数控机床坐标系

机床没有主轴： 机床没有主轴：Z坐标垂直于工件装夹面
+z
Z坐标的正方向是增大刀具和工件之间距离的方向。 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 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。
⑵X坐标
规定X坐标是水平方向，且垂直于Z 规定X坐标是水平方向，且垂直于Z坐标并平 水平方向 行于工件的装夹平面。 行于工件的装夹平面。 对于工件旋转的机床： 坐标在工件的径向 对于工件旋转的机床：X坐标在工件的径向 且平行于横滑座。 上，且平行于横滑座。
4.机床原点、 4.机床原点、机床参考点和工件原点 机床原点 5.绝对坐标与相对坐标 5.绝对坐标与相对坐标
思考题
1.标准的机床直线运动坐标系是一个_______ 坐标系，通常取Z轴 于机床的主轴。 2. JB3051-82规定，数控机床坐标轴和方向 是基于__ 固定，__ 移动。 3.立式加工中心的主轴是垂直放置的，定义 为（ ） A．X轴 B.Y轴 C. Z 轴 D. W轴
模块二 数控编程基础
任务一 数控机床的坐标系统
教学目标
1.掌握坐标轴的确定原则 1.掌握坐标轴的确定原则 2.掌握坐标轴的判定 2.掌握坐标轴的判定 3.掌握2个坐标系， 3.掌握2个坐标系，三个点 掌握
一、数控机床坐标系的确定 1、坐标系的确定原则 刀具相对于静止工件而运动的原则 （1）刀具相对于静止工件而运动的原则 机床坐标系的规定： （2）机床坐标系的规定：右手直角笛卡尔坐 标系
+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
⑶工件坐标轴的确定 编程坐标系中各轴的方向应该与机床坐标系 相应的坐标轴方向一致。 相应的坐标轴方向一致。
X
刀具 起点 加工端面
参考点
O 程序原点
Z
Y
Y’
工件原点偏置
O’
工件坐标系 X’
O 机床坐标系 工件原点偏置示意图
X
三、绝对坐标与相对坐标
绝对坐标（G90)： 1、绝对坐标（G90)：坐标系内所有坐标 点的坐标植均从某一固定点坐标原点计量 的坐标系，称为绝对坐标系。 的坐标系，称为绝对坐标系。绝对坐标常 用X、Y、Z代码表示
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， 机床接通电源后，通常都要回零操作，使得 回零操作 工作台运动到机床参考点。 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） 回零操作（回参考点）后表明机床坐标系建立
3.工件坐标系 3.工件坐标系
绝对坐标表示法
相对坐标(G91) (G91)： 2、相对坐标(G91)：坐标系内某一位置的坐标尺 寸用相对于前一位置的坐标尺寸的增量进行计量 的坐标系，称为相对坐标系。 表示。 的坐标系，称为相对坐标系。 用U、V、W表示。
相对坐标表示法
小结：
1. 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。 2.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， 3.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
• 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
Z Y
ZP 0 YP
Y1
X Z1 XP
X1
O
OP Z(ZP) OP
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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）。
选择工件坐标系的一般原则： ⑵选择工件坐标系的一般原则：
1)、尽量选在工件图样的基础上，便于计算， 1)、尽量选在工件图样的基础上，便于计算， 减少错误，以利于编程。 减少错误，以利于编程。 2)、尽量选在尺寸精度高，粗糙度值低的工件 2)、尽量选在尺寸精度高， 表面上。 表面上。 3)、便于测量和检验。 3)、便于测量和检验。 4)、对于对称的工件， 4)、对于对称的工件，最好选在工件的对称中 心上 5)、一般零件选在工件外轮廓的某一角上。 5)、一般零件选在工件外轮廓的某一角上。
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
+X
对于刀具旋转的机床而言： 对于刀具旋转的机床而言： 轴是垂直 垂直的 从刀具主轴向立柱 主轴向立柱看 若Z轴是垂直的，从刀具主轴向立柱看，X的 正方向指向 指向右 正方向指向右； 轴是水平 水平的 从刀具主轴向工件 主轴向工件看 若Z轴是水平的，从刀具主轴向工件看，X的 正方向指向 指向右 正方向指向右；
4．数控机床坐标轴确定的步骤为（ ） （A）X→Y→Z （B）X→Z→Y （C） Z→X→Y 5.采用增量式测量的数控机床开机后必须进 5.采用增量式测量的数控机床开机后必须进 行__ 6.机床参考点和机床原点可以重合 机床参考点和机床原点可以重合。 6.机床参考点和机床原点可以重合。 7.数控机床开机上电时 数控机床开机上电时， 7.数控机床开机上电时，不一定非要回参考 点。
又称编程坐标系。编程人员在编制程序时， 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）， 根据零件图样选定编程原点（工件原点）， 建立编程坐标系。 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， 要尽量满足编程简单，尺寸换算少，引起的 加工误差小等。 加工误差小等。 由人为设定的，简化了编程过程
(3)运动方向的确定 (3)运动方向的确定 正方向规定为 数控机床某一部件运动的正方向规定为增大 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。 工件与刀具之间距离的方向。 直线坐标轴X 的判定顺序是： ⑷直线坐标轴X、Y、Z的判定顺序是：先Z轴， 最后按右手定则判定Y 再X轴，最后按右手定则判定Y轴。
二.机床坐标系与工件坐标系
1.机床坐标系与机床原点 1.机床坐标系与机床原点 机床坐标系： ⑴机床坐标系：又称机械坐标系 。是机床固 有的坐标系。确定刀具(刀架)或工件(工作台) 有的坐标系。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 机床原点上 位置的参考系，并建立在机床原点上. 机床原点：又称为机床零点， ⑵机床原点：又称为机床零点，它是机床坐 标系的原点。 标系的原点。 注意： 注意：这个原点在机床一经设计和制造调整 便被确定下来，它是固定的点。（ 。（不 后，便被确定下来，它是固定的点。（不 能随意改动） 能随意改动） 机床原点是工件坐标系、机床参 考点的基准点
2.坐标轴的判定 2.坐标轴的判定 ⑴Z坐标
传递切削动力的主轴决定。 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。 行的坐标轴即为Z坐标。 对于工件旋转的机床： 坐标为平行于工件的 对于工件旋转的机床： Z坐标为平行于工件的 轴线
+z
对于刀具旋转的机床： 坐标为平行于 坐标为平行于旋转刀 对于刀具旋转的机床： Z坐标为平行于旋转刀 具轴线 +z
5.对于工件运动的相反方向 5.对于工件运动的相反方向 对于工件运动而不是刀具运动的机床， 对于工件运动而不是刀具运动的机床，必须 将前述的刀具运动作相反的规定。用带“ 将前述的刀具运动作相反的规定。用带“′” 来表示。例如： 来表示。例如：+X ，“+X ′ ”。 。 6.主轴的旋转运动方向 6.主轴的旋转运动方向 主轴的顺时针运动方向（正转）， ），是按照右 主轴的顺时针运动方向（正转），是按照右 旋螺纹旋入工件的方向。 旋螺纹旋入工件的方向。
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。