数控编程坐标系知识
数控车床编程基础
毛坯直径Φ45mm，长120mm，要求车出一段长为
80mm，直径为Φ40mm的轴
O0002；
N10T0101M03S800；
N20G00X40.0Z2.0；
N30G01Z-80.0F0.2； N40X46.0； N50G00X100.0Z50.0； N60T0100；
B
N30
N40 C
N50
A D
(1) 用G96方式的指令 ➢ G96是接通恒线速度控制的指令，用S指定的数值表
示切削速度，单位：m/min。 ➢ 车削过程中，若主轴转速不变，随着被加工工件直
径减小，切削速度会下降，最佳车削状态被破坏。 为保证在同一材料上加工时选取的最佳线切削速度 保持不变，可以用G96指令保持恒线速度切削。 ➢ 在恒线速度控制中，数控系统根据刀尖所在处的X 坐标值，作为工件的直径来计算主轴转速，在使用 G96指令前必须正确地设定工件坐标系。
④ 倒1/4圆角 编程格式：G01 Z(W)_ R(±r) ；圆弧倒角如图 或G01 X(U)_ R(±r)；圆弧倒角如图
Z轴向X轴
X轴向Z轴
加工如图所示零件的倒棱程序
N20 G00 X10.0 Z2.0;
N50
N40
N30 G01 Z-11.0 R5.0 F0.2; D C
N40 X38.0 C-4.0; N50 Z-21.0;
② 自动返回参考点指令——G28和G30 ➢ 第一参考点返回指令
G28 X(U) ；X向回参考点 G28 Z(W) ；Z向回参考点 G28 X(U) Z(W) ；刀架回参考点 ➢ G30 P2 X(U) Z(W) ；第二参考点返回 G30 P3 X(U) Z(W) ；第三参考点返回 G30 P4 X(U) Z(W) ；第四参考点返回
数控机床的坐标系
数控机床坐标系的日常维护
每日检查
检查坐标轴的移动是否 正常，润滑系统是否正 常工作，以及切削液的
供给情况。
定期清理
清理机床内部的切屑和 灰尘，保持机床的清洁。
紧固螺丝
定期检查并紧固坐标轴 上的螺丝，确保其稳定
可靠。
记录工作日志
记录每天的维护情况， 以便及时发现问题并进
行处理。
高加工效率和质量。
数控机床坐标系的新技术应用
智能技术
智能技术在数控机床坐标系中得到了广泛应用。例如，通过智能算法对加工过程进行优化 ，实现加工过程的自适应控制和智能监控。
传感器技术
传感器技术在数控机床坐标系中发挥着越来越重要的作用。例如，通过传感器实现加工过 程的实时监测和反馈控制，提高加工精度和稳定性。
集成化
未来数控机床坐标系将更加集成化，实现加工过程的集成控制和优化。集成化能够提高设备的整体性能和稳定性，降 低生产成本和维护成本。
绿色环保
未来数控机床坐标系将更加注重绿色环保，实现加工过程的节能减排和资源循环利用。通过采用新型的 节能技术和环保材料，可以降低设备的能耗和排放，提高设备的环保性能。
05
加工参数设置
在编程过程中，需要根据工件的材料、尺寸等参数，设置相应的加 工参数，这些参数与数控机床坐标系密切相关。
数控机床坐标系在故障诊断中的应用
故障定位
01
当数控机床出现故障时，可以通过检查坐标系的设定和实际位
置，快速定位故障原因。
故障排除
02
根据故障定位的结果，可以针对性地排除故障，恢复数控机床
坐标轴移动不灵活
检查传动系统是否正常，润滑系统是 否工作良好。
加工精度异常
数控铣编程
线性轴
旋转轴
英制(G20)
英寸
度
公制(G21)
毫米
度
脉冲当量(G22)
移动轴脉冲当量
旋转轴脉冲当量
表4 尺寸输入制式及其单位
这3个G代码必须在程序的开头坐标系设定之前用单独的程序段指令。 G20，G21，G22不能在程序的中途切换。
二、数控铣床基本编程指令
二、数控铣床基本编程指令
三、进给控制指令 1、快速定位指令G00 格式：G00 X_Y_Z_A_ 其中，X、Y、Z、A为快速定位终点， G90时为终点在工件坐标系中的坐标； G91时为终点相对于起点的位移量。 G00为模态功能，可由G01、G02、G03或G33功能注销。
二、数控铣床基本编程指令
