数控机床的坐标轴及各轴确立(课堂PPT)
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演示文稿数控机床的坐标轴及各轴确立
+Z
+X/
+Y
立式5轴数控铣床的坐标系
Z X
立式车床的坐标系
卧式铣床的坐标系
Y
Z
X
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
+Y
+Y
+B
¡ +Z ¯
¡
+X ¯
+X
+X +Y+Z
+C
+A
+Z
¡ +Y ¯
+A +B
+C
+X
+Z
A、B、C旋转坐标轴
右手直角坐标系（笛卡尔坐标系）
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90度，拇指代表X坐标轴，食 指代表Y坐标轴，中指代表Z坐标 轴，拇指、食指和中指的指向分别 代表X、Y、Z坐标轴的正方向。
+Y
+B +Y
+C +Z
+X
+X
+X、+Y或+Z
+A +A、+B 或 +C
龙门式轮廓铣床
Y坐标轴
利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法 则，确定Y坐标的正方向。
✓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。
立、卧式数控铣床
+Z
+Y
数控全面培训教程---数控机床的坐标系及编程规则与数控铣床(加工中心)基本操作(课题三)幻灯片PPT
(二)数控铣床仿真软件的工作窗口
数控铣仿真软件 工作窗口分为: 标题栏区、 菜单区、 工具栏区、 机床显示区、 机床操作面板区、 数控系统操作区。
1．菜单区 菜单区包含:
文件、 查看、 帮助三大菜单。
2．工具栏区 〔1〕横向工具栏
〔2〕 纵 向 工 具 栏
3．常用工具条说明
〔1〕添加刀具〔如教材图4.3所示〕：输入刀具号→输 入刀具名称→可选择端铣刀、球头刀、圆角刀、钻头、 镗刀→可定义直径、刀杆长度、转速、进给率→选确 定,即可添加到刀具管理库。
3、一个完整的加工程序由哪些局部组成？
二、新课的教学内容
(一)数控铣床〔加工中心〕仿真软件系统的 进入和退出
1、进入数控铣床〔加工中心〕仿真软件 翻开电脑，单击或双击图标 ，那么屏幕显示 教材图4.1所示。单击FANUC数控铣仿真，即进入 FANUC数控铣仿真操作。
2、退出数控铣床仿真软件 单击屏幕右上方的图标 ，那么退出数控铣 仿真系统。
16
坐标旋转有效
16
坐标旋转取消
09
深孔钻循环
09
左旋攻丝循环
09
精镗循环
09
固循环取消/外操作功能取消
09
钻、锪镗循环或外操作功能
09
钻孔循环或反镗循环
09
深孔钻循环
09
攻丝循环
09
镗孔循环
09
镗孔循环
09
背镗循环
09
镗孔循环
09
镗孔循环
03
绝对值编程
03
增量值编程
00
设坐标系最大主轴速度控制
00
〔2〕添加到主轴〔如教材图4.4所示〕：在刀具数据库 里选择所需刀具，如01刀→按住鼠标左键拉到机床刀 库上→添加到刀架上,按确定。
数控机床的坐标系及相关点PPT课件
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。
2021/3/12
12
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。
X轴坐标的确定：
(1)没有回转刀具或工件的机床上，X轴平行于主要切削 方向且以该方向为正方向。
(2)在回转工件的机床上，X方向是径向的且平行于横向 滑座，正方向为刀具离开工件回转中心的方向。
3)在回转刀具的机床上：若Z坐标水平，由刀具主轴向工 件看，X坐标正方向指向右方；若Z坐标垂直，由刀具主 轴向立柱看，X坐标正向指向右方。 Y轴坐标方向由右手笛卡尔坐标确定。
数控机床的坐标系及相关 点
电气系 邓利红
2021/3/12
1
数控机床的坐标系及相关点
一、数控机床坐标系规定
数控坐标系是以刀具相对静止工件运动 为原则，数控机床坐标系采用的是右手笛 卡尔直角坐标系。
机床坐标系是机床固有的坐标系，机 床坐标系的原点称为机 床原点或机床零点。 在机床经过设计、制造和调整后，这个原 点 便被确定下来，它是固定的点。
2021/3/12
10
数控机床的坐标系及相关点
五、刀架相关点:
从机械意义上说，所谓寻找机床参考点，就使
刀架相关点与机床参考点重合，从而使数控系统 得知刀架相关点在机床坐标系中的坐标位置。所 谓刀具的长度补偿即刀尖相对于该点的长度尺寸 即刀长。 实际上数控机床往往使用刀库中的某把
刀作为基准刀具，其他刀具的长度补偿均是刀尖 相对该刀具刀尖的长度尺寸，对刀则由基准刀具 完成。
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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。
