数控机床各级坐标系的设定原理及相互关系分析
第一节 数控机床的坐标系
工件坐标系原点
（2）工件坐标系原点 工件坐标系原点又称编程原点，指工件装夹完成后， 选择工件上的某一点作为编程或工件加工的基准点。工件 坐标系原点在图中以符号“ ”表示。
工件坐标系原点
件与刀具间距离的方向为正方向。
3）数控机床的坐标系采用符合右手定则规定
的笛卡儿坐标系。
（3）机床坐标系的方向 1）Z坐标方向 2）X坐标方向
Z坐标的运动由主要传递切削动力的主轴所决定。 X坐标一般为水平方向并垂直于Z轴。
3）Y坐标方向
4）旋转轴方向
Y坐标垂直于X、Z坐标轴。
旋转坐标A、B、C对应表示其轴线分别平行于
架式数控车床的坐标系 b）后置刀架式数控车床的坐标系
（4）机床原点与机床参考点 1）机床原点（又称为机床零点）是机床上设置的 一个固定的点，即机床坐标系的原点。它是一个固定的 点。机床原点是数控机床进行加工或位移的基准点。
a）机床原点位于卡盘中心 b）机床原点位于刀架正向运动极限点
2）机床参考点
数控车床的第一参考点一般位于刀架正
向移动的极限点位置，并由机械挡块来确定其具体的位置。 机床参考点与机床原点的距离由系统参数设定，其值可
以是零，如果其值为零则表示机床参考点和机床零点重合。
机床原点与参考点
O—机床原点 O1—机床参考点
2．工件坐标系 为了便于尺寸计算与检查，加工程序的坐标原点一 般都尽量与零件图样的尺寸基准相一致。这种针对某一工 件并根据零件图样建立的坐标系称为工件坐标系（又称编 程坐标系）。
第一节
数控机床的坐标系
一、数控机床的坐标系 1．机床坐标系
为了确定机床的运动方向和移动距离，就要在
机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫机床坐标系，
数控机床技术中的工件坐标系设置与变换
数控机床技术中的工件坐标系设置与变换在数控机床技术中，工件坐标系的设置与变换是非常重要的一部分。
工件坐标系的正确设置和准确的变换可以确保机床进行精确的加工和定位。
本文将探讨数控机床技术中的工件坐标系设置与变换的相关内容。
工件坐标系的设置是指确定工件在数控机床上的位置和姿态的过程。
在数控机床上，通常使用直角坐标系（也称为笛卡尔坐标系）来描述工件的位置和姿态。
直角坐标系由三个相互垂直的轴线组成，分别是X轴、Y轴和Z轴。
X轴通常与机床的主轴平行，Y轴和Z轴则与X轴相互垂直。
通过确定X轴、Y轴和Z轴的位置和方向，可以确定工件坐标系的位置和姿态。
在数控机床上，通常有两种常用的工件坐标系设置方式。
一种是绝对坐标系，另一种是相对坐标系。
绝对坐标系是指以机床的固定位置作为参考点，确定工件的位置和姿态。
相对坐标系则是以已加工部分或其他特定位置作为参考点，确定工件的位置和姿态。
在实际应用中，根据加工的需要，可以选择使用绝对坐标系或相对坐标系进行工件坐标系的设置。
工件坐标系的变换是指将工件坐标系从一个位置或姿态变换到另一个位置或姿态的过程。
在数控机床中，常见的坐标系变换有平移、旋转和比例变换等。
平移变换是指将工件坐标系在空间中沿着X轴、Y轴或Z轴方向移动一定的距离。
旋转变换是指将工件坐标系绕X轴、Y轴或Z轴旋转一定的角度。
比例变换是指改变工件坐标系的比例尺寸，通常用于放大或缩小工件的尺寸。
在数控机床技术中，工件坐标系的设置与变换对于加工精度和定位精度非常重要。
正确设置工件坐标系可以确保机床在加工过程中能够准确地定位工件的位置和姿态，从而保证加工的精度和质量。
同时，精确的坐标系变换也能够保证机床在进行复杂加工时能够准确地控制工具的位置和姿态，从而实现复杂形状的加工。
为确保工件坐标系的设置与变换的准确性，数控机床技术中通常使用一些辅助设备和工装。
例如，使用测量仪器来准确测量工件的位置和姿态，使用夹具和定位装置来确保工件的稳定定位，使用编程和控制系统来实现坐标系的变换等。
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。
数控机床的坐标轴及各轴确立
立、卧式数控铣床
+Z
+Y
+X
+X/
+Y
第二十页
龙门数控铣床
+Z
+Y +X/
第二十一页
+Z
+X/
+Y 立式5轴数控铣床的坐标系
第二十二页
Z X
第二十三页
立式车床的坐标系
第二十四页
卧式铣床的坐标系
Y
Z
X
第二十五页
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
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。
