数控车床坐标系PPT课件

1、1一、基本坐标系一、基本坐标系机床坐标轴机床坐标轴： 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，称基本基本坐标轴坐标轴。X,Y,Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔法则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2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。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

2、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3坐标轴方向的确定1、Z轴坐标的运动轴坐标的运动 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、轴坐标的运动、轴坐标的运动 轴（车床上通常设为虚轴）于轴和轴一起构成遵循右手笛卡尔坐标系。确定机床坐确定机床坐标系各坐标标系各坐标轴的具体方轴的具体方位的方法位的方法4二、 坐标系的类型1、机床坐标系、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。

3、机床坐标系是机床固有的机床固有的，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，不允许用户随意变一般情况下，不允许用户随意变动动。机床坐标系机床坐标系刀具运动的参照坐标系52、工件坐标系、工件坐标系 工件坐标系也称编程坐标系编程坐标系，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6机床坐标系机床坐标系工件坐标系工件坐标系机床坐标系和工件坐标系的对比7三、各个基

4、本点及关系三、各个基本点及关系 1、机床原点机床原点 机床坐标系的原点又称为机床原点或机床零点，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。数控机床车床原点的位置大多规定在主轴轴心线与装夹盘端面的交点上。画龙点睛82.机床参考点机床参考点 数控装置通电时并不知道机床原点，为了在机床工作时正确建立机床坐标系，通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点（测量起点），机床启动时，首先要进行机动或手动的回参考点，以建立机床坐标系。机床原点实际上是通过返回（或称寻找）机床参考点来

5、确定的。 归纳总结归纳总结：机床开机后回参考点的目的就是为了找到机床原点，建立机床坐标系。93、工件编程原点工件编程原点 工件编程原点工件编程原点是由编程人员在编程时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。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 。 满足编程简单，尺寸换算少，引起的加工误差少等条件。 对车床而言，工件坐标系工件坐标系原点一般选在工件轴线原点一般选在工件轴线与右端面或左端面的交与右端面或左端面的交点上。点上。 小结小结：为了便于编程所设定的坐标原点104、换刀点换刀点 换刀点换刀点是零件程序开始加工或是加工过程中相对与机床固定原点而设置的一

6、个自动更换刀具的相关点，如下图所示。设立换刀点的目的是在更换刀具时让刀具处于一个比较安全的区域。 为了安全换刀所设的一个安全点11练习：根据笛卡尔坐标原则，判断第三轴的正方向。XYY12总结提炼总结提炼 数控机床开机后，回参考点回参考点建立机床坐标系， 建立刀具运动参照。加工前通过对刀对刀建立机床坐标系和工件坐标系的联系，使刀具运动参照和工件编程尺寸参照统一。从而能够完成自动加工。归纳总结归纳总结13数控车床机床的数控车床机床的坐标系及机床原点坐标系及机床原点机床原点的机床原点的 寻找寻找及其位置及其位置数控车床机床的坐标系及机床原点数控车床机床的坐标系及机床原点14编程坐标系编程坐标系（工件

7、坐标系）（工件坐标系） 原点的合理位置原点的合理位置编程编程原点，选在机床原点时原点，选在机床原点时，15编程编程原点原点 选在工件右端面回转中心原点时，选在工件右端面回转中心原点时， 结果是：结果是：工件原点，工件原点， 在右端面比在右端面比 在机床原点在机床原点尺寸数字更简，尺寸数字更简， 一目了然一目了然。16 第一种第一种是：通过对刀将刀偏值写入参数从而获得工件坐标系。这种方法操作简单，可靠性好，它通过刀偏与机械坐标系紧密的联系在一起，只要不断电、不改变刀偏值，工件坐标系就会存在且不会变，即使断电，重启后回参考点，工件坐标系还在原来的位置。 第二种第二种是：用G50设定坐标系，对刀后将

8、刀移动到G50设定的位置才能加工。对刀时先对基准刀，其他刀的刀偏都是相对于基准刀的。 第三种第三种方法是MDI参数，运用G54G59可以设定六个坐标系，这种坐标系是相对于参考点不变的，与刀具无关。这种方法适用于批量生产且工件在卡盘上有固定装夹位置的加工。 FANUC系统确定工件坐标系的三种方法:如何寻找和保证？工件原点在所选位置如何寻找和保证？工件原点在所选位置17一、直接用刀具试切对刀 1.用外园车刀先试车一外园，记住当前X坐标，测量外园直径后，用X坐标减外园直径，所的值输入offset界面的几何形状X值里。2.用外园车刀先试车一外园端面，记住当前Z坐标，输入offset界面的几何形状Z值里

9、。二、用G50设置工件零点 1.用外园车刀先试车一外园，测量外园直径后，把刀沿Z轴正方向退点，切端面到中心（X轴坐标减去直径值）。2.选择MDI方式，输入G50 X0 Z0，启动START键，把当前点设为零点。3.选择MDI方式，输入G0 X150 Z150 ，使刀具离开工件进刀加工。4.这时程序开头：G50 X150 Z150 .。5.注意：用G50 X150 Z150，你起点和终点必须一致即X150 Z150，这样才能保证重复加工不乱刀。6.如用第二参考点G30，即能保证重复加工不乱刀，这时程序开头 G30 U0 W0 G50 X150 Z150三、 用工件移设置工件零点 1.在FANUC