X轴坐标的确定：
(1)没有回转刀具或工件的机床上，X轴平行于主要切削 方向且以该方向为正方向。
(2)在回转工件的机床上，X方向是径向的且平行于横向 滑座，正方向为刀具离开工件回转中心的方向。
3)在回转刀具的机床上：若Z坐标水平，由刀具主轴向工 件看，X坐标正方向指向右方；若Z坐标垂直，由刀具主 轴向立柱看，X坐标正向指向右方。 Y轴坐标方向由右手笛卡尔坐标确定。
数控机床的坐标系及相关 点
电气系 邓利红
2021/3/12
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数控机床的坐标系及相关点
一、数控机床坐标系规定
数控坐标系是以刀具相对静止工件运动 为原则，数控机床坐标系采用的是右手笛 卡尔直角坐标系。
机床坐标系是机床固有的坐标系，机 床坐标系的原点称为机 床原点或机床零点。 在机床经过设计、制造和调整后，这个原 点 便被确定下来，它是固定的点。
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数控机床的坐标系及相关点
五、刀架相关点:
从机械意义上说，所谓寻找机床参考点，就使
刀架相关点与机床参考点重合，从而使数控系统 得知刀架相关点在机床坐标系中的坐标位置。所 谓刀具的长度补偿即刀尖相对于该点的长度尺寸 即刀长。 实际上数控机床往往使用刀库中的某把
刀作为基准刀具，其他刀具的长度补偿均是刀尖 相对该刀具刀尖的长度尺寸，对刀则由基准刀具 完成。
数控机床的坐标轴及各轴确立
+Z
笛卡尔直角坐标系统
右手直角坐标系（笛卡尔坐标系） 围绕X、Y、Z轴旋转的旋转进给坐标轴A、B、C则按 右手螺旋定则判定。
大拇指指向+ X、+Y、+Z坐 标轴的方向，则其余四指的 旋转方向即为+A、+B、+C
的方向。
+Y
+B +Y
+C +Z
+X
+X
+X、+Y或+Z
+A +A、+B 或 +C
+Z
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
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。
+Z +X/
立式数控机床+x
X坐标轴
+Z +W
+A +C/
+X/
+Y
立式5轴数控铣床的坐标系
多轴数控机床坐标系示例
（a）卧式镗铣床
（b）六轴加工中心
卧式数控车床
X坐标轴
对于刀具旋转的机床 （如铣、钻、镗床） ① 当Z轴水平时，沿刀具 主轴向工件看，X轴的正方 向指向右边。
卧式镗床
X坐标轴
对于刀具旋转的机床
（如铣、钻、镗床） ① 当Z轴水平时，沿刀具 主轴向工件看，X轴的正方 向指向右边。
+Z +X/
数控车床教案 PPT课件
G03 U30. W-24. R35. F0.3；
R35
+Z
24 29
图 1-16 G03 逆时针圆弧插补
50 20
16
4．螺纹切削指令（G32）
G32指令能够切削圆柱螺 纹、圆锥螺纹、端面螺 纹（涡形螺纹）
输入格式： G32 IP F ； 注)“F ”为螺纹的螺距 例8：圆柱螺纹切削 （绝对坐标指令） G32 Z-40. F3.5； （相对坐标指令） G32 W-45. F3.5；
+Z
20
40
Z
图 1-13 G01 指令倒角
12
例5：倒圆 （绝对坐标指令） N001 G01 Z-20. R4. F0.4； N002 X50. R2.； N003 Z-40.； （相对坐标指令） N001 G01 W-22. R4. F0.4； N002 U20. R2.； N003 W-20.； 注) 1) N002，N003中的G01、
Z轴
80
图 1-11 G01 指令切外圆柱
9
例3：外圆锥切削
刀具当前位置 指令终点
G01 X80.0 Z-80.0 F0.3；
80 60
或
Z轴
G01 U20.0 W-80.0 F0.3；
80
图 1-12 G01 指令切外圆锥
10
直线插补指令G01在数控车床编程中还 有一种特殊的用法：倒角及倒圆角，在 表1-3中列出的各种情况中，可以用一个 程序段来代替两个程序段倒角或倒圆， 如例4、例5。
6
二、数控车床常用各种指令
1．快速点定位（G00） 输入格式： G00 IP ； 例1：快速进刀（G00） 程序：G00 X50.0 Z6.0； 或 G00 U-70.0 W-84.0； 如图6-10所示
数控机床的坐标轴及各轴确立
+Y
+Y
+B
¡ +Z ¯
¡
+X ¯
+X
+X +Y +Z
+C
+A
+Z
¡ +Y ¯
+ X精选ppt
+A +B +C
27
+Z
A、B、C旋转坐标轴
+Z
+Y +C/
+X/
精选ppt
28
+Z
+A +C/
+X/
+Y
立式5轴数控铣床的坐标系
精选ppt
29
