工学机床坐标系工件坐标系
工件坐标系讲解学习
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。
数控车床中机床坐标系-机床参考点与工件坐标系的关系
数控车床中机床坐标系\机床参考点与工件坐标系的关系[摘要] 我们可以把数控车床分为三大模块，一是数控系统（软件），二是车床本体（硬件），三是被加工工件（浮动件），它们分别有三个坐标系，编程坐标系、机床坐标系和工件坐标系。
[关键词] 机床坐标系机床参考点工件坐标系之间的关系在多年的数控编程理论和实践教学中，笔者发现，许多学生只注重数控编程的学习，而对坐标系的设置只是机械的照搬，对各坐标系的原理和它们之间的关系却不求甚解，虽然经常强调，但在思想上还是引不起足够的重视，致使在实际使用的时候不知所措。
那么什么是机床坐标系？什么是机床原点？什么是机床参考点？它们与设置工件坐标系又有什么关系呢？机床原点为机床上的一个固定点，也称机床零点或机床零位。
是机床制造厂家设置在机床上的一个物理位置，在数控车床上，一般设在主轴旋转中心与卡盘后端面之交点处。
以机床原点为坐标系原点在水平面内沿直径方向和主轴中心线方向建立起来的Ｘ、Ｚ轴直角坐标系，成为机床坐标系。
建立机床坐标系，其目的（功能）有三：一、机床坐标系是制造和调整机床的基础不论是普通车床还是数控车床，在车床硬件组装和调试时，都必须首先建立一个工艺点（或坐标系），以此为基准来调整和修调一些工艺尺寸诸如机床导轨与主轴轴线的平行度、导轨与主轴的高度、尾座顶尖与主轴是否等高、主轴的径向跳动量、轴向窜动量等等。
这是一个固定点，这个工艺点一旦确定，一般不允许随意变动。
二、建立机床与数控系统的位置关系我们可以把数控车床分为三大模块，一是数控系统（软件），二是车床本体（硬件），三是被加工工件（浮动件）它们分别有三个坐标系，即程序坐标系、机床坐标系和工件坐标系。
数控机床上电后，三个坐标系并没有直接的联系，因此每次开机后无论刀架停留在机床坐标系中的任何位置，系统都把当前位置认定为(0，0)，这样会造成坐标系基准的不统一，数控车床一般采用手动或自动方式让机床回零点的办法来解决这一问题。
数控铣床机床坐标系和工件坐标系的概念
数控铣床机床坐标系和工件坐标系的概念1. 背景介绍数控铣床是一种广泛应用于机械加工领域的机床，它利用计算机控制系统来进行加工操作。
在数控铣床加工中，坐标系是一个非常重要的概念。
坐标系的正确理解和运用对于加工成品的精度和质量有着至关重要的影响。
2. 数控铣床机床坐标系数控铣床的机床坐标系是指用来描述机床定位和运动的坐标系。
在数控铣床中，机床坐标系通常采用直角坐标系来描述机床上各个点的位置。
通常情况下，数控铣床的机床坐标系是以机床主轴为参考，分别用X、Y、Z轴来描述机床上的水平、纵向和垂直方向的位置。
在程序编制和加工过程中，正确理解和确定机床坐标系的起点和方向是非常重要的。
3. 工件坐标系除了机床坐标系外，工件坐标系也是数控铣床加工中不可忽视的概念。
工件坐标系是用来描述工件加工位置和尺寸的坐标系。
在数控铣床加工中，工件坐标系通常选择合适的零件特征点作为基准点，通过定义X、Y、Z轴的方向和位置来描述工件的加工位置。
正确确定工件坐标系的位置和方向能够直接影响工件加工的精度和质量。
4. 深入探讨在数控铣床的加工中，机床坐标系和工件坐标系之间存在着一定的关系。
在程序编制中，需要根据工件的实际情况来确定工件坐标系，同时需要考虑机床坐标系的参考关系，才能正确描述工件的加工路径和位置。
