建立工件坐标系的步骤一、确定基准面和基准点：基准面是建立坐标系的参考平面，通常选择工件上便于加工的平面作为基准面。
基准点是基准面上的确定点，用来确定坐标系的位置。
确定基准面和基准点后，可以用辅助工具（如划线底板、平行仪等）将基准点标记在基准面上。
二、确定坐标轴的方向和顺序：坐标轴是建立坐标系的基准线，它决定了工件坐标系的方向。
常用的坐标轴有X轴、Y轴和Z轴。
在确定坐标轴的方向时，需要考虑三个方向上的运动，以便确保机床能够满足加工的要求。
在确定坐标轴的顺序时，一般采用右手定则，即拇指指向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。
三、确定坐标轴的起点和单位：坐标轴的起点是确定坐标系原点的位置，通常选择工件上的其中一明显特征点作为坐标轴的起点。
确定起点后，需要确定坐标轴的单位，即每单位长度所代表的数值。
常用的单位有毫米、厘米和英寸等。
四、绘制坐标系图像：在机械加工过程中，必须将工件坐标系的信息传达给机床控制系统，以便于机床按照给定的坐标进行加工。
绘制坐标系图像是传达坐标系信息的一种常用方式。
绘制坐标系图像时，需要将基准面、基准点、坐标轴方向和起点等信息准确地表示出来。
五、校验坐标系的准确性：建立好的工件坐标系需要经过校验，以确保其准确性。
校验的方法有很多种，一般可以通过测量工件上的几何要素（如尺寸、角度、位置等）来验证坐标系的正确性。
如果测量结果与设计要求相符，则可以认为建立的工件坐标系准确无误。
一般来说，建立工件坐标系的步骤可以概括为：确定基准面和基准点，确定坐标轴的方向和顺序，确定坐标轴的起点和单位，绘制坐标系图像，校验坐标系的准确性。
通过按照以上步骤进行操作，可以确保建立的工件坐标系准确无误，以便机床能按照给定的坐标进行准确的加工。
工件坐标系设定
通过改变外部原点偏置量或工件原点偏置量，就可以改变在G54～G59中指定 的6个坐标系位置。 改变外部工件原点偏置量或工件原点偏置量的方法有下列两种： ● 利用MDI 面板的方法 ● 利用程序的方法（使用可编程数据输入G代码或者工件坐标系设定G代码)
G10改变工件坐标系G54～G59
工件坐标系设定的方法（对刀）
偏移量
Z+ 工件原点
常见对刀方法 z试切法 z塞尺、标准棒 z寻边器 z杠杆表
Y+
X+
G54-G59工件坐标系设定界面
外部工
X+
件原点
偏置
MDI 面板分别进行： X0 测量 Y0 测量 Z0 测量
测量工件原 点偏置量
例：O0001;
工件坐标系使用案例
N001 G54; 接通电源时，选择G54 N002 G90G01X0Y0F1000;移动到G54程序原点
N003 G91G00X_Y_;
（加工程序）
N022 G55; 指令G55，刀具不移动 N023 G90G01X0Y0F1000;移动到G55程序原点 N024 G91G00X_Y_;
（加工程序）
N042 G56; 指令G56，刀具不移动 N043 G90G01X0Y0F1000;移动到G56程序原点 N044 G91G00X_Y_;
●把刀具移动到程序原点，把A点设
A
为工件原点时：
G92 X0 Y0 ；
设定工件坐标系(T系列）
设定工件坐标系(T系列）
格式: ห้องสมุดไป่ตู้50 X_ Z_ ;
工件原点设在卡盘的中心：
G50 X128.0 Z375.0（直径指定）
工件原点设定在工件右侧端面上：
六点法定义工具坐标系的步骤
六点法定义工具坐标系的步骤一、引言工具坐标系是机械加工中常用的一种坐标系，通过将工具相对于工件的位置和姿态信息转换为坐标系的形式，使得机床能够精确控制工具的运动。
本文将介绍使用六点法来定义工具坐标系的步骤。
二、什么是六点法六点法是一种常用的方法，通过测量工具相对于工件的六个位置点的坐标，来确定工具坐标系的位置和姿态。
这六个位置点通常是工件上的特征点或者夹具上的标记点。
三、准备工作在使用六点法定义工具坐标系之前，需要进行一些准备工作。
首先，确保测量工具的精度和稳定性，以保证测量结果的准确性。
其次，选择合适的测量工具，如测量卡尺、测量仪器等。