二、数控铣床基本编程指令
一、有关坐标和坐标系的指令 1、绝对值编程G90与相对值编程G91 格式： G90 G X Y Z G91 G X Y Z G90为绝对值编程，每个轴上的编程值是相对于程序原 点的。 G91为相对值编程，每个轴上的编程值是相对于前一位 置而言的，该值等于沿轴移动的距离。
一、数控机床编程基本知识 二、数控铣床基本编程指令 三、数控铣床常用编程指令 四、数控铣床编程实例 五、简化编程指令 六、宏指令编程 七、例题
数控机床编程基础
1、机床坐标轴 2、机床原点、参考点、机床坐标系 3、工件原点和工件坐标 4、绝对、增量编程 5、直径、半径编程 6、程序格式
一、数控编程基本知识
二、数控铣床基本编程指令
3、线性进给指令G01 格式： G01 X _Y_Z_A_F_ 其中，X、Y、Z、A、为终点， G90时为终点在工件坐标系中的坐标； G91时为终点相对于起点的位移量。 G01和F都是模态代码，G01可由G00、G02、G03或G33功能注销。
数控机床坐标系简介
定位：确定工件 在机床中的位置
测量：测量工件 的尺寸和形状
校准：校准机床 和工件的精度
检测：检测工件 的质量和性能
数控机床坐标系 的校准与调整
校准的目的与内容
目的：确保数控机 床的精度和稳定性
内容：包括对机床 的机械、电气、液 压等各个部分的校 准
校准方法：使用专 用的校准工具和设 备按照规定的程序 进行
确定坐标系轴向： 选择合适的轴向 如X轴、Y轴、Z 轴等
设置坐标系参数： 根据实际需求设 置坐标系的尺寸、 精度等参数
验证坐标系设置： 通过实际加工验 证坐标系的设置 是否正确如有问 题及时调整
坐标系设置的原则
原点：选择便于 编程和操作的位
置
方向：选择便于 编程和操作的方
向
单位：选择便于 编程和操作的单
原点的位置可以通过数控系统 的参数设置进行修改
原点的位置对于数控机床的加 工精度和效率有重要影响
坐标系的方向
数控机床坐标系的原点：通常位于机床工作台的中心
坐标系的方向：通常采用右手定则来确定
右手定则：将右手握拳拇指指向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
坐标系的方向：可以按照右手定则进行旋转以适应不同的加工需求
技术展望
智能化：数控机床 将更加智能化实现 自动编程、自动加 工等功能
网络化：数控机床 将实现网络化实现 远程监控、远程诊 断等功能
高速化：数控机床 将实现高速化提高 加工效率和精度
环保化：数控机床 将更加环保减少废 气、废液等污染物 排放
对未来发展的建议
加强技术创新提高数控机床的精度和效率 注重环保和节能降低数控机床的能耗和污染 加强人才培养提高数控机床的操作和维护水平 加强国际合作引进先进技术和经验提高数控机床的国际竞争力
数控编程中的工件坐标系与机床坐标系的转换技巧
数控编程中的工件坐标系与机床坐标系的转换技巧在数控编程中，工件坐标系与机床坐标系的转换是非常重要的技巧之一。
工件坐标系是以工件为基准建立的坐标系，而机床坐标系则是以机床为基准建立的坐标系。
正确地进行坐标系转换可以确保数控机床按照预期进行加工。
一、工件坐标系与机床坐标系的定义与关系工件坐标系是以工件上某一特定点为原点，建立的三维坐标系。
通常情况下，工件坐标系的原点选取为工件的中心点或者某一特定零件的中心点。
工件坐标系的三个坐标轴分别与工件的三个主轴相平行。
机床坐标系是以数控机床的参考点为原点，建立的三维坐标系。
机床坐标系的三个坐标轴分别与机床的三个主轴相平行。
机床坐标系是固定不变的，而工件坐标系则是随着工件的不同而变化的。
工件坐标系与机床坐标系之间的转换关系可以通过坐标变换公式来表示。
常用的坐标变换公式有三个，分别是平移变换、旋转变换和比例变换。
通过这些变换公式，可以将工件坐标系中的坐标值转换为机床坐标系中的坐标值。
二、平移变换的技巧平移变换是将工件坐标系中的坐标值沿着各个坐标轴方向进行平移。
在数控编程中，常常需要将工件坐标系的原点与机床坐标系的原点重合。