在数控铣床的操作中，还需要考虑工件和刀具的相对位置，这也是工件坐标系和机床坐标系的关系之一。
5. 个人观点和理解对于数控铣床的机床坐标系和工件坐标系，我认为在加工操作中正确理解和运用坐标系是非常重要的。
机床坐标系和工件坐标系的确定需要根据具体的加工项目来进行合理选择，以确保加工精度和质量。
在实际操作中，需要根据工件设计图纸和加工要求来确定坐标系的方向和位置，同时结合机床的实际情况进行编程和操作，才能够取得理想的加工效果。
总结回顾在本文中，我们深入探讨了数控铣床的机床坐标系和工件坐标系的概念及其重要性。
正确理解和运用坐标系对于数控铣床加工具有重要的意义，需要在实际操作中灵活运用，并结合具体情况进行合理选择。
CNC机床坐标系的确定及工件坐标系
CNC机床坐标系的规定及工件坐标系1进给运动与坐标系数控加工必须准确描述进给运动。
加工过程中，刀具相对工件运动轨迹和位置决定了零件加工的尺寸、形状。
数控加工就是让数控机床按照数控程序所描述的刀具相对工件运动的轨迹进行切削运动，从而加工出零件的表面形状。
把刀具相对工件的进给运动轨迹简称刀轨，数控机床必须确切知道刀轨，编程人员必须准确描述表达刀轨。
刀轨一般由直线段或圆弧段组成，线段起点、终点、交点、切点的位置是表达刀轨的最主要信息。
数学中，点位可以在坐标系里定义为坐标值。
如果在数控机床上规定建立一个笛卡儿直角坐标系的数控机床坐标系，就可以方便地在机床或在工件的图样上描述刀轨。
CNC编程中，使用数字来“翻译”图纸，将图纸的尺寸变成刀轨。
国际数控标准I S0841规定数控机床标准坐标系采用右手笛卡儿坐标系，如图1所示，用右手笛卡儿坐标系来规定数控机床标准坐标系。
图1右手笛卡儿坐标系规定数控机床标准坐标系2机床标准坐标系规定1.机床坐标系基本规定⑴刀具相对工件运动的原则编程人员编程时可以假定机床加工时工件是静止的。
如果能假定刀具是相对于静止的工件进行进给运动，那么，编程人员可以不必考虑具体机床在加工时是刀具移向工件，还是工件移向刀具，可直接依据零件图样，确定机床加工过程及编程。
⑵机床进给运动的名称、方向规定机床进给运动的坐标轴向用X、Y、Z表示。
表示机床进给运动的坐标系中，X，Y，Z轴向的关系符合右手直角笛卡儿坐标系规则，用右手的拇指、食指和中指分别代表X，Y，Z三轴，三个手指互相垂直，所指方向分别为X，Y，Z轴的正方向。
如图1。
围绕平行X、Y、Z旋转坐标轴的圆周进给坐标轴分别用A，B，C表示。
简述机床坐标系与工件坐标系的定义
简述机床坐标系与工件坐标系的定义
机床坐标系和工件坐标系是数控加工中常用的两种坐标系，分别用于描述机床和工件的位置和运动。
机床坐标系是用来描述数控机床各个部件相对位置关系的坐标系。
一般情况下，机床坐标系由三个轴线组成：X轴、Y轴和Z轴。
X轴通常指横向移动方向，即左右移动；Y 轴通常指纵向移动方向，即前后移动；而Z轴通常指垂直于工作台面的方向，即上下移动。
机床坐标系的原点通常为机床的主轴中心点，也可以根据需要进行重新定义。
工件坐标系是用来描述工件相对于机床坐标系的位置和姿态的坐标系。
通常情况下，工件坐标系的原点位于工件的中心位置，并且可以通过旋转和平移等操作调整工件在坐标系中的位置和姿态。
在数控加工过程中，程序通常是针对工件坐标系编写的，即通过G代码指定工件坐标系中的加工点和路径。
在数控加工过程中，机床坐标系和工件坐标系的转换关系是十分重要的。