最后，确定测量的位置点，并在这些位置点上进行标记，以便后续测量。
四、测量位置点在确定好位置点后，需要使用测量工具对这些位置点进行测量。
通常使用的测量工具有测量卡尺、激光测距仪、三坐标测量机等。
对于每个位置点，需要测量其在坐标系中的三个坐标值，并记录下来。
五、计算工具坐标系的位置和姿态在完成位置点的测量后，需要进行计算，以确定工具坐标系的位置和姿态。
这可以通过矩阵运算来实现。
首先，将测量得到的位置点坐标值转换为矩阵形式。
然后，使用最小二乘法或其他适当的方法，拟合得到工具坐标系的位置和姿态。
六、验证工具坐标系的准确性在确定了工具坐标系的位置和姿态后，需要进行验证，以确保其准确性。
可以选择一些额外的位置点，进行测量和计算，比较计算结果和测量结果的误差。
如果误差较小，则说明工具坐标系的定义是准确的。
七、总结通过六点法定义工具坐标系的步骤包括准备工作、测量位置点、计算工具坐标系的位置和姿态以及验证准确性。
这种方法简单易行，可以在机械加工中广泛应用。
使用六点法定义工具坐标系能够提高机床的精确控制能力，从而提高加工质量和效率。
设置工件坐标系的三种方式
设置工件坐标系的三种方式设置工件坐标系，这可是个重要话题哦！我们说到坐标系，很多人可能会想，这不就是画个十字架吗？其实呢，里面的学问可大了去了！想想啊，咱们在车间里，工件就像一颗颗小星星，而坐标系就是那把导航的“北斗”，没有它，咱们可就迷路了！今天就来聊聊设置工件坐标系的三种方式，轻松点，别紧张，咱们慢慢来。
首先第一种，绝对坐标法。
简单来说，就是用一个固定的点作为基准，然后所有的测量都围绕着这个点转。
这就像咱们的家，每次出门前，咱们都知道自己是从家出发的。
只要一有方向，咱就能到达目的地，明白吗？在车间里，这种方式尤其常见，工件的位置就像家里的沙发，固定不动，别的地方都围绕着它转。
这个方法啊，特别适合大型工件，稳稳当当，不容易出错。
只要确保你的基准点没问题，整个工件的定位就能一帆风顺。
咱们聊聊相对坐标法。
这种方式就有点意思了，想象一下，你在朋友家，想要描述你的位置。
你不会说“我在街口的那棵树旁”，而是会说“我在你沙发右边那块儿。
”这就叫相对！在车间里也是一样，工件的位置是基于另一个物体的。
这种方法灵活得很，就像咱们日常生活中，随时随地都能换个视角，随时调整自己的位置。
小巧灵活，特别适合那些小件工件，定位起来得心应手。
然后咱们说说混合坐标法。
这种方法就像一顿丰盛的火锅，里面什么都有，既有绝对坐标的稳定，又有相对坐标的灵活。
这就好比在一个大聚会上，既有长辈坐在上座，又有小朋友在角落里嬉戏。
混合坐标法呢，能够同时使用绝对和相对的优点。
它适合那些复杂的工件，咱们可以根据实际需要随时调整。
这种方式就像一个老练的指挥家，随时能掌握全局，控制得当，最终把每一个音符都演绎得淋漓尽致。
每一种坐标系设置的方法都有自己的特点，就像每个人都有自己的脾气。
有的方式稳重如山，有的则灵活自如，咱们要根据实际情况来选择。
比如说，在生产线上，速度和准确度是关键，这时候选择绝对坐标法就特别合适。
而如果咱们在做一些小批量、多品种的生产，使用相对坐标法就能提高效率。
数控加工程序编制之建立工件坐标系
自动加工工件。
检查
1．加工前，轨迹模拟检验程序、检查工件坐标系建 立正确与否。
2．在工件加工过程中，工件首次加工时，正常切削 工件前，必须用单段方式运行程序，且切入工件 而且切削正常后，方可取消单段运行方式。
课程简介
课程宗旨
➢ 掌握数控加工工艺的基础知识。 ➢ 掌握编制数控程序的基本方法。 ➢ 掌握数控仿真的基本操作。
主要内容
➢ 数控车床程序编制 ➢ 数控铣床程序编制 ➢ 加工中心程序编制
课程简介
教学方式
➢ 任务驱动 ➢ 自主学习 ➢ 团队教学
考核方法
➢ 期末考试 ➢ 项目考核（共同制定考核方案）
课程特点与学习方法
3．加工完后，看工件的形状是否正确、测量尺寸是 否合格
总结、评价与提升
➢ 问题 ➢ 评价 ➢ 拓展 ➢ 进一步思考 ➢ 整理实训报告 ➢ 预习
问题
评价
➢自我评价 ➢教师评价
拓展
切断保证总长度
目测右刀尖靠近圆柱和倒角的交线，但在交线的左侧。（操作手轮） 记下此处显示的Z坐标。