第一页
右手直角坐标系（笛卡尔坐标系）
第十四页
+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）
+X
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。
第十五页
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。
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
数控机床坐标系统介绍
数控机床坐标系统介绍数控机床坐标系统介绍一、前言随着机械加工领域的不断发展，数控机床在工业生产中的应用越来越广泛。
在这个过程中，数控机床的坐标系统起到了至关重要的作用。
本文将介绍数控机床坐标系统的原理、类型和应用等方面的内容，帮助读者更好地理解数控机床。
二、坐标系统原理数控机床坐标系统是通过数学和计算机技术，将三维图形转化为计算机可执行的代码。
坐标系统由坐标轴和坐标系两个部分构成。
坐标轴是指坐标系中的坐标轴线，一般是X轴、Y 轴和Z轴。
坐标系是由三个相互垂直且相交于原点的坐标轴组成的空间。
在数控加工过程中，工件在相应坐标系中的坐标位置决定了机床加工刀具的移动和轨迹。
三、坐标系统类型数控机床坐标系统按照系统结构的不同可以分为直角坐标系、极坐标系、球坐标系等。
其中直角坐标系是最常见的坐标系统，也是数控机床中所使用的基本坐标系统。
在直角坐标系中，以三个互相垂直的坐标轴为基准，分别为X轴、Y轴和Z 轴。
在机床的工作平面上，坐标轴通常采取平面直角坐标系，而在三轴联动控制机床中，则采用空间直角坐标系。
四、坐标系的建立坐标系的建立是数控加工过程中至关重要的一步，它直接影响到机械加工的精度和效率。
按照惯例，常使用的建立坐标系的方法有以下几种：1、机床工作台上的槽口：顶边工件面与槽口轴线平行，左边工件面与槽口左侧表面平行；2、基准孔：中心线平行于XY坐标系，而且可以精确测量；3、加工标记：零件上有加工标志刻度线，用于确定零件的基准面。
通过以上方法，可以将机床的坐标系建立起来，为后续的机床加工操作提供了有力的保障。
五、坐标系互换在实际生产中，常常会遇到工件在不同坐标系下需要进行加工的情况。
此时，就需要采用坐标系互换的方法，将不同坐标系下的工件位置信息转换为数控机床解释的坐标信息。
互换坐标系的原理实际上就是将原坐标系下的坐标点旋转、平移和倾斜等变换操作，转换为目标坐标系下的坐标点。
通过坐标系互换的方法，可以实现坐标系统之间的衔接和转换，大大提高了数控加工的生产效率和质量。
数控机床的坐标系
2.1 数控机床的坐标系在编写数控加工程序过程中，为了确定刀具与工件的相对位置，必须通过机床参考点和坐标系描述刀具的运动轨迹。
在国际ISO标准中，数控机床坐标轴和运动方向的设定均已标准化，我国机械工业部1982年颁布的JB3052-82标准与国际ISO 标准等效。
2.1.1 坐标系及运动方向1. 坐标系的确定原则1）刀具相对于静止工件而运动的原则这个原则规定不论数控机床是刀具运动还是工件运动，编程时均以刀具的运动轨迹来编写程序，这样可按零件图的加工轮廓直接确定数控机床的加工过程。
2）标准坐标系的规定标准坐标系是一个直角坐标系，如图2-1-1（a）所示，按右手直角坐标系规定，右手的拇指、食指和中指分别代表X、Y、Z三根直角坐标轴的方向；如图2-1-1（b）所示，旋转方向按右手螺旋法则规定，四指顺着轴的旋转方向，拇指与坐标轴同方向为轴的正旋转，反之为轴的反旋转，图中A、B、C分别代表围绕X、Y、Z三根坐标轴的旋转方向。
图2-1-1 右手直角坐标系3）坐标轴正负的规定使刀具与工件之间距离增大的方向规定为轴的正方向，反之为轴的反方向。
2. 机床坐标轴的确定方法Z轴表示传递切削动力的主轴，X轴平行于工件的装夹平面，一般取水平位置，根据右手直角坐标系的规定，确定了X和Z坐标轴的方向，自然能确定Y轴的方向。
1）车床坐标系如图2-1-2所示，Z坐标轴与车床的主轴同轴线，刀具横向运动方向为X坐标轴的方向，旋转方向C表示主轴的正转。
图2-1-2车床坐标系2）立式铣床坐标系图2-1-3 立式铣床坐标系图2-1-4 卧式铣床坐标系如图2-1-3所示，Z坐标轴与立式铣床的直立主轴同轴线，面对主轴，向右为X坐标轴的正方向，根据右手直角坐标系的规定确定Y坐标轴的方向朝前。
3）卧式铣床坐标系如图2-1-4所示，Z坐标轴与卧式铣床的水平主轴同轴线，面对主轴，向左为X坐标轴的正方向，根据右手直角坐标系的规定确定Y坐标轴的方向朝上。