这时，可以通过平移变换来实现。
平移变换的技巧是确定平移的距离和方向。
通常情况下，平移的距离可以通过测量工件坐标系原点与机床坐标系原点之间的距离来确定。
而平移的方向则需要根据机床坐标系的正方向来确定。
三、旋转变换的技巧旋转变换是将工件坐标系中的坐标值绕某一轴进行旋转。
在数控编程中，常常需要将工件坐标系与机床坐标系进行旋转对齐。
这时，可以通过旋转变换来实现。
旋转变换的技巧是确定旋转的角度和旋转轴。
旋转的角度可以通过测量工件坐标系与机床坐标系之间的夹角来确定。
而旋转的轴则需要根据机床坐标系的轴方向来确定。
四、比例变换的技巧比例变换是将工件坐标系中的坐标值按照比例进行缩放。
在数控编程中，常常需要将工件坐标系的尺寸与机床坐标系的尺寸进行匹配。
这时，可以通过比例变换来实现。
《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。
11
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。
12
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。。
21
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。
数控编程基础知识代码
数控编程基础知识代码数控编程基础知识数控编程是将机械加工过程中的图形、尺寸、工艺等信息转化为机床能够理解的指令代码，以实现自动化加工的过程。
以下是数控编程基础知识。
一、数控编程语言1. G代码：G代码是机床控制系统中最常用的指令代码，用于描述加工轨迹和切削工艺。
G代码由字母G和数字组成，例如：G01表示直线插补，G02表示圆弧插补。
2. M代码：M代码用于控制机床辅助功能，例如：M03表示主轴正转，M08表示冷却液开启。
3. F代码：F代码用于描述进给速度，例如：F100表示进给速度为100mm/min。
4. S代码：S代码用于描述主轴转速，例如：S1000表示主轴转速为1000r/min。
二、坐标系1. 直角坐标系：直角坐标系是最常见的坐标系，在平面上由X、Y两个轴组成。
在三维空间中还需要加上Z轴。
2. 极坐标系：极坐标系由极径和极角两个参数构成，适合描述圆形或环形零件。
3. 坐标系原点：坐标系原点是机床上的一个固定点，通常为机床的中心点或工件的起始点。
三、插补方式1. 直线插补：直线插补是指沿着直线路径进行加工。
2. 圆弧插补：圆弧插补是指沿着圆弧路径进行加工，分为顺时针和逆时针两种方向。
3. 螺旋线插补：螺旋线插补是指沿着螺旋线路径进行加工，通常用于制造螺纹零件。
四、切削参数1. 切削速度：切削速度是指刀具在加工过程中的移动速度，单位为m/min或mm/min。
2. 进给量：进给量是指每个切削齿口在一次进给中所移动的距离，单位为mm/rev或mm/min。
3. 切削深度：切削深度是指每次切削时刀具与工件表面之间的距离，单位为mm。
4. 切削宽度：切削宽度是指每个齿口在一次进给中所切割的宽度，单位为mm。
五、数控编程实例以下是一个简单的数控编程实例：O0001（程序号）N10 G54 G17 G90 G40（坐标系、平面、绝对坐标、刀具半径补偿取消）N20 M03 S1000（主轴正转，转速1000r/min）N30 G01 X50 Y50 F100（直线插补，X轴50mm，Y轴50mm，进给速度100mm/min）N40 G02 X80 Y80 I15 J15 F200（圆弧插补，以X轴80mm，Y轴80mm为圆心，半径为15mm的圆弧路径进行加工，进给速度200mm/min）N50 M05（主轴停止）六、注意事项1. 数控编程需要严格按照机床的参数和加工工艺进行编写。
数控机床的坐标系及编程规则
数控机床的坐标系及编程规则数控机床是一种自动控制的机床，通过计算机指令控制机床在工件上进行切削加工。