向左移动刀具等于或大于13，试切，测量工件长度 退刀后，向右移动刀具，保证切断后的长度为零件的长度即58，切断
工件坐标系建立的方法 1) G50 X_Z_;
X、Z值分别为刀尖（刀位点）起始点相对工件原点的X向和Z向 坐标，注意X应为直径值。
2）G54
3）刀具偏移值
T0101
改变方法时，G54、 刀补界面等先清零 再执行回零操作。
刀具偏移值T0101对刀法
Z向对刀
将刀具移至工件端面，切端面，沿X向退刀至安全位置，按机床操作面 板上的OFFSETSETTING按钮
六点法设置工具坐标系的步骤
六点法设置工具坐标系的步骤工具坐标系是在机械制造和工业生产中常用的一个概念，它能够帮助我们确定工具在不同位置的准确位置和姿态。
在实际操作中，为了保证工具坐标系的准确性，我们可以使用六点法来设置工具坐标系。
本文将介绍使用六点法设置工具坐标系的步骤。
第一步：选择合适的标定工件在进行工具坐标系标定之前，我们需要选择一个合适的标定工件。
这个工件应当具有明确的平面和上下表面，便于我们在标定时确定关键点的位置。
同时，工件的尺寸也要符合我们的要求，确保标定结果的准确性。
第二步：固定标定工件在进行标定之前，我们需要将标定工件固定在机器台面上。
可以使用螺丝、夹具等方式将工件稳固地固定在机器上，确保其位置和姿态不会改变。
第三步：确定关键点位置关键点是在标定过程中用来确定工具坐标系原点和方向的点。
我们需要选择至少六个关键点，并确保它们分布在标定工件的各个位置和姿态上。
通过准确地测量这些关键点的坐标值，我们就能够确定工具坐标系的原点和方向。
第四步：测量关键点坐标在确定了关键点的位置之后，我们需要使用测量工具，如CMM、测量仪器等，准确地测量这些点的坐标值。
确保在测量时，测量仪器的精度和稳定性达到要求，并正确操作测量仪器，避免误差的产生。
第五步：计算工具坐标系参数通过测量得到的关键点坐标，我们可以使用数学算法来计算工具坐标系的参数。
这些参数包括原点的位置、X、Y、Z轴的方向向量以及坐标系间的相对关系。
通过正确的计算和分析，我们可以得到准确的工具坐标系参数。
第六步：输入工具坐标系参数最后一步是将计算得到的工具坐标系参数输入到机床控制系统中。
根据不同的机床和控制系统，输入参数的方式也会有所不同。
但无论是手动输入还是通过自动程序导入，都需要确保输入的参数准确无误。
通过以上六个步骤，我们可以成功地使用六点法来设置工具坐标系。
这样，我们就能够在机械制造和工业生产中准确地确定工具的位置和姿态，从而提高生产效率和产品质量。
尽管设置工具坐标系的步骤可能有些复杂，但只要我们仔细操作和确保测量的准确性，就能够达到预期的效果。
工件坐标系设定
格式： G92 X_ Y_ Z_ ;
●刀具当前位置在参考点，A点为工
件原点时 ：
G92 X-50.Y-50.；
工件坐标系设定的方法（对刀）
偏移量
Z、标准棒 z寻边器 z杠杆表
Y+
X+
G54-G59工件坐标系设定界面
外部工
X+
件原点
偏置
MDI 面板分别进行： X0 测量 Y0 测量 Z0 测量
测量工件原 点偏置量
例：O0001;
工件坐标系使用案例
N001 G54; 接通电源时，选择G54 N002 G90G01X0Y0F1000;移动到G54程序原点
●把刀具移动到程序原点，把A点设
A
为工件原点时：
G92 X0 Y0 ；
设定工件坐标系(T系列）
设定工件坐标系(T系列）
格式: G50 X_ Z_ ;
工件原点设在卡盘的中心：
G50 X128.0 Z375.0（直径指定）
工件原点设定在工件右侧端面上：
G50 X180.0 Z600.0（直径指定）
基本工件坐标系（G54-G59）
选择机械坐标系
①选择机械坐标系(G53)
格式：G53 IP_ ; IP_ : 机械坐标值（绝对方式）
例:G53 X-160 Y-150 Z-100； 刀具快速移动到X-160Y-150Z-100的位置
注意： ¾在指定机械坐标系中的位置时，刀具则快速移动到该位置。 ¾G53是非模态G代码，只在指定了G53的程序段才有效 ¾G53指令必须是绝对指令.如果是增量指令,G53指令就被忽略.