数控机床的工作原理与坐标系的确定
数控机床的工作原理与坐标系的确定数控机床是利用计算机技术控制机床的加工过程，实现自动化加工的一种设备。
它具有高效、精准、灵活和自动化程度高等特点，广泛应用于模具加工、机械零部件加工、航空航天、汽车制造等领域。
1.数控系统：数控系统是数控机床的核心部分，包括计算机、数控编程软件和数控控制器。
数控编程软件用于生成数控程序，将加工的图纸信息（包括几何信息、切削参数、工艺路线等）转化为机床可以执行的指令，数控控制器接收并解析数控程序，控制各个执行部件的动作，完成加工任务。
2.伺服系统：伺服系统是实现机床各轴运动的关键部分，它主要由伺服驱动器和伺服电机组成。
数控系统通过控制伺服系统来实现机床各轴的定位、跟踪和加工运动。
3.执行系统：执行系统主要包括主轴驱动装置和进给装置。
主轴驱动装置通过控制主轴电机实现主轴的转速和方向控制。
进给装置通过控制进给伺服电机实现机床各轴的线性或转动运动。
常用的数控机床坐标系包括绝对坐标系和增量坐标系。
1.绝对坐标系：绝对坐标系是以机床加工范围内其中一固定位置或工件原点为参考点，确定机床各轴的坐标值。
绝对坐标系一般分为三个坐标轴，分别是X轴、Y轴和Z轴。
当进行加工时，根据工件的尺寸和位置信息，在数控程序中设置各轴的绝对坐标值，机床按照这些坐标值进行加工。
2.增量坐标系：增量坐标系是以机床上一个已经加工完毕的位置为参考点，确定机床各轴的坐标值。
在增量坐标系下，数控程序中设置的坐标值是相对于上一个位置的增量值。
增量坐标系的优势在于节省编程工作量，特别适用于程序中存在循环或重复加工的情况。
在数控机床工作中，工件的坐标系通常通过坐标系变换来实现。
坐标系变换是将工件坐标系与机床坐标系进行转换，实现工件在机床中的定位和加工。
总之，数控机床的工作原理是通过数控系统、伺服系统和执行系统实现机床的自动化加工。
坐标系的确定通过绝对坐标系和增量坐标系来指定加工位置，可以根据实际需要选择合适的坐标系进行加工。
数控机床的坐标系 试讲
数控编程的坐标系1 机床坐标系1.1定义机床坐标系是指用于确定被加工零件在机床中的坐标、机床运动部件的特殊位置（如换刀点、参考点）以及运动范围（如行程范围、保护区）等的坐标系。
基本坐标系:直线进给运动的坐标系(X.Y.Z)。
坐标轴相互关系:由右手定则决定。
回转座标: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。
附加坐标轴:平行于基本坐标系中坐标轴的进给轴,用U.V.W表示。
机床坐标系是机床上的固有坐标系。
采用ISO统一标准的右手直角笛卡尔坐标系1.2 坐标轴的确定（1）Z轴的确定Z轴是传递切削力的主轴所规定的主轴轴向。
（机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。
）标准规定:Z轴与数控机床主轴轴线的重合或平行，以刀具远离工件的方向为正向。
i 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。
ii若主轴能摆动: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。
对于铣床、镗床、钻床等是带动刀具旋转的轴；车床等是带动工件旋转的轴,其方向是平行于主轴轴线。
（2）X轴的确定标准规定:在刀具旋转的机床上(铣床、钻床、镗床等)。
Z轴水平(卧式),则从刀具(主轴)向工件看时,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。
在工件旋转的机床上(车床等),X轴的运动方向是工件的径向并平行于横向拖板,且刀具离开工件旋转中心的方向是X轴的正方向。
（3）Y轴的确定Y轴的运动方向则根据X轴和Z轴按右手法则确定。
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。
1.3机床原点（机床零点）机床原点是指机床坐标系的原点，即X=0, Y=0, Z=0的点。
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
数控机床坐标系及相关点
对刀
对刀是指零件被装夹到机床上之后，用某种方法获得工件原点 在机床坐标系中的位置（即工件原点的机床坐标值）。
对刀点
对刀点是工件坐标系与机床坐标系之间的联系点
对刀点
✓对刀点可以设置在被加工零件上，也可以设置在夹具上或机床上 与零件定位基准有一定尺寸联系的某一位置。 ✓对刀点可与工件原点重合，也可以选在任何便于对刀之处，但 该点与工件原点之间必须有确定的坐标联系。