通过坐标系转换，可以将程序中针对工件坐标系编写的加工点和路径转化为机床坐标系中的运动轨迹，控制数控机床完成加工任务。
数控机床的两个坐标系
(3)工件原点选择： • 与设计基准一致 • 尽量选在尺寸精度高，粗糙度低的工件表面 • 最好在工件的对称中心上 • 要便于测量和检测
(a) 数控车床
(b) 数控铣床
谢谢大家！
2、工件坐标系（编程坐标系）
(1)工件坐标系
编程人员在编程时设定的坐标系，也称为编程坐标系。
工件坐标系与机床坐标系坐标轴方向一致，原点不同。 (2)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、在毛坯上位置确定的方便性等具体情 况定义在工件上的几何基准点，一般为零件图上最重要的设计基准点。
数控机床的两个坐标系
黄河水利职业技术学院机电系
数控机床的两种坐标系
1、机床坐标ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ（机械坐标系）
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。而机床原点一般设定在各轴正方向上的极限位置。
数控车床坐标系的原点
数控铣床坐标系的原点
机床坐标系与程序坐标系区别
数控车床基本坐标关系及几种对刀方法比较在数控车床的操作与编程过程中，弄清楚基本坐标关系和对刀原理是两个非常重要的环节。
这对我们更好地理解机床的加工原理，以及在处理加工过程中修改尺寸偏差有很大的帮助。
一、基本坐标关系一般来讲，通常使用的有两个坐标系：一个是机械坐标系；另外一个是工件坐标系，也叫做程序坐标系。
在机床的机械坐标系中设有一个固定的参考点(假设为(X，Z))。
这个参考点的作用主要是用来给机床本身一个定位。
因为每次开机后无论刀架停留在哪个位置，系统都把当前位置设定为(0，0)，这样势必造成基准的不统一，所以每次开机的第一步操作为参考点回归(有的称为回零点)，也就是通过确定(X，Z) 来确定原点(0，0)。
为了计算和编程方便，我们通常将程序原点设定在工件右端面的回转中心上，尽量使编程基准与设计、装配基准重合。
机械坐标系是机床唯一的基准，所以必须要弄清楚程序原点在机械坐标系中的位置。
这通常在接下来的对刀过程中完成。
二、对刀方法1. 试切法对刀试切法对刀是实际中应用的最多的一种对刀方法。
下面以采用MITSUBISHI 50L 数控系统的RFCZ12车床为例，来介绍具体操作方法。
工件和刀具装夹完毕，驱动主轴旋转，移动刀架至工件试切一段外圆。
然后保持X坐标不变移动Z轴刀具离开工件，测量出该段外圆的直径。
将其输入到相应的刀具参数中的刀长中，系统会自动用刀具当前X坐标减去试切出的那段外圆直径，即得到工件坐标系X原点的位置。
再移动刀具试切工件一端端面，在相应刀具参数中的刀宽中输入Z0，系统会自动将此时刀具的Z坐标减去刚才输入的数值，即得工件坐标系Z原点的位置。
例如，2#刀刀架在X为150.0车出的外圆直径为25.0，那么使用该把刀具切削时的程序原点X值为150.0-25.0=125.0；刀架在Z为180.0时切的端面为0，那么使用该把刀具切削时的程序原点Z值为180.0-0=180.0。
分别将(125.0，180.0)存入到2#刀具参数刀长中的X与Z中，在程序中使用T0202就可以成功建立出工件坐标系。
工件坐标系是指以确定编程和加工原点为基准所建立的坐标系.