在数控机床中，坐标系和编程规则起着重要的作用，下面将详细介绍数控机床的坐标系和编程规则。
一、坐标系1.直角坐标系数控机床中最常用的坐标系是直角坐标系，它由三个相互垂直的坐标轴构成，分别为X轴、Y轴和Z轴。
X轴指的是机床主轴前后移动的方向，与工件的长轴平行；Y轴指的是机床横向移动的方向，与工件的宽轴平行；Z轴指的是机床上下移动的方向，与工件的高轴平行。
2.极坐标系数控机床中也可以使用极坐标系进行编程，它由极坐标轴和极点构成。
极坐标轴是一根线，可以用来指定刀具移动的方向和距离，极点是坐标轴和工件表面的交点。
3.补偿坐标系为了简化编程和实现一些特殊加工要求，数控机床中还可以使用补偿坐标系。
补偿坐标系是在原有坐标系的基础上进行调整，用来补偿刀具尺寸等因素。
二、编程规则1.编程语言2.数据格式数控机床编程的数据格式包括绝对值和增量值两种。
绝对值是指相对于工件坐标系原点的刀具位置坐标，增量值是指相对于上一刀具位置的刀具移动距离。
3.圆弧编程数控机床中常用的编程方式是通过圆弧插补来实现曲线加工。
圆弧编程需要指定起点、终点、圆心和方向等参数，以确定切削路径。
在编程时，需要注意圆弧插补的方向，一般规定为顺时针插补。
4.速度和进给数控机床中的速度和进给是重要的编程参数。
速度指的是刀具运动的速率，进给指的是刀具在工件上的运动距离。
在编程时，需要根据具体情况合理选择速度和进给。
5.循环指令为了简化编程和提高效率，数控机床中使用循环指令来重复执行相同的运动。
循环指令包括固定循环和可选循环，可以按照需要组合使用。
总结：数控机床的坐标系和编程规则是数控机床工作的基础，只有正确理解和应用坐标系以及遵循编程规则，才能实现高效、精度的加工。
同时，随着数控技术的发展，坐标系和编程规则也在不断更新和完善，以适应更加复杂的加工需求。
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。
数控编程数字知识点总结
数控编程数字知识点总结一、数学知识点1. 数学坐标系：数控编程中常用的坐标系包括直角坐标系和极坐标系。
直角坐标系是以x、y、z轴作为基准，极坐标系是以半径和角度作为坐标系。
掌握坐标系的转换和运算是进行数控编程的基础。
2. 几何知识：数控编程需要对机械加工中的图形和尺寸有所了解，掌握几何学的知识可以帮助程序员有效地进行加工路径的规划和分析。
3. 数值计算：在数控编程中需要进行各种数值计算，如坐标位置计算、插补算法等。
熟练掌握数值计算方法对于编写高效的数控程序至关重要。
4. 三角函数：在数控编程中经常用到三角函数，如正弦、余弦、正切等，在进行坐标变换和路径规划时会用到这些数学函数。
5. 插值算法：数控编程中的插值算法包括线性插补、圆弧插补、螺旋线插补等，这些算法需要依靠数学计算来实现，并且对于不同的机床和加工要求有不同的应用方法。
二、机床加工知识点1. 机床坐标系：不同类型的机床有不同的坐标系设定，掌握各种类型机床的坐标系设定对于正确编写数控程序是至关重要的。
2. 加工工艺参数：数控编程需要了解工件材料的特性、工艺要求、刀具选择等加工参数，这些知识对于编写合理的加工程序起着至关重要的作用。
3. 刀具路径规划：在数控编程中需要根据刀具的形状、工艺要求等规划刀具的路径，这需要对机床加工特性有一定的了解。
4. 数控程序格式：数控编程需要将编写好的程序转化成机床可执行的代码格式，了解常见数控程序格式对于正确编写程序是必不可少的。
5. 运动控制原理：在数控编程中需要了解机床的运动控制原理，包括各轴的运动控制方式、坐标系转换等。
三、数控编程语言知识点1. G代码和M代码：G代码是数控编程中描述加工路径的命令代码，M代码是描述机床辅助功能的命令代码，了解G代码和M代码的语法和应用是进行数控编程的基础。
2. 宏变量和系统变量：数控编程中常用的宏变量和系统变量可以帮助程序员在编程过程中自动生成代码，提高编程效率。
3. 子程序和循环：在数控编程中常常需要编写子程序和循环，对于复杂的加工过程，采用子程序和循环可以简化程序编写和管理。