简述六点法创建工具坐标系的原理
简述六点法创建工具坐标系的原理六点法是一种常用的方法，用于创建工具坐标系。
它通过在工件上选择六个点，并通过测量和计算来确定这些点之间的相对位置，从而建立工具坐标系。
本文将简述六点法创建工具坐标系的原理。
我们需要明确什么是工具坐标系。
在机械加工中，工具坐标系是一个用来描述工具位置和姿态的坐标系。
它是由工件上的参考点和工具上的坐标系统组成的。
通过建立工具坐标系，我们可以方便地确定工具在工件上的位置和方向，从而进行精确的加工操作。
在使用六点法创建工具坐标系时，我们需要选取工件上的六个点作为参考点。
这些参考点应该在工件上分布均匀，并且能够表示出工件的形状和尺寸。
一般来说，我们会选择工件的几何特征点作为参考点，如圆心、孔径中心等。
一旦选定了六个参考点，接下来的步骤就是测量和计算这些点之间的相对位置。
首先，我们需要使用测量工具（如卡尺、游标卡尺等）来测量每个参考点的坐标值。
这些坐标值可以表示参考点在工件坐标系中的位置。
然后，我们将这些测量值输入到计算机中，并进行计算。
计算的目的是确定参考点之间的相对位置，以及工件坐标系与工具坐标系之间的变换关系。
在计算过程中，我们可以使用三维坐标变换的方法来确定参考点之间的相对位置。
常见的方法有平移变换、旋转变换等。
通过这些变换，我们可以得到每个参考点相对于其他参考点的坐标值。
通过测量工具上的坐标系，我们可以将工具坐标系与工件坐标系进行对应。
这样，当我们在加工过程中移动工具时，可以方便地确定工具在工件上的位置和姿态。
同时，我们还可以通过测量工具上的坐标系来校正工具坐标系的误差，以提高加工精度。
总结起来，六点法创建工具坐标系的原理是通过选择工件上的六个参考点，并通过测量和计算来确定这些点之间的相对位置。
通过建立工具坐标系，我们可以方便地确定工具在工件上的位置和姿态，从而进行精确的加工操作。
这种方法在机械加工中得到了广泛应用，为加工过程的自动化和精度提高提供了有力支持。
机床坐标系的建立顺序和遵循的原则
机床坐标系的建立顺序和遵循的原则一、机床坐标系建立顺序：1.确定参考平面：通常根据工件的特点和加工要求，选择一个合适的参考平面，作为机床坐标系中的工作平面。
常见的参考平面有工件上表面、工件下表面或基准平面等。
2.确定参考线：在参考平面上选择一个与工件要加工特征相关的直线，作为机床坐标系中的X轴或Y轴。
选择参考线时需考虑到工件特征的形态、位置和加工要求等。
3.确定参考点：在参考平面上选择一个与工件特征相关的点，作为机床坐标系中的原点O。
参考点的选择应尽量便于确定工件特征和加工尺寸。
4.确定坐标轴方向：确定X、Y、Z轴的正方向。
在选择参考线时，应选择沿着特征线方向的直线段，并根据工件特征线的形态和加工方向来确定X、Y、Z轴的正方向。
二、机床坐标系建立的原则：在机床加工中，坐标系建立的原则是为了保证加工精度和加工顺利进行。
以下是机床坐标系建立时需遵循的原则：1.坐标系稳定原则：机床坐标系的建立应符合工件加工的实际情况，坐标系建立后应能保持稳定，不会因机床的震动、温度变化等因素导致坐标系发生偏移。
2.坐标系唯一性原则：机床坐标系的建立应是唯一的，即同一个机床上的不同工件在同一机床坐标系下进行加工时，应具有一致的坐标系。
3.坐标系便于确定特征和尺寸原则：机床坐标系的建立应便于确定工件的特征和尺寸，以便于对工件进行加工和检测。
4.坐标轴的选择原则：根据工件的形态特点和加工要求，选择与工件特征相关的直线作为坐标轴，并确定正方向。
选择坐标轴时应考虑到工件特征线的形态、位置和加工方向等因素。
5.坐标系原点的选择原则：在确定坐标系原点时，应选择与工件特征相关的点位，并尽量选择便于确定工件特征和加工尺寸的点位。
总结：机床坐标系的建立顺序和遵循的原则是机床加工中的重要方面。
建立机床坐标系的顺序包括确定参考平面、参考线、参考点和坐标轴方向等步骤。
机床坐标系建立的原则主要有稳定原则、唯一性原则、便于确定特征和尺寸原则、坐标轴选择原则和坐标系原点选择原则。
建立工件坐标系操作方法
建立工件坐标系操作方法
1. 确定工件的中心点：首先需要在工件上找到准确的中心点，通常通过测量来获得。
2. 定位工件：将工件放置在加工设备上，需要解决工件的定位问题，以便确定它的准确位置。
3. 确定坐标轴方向：确定工件坐标系坐标轴的方向。
通常情况下，Z轴方向指向加工设备的刀具，X轴方向垂直于Z轴，而Y轴方向则右手定则决定。
4. 选择初始点：选择一个已知的初始点，在此点上建立工件坐标系，可以选择工件的表面或者边缘作为初始点。
5. 建立坐标系：根据选择的初始点和坐标轴方向，在工件上建立起坐标系，同时需要确定坐标系的原点和各坐标轴与机床相对应的方向。
6. 清除误差：在建立完坐标系后，需要检查误差和校正偏差，确保坐标系的精度和准确性。
7. 确定工件坐标系的起点：确定工件坐标系的起点，这个点被称为工件零点，它通常位于工件的中心点。