机床参考点
数控机床开机时，必 须先确定机床原点，而 确定机床原点的运动就 是回参考点的操作，这 样通过确认参考点，就 确定了机床原点。只有 机床参考点被确认后， 机床原点才被确认，刀 具（或工作台）移动才 有基准。
4、工件坐标系、工件原点、对刀点、换刀点
工件坐标系
在工件上选择一点作为坐标系原点而建立的坐标系称为工件坐标 系。
机床原点
数控车床的机床原点 一般设在机床主轴轴 线与卡盘安装基准面 的交点上。
机床原点
数控铣床和加工中心 的机床原点一般设在 X、Y、Z坐标轴正方 向移动的最大极限位 置上，但也有的设置 在机床工作台中心。
机床参考点
机床参考点是机床坐标系中一个固定不变的点，是用于对机床工 作台(或滑板)与刀具相对运动的测量系统进行定标与控制的点。
情境二、数控机床的坐标轴和坐标系
5、编程坐标系、程序原点
编程坐标系
编程坐标系是在工件图纸上建立的坐标系。
程序原点
编程坐标系的原点称为程序原点。
程序原点
程序原点一般选在尺寸 标注的基准上。
程序原点
程序原点一般选在尺寸 标注的基准上。
程序原点
车削加工的编程原点
铣削加工的编程原点
MM
W
P
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。
(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。
数控机床坐标系
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数控机床坐标系
3rew
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2020/11/21
数控机床坐标系
§ 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。
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数控机床坐标系
第三节 数控机床的坐标系
§Z坐标正方向规定：刀具远离工件的方向。
+Z
+Z
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立式5轴数控数控铣机床床坐的标系坐标系
第三节 数控机床的坐标系
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+Z
数控机床坐标系
第三节 数控机床的坐标系
标轴相互关系：由右手定则决定。
§ 回转座标：绕X.Y.Z 轴转动的圆进给坐标 轴分别用A.B.C表示，
Y
+B
Y
+A
Z +C
X、Y、Z X
坐标轴相互关系由右 手螺旋法则而定。 Z
X +A、+B、+C
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数控机床坐标系
第三节 数控机床的坐标系
坐标轴方向：定义为刀具相对工件运动的方向。 编程时不必知道机床运动的具体配置，就能正确地进 行编程。
+X/
+Z +A
+C/
+X/ +Y/
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数控机床坐标系
第三节 数控机床的坐标系
6. 辅助坐标 U、V、W
+W +Z
+A
+C/
+X/ +Y/
数控机床的坐标系
数控机床的坐标系在数控编程时，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，能够把握机床坐标系、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力量。
1、坐标和运动方向命名原则特规定：永久假定刀具相对于静止的工件坐标系运动。
2、标准坐标系的规定为确定机床的运动方向，移动的距离，要在机床上建立一个坐标系——标准坐标系（机床坐标系）。
编制程序时，以该坐标系来规定运动方向和距离。
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打算。