10、0-TD系统的Offset里，有一工件移界面，可输入零点偏移值。2.用外园车刀先试切工件端面，这时Z坐标的位置如：Z200，直接输入到偏移值里。3.选择“Ref”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，只有从新设置偏移值Z0，才清除。四、用G54-G59设置工件零点 1.用外园车刀先试车一外园，测量外园直径后，把刀沿Z轴正方向退点，切端面到中心。2.把当前的X和Z轴坐标直接输入到G54-G59里,程序直接调用如:G54X50Z50。3.注意:可用G53指令清除G54-G59工件坐标系。 Fanuc系统数控车床设置工件零点常用方法18要求：要求：加

11、工结束后，加工结束后，刀具回到起刀点。刀具回到起刀点。用用G50确定工件原点确定工件原点坐标系的确定方法坐标系的确定方法19用用G50可以确定任意点可以确定任意点作为工件原点。作为工件原点。但，但，确定在右端面确定在右端面O3为更方便。为更方便。例如，例如，O1点，点，G50 X70 Z70；O2点，点，G50 X70 Z60；O3点，点，G50 X70 Z20；2020用刀具补偿指令用刀具补偿指令Txxxx 设定工件原点设定工件原点零点零点用刀具刀尖对准右端面用刀具刀尖对准右端面OP处，处，当刀具位于右端面位置，输入当刀具位于右端面位置，输入Z0，并按测量时，机械坐标所显示数值并按测量时，机

12、械坐标所显示数值为：为： OP点到机床原点点到机床原点(零点零点)的距离；的距离；切外圆后，测量其直径，该直径是切外圆后，测量其直径，该直径是外圆到回转中心的距离，将该直径外圆到回转中心的距离，将该直径值写入，并按测量时所显示的机械值写入，并按测量时所显示的机械坐标坐标X数值为：回转中心到机床原数值为：回转中心到机床原点的距离。所以，等于是将机床零点的距离。所以，等于是将机床零点偏移了所显示的数值后，零点偏点偏移了所显示的数值后，零点偏到了右端面中心。到了右端面中心。21 数控车床编程特点 一、坐标系统 机床坐标系:是数控机床安装调试时便设定好的一固定的坐标系统。机床原点在主轴端面中心，参考点

13、在X轴和Z轴的正向极限位置处 编程坐标系:是在对图纸上零件编程时就建立的，程序数据便是基于该坐标系的坐标值。 工件坐标系时编程坐标系在机床上的具体体现。由相应的编程指令建立。对刀操作22 机床原点、工件原点、参考点XWM参 考 点定 位 开 关XZXZXYZMRWZ机 床 原 点参 考 点程 序 原 点MWP工 件 原 点RRa 刀架后置式刀架后置式b 刀架前置式刀架前置式工件原点工件原点说明：说明：由于车削加工是围绕主轴中心前后对称的，因此无论是前置还是后置式的，由于车削加工是围绕主轴中心前后对称的，因此无论是前置还是后置式的，X X 轴指向前后对编程来说并无多大差别。为适应笛卡尔坐标习惯，

14、编程绘图时轴指向前后对编程来说并无多大差别。为适应笛卡尔坐标习惯，编程绘图时按后置式的方式进行表示按后置式的方式进行表示XWM参 考 点定 位 开 关XZXZXYZMRWZ机 床 原 点参 考 点程 序 原 点MWP工 件 原 点RRXWM参 考 点定 位 开 关XZXZXYZMRWZ机 床 原 点参 考 点程 序 原 点MWP工 件 原 点RRZX23二、直径编程方式二、直径编程方式v在车削加工的数控程序中，在车削加工的数控程序中，X X 轴轴的坐标值取为的坐标值取为零件零件图样上的直径值图样上的直径值的编程方式。与设计、标注的编程方式。与设计、标注一致、减少换算。一致、减少换算。v如图所示

15、：图中如图所示：图中A点的坐标值为（点的坐标值为（30，80），），B点的坐标值为（点的坐标值为（40, ,60）。）。v编程方式可由指令指定。也可由参数设定。编程方式可由指令指定。也可由参数设定。v一般默认直径方式一般默认直径方式。如：华中数控如：华中数控 G36|直径编程直径编程 G37半径编程半径编程 西门子西门子 G22直径编程直径编程 G23半径编程半径编程XZ24三三、 绝对编程与增量编程绝对编程与增量编程 数控编程通常都是按照组成图形的线段或圆弧的端点的坐标来进行的。 绝对编程：指令轮廓终点相对于工件原点绝对坐标值的编程方式。 增量编程：指令轮廓终点相对于轮廓起点坐标增量的编程方式。有些数控系统还可采用极坐标编程25绝对编程：绝对编程： G01 X10