数控加工中心的加工坐标系的设定
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。
加工中心坐标系
加工中心坐标系一、概述加工中心坐标系是数控机床中的重要概念，在现代制造业中起着至关重要的作用。
它是用于描述和控制加工中心中各个工具、工件以及加工过程中的空间位置关系的坐标系。
二、加工中心坐标系的定义加工中心坐标系是一个三维直角坐标系，由X轴、Y轴和Z轴组成。
这三个轴分别代表了加工中心中的水平、垂直和进给方向。
X轴为水平方向，从左到右为正方向；Y轴为垂直方向，从前向后为正方向；Z轴为进给方向，从下向上为正方向。
三、加工中心坐标系的建立为了能够正确描述和控制加工中心中的加工过程，需要准确建立加工中心坐标系。
建立加工中心坐标系的步骤如下：1. 确定原点原点是坐标系中的一个重要参考点，用于确定其他点的位置。
在加工中心中，通常选择工件的某个特定点作为原点。
2. 确定X轴X轴是加工中心坐标系中的水平方向。
在确定X轴时，需要考虑工件的形状和加工过程中的工具路径。
通常选择工件的一个平面作为X轴。
3. 确定Y轴Y轴是加工中心坐标系中的垂直方向。
在确定Y轴时，需要与X轴垂直并尽量保持工件稳定。
通常选择工件的另一个平面作为Y轴。
4. 确定Z轴Z轴是加工中心坐标系中的进给方向。
在确定Z轴时，需要与X轴和Y轴垂直并尽量保持工件稳定。
通常选择工件的第三个平面作为Z轴。
5. 确定坐标正方向在建立坐标系时，还需要确定每个轴的正方向。
一般情况下，正方向遵循右手定则，即X轴指向右侧，Y轴指向前方，Z轴指向上方。
四、加工中心坐标系的应用加工中心坐标系广泛应用于数控机床中，用于描述和控制加工过程中的空间位置关系。
通过正确运用加工中心坐标系，可以实现以下目标：1. 精确定位工件加工中心坐标系可以精确描述工件在加工中心中的位置。
通过正确建立和使用坐标系，可以实现精确定位工件，保证加工精度。
2. 控制加工路径加工中心坐标系可以控制加工路径，使工具按照预定的路径进行加工。
通过控制坐标系中各个轴的运动，可以实现复杂形状的加工。
3. 实现加工过程控制加工中心坐标系可以实现对加工过程的完全控制。
第二节数控铣床加工中心的坐标系
（3）Y坐标轴的确定 根据X、Z轴的正方向，按照右手笛卡儿坐标系
可以确定Y轴的正方向。
第一章 数控铣床/加工中心编程基础知识
立式数控铣床的机床坐标系
卧式数控铣床的机床坐标系
第一章 数控铣床/加工中心编程基础知识
（4）A、B、C坐标轴的确定 A、B、C表示分别相对于X、Y、Z做旋转运动，A、B、
C轴的正方向为：根据右手螺旋法则，大拇指指向X（Y、 Z）轴的正方向，其他四指的指向为A（B、C）旋转轴的
正方向。
3．机床原点
机床原点是指机床上设置的一个固定的点，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的基准参考点。数控铣床的
机床原点一般取在X、Y、Z坐标的正方向极限位置上。
第一章 数控铣床/加工中心编程基础知识
选择工件坐标系时一般应遵循以下原则：
1．尽可能将工件坐标系原点选择在工艺定位基准 上，这样有利于提高加工精度。
2．工件坐标系原点的选择要尽量满足编程简单、 尺寸换算少、引起的加工误差小等条件。
3．尽量选在精度较高的工件表面上，以提高被加 工零件的加工精度。
4．将工件坐标系原点选择在零件的尺寸基准上， 这样便于坐标值的计算，减少手工计算量。
5．Z轴工件坐标系原点通常选在工件的上表面。 6．X轴、Y轴工件坐标系原点设在与零件的设计基
准重合的地方。
第一章 数控铣床/加工中心编程基础知识
四、对刀点与换刀点
1．刀位点
所谓刀位点，是指刀具的定位基准点，不同的刀 具，刀位点不同。
第一章刀具相对于工件运动的起 点。程序也是从这一点开始执行的。所以对刀点也 称为“程序起点”。
第一章 数控铣床/加工中心编程基础知识
FANUC数控系统加工中心工件坐标系建立与操作技巧
FANUC数控系统加工中心工件坐标系建立与操作技巧摘要由FANUC Series0i-MB控制的加工中心加工稳定、加工精度高、操作灵活。
阐述该加工中心工件坐标系、机床坐标系及其关系。
在数控程序中通过相应指令建立坐标,通过加工中心的具体操作实现工件坐标系设定,完成零件的数控加工。
关键词FANUC数控系统;加工中心;坐标系;操作综合运用计算机技术、自动控制技术、微电子技术、自动检测技术及精密制造等的计算机数字控制机床在企业中得到了广泛应用。
在利用数控设备加工零件的过程中,无论是加工程序的编制,还是机床的操作都涉及到坐标系的建立和设置问题,它是保证零件的精度和优化加工工艺的条件。
本文以使用的发那科数控系统FANUC Series0i-MB 进行分析,该系统加工稳定、加工精度高、操作灵活。