建立坐标系后，需要将零点清零，以便计算机控制系统能够准确地计算出坐标位置。
8. 测量并记录工件坐标系：最后需要进行测量并记录工件坐标系，以便后续的加工过程能够按照准确的坐标系进行。
项目3建立工件坐标系
项目三建立工件坐标系只有建立了工件坐标系，我们才能确定工件在机床中的位置、机床运动部件的特殊位置及范围。
在这个项目里我们将学习如何建立工件坐标系。
如图3-1所示建立工件坐标系图3-1 建立工件坐标系三、资讯途径3.2 学习指导一、训练目的1、了解数控机床坐标系及确定方法。
2、熟悉数控车刀的相关知识。
3、掌握数控车床程序的结构与格式。
4、掌握数控车床工件坐标系的建立。
二、相关知识在数控机床上加工零件时，首先要实行程序编制，简称编程。
编程就是将加工零件的加工顺序、刀具运动轨迹的尺寸数据、工艺参数加工信息，用规定的文字、数字、符号组成的代码，按一定格式编写成加工程序。
程序编制可分为手工编制和自动编程两类。
（1）手工编程整个加工程序的编制过程是由人工完成的。
要求编程人员不但要熟悉数控代码及编程规则，而且还必须具备机械加工工艺知识和数值计算水平，适用于较简单零件加工。
（2）自动编程借助CAD/CAM软件，构造CAD加工模型，再利用CAM实行数据处理后自动生成加工编程，经仿真模拟检查，准确无误，再传输给数控机床，完成零件加工。
（一）数控车床坐标系(1)机床坐标系机床坐标系是数控车床的基本坐标系，它是以机床原点为坐标原点建立起来的XOZ直角坐标系。
机床原点是由生产厂家决定的，是数控车床上一个固定点，卧室数控车床的机床原点一般取在主轴前端面与中心线交点处，它是通过机床参考点间接确定的。
机床参考点的位置由X、Z向的挡块和行程开关确定。
对数控车床来讲，机床参考点与机床原点之间有严格的位置关系，出厂前确定为某一固定值，这个值就是机床参考点在机床坐标系的坐标。
在机床通电后，必须实行回零操作，使刀架运动到机床参考点，某位置由机械挡块确定，这样通过机床回零操作，确定了机床原点。
从而准确地建立机床坐标系。
（2）工件坐标系编程人员在编写零件加工程序时通常要选择一个工件坐标系，也称编程坐标系，这样刀具轨迹就变成工件轮廓在工件坐标系下的坐标了。
九、G92―――――建立工件坐标系
二、铣削指令1.绝对坐标和相对坐标指令：G90、G91功能：设定编程时的坐标值为增量值或者绝对值。
说明：（1（2（32.（1（2（3被置为X、Y、Z的设定值；（4）G92要求坐标值X、Y、Z必须齐全，不可缺省，并且不能使用U、V、W编程。
如：G92 X10 Y10；含义为刀具并不产生任何动作，只是将刀具所在的位置设为X10 Y10。
即相当于确定了坐标系。
3.坐标系设定，G54－G59功能：也用来设定坐标系说明：（1）加工前，将测得的工件编程原点坐标值预存入数控系统对应的G54-G59中，编程时，指令行里写入G54～G59既可。
（2）比G92稍麻烦些，但不易出错。
所谓零点偏置就是在编程过程中进行编程坐标系（工件坐标系）的平移变换，使编程坐标系的零点偏移到新的位置。
（3）G54～G59为模态功能，可相互注销，G54为缺省值。
（4）使用G54-G59时，不用G92设定坐标系。
G54～G59和G92不能混用。
如图2，可建立G54～G59共6个加工坐标系。
其中：G54——加工坐标系1，G55——加工坐标系2，G56——加工坐标系3，G57——加工坐标系4，G58——加工坐标系5，G59——加工坐标系6。
例：使用工件坐标系编程：要求刀具从当前点移动到A 点，再从A 点移动到B 点。
%3303N01 G54 G00 G90 X40. Z30. N02 G59N03 G00 X30. Z30. N04 M30G54的确定：首先回参考点，移动刀具至某一点A ，将此时屏幕上显示的机床坐标值输入到数控系统G54的参数表中，编程序时如G54 G00 G90 X40. Y30.，则刀具在以A 点为原点的坐标系内移至（40，30）点。
这就是操作时G54与编程时G54的关系。
4. 加工平面设定（插补平面选择）或指令G17、G18、G19 格式：G17（或G18，或G19）G17 选择XOY 平面插补 G18 选择XOZ 平面插补 G19 选择YOZ 平面插补 说明：（1）适应于以下情况的平面定义：A 、定义刀具半径补偿平面；B 、定义螺旋线补偿的螺旋平面；C 、定义圆弧插补平面。
6-数控铣削加工坐标系建立
• 5．机床加工坐标系设定的实例 • 下面以数控铣床（控制系统为FANUC 0M）加工坐标系
Hale Waihona Puke • 通常在数控铣床上机床原点和机床参考点是重合的；而 在数控车床上机床参考点是离机床原点最远的极限点。
• 2．编程原点
• 编程坐标系是编程人员根据零件图样及加工工艺等建立 的坐标系。编程坐标系一般供编程使用，确定编程坐标 系时，不必考虑工件毛坯在机床上的实际装夹位置。