数控加工编程基础-1(坐标系及相关点)
33
12
第二节 数控机床的坐标系与相关点
Z
X
13
第二节 数控机床的坐标系与相关点
在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床等） Z轴水平（卧式）:则沿刀具主轴后端向工件方向看， X坐标的正方向指向右边。
Z轴垂直（立式）：
单立柱机床，从刀具主轴向立柱看时，X的正方向 指向右边； 双立柱机床(龙门机床)，从刀具向左立柱看时，X 轴的正方向指向右边。
主轴旋转的顺时针方向（正转）是按右旋螺纹进入工件的 方向。即从主轴尾端向前端（装刀具或工件端）看，顺时针 方向旋转为主轴正转方向。
23
第二节 数控Βιβλιοθήκη 床的坐标系与相关点 三、数控机床上的有关点
1. 机床零点 (机床坐标系)
2. 机床参考点 3. 刀架相关点（主轴相关点） 4. 工件坐标系原点 5. 程序起点
第二节 数控机床的坐标系与相关点
一、坐标系的建立的原则 (JB3051-82规定)（P55）
1、刀具相对于工件运动的原则
2、数控机床坐标系为右手笛卡儿坐标系
Z X
Y
1
第二节 数控机床的坐标系与相关点
3、回转坐标 绕X、Y、Z轴转动的圆周进给坐标轴分别用A、B、C表 示，坐标轴相互关系由右手螺旋法则而定。
+Y +B +Z ¡ ¯ ¡ +X ¯ +X +C +A ¡ +Z +Y ¯ +X +Z
2
+Y
+X +Y +Z
+A+B +C
第二节 数控机床的坐标系与相关点
二、运动方向的确定 确定顺序 Z——X——Y
数控铣床编程入门知识
数控铣床编程入门知识数控铣床编程入门知识数控铣床是一种自动化加工设备，是现代制造业中不可或缺的重要工具，广泛应用于航空、汽车、机械、电子等行业。
而数控铣床编程则是数控加工中最重要的环节之一，是掌握数控加工技术的必备技能之一。
本文将主要介绍数控铣床编程的基础知识和常用编程语言。
一、基础知识1.数控铣床的坐标系数控加工中，一般采用直角坐标系。
数控铣床的坐标系统，通常采用三个坐标轴来描述加工点的位置。
分别是X轴、Y轴、Z轴。
X轴和Y轴确定了铣床两个相互垂直的平面上的位置，Z 轴确定加工点到铣床工作台之间的距离。
2.数控铣床的工作原理数控铣床的加工过程中，刀具相对于工件静止不动，由铣床主轴驱动转动，切削工件。
铣床主轴的旋转方向由切削进工件的方向决定，一般为底面方向。
半径大于刀尖半径的刀具，一般向上进刀；直径小于刀尖直径的刀具，一般向下进刀。
3.数控铣床的加工精度数控铣床的加工精度主要与铣床本身的精度和编程精度有关。
编程精度主要取决于刀路编程的合理性以及数控系统的精度。
二、常用编程语言在实际编程中，常用的数控铣床编程语言主要包括G代码和M代码两种。
1.G代码G代码是数控加工中最常用的一种编程语言，它主要用于控制铣床的运动路径和加工点的位置。
G代码的格式一般是G+二位数，如G00、G01、G02等，其中G00表示快速定位运动，G01表示直线插补运动，G02表示逆时针圆弧插补运动。
2.M代码M代码是数控加工中用于控制铣床辅助功能的编程语言，它主要控制铣床轴的移动和切削液，同时还包括其他一些辅助功能。
M代码的格式一般是M+两位数，如M03、M04、M05等，其中M03表示铣床主轴顺时针旋转，M04表示铣床主轴逆时针旋转，M05表示铣床主轴停止。
三、基本编程步骤1.确定机床坐标偏差和工件坐标位置，并进行相关计算。
2.根据加工要求确定编程方式、切削速度和加工次序。
3.根据加工方式和次序生成相关的G代码和M代码，并进行检查。
2.3 数控编程的基础知识
2.3 数控编程的基础知识 数 控 Z坐标正方向的规定：刀具远离工件的方向。 技 术
第 二 章
+Z
+Z
数 控 加 工 技 术 基 础 知 识
立式5轴数控铣床的坐标系
9
2.3 数控编程的基础知识 数 控 Z坐标正方向的规定：刀具远离工件的方向。 技 术
第 二 章
数 控 加 工 技 术 基 础 知 识
时一定要参考说明书，否则程序无法执行。