1坐标系的建立编写工件加工的数控程序,涉及工件坐标系的正确建立;当零件安装并加工时涉及到工件在加工中心上的定位,工件相对于刀具的位置,就要在机床上确定工件的坐标系FANUC系统的机床坐标系是当工作台在最左端,床鞍在最前端,主轴箱在最上端是的位置时,X轴、Y轴和Z轴完成手动返回参考点,主轴轴线与主轴前端面的交点就是加工中心机床的机床坐标原点,各轴方向按规定确定。
工件坐标系则是编程人员在编写加工程序时在工件上建立的坐标系,这种坐标的建立往往只考虑编程的方便性,一般不考虑工件在机床中的位置。
工件坐标系的各轴方向应保证与机床坐标系的对应轴方向一致,同时工件坐标系的原点即程序原点在机床坐标系中的位置也必须明确。
通常当机床回零后,测量程序原点相对于机床原点的偏置量确定两坐标关系。
图示1为程序原点相对于机床原点分别在三个坐标方向的偏置量。
图12坐标系的设置操作关于工件坐标系的设置方法有三种。
用G92建立工件坐标系的程序段是: G92XαYβZγ程序中字母α、β和γ是刀具刀位点在工件坐标系的坐标值,其实质就是刀具相对于工件坐标系的原点的偏置值。
课题五 G54工件坐标系的设定
课题五G54工件坐标系的设定复习回顾数控加工中心面板组成:显示区、控制区和输入区一、任务描述1、任务描述在加工中心上对右图所示工件进行G54工件坐标系的设定（毛坯尺寸100mmX80mmX30mm ）本课题使用CY-VMC650型FANUC系统数控加工中心。
2、任务要求掌握G54工件坐标系设定的操作流程掌握“取中”对刀法的操作步骤和使用方法掌握“试切” 法的操作方法二、任务分析G54工件坐标系设定的过程就是确定工件坐标系原点在机床坐标系内的位置。
该任务是数控机床加工的首要任务，为了完成该项任务，必须了解机床坐标系、工件坐标系、坐标系设定方法、对刀方法等方面的知识。
三、知识链接1、机床坐标系和机床原点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。
作用：机床坐标系是确定工件在机床上的位置。
2．工件坐标系和工件原点编程人员在编程时设定的坐标系，也称为编程坐标系。
作用：工件坐标系是确定刀具在工件上的位置。
四、任务实施1、X、Y方向的对刀对刀的目的是确定加工工件原点在机床坐标系中的位置。
X、Y方向的对刀实质就是确定工件坐标系原点在机床坐系中X坐标值和Y坐标值。
X=（X1+X2）/22.Z向对刀Z向对刀操作有两种方式，一种方法是试切法，另一种方法是利用Z向设定器精确设定Z向零点位置。
本节课我们学习试切法对Z坐标。
五、任务总结1、任务小结本节课我们讲解了机床坐标系、工件坐标系、对中法找坐标值、偏心式寻边器的使用、试切法Z向对刀及G54工件坐标系的设定过程。
2、安全文明生产每位同学严格遵守机床操作规程，严格按照示范操作步骤进行练习，未经允许，不得擅自动用机床。
六、示范练习全班学生分六组，每组六人，一组一台机床，示范练习从第一组开始，其他各组先打开机床复习一下机床面板操作。
未经老师允许，任何人不得开动机床，由各组组长负责。
数控机床的坐标轴及各轴确立
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牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。202 0年10 月24日 星期六5 时31分 58秒Sa turday , October 24, 2020
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相信相信得力量。20.10.242020年10月 24日星 期六5 时31分5 8秒20. 10.24
谢谢大家！
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/
+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
+Z
+Y +C/
+X/
+Z
+A +C/
+X/
+Y
数控机床坐标系
Z Y
ZP 0 YP
Y1
X Z1 XP
X1
O
OP Z(ZP) OP
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）。
+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
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
• 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
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。
数控编程坐标系知识
四 机床坐标系与工件坐标系
(1)机床原点
现代数控机床都有一个基准位置，称为机床原点，是机床制造商设置在机床上的 一个物理位置，其作用是使机床与控制系统同步，建立测量机床运动坐标的起始点。
机床坐标系原点是指在机床上设置的一个固定点，即机床原点。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。一般取在机床运动方向的 最远点。