• 为了编程方便，需要在图纸上选择一个适当的位置作为 编程原点，即程序原点或程序零点。对于简单零件，工 件零点一般就是编程原点，这时的编程坐标系就是工件 坐标系。而对于形状复杂的零件，需要编制几个程序或 子程序。为了编程方便和减少坐标值的计算，编程原点 就不一定设在工件零点上，而设在便于程序编制的位置。
• 这说明在设定了G54加工坐标系后，机床原点在加工坐 标系中的位置为：X=+392.626，Y=+246.460， Z=+32.033。这反过来也说明G54的设定值是正确的。
/*将程序原点定义在第二个零件上的工件原点
• ……
/*加工第二个零件
• N12 G00X0Y0
/*快速回程序原点
• 这里应注意比较G92与G54到G59指令之间的差别和不同的使用方法。G92指令须 后续坐标值指定当前工件坐标值，因此须单独一个程序段指定，尽管该程序段中有 位置指令值，但并不产生运动。另外，在使用G92指令前，必须保证机床处于加工 起始点，该点称为对刀点。
工件坐标系
工件坐标系工件坐标系是固定于工件上的笛卡尔坐标系，是编程人员在编制程序时用来确定刀具和程序起点的，该坐标系的原点可使用人员根据具体情况确定，但坐标轴的方向应与机床坐标系一致并且与之有确定的尺寸关系。
工件坐标系（Workpiece Coordinate System ）固定于工件上的笛卡尔坐标系。
于加工工件而使用的坐标系，称为工件坐标系。
当工件在机床上固定以后，工件原点与机床原点也就有了确定的位置关系，即两坐标原点的偏差就已确定。
这就要测量工件原点与机床原点之间的距离。
这个偏差值通常是由机床操作者在手动操作下，通过工件测量头或碰刀的方式测量的。
该测量值可以预存在数控系统内或编写在加工程序中，在加工时工件原点与机床原点的偏差值便自动加到工件坐标系上，使数控系统按照机床坐标系确定工件的坐标值，实现零件的自动加工。
加工开始时首先要设定工件坐标系：用G54～G59可选择工件坐标系；TXXXX可以通过刀具偏置来实现工件坐标系偏移；G92(G5O)指令可设定工件坐标系。
这几种方法均可建立起工件坐标系。
1、G54~G59选择工件坐标系使用G54,---G59指令可以在预设的工件坐标系中选择一个作为当前工件坐标系。
这六个工件坐标系的坐标原点在机床坐标系中的坐标值(称为零点偏置值)，必须在程序运行前，从“零点偏置”界面输入。
一般多用于需要建立不止一个工件坐标系的场合。
选择好工件坐标系后，若更换刀具，则结合刀具长度补偿指令变换Z向坐标即可。
不必更换工件坐标系。
2 、TXXXX工件坐标系偏置TXXXX可以在选择刀具的同时调用该刀具的偏置值。
类似于G54----G59的使用，使用前需在相应的位置偏置处输入对刀值。
T代码前两位数字代表刀位号，后两位代表数据偏置号。
数据偏置号一般为0至99，也就是说可以进行最多100个数值设置一一相当于建立100个工件坐标系。
使用起来无限制。
3、G92(G50)设置工件坐标系G92一般为数控铣床及加工中心设定工件坐标系指令。
工业机器人的工具坐标系、工件坐标系、世界坐标系标定
第3章 机器人的坐标系及标定
机器人的坐标系是机器人操作和编程的基础。无论是操作机器人运动，还是对机 器人进行编程，都需要首先选定合适的坐标系。机器人的坐标系分为关节坐标系、机 器人坐标系、工具坐标系、世界坐标系和工件坐标系。通过本章的内容，掌握这几种 坐标系的含义其标定方法。
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坐标系各轴平移或旋转。
六自由度工业机器人实训项目指导书
图 3-1 机器人的坐标系示意图
3.3 实验项目 1—运动学坐标系下的运动
3.3.1 实验目的 掌握机器人在运动学坐标系下运动的操作方法。
3.3.1 实验内容 坐标系设定为机器人 KCS 时，机器人工具末端 TCP 沿 KCS 坐标系的 X、Y、Z 轴
沿 WCS 坐标系 X 轴平移运动
沿 WCS 坐标系 Y 轴平移运动 沿 WCS 坐标系 Z 轴平移运动
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六自由度工业机器人实训项目指导书
绕X 轴
绕WCS 坐标的X 轴旋转运动
绕Y 轴 旋转轴
绕WCS 坐标的Y 轴旋转运动
绕Z 轴
绕WCS 坐标的Z 轴旋转运动
若同时按下两个以上轴操作键时，机器人按合成动作运动。如果同轴反方向两键 同时按下，轴不动作，如[X-]+[X+]。 3.4.3 世界坐标系的标定
参照世界坐标系的标定方法，标定一个世界坐标系，并操作机器人在该坐标系下 运动。
（1）世界坐标系 WCS 标定管理主界面如图 3-2 所示，用户可通过菜单{机器人} 下的子菜单{坐标系管理}来进入该标定管理界面，也可以通过主界面上的{工具}按钮快 捷进入坐标系标定管理界面。
图 3-2 世界坐标系 WCS 管理界面
图 3-12 示教点管理界面（伺服使能）
