数控机床的坐标系
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。
数控机床坐标系
▪ 机床原点
▪ 机床坐标系的零点。这个原点是在机床调试完成 后便确定了，是机床上固有的点。
▪ 机床原点的建立：用回零方式建立。 ▪ 机床原点建立过程实质上是机床坐标系建立过程
第三节 数控机床的坐标系
▪ 机床坐标系
▪ 以机床原点为坐标系原点的坐标系，是机床固有 的座标系，它具有唯一性。
工件原点
立式数控机床的坐标系
卧式数控机床的坐标系
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BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
第三节 数控机床的坐标系
一. 坐标轴的运动方向及其命名
统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向，可 使编程方便，并使编出的程序对同类型机床有通用 性。同时也给 维修和使用带来极大的方便。ISO和 我国都拟定了命名的标准。
第三节 数控机床的坐标系
▪ 进给运动坐标系
ISO和中国标准规定： ▪ 数控机床的每个进给轴(直线进给、圆进给) 定义为
X +A、+B、+C
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。
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。
第三节 数控机床的坐标系
1. Z坐标（轴）
▪ 方位
▪ Z坐标平行主轴轴线的进给轴。
+X/ +Y/
数控机床的坐标系统
3、编程坐标系(工件坐标系）
又称工件坐标系，是编程时用来定义工 件形状和刀具相对工件运动的坐标系。 工件装夹到机床上时，应使工件坐标系 与机床坐标系的坐标轴方向保持一致。
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3、工件原点
工件原点（编程原点）：由编程人员在工件上根据编程 方便性自行设定的编制加工程序的原点。
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设置工件原点的一般原则
工件原点与设计基准或装配基准重合，以利于编程。
工件原点尽量选在尺寸精度高、表面粗糙度小的表 面上。
工件原点最好选在工件的对称中心上。
要便于测量和检验。
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4
坐标轴方向的确定
（1）Z坐标
Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所 决定的，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。
注意：1、当机床有几个 主轴时，选一个与工件装 夹面垂直的主轴为Z坐标。 2、当机床无主轴时，选 与工件装夹面垂直的方向 为Z坐标。（牛头刨床）
思考：立式铣床中钻头钻孔 时为Z轴的哪个方向？卧式 车床Z轴正方向如何确定？
③ 对于没有回转轴或没有回转工件的机床，X轴平行于主要切削方 向，且以该方向为正方向。（牛头刨床）
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坐标轴方向的确定
（3）Y坐标
在确定X、Z坐标的正方向后，可以用根据X和Z坐标的方向，按照右 手直角坐标系来确定Y坐标的方向。
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数控机床的两种坐标系
机床坐标系 机床原点
机床零点
编程坐标系 编程原点
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1、机床原点
机床原点（机械原点)：是指机床坐标系的原点,是机床 上的一个固定点.它不仅是在机床上建立工件坐标系的基准 点,而且还是机床调试和加工时的基准点.随着数控机床种类 型号的不同其机床原点也不同,通常车床的机床原点设在卡 盘端面与主轴中心线交点处,而铣床的机床原点则设在机床X、 Y、Z三根轴正方向的运动极限位置.
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
数控机床的坐标系
（2） 相对坐标编程
编程时，工件上各点相对于前一点坐标的坐标值 称为相对坐标值，如图1-9所示，利用相对坐标值进行 编程称为相对坐标编程。
图1-9
动 （3）运动方向的原则 数控机床某一部件运动的正方向， 是增大工件与刀具距离的方向。
3. 坐标轴的确定
（1）Z轴 标准Байду номын сангаас定，机床以传递切削力的主轴所 决定，与主轴轴线平行或重合的标准坐标轴即为Z坐标轴 （如：铣床、钻床、车床、磨床等）；如果机床有几个主 轴，则选一垂直于装夹平面的主轴作为主要主轴；如机床 没有主轴（龙门刨床），则规定垂直于工件装夹平面为Z 轴。
（1）应使工件的零点与工件的尺寸基准重合；
（2）当工件图中的尺寸容易换算成坐标值时，尽量直接使用图纸尺寸作 为坐标值；
（3）工件零点应该选在容易找正，在加工过程中容易测量的位置。
工件坐标系
1.5. 绝对坐标与相对坐标编程
（1）绝对坐标编程 （2）相对坐标编程
（1） 绝对坐标编程
编程时，将工件放置在直角坐标系中，或者在工件上 建立直角坐标系，即工件坐标系。工件上各点相对于坐标 原点的坐标值称为绝对坐标值，如图1-8所示，利用绝对 坐标值进行编程称为绝对坐标编程。 。
（a）
（b）
（c）
图1-2 数控机床坐标系
2.坐标轴的确定原则
（1）刀具相对于工件运动的原则 根据该原则，编程人 员在不知是刀具移向工件还是工件移向刀具的情况下， 只需根据零件图纸，确定零件的加工过程。 （2）标准坐标系原则 数控机床使用的标准坐标系为右 手笛卡儿直角坐标系。通过它可以确定机床运动件的运 动方向及移动尺寸，以完成一系列的成形运动和辅助运