里，有一工件移界面，可输入
(2) 用外圆车刀先试切工件端面，这时X、Z坐标的位置如： X-260 Z-395，直接输入到偏移值里。 (3) 选择 回参考点方式，按X、Z轴回参考点，这时
工件零点坐标系即建立。
(4) 注意：这个零点一直保持，只有重新设置偏移值Z0， 才清除。
项目三 手动试切对刀
3、 G54～G59设置工件零点
(1) 用外圆车刀先试切一外圆，按
→
→
，如选择G55，输入X0、Z0按
工件零点坐标即存入G55里，程序直接调用如:G55 X60 Z50……。
(2) 注意:可用G53指令清除G54～G59工件坐标系。
项目三 手动试切对刀
三、任务目标
㈠、了解几种坐标系的意义 ㈡、掌握试切对刀的方法
表Z坐标。
②大拇指的指向为X坐标的正方向，食指的指向为 Y坐标的正方向，中指的指向为Z坐标的正方向。
③围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、
C表示，根据右手螺旋定则，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,见下图。
项目三 手动试切对刀
项目三 手动试切对刀
一、任务描述
通过面板操作建立如图所示的工件坐标系
Z
x
项目三 手动试切对刀
二、任务准备
㈠、数控机床坐标系 １、机床坐标系的规定
（1）刀具相对运动的规定。在机床上，我们始终把工件 看作静止，而刀具是相对运动的。 （2）坐标轴的规定 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决定。
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。图所示为数控车床的Z坐标。
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程序段中的G指令：同一程序段中 可以出现几个G指令，只要彼此没 有指令冲突。
G指令分组
同一组的两个指令出现在同一程 序段中时发生指令冲突。
任何G代码所设置的机床模式 都将取代同一组中的另一G代 码所设置的机床模式。
三、准备功能和辅助功能指令
2、辅助功能指令（M功能、M代码）
准备功能G指令跟机床的加工运动方式有关，辅助 功能M指令跟机床相关功能和程序处理相关。 机床相关功能相关： 如主轴旋转、自动换刀、冷却液开关、 夹紧松开。
F—F为进给率地址符。后面的数字表示进给率mm/min或 mm/r
S—S为主轴转速地址符。后面的数字表示主轴转速r/min。
M—M为辅助功能地址符。后面的数字表示不同的机 床辅助功能如主轴的转停、切削液的开关、夹具的送 紧。
T—T为刀具功能地址符。后面的数字表示刀具号或刀具 号和刀具长度和半径的寄存器号
程序段：由一系列同时执行的单个指 令（字）组成以程序段结束代码（符 号）结束。对应与程序中的一行。 程序：由程序号开始，特定的终止 符号结束中间包含有若干行的程序 段。
O0011
N1 G92 X10.0 Y5.0 Z50.0
N2 S200 T01 M03
N3 G90 G00 Z10.0 G01 Z−5.0 F100 M08 G91 G41 Y5.0
后来人们通过字地址可变程序段格式来让控制系统 获得程序段中的相关指令的含义和数值。
（3）字地址可变程序段格式：
字符-〉字-〉程序段-〉程序
字符：CNC程序中最小的单元。由数字 、字母、符号组成
字：程序字由字母和数字字符组成 ，形成控制系统的单个指令，每个字 表示数控加工中特定的含义比如轴的 位置、进给率、换刀等。
（1）固定程序段格式：
007 01 +02500 -13400 12400 15 30 02 LF
NGX
Y
Z FSM
字的位数和顺序是固定的（不管需要不需要）。属 于早期采用的数控程序格式，因其可读性差、编程不直观 程序较长等原因，现已基本不用。
（2）分隔符可变程序段格式：
为了改变固定程序段的不足，人们使用特定的分隔 符来在表示程序中各个指令的位置（通过分割符号来确定 各个指令的位置）。
字地址程序段的组成（常用的字地址）：
/N_G_X_Y_Z_I_J_K_F_S_M_T_H _/;:跳跃符
N—N表示程序段号。后面的数字表示程序段号 G—G为准备功能地址符。后面的数字表示不同的机床运 动功能
X、Y、Z — X、Y、Z为坐标尺寸地址符。后面的数字 表示坐标值
I、J、K —I、J、K为增量尺寸地址符。后面的数字表示坐 标增量值
（1）、目的 设定机床的工作模式和状态
常用的G指令
G 功 能 字 含 义 表 (部分)
G功能字 G00 G01 G02 G03 G04 G05 G17 G18 G19 G32 G33 G40 G41 G42 …
FANUC系统 快速移动点定位
直线插补 顺时针圆弧插补 逆时针圆弧插补
暂停 --XY平面选择 ZX平面选择 YZ平面选择 螺纹切削 --刀具补偿注销 刀具补偿——左 刀具补偿——右 ….