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中的图标“ ”(或者用鼠标左键依次单击“坐标系”菜单（图 3.7）、 “工件位置找正”子菜单（图 6.2）及“平移坐标系”选项)。操作完 成后，在⑨区最后一行显示操作信息“坐标平移”并显示各轴的平移 量。 说明： a.坐标的平移是沿当前坐标系的方向进行的。 b.平移可以同时沿三个轴的平移，也可以沿三个轴中任选的两轴或一轴 进行平移。平移轴的选择有两种方法，其一是用鼠标左键直接单击④
a.选择测量基准时应按使用基准、设计基准、加工基准的顺序来考虑。 b.当上述基准不能为测量所用时，可以考虑采用等效的或效果接近的过 渡基准作为测量基准。 c.选择面积或长度足够大的元素作定向基准。 d.选择设计及加工精度高的元素作为基准。 e.注意基准的顺序及各个基准在建立工件坐标系时所起的作用。 f.可采用基准目标或模拟基准。 g.注意减小因基准元素测量误差造成的工件坐标系偏差。
为平移量（圆柱和圆锥不能置零）。 编程指令：offset
例 1：…… point offset ……
此段程序执行后，当前坐标系的原点将被平移至此处所做的点上。 例 2：……
point offset(x,0,z) …… 此段程序执行后，当前坐标系将沿 X 和 Z 轴方向平移使其 Y 轴通过至 此处所做的点。
编程指令：offset 例： ……
offset(23,50,0) …… 此段程序执行后，当前坐标系将沿 X 平移 23，沿 Z 轴方向平移 50。 6.6.2 旋转理论角 功能：使当前坐标系绕指定的轴旋转一个理论角。 操作：同 6.6.1，在弹出的对话框（图 6.3）中单击“旋转角度”选项之下 的某一轴，使其左边的圆窗内呈现黑点，再在最下方的输入窗口内输 入所需的旋转角，最后左键单击对话框下方“确定”按钮。操作完成 后，⑨区最后一行显示操作信息“平面旋转”并在与 X、Y、Z 相对 应的 A1、A2、A3 显示区域显示旋转角。
6.1）”中的图标“ ”(或者用鼠标左键依次单击②区“坐标系”菜 单（图 3.7）及“工件位置找正”子菜单（图 6.2）中的选项“平面旋 转”)。操作完成后，在⑨区最后一行显示操作信息“平面旋转”并 显示旋转角。 说明： a.根据旋转所绕的空间轴的不同，操作完成后⑨区最后一行显示的旋转角 可以位于 A1、A2 或 A3 显示区域，分别代表空间轴为 X、Y 或 Z 轴。 b.若当前坐标系中除空间轴外的两个轴与要进行平面旋转的元素（或其法 线）夹角相等，则按 X、Y、Z、X 的顺序选一个轴（相邻两轴中选靠前 的一个），将其旋转到与该元素（或其法线）平行。例如：当空间轴为 X 时，在 YZ 之间选 Y 轴；当空间轴为 Y 时，在 ZX 之间选 Z 轴；当空间 轴为 Z 时，在 XY 之间选 X 轴。 c.能够进行平面旋转的元素，只能是矢量元素。 编程指令：rotation 例： ……
Automet 软件所提供的建立工件坐标系的功能有：置零、空间旋转（找正）、 平面旋转（旋转），这些功能均有两种办法实现,即根据元素实测结果实现和输 入理论值实现。为了操作上的方便，软件还提供坐标系的存/取功能。
6.1 建立工件坐标系的原则
与传统的测量仪器不同，坐标测量机测量工件时，通常不需要对被测工件进 行精确的调 整定位，因为软件提供的功能可以让操作者根据工件上基准要素 的实际方位来建立工件坐标系，即柔性定位。这样测量结果在很大程度上依赖 于工件坐标系的建立是否合理。为了做到能合理地建立工件坐标系，必须遵守 如下原则：
编程指令：align 例：…… plane align …… 此段程序执行后，当前坐标系将被旋转使其某一个轴与此处所做的平 面的法线相平行，同时该轴被定义为空间轴。
6.4 平面旋转（旋转） 功能：根据矢量元素的测量结果，使当前坐标系绕此前确定的（或默认的） 空间轴旋转，直至除空间轴外的两个轴中与该元素（或其法线）方向 最近（即夹角最小）的轴与该元素(或其法线)平行。 操作：先测出欲作为定向基准使用的元素，使其结果在⑨区最后一行显示（如 果是以前测得的元素，则可利用元素的存/取操作或再现操作使其重 新在最后一行显示），然后用鼠标左键单击④区“坐标系工具条（图
6 坐标系及工件坐标系的建立
坐标测量机以坐标测量法的原理来进行各种测量，其功能还包括有工件的柔 性定位等，因此不但要具有一个作为测量基础的机器坐标系，还要能够根据被 测工件的测量需要灵活地建立工件坐标系。除此之外，对 CNC 控制的测量机 而言，在其自动或编程运行中还要求选择某一坐标系作为控制坐标系。在测量 运行过程的某一段中所用的坐标系可能是上述坐标系的一个，该坐标系即为这 一时刻的当前坐标系。事实上，机器坐标系是机器所固有的，如果机器没有发 生机械部件的变动，或者各轴重新清零，是不会改变的。操作者除了在需要时 将机器各轴重新回零外一般并不需要更多的操作。而所谓当前坐标系及控制坐 标系仅仅是在机器坐标系和已经建立好的工件坐标系中选择的某一坐标系，也 不存在更多的操作，只有工件坐标系是由操作者根据测量需要来建立的。