图1-4 机床坐标系
数控机床的标准坐标系
数控机床的标准坐标系数控机床是一种通过数字化程序控制工件加工的机床，它具有高精度、高效率、灵活性强等优点，在现代制造业中得到了广泛应用。
而数控机床的加工精度和效率，很大程度上取决于其标准坐标系的设置和使用。
因此，了解和掌握数控机床的标准坐标系对于提高加工质量和效率至关重要。
数控机床的标准坐标系一般包括三个坐标轴，X轴、Y轴和Z轴。
X轴是机床工作台沿着主轴方向的移动方向，Y轴是工作台的横向移动方向，Z轴是主轴的升降方向。
这个三轴的坐标系构成了数控机床的基本坐标系，也是数控加工中最常用的坐标系。
在数控机床的加工过程中，正确设置和使用标准坐标系是至关重要的。
首先，必须保证各个坐标轴的零点位置准确无误，只有这样才能保证数控机床在加工过程中能够按照预先设定的程序准确地进行移动和定位。
其次，操作人员需要清楚地了解各个坐标轴的移动方向和正负方向，这样才能正确地进行加工程序的编写和调试。
最后，在实际加工过程中，操作人员需要根据工件的具体形状和加工要求，合理选择和设置各个坐标轴的移动路径和速度，以保证加工质量和效率。
除了基本的三轴坐标系外，数控机床在实际加工过程中还可以根据需要设置其他坐标系，如工件坐标系、刀具坐标系等。
这些附加的坐标系可以帮助操作人员更方便地进行加工程序的编写和调试，提高加工的精度和效率。
总之，数控机床的标准坐标系是数控加工过程中至关重要的一环。
正确设置和使用标准坐标系可以保证数控机床在加工过程中能够准确地进行定位和移动，从而保证加工质量和效率。
因此，操作人员需要深入了解数控机床的标准坐标系，不断提高自己的技术水平，以适应制造业对加工精度和效率日益提高的需求。
同时，制造企业也需要加大对数控机床操作人员的培训和技术支持力度，以提高整个制造过程的质量和效率。
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
数控机床的标准坐标系
数控机床的标准坐标系数控机床是一种通过预先输入程序来控制工件加工的机床，其加工精度和效率都远远超过了传统的机械加工设备。
而在数控机床中，标准坐标系是非常重要的概念，它决定了工件在加工过程中的位置和运动轨迹。
本文将对数控机床的标准坐标系进行详细介绍，希望能对相关领域的人员有所帮助。
在数控机床中，常见的标准坐标系有直角坐标系和极坐标系两种。
直角坐标系是最常见的一种坐标系，它由X轴和Y轴构成，用来描述平面上的点的位置。
而极坐标系则是由一个定点和一个方向构成，用来描述平面上的点到定点的距离和与定点连线的夹角。
在数控机床中，通常采用直角坐标系来描述工件的位置和运动轨迹。
在直角坐标系中，通常将机床的原点设置在工件加工的起点位置，X轴和Y轴分别代表了工件在水平和垂直方向上的位置。
而在数控编程中，通常将工件的初始位置设置为原点，然后通过设定X、Y坐标的数值来控制工件的移动轨迹。
通过不同的数值组合，可以实现工件在平面上的各种复杂轨迹，从而完成复杂的加工任务。
除了平面上的直角坐标系，数控机床中还存在着三维直角坐标系。
在三维直角坐标系中，除了X轴和Y轴外，还增加了Z轴，用来描述工件在垂直方向上的位置。
通过三维直角坐标系，可以实现对工件的立体加工，从而满足更加复杂的加工需求。
在数控机床中，标准坐标系的选择和设置对于加工效率和加工精度都有着重要的影响。
合理的选择坐标系可以使得加工路径更加合理，从而减少加工时间和提高加工精度。
而在实际的加工过程中，通常需要根据具体的加工要求来选择合适的坐标系，从而实现最佳的加工效果。
总的来说，数控机床的标准坐标系是数控加工过程中的重要概念，它直接影响着加工效率和加工精度。
合理的选择和设置坐标系可以使得加工过程更加顺利，从而提高生产效率和产品质量。
因此，在实际的数控加工过程中，需要对标准坐标系有一个清晰的认识，并根据具体的加工需求来进行合理的设置和选择，从而实现最佳的加工效果。
希望通过本文的介绍，读者能够对数控机床的标准坐标系有一个更加清晰的认识，从而在实际的加工过程中能够更加灵活和高效地应用相关知识，实现更好的加工效果。
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数控机床的坐标系
2、加工坐标系的设定
在机床坐标系中直接设定加工原点。
例：以下图为例，在配置FANUC-OM系统的立式数控铣床上设置加工原点03。 （1）加工坐标系的选择
编程原点设置在工件轴心线与工件底端面的交点上。 设工作台工作面 尺寸为800mm×320mm，若工件装夹在接近工作台中间处，则确定了加工坐 标系的位置，其加工原点03就在距机床原点O1为X3、Y3、Z3处。并且X3=345.700mm, Y3=-196.220mm, Z3=-53.165mm。 （2）设定加工坐标系指令
数控机床的坐标系
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2020/11/21
数控机床的坐标系
数控程序编制的内容及步骤
数控编程是指从零件图纸到获得数控加工 程序的全部工作过程。编程工作主要包括：
（1）分析零件图样和制定工艺方案
（2）数学处理 （3）编写零件加工程序 （4）程序检验
分析
数
编
程
零件
图样
学
写
序
和制
定工
处
程
校
艺方
案
理
序
验
修改
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数控机床的坐标系
2、数控程序编制的方法 数控加工程序的编制方法主要有两种：手工编制程序和自 动编制程序。 （1）手工编程 手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作。
编程手册
零
工
夹具表
工
编
件
艺
艺
程
图
人
机床表
规
人
样
员
程
员
刀具表
加
加
工
程
工
序
初
程
稿
序
修改