（2）程序字 一个程序字由字母加数字组成，如：Z-16.8，其中Z为 地址符，-16.8表示数字（有正、负之分）
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2.3 数控编程的基础知识 数 2.3.1 数控加工程序的组成及分类 控 技 （3）程序段 程序段号加上若干个程序字就可组成一个程序段。 术
第 二 章
第 二 章
Z坐标 （首先确定的坐标）
标准规定：Z坐标∥主轴轴线的进给轴。
若没有主轴(牛头刨床)或者有多个主轴，则选择垂直 于工件装夹面的方向为Z坐标。
若主轴能摆动：
数 控 加 工 技 术 基 础 知 识
• 在摆动的范围内只与标准坐标系中的某一坐标平 行时，则这个坐标便是Z坐标； • 若在摆动的范围内与多个坐标平行，则取垂直于 工件装夹面的方向为Z坐标。
2.3 数控编程的基础知识 数 控 技 术
第 二 章
2.3.2 常见指令功能介绍
M指令 —— 辅助功能 功能：控制机床及其辅助装臵的通断的指令。如开、停 冷却泵；主轴正反转、停转；程序结束等 组成：M后带二位数字组成，共有100种（M00～M99）。
数 控 加 工 技 术 基 础 知 识
有模态（续效）指令与非模态指令之分。
第 二 章
数控编程极坐标系的概念
数控编程极坐标系的概念数控编程极坐标系是一种常用的数控坐标系，它是通过极坐标来描述工件或刀具的位置和运动轨迹。
极坐标系相对于直角坐标系更加直观和方便，尤其适用于描述圆形和曲线形状。
在数控编程中，通过极坐标系我们可以精确地控制加工工件的轮廓、孔位等重要参数，从而实现高精度的加工。
在下面的文章中，我将详细介绍数控编程极坐标系的概念及其主要特点。
极坐标系是以一个基准点为圆心，建立一组极坐标轴的坐标系。
它由径向和角度两个参数组成，其中径向表示点到圆心的距离，角度表示点在圆周上的位置。
在数控编程中，极坐标系常用于描述工件或刀具的位置。
与直角坐标系不同，极坐标系更注重描述曲线和圆形轮廓的特性。
首先，我们来看一下极坐标系的基本结构。
极坐标系由一个原点O、一条极径轴和一条极角轴构成。
原点O表示圆心，极径轴用于表示点到圆心的距离，极角轴用于表示点在圆周上的位置。
极坐标系的角度范围通常为0度到360度，极径轴的长度代表距离的大小。
在数控编程中，极坐标系可以应用于工件的轮廓、孔位和刀具的运动轨迹等方面。
通过指定极坐标系的极径和角度，可以精确地控制工件的加工过程。
下面我将介绍极坐标系的应用场景。
首先是工件轮廓的描述。
在数控编程中，工件轮廓的描述是非常重要的一个步骤。
通过极坐标系，我们可以根据工件的形状指定不同的极径和角度，从而精确地描述出工件的轮廓。
例如，对于一个圆形的工件，我们可以通过指定圆心和半径来描述它的轮廓。
而对于一个椭圆形的工件，我们可以通过指定两个焦点和一个离心率来描述它的轮廓。
通过极坐标系的描述，可以大大简化工件轮廓的表示和计算。
其次是孔位的描述。
在数控编程中，孔的加工是常见且重要的加工工序。
通过极坐标系，我们可以精确地描述孔的位置和大小。
例如，我们可以根据孔的圆心和半径来描述一个圆形孔；对于一个特殊形状的孔，我们可以通过指定多个极径和角度来描述它的轮廓。
通过极坐标系的描述，可以实现对孔位加工的高度控制和精确定位。
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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。
（2）X坐标轴
• 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。
• 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。
数控编程基础知识
苏宏志 数控工程学院
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