操作：先测出欲作为定向基准使用的元 素，并使其在⑨区最后一行显示
（如果是以前测得的元素，则可 以元素利的用存元/素取的操存作/或取再操现作操或作再，现使其重新在最后一行显示或者用重用 操作使其在重用元素表中的最后一行显示，然后用鼠标左键单击④区
“坐标系工具条(图 6.1)”中的图标“ ”(或者用鼠标左键依次单击 “坐标系”菜单（图 3.7），“工件位置找正”子菜单（图 6.2），及“空 间旋转”选项)。操作完成后，在⑨区最后一行将显示操作信息“空 间旋转”并显示出两个旋转角。 说明： a .若当前坐标系中有两个轴与要进行空间旋转的元素的夹角相等，则按 X、Y、Z、X 的顺序来选一个轴（相邻两轴中选靠前的），将其转到与 该元素平行；若三个轴与要进行空间旋转的元素的夹角都相等，则选择 X 轴。 b.由空间旋转确定下来的轴称为空间轴。若当前坐标系为机器坐标系或坐 标系初始化后未做过空间旋转，则 Z 轴被默认为空间轴。 c.能够进行空间旋转的元素，只能是矢量元素。
区“坐标系工具条（图 6.1）”中图标“ ”之后与 X、Y、Z 相对应 的图标，使其凹陷或凸起状态发生反转（某图标呈凹陷状态，则坐标 系将沿与其对应的轴平移，而当某图标呈凸起状态时，则坐标系将不 沿与其对应的轴平移）；其二是用鼠标左键依次单击“坐标系”菜单（图 3.7）、“工件位置找正”子菜单（图 6.2）及“平移坐标系”选项图标 之下的三个选项“X 方向”、“Y 方向”、“Z 方向”。当某一选项左边带 有“√”标志时表示平移将沿该方向进行，而无标志时则平移将不沿 该方向进行。 c.当坐标系平移的基准元素为点元素时，该元素（或其中心点）的坐标 值即为平移量；当基准元素为矢量元素时，该元素的特征点的坐标值即
编程指令：rotation 例： …… rotation(y, -65.0000) …… 此段程序执行后，当前坐标系将绕 Y 轴旋转-65 度
6.7 坐标系的保存与提取
在测量过程中所形成的各种坐标系，如果在今后的测量中还将被使用，则 可以在其建成后用坐标系的保存功能加以保存。经保存的坐标系可在需要时随时 提取出来。 6.7.1 坐标系的保存
6.2 坐标系初始化
功能：使当前坐标系恢复为机器坐标系，这也是 Automet 软件开启时所默认 的状态。
操作：用鼠标左键单击 Automet 界面②区左起第二个菜单“坐标系”，随后 再在弹出的菜单页（图 3.7）中选择“坐标系初始化”选项。
编程指令：init
6.3 空间旋转（找正）
功能：根据矢量元素的测量结果对当前 坐标系进行空间旋转，直至原来 与该元素（或其法线）方向最近 （即夹角最小）的轴与该元素 (或其法线)平行。
功能：将当前坐标系按指定的编号保存在计算机中。 操作：用鼠标左键依次单击②区பைடு நூலகம்的“坐标系”
菜单及弹出菜单（图 3.7）中的“存储坐 标系”选项，并在弹出对话框（图 6.4） 中的输入窗口中输入指定的坐标系编号； 最后单击该对话框下边的“确定”按钮。 操作完成后，在⑨区最后一行将显示操作信息“存坐标系到*号”。 说明： a.当前坐标系的各种参数（相对于机器坐标系）被存贮在计算机硬盘上。
除非机器的坐标系发生了改变（如在各轴光栅计数系统停止工作的情况 下，机器发生了机械位移，或者在操作界面中使用了“坐标系清零”等）， 在系统退出 Automet 软件后又重新进入（包括计算机重新开启）时，原 来所建立并保存的坐标系仍然有效。 b. Automet 软件最多允许保存 10 个坐标系。 编程指令：save-coorsys(n) 6.7.2 坐标系的提取 功能：按指定编号提取先前建立并保存的坐标系，使其成为当前坐标系。 操作：用鼠标左键依次单击②区中的“坐标系”及弹出菜单（图 3.7）中的
plane
rotation …… 此段程序执行后，当前坐标系将绕此前所定义的空间轴旋转使其除空 间轴之外的某一个轴与此处所做的直线相平行。
6.5 坐标系平移（置零）
功能：根据元素（点元素或矢量元素）的测量结果，对当前坐标系进行平移， 使该元素（或其特征点）在平移后的坐标系中的坐标值（一个或几个） 为零。
6.6 建立理论坐标系
上述空间旋转、平面旋转和置零功能，都是根据基准元素的实测结果建立工 件坐标系的。除此之外，Automet 软件还提供了按理论值转换坐标系的功能即建 立理论坐标系的功能，这包括置零和旋转。 6.6.1 理论值置零
功能：使当前坐标系沿选定的轴平移一个理论值。
操作：用鼠标左键单击④区“坐标系工具条（图 6.1）”中的图标“ ”（或 者依次单击“坐标系”菜单（图 3.7）、 “工件位置找正”子菜单（图 6.2） 及“建立理论坐标系”选项），随后 再在弹出的对话框（图 6.3）中，单 击“置零位”选项，并在其下方各轴 平移量的输入窗口中输入所需的值， 最后左键单击“确定”按钮，操作完成后，⑨区最后一行显示操作信 息“坐标平移”及各轴平移量。