TAB007TAB01TAB+02500TAB-13400TABTAB15TABTAB02TABLF
N
GX
Y
ZF S M
这样不需要的字可以省略，但必须保留相应的分隔 符号
（3）字地址可变程序段格式：
以上两种方法的目的都是让控制系统能够准确获取 相应的指令在程序段中所处的位置，因为控制系统通过相 应的位置所获取的数值的含义是固定的。
G01 Y8.0 X−10.0 Y−8.0 X−10.0 G00 G40 Y−5.0 M09 Z50.0
M02
%
字地址程序段格式: N5G01Y-6.48F275.0 字地址:由地址符（字母）、符号、数字组成。
F275.0 G01 N5 地址符表示字（指令）的含义。数字表示字（指令）的数据任务。 （只有有特定含义的字母才可以使用。）
H—刀长补偿量地址符。后面的数字表示刀具长度补偿 寄存器号。
D—刀具半径补偿量地址符。后面的数字表示刀具半径 补偿寄存器号
；—程序段结束符
三、准备功能和辅助功能指令
1、准备功能指令（G功能、G指令） 准备功能G指令跟机床的加工运动方式有关
由于这些常用的字地址 中的准备功能地址符G 和辅助功能地址符M后 面的数字表示不同的机 床的准备功能和辅助功 能，因此我们进行进一 步的介绍。
M09
G01 Y8.0
X−10.0 Y−8.0 X−10.0 G00 G40 Y−5.0
M09
模态G代码的功能一直保持到被同组的其他的G代码替代。 非模态G代码仅仅在本程序段中有效。
（3）、分组
为什么要分组？
O0011 N1 G92 X10.0 Y5.0 Z50.0 N2 S200 T01 M03 N3 G90 G00 Z10.0 G01 Z−5.0 F100 M08 G91 G41 Y5.0 G01 Y8.0 X−10.0 Y−8.0 X−10.0 G00 G40 Y−5.0 M09 Z50.0 M02 %
机床坐标系 工件坐标系 关系（仿真复习）
§1.5 程序结构与程序段格式
一、程序段格式
程序段？
数控程序中记录了整个加工过程的几何信息和工艺信息， 它和我们的高级语言一样是由一行行组成的，我们把每一行称 作一个程序段。
数控程序按程序段(行)的表达形式可分为固定程序段格 式、分隔符可变程序段格式和字地址可变程序段格式三种。
SIEMENS系统 快速移动点定位
直线插补 顺时针圆弧插补 逆时针圆弧插补
暂停 通过中间点圆弧插补
XY平面选择 ZX平面选择 YZ平面选择
--恒螺距螺纹切削 刀具补偿注销 刀具补偿——左 刀具补偿——右
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ….
（2）、G指令的模态 机床的工作模式和状态在程序段（行）中延续的时间。
G01 Y8.0
G01 X−10.0 G01 Y−8.0 G01 X−10.0 G00 G40 Y−5.0
程序处理相关：
程序停止、子程序调用及停止。
M 功 能 字 含 义 表 (部分)
M功能字 M00 M01 M02 M03 M04 M05 M06 M07 M08 M09 M30 M98 M99
含义 程序停止 计划停止 程序停止 主轴顺时针旋转 主轴逆时针旋转 主轴旋转停止