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
• 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。
（3）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。 注：如在X、Y、Z主要直线运动之外还有第二组平行于它们的运动，可分别将它们 坐标定为U、V、W。
立式数控铣床的坐标方向为：
Z轴垂直（与主轴轴线重合），向上为正方向；面对机床立柱的左右移动方向为X轴， 将刀具向右移动（工作台向左移动）定义为正方向；根据右手笛卡尔坐标系的原则，Y轴 应同时与Z轴和X轴垂直，且正方向指向床身立柱。
确定机床位置关系，获得所需的相关数据。
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。 当工件运动时，在坐标轴符号上加“′”表示。
ISO标准规定：
(1)不论机床的具体结构，一律看作是工件相对静止，刀具运动。 (2) 机床的直线坐标轴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。
(3) 增大工件与刀具之间距离的方向为坐标轴正方向
三、坐标轴运动方向的确定
1、X、Y、Z坐标轴与正方向的确定
（1）Z坐标轴
•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。 •若机床没有主轴（刨床），则Z坐标轴垂直与工件装夹面。 •若机床有几个主轴，可选择一个垂直与工件装夹面的主要轴为主轴，并以它确定Z坐标轴。
工件坐标系设定G92/G50 格式：G92 X_ Y_ Z_ / G50 X_ Z_
X、Y、Z、为当前刀位点在工件坐标系中的坐标。
• G92指令通过设定刀具起点相对于要建立的工件坐 标原点的位置建立坐标系。
• 此坐标系一旦建立起来，后序的绝对值指令坐标位 置都是此工件坐标ห้องสมุดไป่ตู้中的坐标值。
工件坐标系设定G54～G59
通常车床的机床零点多在主轴法兰盘接触面的中心即主轴前端面的中心上。主轴 即为Z轴，主轴法兰盘接触面的水平面则为X轴。+X轴和+Z轴的方向指向加工空间。
(2)机床坐标系与机床原点、机床参考点
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，并建立在机床原点上。
格式 : G54 X_ Y_ Z_; 功能: 通过使用 G54 – G59 命令，来将机床坐标系的一个任意点 (工 件原点偏移值) 并设置工件坐标系。
撰责主电制稿任子编作编教：辑师…：………（以姓氏为序）
卧式升降台铣床的坐标方向为：
Z轴水平，且向里为正方向（面对工作台的平 行移动方向）；工作台的平行向左移动方向为X轴正方向；Y轴垂直向上
2、旋转运动
旋转运动A、B、C相应地表示其轴线平行 于X、Y、Z的旋转运动，其正方向按照右旋 螺纹旋转的方向。
4轴联动的数控机床的坐标系
5轴联动的加工中心的坐标系
在数控铣床上，机床原点一般取在X、Y、Z坐标的正方向极限位置上，见下图
(3)机床参考点 也是机床上的一个固定点，不同于机床原点 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
回零操作（回参考点）后表明机床坐标系建立
(4)工件坐标系与工件坐标系原点
工件坐标系 编程人员在编程时设定的坐标系，称为工件（编程）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
工件坐标系原点
也称为工件原点或编程原点，由编程人员根据编程计算方便性、机 床调整方便性、对刀方便性、在毛坯上确定的几何基准点，一般为零件 图上最重要的设计基准点
工件原点选择：
与设计基准一致
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。