任务二机床坐标系与工件坐标系任务二机床坐标系与工件坐标系

一.机床坐标系在数控机床上进行零件的加工，必须先确定机床上运动部件运动的位移和运动的方向，这就需要通过坐标系来实现，这个坐标系被称之为机床坐标系。机床坐标系是机床上固有的，用来确定工件坐标系的基本坐标系。机床坐标系是一个右手直角笛卡儿坐标系，如图所示。机床右手笛卡尔坐标系

任务二机床坐标系与工件坐标系1.刀具相对于静止工件运动原则有的数控机床是刀具运动，工件固定，有的是工件运动，刀具固定。为便于编程人员在不知道是刀具移动还是工件移动的情况下，一律假定工件固定不动，刀具相对于静止工件而运动。2.坐标轴确定方法及步骤确定机床坐标轴时，一般是先确定Z轴，然后再确定X轴和Y轴。（1）Z坐标的确定Z坐标的运动由传递切削力的主轴所决定，与主轴轴线平行或重合的坐标轴即为Z坐标轴。

（2）X坐标的确定X坐标运动一般是水平的，它平行于工件的装夹平面，是刀具或工件定位平面内运动的主要坐标。围绕X、Y、Z轴旋转的旋转轴分别用A、B、C表示，它们的正方向根据右手螺旋定则确定。任务二机床坐标系与工件坐标系数控机床坐标系示例如图所示：任务二机床坐标系与工件坐标系（3）Y轴在确定Z轴和X轴后，Y轴运动的正方向根据X轴和Z轴的正方向，按右手直角笛卡儿坐标系来确定。（4）旋转运动坐标A、B、C相应地表示其轴线平行于X、Y、Z的旋转运动．任务二机床坐标系与工件坐标系二.工件坐标系

工件坐标系是编程时使用的坐标系，又称为编程坐标系。编程时首先根据被加工零件的几何形状和尺寸，在零件图上设定工件坐标系，使零件图上的所有几何元素在坐标系中都有确定的位置，为编程提供轨迹坐标和运动方向。

任务二机床坐标系与工件坐标系三.坐标原点1.机床坐标系原点机床坐标系原点也称机床原点或零点，用“M”表示。它是机床上固定的点。由生产厂家事先确定，不能随意改变。它也是其他坐标系和参考点的基准点。机床启动时通常都要回零，即运动部件回到一个固定的位置，这个位置就是机床坐标系的原点。如下图所示M点。

数控机床原点任务二机床坐标系与工件坐标系2.机床参考点机床参考点是具有增量位置测量系统的数控机床所必须具有的，机床原点是由机床参考点体现出来的。为了正确的建立机床坐标系，数控机床都设有机床参考点，它是机床上的一个基准点，该点与机床原点的相对位置是固定的，如下图所示。机床每次通电后，通常都要手动或机动回参考点以建立机床坐标系。数控车床原点与参考点任务二机床坐标系与工件坐标系机床坐标系一经建立，只要不切断电源，坐标系就不会变化。3.工件原点工件坐标系的原点，也称程序原点或编程原点，其位置是人为设定的，设置一般应遵循下列原则：①工件原点与设计基准或装配基准重合，以利于编程；②工件原点尽量选在尺寸精度高、表面粗糙度值小的工件表面上，以提高被加工工件的加工精度；③工件原点最好选在工件的对称中心上；④要便于测量和检验。机床参考点可以与机床原点重合，也可以不重合，通过参数指定机床参考点到机床原点的距离。任务二机床坐标系与工件坐标系4.工件坐标系的设定工件坐标系的设定，实际上是在机床坐标系中建立工件坐标系。使刀具在工件坐标系中沿工件的编程轨迹运动，实现零件的切削加工。当工件在机床上固定以后，工件原点与机床原点也就有了确定的位置关系，即两坐标原点的偏差就已确定。这个偏差值通常是由机床操作者在手动操作下，通过工件测量头或对刀的方式测量的。该测量值预存到数控系统或编入G代码中，运行时即可实现工件原点相对于机床原点的偏移。任务二机床坐标系与工件坐标系工件坐标系与机床坐标系的关系任务二机床坐标系与工件坐标系（1）采用G92指令设置工件坐标系

通常机床原点与工件原点之间的距离，可以间接地通过刀具的位置来确定。即确定工件原点与刀具当前位置的距离。以工件原点为基准，测量刀具起始点的坐标值，并把这个坐标值通过G92指令存到系统的存储器中，作为零件所有加工尺寸的基准点。因此，在每个程序的开头，都要设定工件原点的偏置值，其格式如下：G92XaYbZc其中Xa，Yb，Zc的值为工件原点与刀具当前位置A的距离。如图所示。G92指令不使机床运动，其指定的坐标值只是设定了工件原点在机床坐标系中的位置，刀具并不产生运动G92指令设置工件坐标系任务二机床坐标系与工件坐标系使用G54～G59指令，可以在机床行程范围内设置6个不同的工件坐标系。这种指令与G92指令相比，无论在数量上还是在方法上都有很大区别。用G92指令设置工件坐标系，是在程序中用程序段中的坐标值直接进行设置，而用G54～G59指令设置工件坐标系时，必须首先将G54～G59的坐标值设置在原点偏置寄存器中，编程时再用G54～G59指令调用。例如：加工三个零件需要，采用G54～G56指令设置3个工件坐标系，如图所示。（2）采用G54～G59指令设置工件坐标系G54～G56指令设置工件坐标系任务二机床坐标系与工件坐标系首先设置G54～G56原点偏置寄存器：零件1:G54X12Y8Z0零件2:G55X24Y27Z0零件3:G56X42Y10Z0然后再调用：N10G54［在机床坐标系中设置第一个工件坐标系］

……［加工第一个零件］N40G55［在机床坐标系中设置第二个工件坐标系］

……［加工第二个零件］N80G56［在机床坐标系中设置第三个工件坐标系］

……［加工第三个零