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数控机床的坐标系
机床参考点
机床参考点是用于对机床运动进行检测和控制的固定位置点。
机床参考点的位置是由机床制造厂家在每个进给轴上用限位开关精确 调整好的，坐标值已输入数控系统中。因此参考点对机床原点的坐标是 一个已知数。
通常在数控铣床上机床原点和机床参考点是重合的；而在数控车床 上机床参考点是离机床原点最远的极限点。下图为数控车床的参考点与 机床原点。
一. 坐标轴的运动方向及其命名
统一规定数控机床坐标轴及其运动的方向，可 使编程方便，并使编出的程序对同类型机床有通用 性。同时也给 维修和使用带来极大的方便。ISO和 我国都拟定了命名的标准。
PPT文SO和中国标准规定： n 数控机床的每个进给轴(直线进给、圆进给) 定义
n 没有主轴或有多个主轴：
垂直于工件装夹面的方向为Z坐标。
n 主轴能摆动：
n 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；
n 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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数控机床的坐标系
n Z坐标正方向规定：刀具远离工件的方 向。
为坐标系中的一个坐标轴。 n 数控机床坐标系统标准：右手笛卡儿坐标系统；
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数控机床的坐标系
n 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。
n 回转坐标：绕X.Y.Z 轴转动的圆进给坐标 轴分别用A.B.C表示，
Y
+B X、Y、Z
Y
+A X
Z +C
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。
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。
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数控机床的坐标系
n Z坐标（轴）
n 方位
n Z坐标平行主轴轴线的进给轴。
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数控机床的坐标系
机床原点的设置
机床原点是指在机床上设置的一个固定点，即机床坐标 系的原点。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。
（1）数控车床的原点
在数控车床上，机床原点一般取在卡盘端面与主轴中心线的 交点处。同时，通过设置参数的方法，也可将机床原点设定 在X、Z坐标的正方向极限位置上。
编程原点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上，编 程坐标系中各轴的方向应该与所使用的数控机床相应的坐标 轴方向一致，如下图所示为车削零件的编程原点。
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数控机床的坐标系
加工坐标系 1、加工坐标系的确定
加工坐标系是指以确定的加工原点为基准所建立的坐标系。 加工原点也称为程序原点，是指零件被装夹好后，相应的 编程原点在机床坐标系中的位置。
+Z
+Z
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立式5轴数数控控铣机床床的坐的标坐系 标系
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+Z
数控机床的坐标系
n X坐标
n 在刀具旋转的机床上（铣床、 钻床、镗床等）。
n 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
+X
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数控机床的坐标系
1）G54～G59为设定加工坐标系指令。G54对应一号工件坐标系，其余以此 类推。可在MDI 方式的参数设置页面中，设定加工坐标系。如对已选定的 加工原点O3，将其坐标值
X3=-345.700mm,Y3=-196.220mm,Z3=-53.165mm
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数控机床的坐标系
数控机床的坐标系
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数控机床的坐标系
编程坐标系
编程坐标系是编程人员根据零件图样及加工工艺等建立的坐 标系。
编程坐标系一般供编程使用，确定编程坐标系时不必考虑工 件毛坯在机床上的实际装夹位置。如下图所示，其中O2即为 编程坐标系原点。
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数控机床的坐标系
编程原点是根据加工零件图样及加工工艺要求选定的编程 坐标系的原点。
数控机床的坐标系
数控机床在加工时，坐标系页面上一般都显示四个坐标系：相 对坐标系、剩余坐标系、绝对坐标系（工件坐标系）和机床坐 标系。在数控编程时，需要重点掌握和了解的是机床坐标系和 工件坐标系。
1. 机床坐标系
机床坐标系是机床上固有的坐标系，它是制造、调整机
床的基础，也是建立工件坐标系的基础。机床坐标系在出厂前 已经调整好，一般情况下，不允许用户进行变动。机床坐标系 的原点(一般用M表示)也叫机床零点。机床零点M是建立其它 坐标系的基准。不同的机床，机床的零点的位置也不同。机床 零点一般不能直接测量，所以在设计机床时就设定一个与机床 零点有固定位置关系的点，这个点叫机床参考点（一般用R表 示），通过让机床返回参考点来建立起数控机床的坐标系。