附加坐标轴
如果在基本的直角坐标轴X、Y、Z之外，还有其他轴线平行于X、 Y、Z，则附加的直角坐标系指定为U、V、W和P、Q、R。
精选ppt
20
立、卧式数控铣床
+Z
+Y
+Z
+X
+X/
+Y
精选ppt
21
龙门数控铣床
+Z
+Y
+X/
精选ppt
22
+Z
+X/
+Y
立式5轴数控铣床的坐标系
精选立式车床的坐标系
精选ppt
25
卧式铣床的坐标系
Y
Z
X
精选ppt
26
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
数控机床坐标轴及各轴确立
精选ppt
1
数控机床的坐标轴及各轴确立
数控机床坐标轴及各轴确立
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。
笛卡尔直角坐标系统
右手直角坐标系（笛卡尔坐标系） 围绕X、Y、Z轴旋转的旋转进给坐标轴A、B、C则按 右手螺旋定则判定。
大拇指指向+ X、+Y、+Z坐标 轴的方向，则其余四指的旋 转方向即为+A、+B、+C的方 向。
+Y +Y +C +Z +X +Z +B +X +A +A、+B 或 +C +X、+Y或+Z
+X´、+Y ´ 、+Z ´表示 工件的正移动方向。
先确定Z轴，再确定X轴和Y轴！
2、数控机床坐标轴的规定
Z坐标轴
定义：一般取传递切削动力的主轴轴线方向为Z轴
正方向：取刀具远离工件的方向为正方向 当机床有几个主轴时，选一个垂直工件装夹面的主轴为Z轴 当机床没有主轴时，选与工件装夹相垂直的直线为Z轴
向指向右边。
+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） a．对于单立柱机床 ，从刀具向立柱看时
+X
X 轴的正方向指向右
边。
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
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。
笛卡尔直角坐标系统
右手直角坐标系（笛卡尔坐标系） 围绕X、Y、Z轴旋转的旋转进给坐标轴A、B、C则按 右手螺旋定则判定。
大拇指指向+ X、+Y、+Z坐标 轴的方向，则其余四指的旋 转方向即为+A、+B、+C的方 向。
+Y +Y +C +Z +X +Z +B +X +A +A、+B 或 +C +X、+Y或+Z
+X´、+Y ´ 、+Z ´表示 工件的正移动方向。
先确定Z轴，再确定X轴和Y轴！
2、数控机床坐标轴的规定
Z坐标轴
定义：一般取传递切削动力的主轴轴线方向为Z轴
正方向：取刀具远离工件的方向为正方向 当机床有几个主轴时，选一个垂直工件装夹面的主轴为Z轴 当机床没有主轴时，选与工件装夹相垂直的直线为Z轴
向指向右边。
+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） a．对于单立柱机床 ，从刀具向立柱看时
+X
X 轴的正方向指向右
边。
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
数控车床坐标轴的确定
数控车床坐标轴的确定
1、Z轴的确定
一般平行于机床主轴轴线为Z轴，若没有主轴，则规定垂直于工件装夹面的方向为Z轴。
若有几个主轴，则选一个与工件装夹面垂直的主要轴为Z轴。
Z轴正方向规定：刀具远离工件(工作台)的方向为正方向。
2、X轴的确定
X轴一般为水平方向,垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。
X轴正方向规定：刀具远离工件的方向为正方向。
1、数控机床坐标系的确定原则
数控机床坐标系的确定原则：GB规定采用右手笛卡儿直角坐标系原则，用右手螺旋法则判定。
常见坐标系参看图1-3及图1-4。
图1-3 内置刀架数车坐标系 图1-4 外置刀架数车坐标系（二）几种坐标系的概念
1、机床原点
机床坐标系的原点简称机床原点，是在机床上设置的一个固定点，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，对数控车床而言，机床零点是指车刀退离主轴端面和中心线最远而且是某一固定的点。
机床开关后首先要进行“回零”操作，使刀架退到该点。
2、编程坐标系
编程坐标系又称工件坐标系，是编程时用来定义工件形状和刀具相对于工作运动的坐标系。
工件坐标系的确定原则：
(1)所选的工件坐标系应使程序编制简单；
(2)工件坐标系原点应选在容易找正、并在加工过程中便于检查的位置；
(3)使引起的加工误差小。
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Z坐标轴
对于铣床、镗床、钻
+Z
床等是带动刀具旋转
的轴；
铣床+z轴
Z坐标轴