3、运动方向的确定（1）Z坐标：Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所打算的，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（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，要考虑两种状况：工件做旋转运动则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向刀具做旋转运动，则分为两种状况：Z坐标垂直时，观看者面对刀具主轴向立柱看时，+X运动方向指向右方Z坐标水平常，观看者沿刀具主轴向工件看时，+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，可以用依据X和Z坐标的方向，根据右手直角坐标系来确定Y坐标的方向。
（4)围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示，依据右手螺旋定则，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。
（5）、附加坐标系为了编程和加工的便利，有时还要设置附加坐标系。
对于直线运动，通常建立的附加坐标系有：1）指定平行于X、Y、Z的坐标轴可以采纳的附加坐标系：其次组U、V、W坐标，第三组P、Q、R坐标。
2）指定不平行于X、Y、Z的坐标轴也可以采纳的附加坐标系：其次组U、V、W坐标，第三组P、Q、R 坐标。
（6）对于工件运动相反方向工件运动而不是刀具运动的机床，必需将前述刀具运动作相反支配。
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系，是熟练操作数控机床 的前提和基础 。
１ 操作 中的错误现 象
初 学 者 学 习机 床 编 程 和 操 作 时 ，各 种 错 误 现 象 出
摘 要 ：数控机床 的坐标 系是对机床刀具和工件 的几 何位 置进行的描述 。 针对建立坐标 系时出现 的各种错 误现象及错误理 解，系统地分析 了机 床坐标系及三 级工件坐标系 的工作原理和设定 思路，详细阐述 了各 级坐 标系的相互关系 ，为操作者 合 理选 择坐标系的建立方式提供依据 。 关键 词：机床坐标系 三 级工件坐标系 零 点偏移
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Ｎｕｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎｅ ｃ ｏ ｏ ｒ ｄｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｔ ａ ｌ ｌ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｉ ｎｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈｉ ｐ
方 式 操 作 ，在 【 测 量 工 件 】方 式 下 ，不 能 正 确 设 定 偏
移方 向和偏移距离 。（ ６ ） 利用Ｃ Ａ Ｄ ／ Ｃ Ａ Ｍ软件 编程时 ， 忽 略图形在坐标系中的定位，导致程序 无效。种种错 误 表 明机床 的操 作者 只 是机械 地模 仿和 记忆 各种操 作 ，不 能正确理 解坐标 系的概念及相互 间的关系 ，导 致各种错误 出现 ，严重 时还会 发生各类操作事故 。这 就 需要我们教学 指导人 员积极探索教学方法 ，科学安 排教学 内容 ，灵活运用各种教学手段 ，增强初学者对 坐标系的理解 。
２ ０ １ ３ 年第９ 期
总 第 １ ６ ９ 期
中 国 观代 孝 装 备
Ｓ Ｃ Ｓ Ｎ Ｎ １ １ ６ ７ ２ ． １ ４ ３ ８ ４９ ９ ４互关系分析
汪全 友
南京工业大学现 代装备 制造大学生工程训练 中心 江苏南京 ２ １ １ ８ １ ６
坐 标是 数控 机床 操 作和 编程 时用 来 表达 空 间位 置 的基本对象 。如何 建立和 设定坐标系是学 习数控机 床操作 的基础 性入 门知识 ，也是初学者难 以理解和 掌 握 的内容 。随着Ｃ Ａ Ｄ／ Ｃ Ａ Ｍ技术的发展 ，机 床的编程 和操作会显得 愈加轻 松和高效 。科学合理地设定坐标 系 ，深刻理解各坐标 系的设定原理，灵活地运用各种
方 法 建 立 坐 标 系 就 成 为 了数 控 机 床 操 作 的 重 要 内容 。 因此 ，正 确 地 理 解 各 个 坐 标 系 的概 念及 它 们 之 间 的 关
标系 ，导致 刀具不 能触及 工件 或发生 安全事 故 。（ ４ １ 机 械式记忆操作 ，在 【 测量工件 】操作方式下，未将 刀补数据清零而使用 自动计算 ，导致工件零点发生偏 移 。（ ５ ） 借助 寻边器和Ｚ 轴设定器等仪器进行 间接对刀