六 工件的运动
对于移动部分是工件而不是刀具的机床，用带“′”的字母表示工件的正 向运动，如+X′、+Y′、+Z′分别表示工件相对于刀具正向运动的指令，它们 与+X、+Y、+Z表示的运动方向恰好相反。
小结：
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。
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，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。
机床坐标系原点是指在机床上设置的一个固定点，是数控机床进行加 工运动的基准参考点；机床参考点对机床原点的坐标是已知值，既可根据 机床参考点在机床坐标系中的坐标值间接确定机床原点的位置；编程人员 在编程时设定的坐标系称工件坐标系，工件坐标系坐标轴的确定与机床坐 标系坐标轴方向一致。
尽量选在尺寸精度高，粗糙度低的 工件表面
工件坐标 系原点
最好在工件的对称中心上
要便于测量和检测
机床坐标系与工件坐标系的关系
工件坐标系 原点
机床坐标系 原点
五 附加坐标系
对于直线运动，通常建立的 附加坐标系有：
指定平行于X、Y、Z的坐标轴 可以采用的附加坐标系：第二组U、 V、W坐标，第三组P、Q、R坐标。
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加工中心操作 加工坐标系的设定
五 注意事项
（1）G54～G59设置加工坐标系的方法是一样的，但在实际情况下，机床厂家为了用 户的不同需要，在使用中有以下区别：利用G54设置机床原点的情况下，进行回参考 点操作时机床坐标值显示为G54的设定值，且符号均为正；利用G55～G59设置加工坐 标系的情况下，进行回参考点操作时机床坐标值显示零值。 （2）G92指令与G54～G59指令都是用于设定工件加工坐标系的，但在使用中是有区别 的。G92指令是通过程序来设定、选用加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点与 当前刀具所在的位置有关，这一加工原点在机床坐标系中的位置是随当前刀具位置的 不同而改变的。 （3）G54～G59指令是通过MDI在设置参数方式下设定工件加工坐标系的，一旦设定， 加工原点在机床坐标系中的位置是不变的，它与刀具的当前位置无关，除非再通过 MDI 方式修改。 （4）本课所例加工坐标系的设置方法，仅是FANUC系统中常用的方法之一，其它数控 系统的设置方法应按随机说明书执行。
加工中心操作 加工坐标系的设定
六 常见错误
当执行程序段G92 X 10 Y 10时，常会认为是刀具在运行程序后到达X 10 Y 10 点上。其实， G92指令程序段只是设定加工坐标系，并不产生任何动作，这时刀 具已在加工坐标系中的 X10 Y10点上。 G54～G59指令程序段可以和G00、G01指令组合，如G54 G90 G01 X 10 Y10时， 运动部件在选定的加工坐标系中进行移动。 程序段运行后，无论刀具当前点在哪 里，它都会移动到加工坐标系中的X 10 Y 10 点上。
加工坐标系的设定
加工坐标系的设定
一 机床坐标系和编程坐标系复习 二 加工坐标系概念 三 加工坐标系设定 四 加工坐标系设定实例 五 注意事项 六 常见错误
加工坐标系的设定
一、机床坐标系和编程坐标系复习
数控机床的指代表什么坐标？
加工坐标系的设定
二 加工坐标系概念
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。
加工坐标系的设定
三 加工坐标系设定
方法一：在机床坐标系中直接设定加工原点。 例题：在配置FANUC-OM系统的立式数控铣床上设置加工原 点03，如下图1所示。
图1 加工坐标系设置
图2 加工坐标系设置界面
加工坐标系的设定
三 加工坐标系设定
方法二：通过刀具起始点来设定加工坐标系。
加工坐标系的设定
四 加工坐标系设定实例
数控铣床（FANUC 0M）加工坐标系的设定步骤
图6 X、Y向 对刀方法
图7Z向对刀
图5 零件图样
加工坐标系的设定
加工坐标系的设定
小结 加工坐标系设定的步骤 1. 2. 3. 4. 5. 6. 准备工作 装夹工件毛坯 对刀测量 计算设定值 设定加工坐标系 校对设定值
正确答案
加工坐标系的设定
一、机床坐标系和编程坐标系复习
看下图，O2是编程坐标系原点，请说出选择编程坐标系的原点 的一般原则是什么？
原则如下： 1．尽量选在工件图样的基准上，便 于计算，减少错误，以利于编程。 2．尽量选在尺寸精度高，粗糙度值 低的工件表面上，以提高被加工件 的加工精度。 3．要便于测量和检验。 4．对于对称的工件，最好选在工件 的对称中心上。 5．对于一般零件，选在工件外轮廓 的某一角上。 6．Z轴方向的原点，一般设在工件 表面。