车床、磨床等是 带动工件旋转的轴,其 方向是平行于主轴轴 线，远离工件方向为 正方向。
车床Z轴方向的确定
X坐标轴
定义： X轴为水平方向且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。 正方向：取刀具远离工件的方向为正方向
X坐标轴
对于工件旋转的机床 （如车床、磨床等）， X坐标是工件的径向 且平行于横向拖板， 刀具远离回转中心 是正向。
+Z
笛卡尔直角坐标系统
刀具运动坐标与工件运动坐标
编程时 采用
刀具与 工件间 的相对 运动方 式
刀具相对于工件运动 字母不带“ ′”的坐标表示工件固 定、刀具运动的坐标
+X = −X’ +Y = −Y’ +Z = −Z’ +A = −A’
+B = −B’ +C=−C’
工件相对于刀具运动 字母带“ ′”的坐标表示工件运动、 刀具固定的坐标
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
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。
+Z +X/
立式数控机床+x
X坐标轴
龙门式轮廓铣床
Y坐标轴
利用已确定的X、Z坐标的正方向，用右手定则或右手螺旋法 则，确定Y坐标的正方向。
✓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。
立、卧式数控铣床
+Z
+Y
+Z
+X
+X/
+Y
龙门数控铣床
+Z +Y +X/
数控机床坐标轴及各轴确立
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。
+Z +W
+A +C/
+X/
+Y
立式5轴数控铣床的坐标系
多轴数控机床坐标系示例
（a）卧式镗铣床
（b）六轴加工中心
A、B、C旋转坐标轴
+Z
+Y +C/
+X/
+Z
+A +C/
+X/
+Y
立式5轴数控铣床的坐标系
附加坐标轴
如果在基本的直角坐标轴X、Y、Z之外，还有其他轴线平行于X、 Y、Z，则附加的直角坐标系指定为U、V、W和P、Q、R。
主坐标或第一坐标系：X、Y、Z 第二组附加坐标：U、V、W 第三组附加坐标：P、Q、R 旋转坐标：D、E
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）
b．对于双立柱机床（如 龙门机床），当站在操作台 一侧从主轴向左侧立柱看时 ，X轴的正方向指向右边。
+Z +X/
龙门式机床
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） b．对于双立柱机床（如 龙门机床），当站在操作台 一侧从主轴向左侧立柱看时 ，X轴的正方向指向右边。
右手直角坐标系（笛卡尔坐标系）
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90度，拇指代表X坐标轴，食 指代表Y坐标轴，中指代表Z坐标 轴，拇指、食指和中指的指向分别 代表X、Y、Z坐标轴的正方向。
+Y
+B +Y
+C +Z
+X
+X
+ X、 +Y 或+ Z
+A +A、+B 或 +C
+Z
+X/
+Y
立式5轴数控铣床的坐标系
Z X
立式车床的坐标系
卧式铣床的坐标系
Y
Z
X
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
+Y
+Y
+B
¡ +Z ¯
¡
+X ¯
+X
+X +Y +Z
+C
+A
+Z
¡ +Y ¯
+A +B
+C
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
+X
+Z
卧式数控车床
X坐标轴
对于刀具旋转的机床 （如铣、钻、镗床） ① 当Z轴水平时，沿刀具 主轴向工件看，X轴的正方 向指向右边。
卧式镗床
X坐标轴
对于刀具旋转的机床
（如铣、钻、镗床） ① 当Z轴水平时，沿刀具 主轴向工件看，X轴的正方 向指向右边。
+Z +X/
X坐标轴
对于刀具旋转的机床
（如铣、钻、镗床）
+X´、+Y ´ 、+Z ´表示 工件的正移动方向。
先确定Z轴，再确定X轴和Y轴！
2、数控机床坐标轴的规定
Z坐标轴
定义：一般取传递切削动力的主轴轴线方向为Z轴 正方向：取刀具远离工件的方向为正方向 ✓当机床有几个主轴时，选一个垂直工件装夹面的主轴为Z轴 ✓当机床没有主轴时，选与工件装夹相垂直的直线为Z轴
+Z
笛卡尔直角坐标系统
右手直角坐标系（笛卡尔坐标系） 围绕X、Y、Z轴旋转的旋转进给坐标轴A、B、C则按 右手螺旋定则判定。
大拇指指向+ X、+Y、+Z坐 标轴的方向，则其余四指的 旋转方向即为+A、+B、+C
的方向。
+Y
+B +Y
+C +Z
+X
+X
+ X、 +Y 或+ Z
+A +A、+B 或 +C