数控编程基础系列教程二

1、一、数控机床的坐标系关于数控机床的坐标轴和运动方向， ISO 组织对作了统一的规定，并制订了 ISO841标准；这与我国有关部门制定的相应标准 JB3051-82 相当。（一）坐标轴及运动方向的规定1. 机床上一个直线进给运动或一个圆周进给运动定义一个坐标， 其中直线进 给运动坐标轴为 X、Y、Z轴，称为基本坐标轴， 它们之间符合右手定则； 围绕 X、 Y、Z 轴旋转的圆周进给坐标轴分别为 A、B、C轴，它们之间符合右手螺旋定则。2. 刀具相对运动，工件相对静止原则不同机床的进给运动部件不同， 有的机床是刀具做实际的进给运动， 如车床； 有的是工作台带着工件做实际的进给运动， 如铣床。机床坐标

2、轴的正向规定前提： 假定工件静止， 刀具相对于工件作进给运动； 如要表示刀具固定， 工件运动的坐 标，则用 X Y Z A B C来表示。按相对运动关系，由于工件运动方 向与刀具运动方向相反，所以有：+X= -X+Y= -Y +Z= -Z +A= -A +B= -B +C= -C3. 附加坐标轴X 、 Y、 Z 基本坐标系又称第一坐标系，它表示最靠近主轴的坐标系。此 外，若有平行于基本坐标系、 稍远于主轴的坐标系称为第二坐标系， 其坐标轴用 U、V、W轴表示，称为扩展轴，它们分别平行于 X 、Y、 Z 轴。若还有平行于基 本坐标系、更远于主轴的坐标系称为第三坐标系，其坐标轴用 P、 Q、R轴表

3、示， 它们也分别平行于 X 、 Y、 Z 轴。同理，A、B、C 称为第一回转坐标系；若有其它回转运动轴则用 D轴、E 轴、F轴表示。（二）数控机床坐标轴的确定：1. Z 坐标轴A. 对于有且只有一个主轴的机床，则规定平行于机床主轴的坐标轴为Z坐标轴； Z轴正方向是假定工件不动，刀具远离工件的方向；B. 若机床上没有主轴， 则规定垂直于工件装夹面的坐标轴为 Z轴；C. 若机床上有几根主轴：则规定选垂直于工件装夹面的一根主轴作为主要 主轴， Z轴即为平行于主要主轴的坐标轴。2. X 坐标轴： X 坐标轴都是水平的A. 对于刀具旋转的机床若 Z轴是垂直的 （立式机床 ） ，则规定从主轴向立柱看去，

4、X轴正方向指向右 边；若Z轴是水平的（卧式机床） ，则规定从主轴（刀具）的后端向工件看去， X轴 正方向指向右边。B. 对工件旋转的机床，则规定 X轴在工件的径向 , 且平行于横向滑座， X轴 正向为刀具远离工件旋转中心线的方向。C. 对刀具和工件都不旋转的机床，则规定刀具切削方向为X轴正向。3. Y 坐标轴: 当 Z、X坐标轴都确定后，可由右手定则确定 Y坐标轴正向。二、机床原点与机床坐标系1. 机床原点 （ 机床坐标原点 ）:是机床上的一个固定点 , 在机床设计调整好后 , 该点就被唯一的确定下来， 用户不能随意改动。对车床：机床原点一般定义在主轴旋转中心线与卡盘后端面的交点；对立式铣床：

5、机床原点定义在 X 向、Y 向工作台和 Z 向主轴箱向正方向运动到 达的极限位置；2 . 机床坐标系：机床坐标系是以机床原点为坐标原点建立的坐标系。3. 机床参考点：机床参考点也是机床上的一个固定点 , 在机床设计调整好后 , 该点就被唯 的确定下来， 用户不能随意改动； 有些机床上机床原点与机床参考点重合。三、工件原点和工件坐标系1. 编程时选工件图纸上的某一固定点为原点建立的坐系，称为工件坐标 系；该固定点即为工件原点。2. 工件坐标系与机床坐标系的不同。3. 工件坐标系设定的依据： 一是要符合零件图样尺寸的标注习惯； 二是 便于编程时运动轨迹的计算； 一般可以零件图样上的设计基准点为工件

6、原点建立 工件坐标系。例车削加工零件时， 工件原点可选择在工件右端面中心点 / 或工件左端面中心点 /或卡盘前端面中心点；铣削加工时，工件原点可选择在工件上表面中心点。4. 工件坐标系与机床坐标系的联系：二者坐标轴平行、同向，但原点不同； 可通过对刀 ，用 G92指令建立二者的联系。四、绝对坐标与相对坐标绝对坐标与相对坐标是计量坐标值的两种方式。 若运动轨迹终点坐标是相对于起 点来计量的，这种坐标系称为相对坐标系（或增量坐标系）； 若所有坐标点的 坐标值都相对于工件原点来计量的， 这种坐标系称为绝对坐标系。绝对坐标时：XA=30YA=35XB=12YB=15相对坐标时：XB=-18YB=-20

7、XA=18YA=20五、尺寸设定单位数控编程中的尺寸设定单位一般有英制、公制和脉冲当量三种。若采用英 制尺寸设定单位， 则移动轴尺寸单位为英寸， 旋转轴尺寸单位为度； 若采用公制 尺寸设定单位， 则移动轴尺寸单位为毫米， 旋转轴尺寸单位为度； 若采用轴脉冲 当量设定单位， 则移动轴尺寸单位为移动轴脉冲当量， 旋转轴尺寸单位为旋转轴 脉冲当量； 系统的最小设定单位是一个脉冲当量； 即相对于每一个脉冲信号， 机 床移动部件的位移量；如直线位移时 0.001mm/ 脉冲；角位移时 0.001 度/ 脉冲。六、数控加工程序的结构1. 程序的构成一个完整的零件加工程序是由一个个程序段组成，每个程序段是由

8、代码字 （ 或称指令字 ） 组成，每个代码字又是由地址符和地址符后带符号的数字组成。注:(1) 程序段排列次序和程序段号 : 程序中程序段必须按加工工步或动作的 先后顺序排列 ; 程序段号用自然数表示 ; 相邻的程序段号可以连续 , 也可不连续 有些数控机床的数控加工程序中 , 程序段号可以省略不写 .(2) 程序段格式 : 指程序段中代码字的排列书写方式和顺序 , 以及每个代码 字和整个程序段的长度和规定。 现在普遍采用的是地址符可变程序段格式， 又称 字地址程序段格式。 这种格式规定， 每一个代码字都以地址符开始 , 后跟符号和 数字；程序段中代码字的先后排列顺序没有严格要求 ; 程序段中

9、不需要的代码字 不要写 ; 程序段中与前面程序段相同的续效代码可以不写。即每个程序段的长 度、代码字的字数、字长都可变。这种程序段格式的优点是程序简单、直观、可 读性强、易于检查。(3) 代码字 ( 指令字) 由地址符和地址符带符号数字组成，一般符合 ISO标 准 ，表示控制系统的一个具体指令， 用来描述工艺系统的各种操作和运动特征。 数控程序中主要包含的代码字的地址符有 :地址符功能后跟数字范围意义O P %表示程序号00009999指定程序编号N程序段号09999指定程序段号G准备功能0099指定机床运动状态（ 使机床建立起某种加工方式 ）X Y Z坐标字 0.0019999.999I J K R指定坐标轴移动坐标、圆弧中心坐标、半径F进给功能S主轴转速M辅助功能T刀具功能112000mm/min0099