知识点2：数控机床坐标系

知识点：坐标系目录01

机床坐标系是如何规定的？02如何确定坐标轴与运动方向？03机床原点与参考点有什么区别？04如何确定工件坐标系与工件原点？1.机床坐标系为了确定机床的运动方向和移动距离，就要在机床上建立一个坐标系，该坐标系就叫机床坐标系，也叫标准坐标系。机床坐标系是如何规定的？一2.机床坐标轴及相互关系标准的坐标系是一个右手直角笛卡尔坐标系。如图所示，规定空间直角坐标系X、Y、Z三者的关系及其方向，由右手定则判定：大拇指指向为X轴的正方向；食指指向为Y轴的正方向；中指指向为Z轴的正方向。机床坐标系是如何规定的？一2.机床坐标轴及相互关系标准的坐标系是一个右手直角笛卡尔坐标系。X、Y、Z各轴的回转运动及其正方向+A、+B、+C分别用右手螺旋法则判定:以大拇指指向+X、+Y、+Z方向，食指、中指的指向就是圆周进给运动的+A、+B、+C方向。机床坐标系是如何规定的？一1.运动方向的确定（1）实际编程时，假定刀具相对于静止的工件而运动。当工件运动时，在坐标轴符号上加“′”表示。按相对运动的关系，工件运动的正方向恰好与刀具运动的正方向相反。（2）运动方向的规定：将增大刀具与工件距离的方向确定为各坐标轴的正方向（3）机床旋转坐标运动的正方向是按照右旋螺纹进入工件的方向。即车床主轴顺时针旋转的方向为“+C’”。如何确定坐标轴与运动方向？二2.坐标轴的规定先确定Z坐标轴。按规定确定X坐标轴。最后用右手直角笛卡尔定则确定Y坐标轴。（1）Z坐标轴：Z轴与主轴轴线重合，设Z轴远离工件（即增大刀具与工件之间的距离）的方向为Z轴的正方向。如何确定坐标轴与运动方向？二2.坐标轴的规定（2）X坐标轴：X轴垂直于Z轴，对应于刀架的径向移动，设X轴远离工件的轴心线（即增大刀具与工件之间的距离）的方向为X轴的正方向。（3）Y坐标轴（车床上通常为虚设轴）：Y坐标轴根据Z和X坐标轴，按照右手直角笛卡尔坐标系确定。如何确定坐标轴与运动方向？二1.机床坐标系的原点机械坐标系的原点是生产厂家在制造机床时的固定坐标系原点，也称机械零点。数控车床的机床坐标系原点的位置大多规定在其主轴轴线与装夹卡盘之法兰盘端面的交点上。机床原点与参考点有什么区别？三1.机床坐标系的原点数控车床是以其主轴轴线方向为Z轴方向，刀具远离工件的方向为Z轴正方向。X坐标的方向是在工件的径向上，且平行于横向拖板，刀具离开工件旋转中心的方向为X轴正方向。卧式数控车床坐标系。机床原点与参考点有什么区别？三2.机床参考点机床参考点为机床上一固定点，其位置由X向与Z向的机械挡块及电机零点位置来确定，机械挡块一般设定在Z轴和X轴正向最大位置。机床系统启动后要进行返回参考点操作：装在纵向和横向拖板上的行程开关，碰到挡块后，向数控系统发出信号，由系统控制拖板停止运动。机床通电后，必需手动返回参考点建立机床坐标系，机床坐标系一经建立，就一直保持不变直至断电。数控车床：机床参考点是离机床原点最远的极限点。机床原点与参考点有什么区别？三1.工件(编程)坐标系编程坐标系（也称工件坐标系）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。以编程原点为坐标原点，建立一个z轴与x轴的直角坐标系，则此坐标系就称为工件坐标系。如何确定工件坐标系与工件原点？四2.工件编程原点工件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。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，数控车床上工件的编程原点一般选择在工件轴线与工件右端面或左端面的交点上。如何确定工件坐标系与工件原点？四3.刀位点在数控加工中，工件坐标系确定后，还要确定刀位点在工件坐标系中的位置。所谓刀位点是指编制加工程序时用以表示刀具位置的特征点。是指刀具的定位基准点。如何确定工件坐标系与工件原点？四4.换刀点换刀点是指刀架转位换刀的位置。换刀点应设在工件或夹具的外部，以刀架转位时不碰工件及其它部件为准。如何确定工件坐标系与工件原点？四5.对刀（1）对刀的原因：由于数控机床上装的每把刀的半径、长度尺寸或位置都不同，即各刀的刀位点都不重合，因此，刀具装在机床(刀架)上后，应在控制系统中设置刀具的基本位置、即需要对刀。（2）对刀：是指通过刀具或者对刀工具确定工件坐标系与机床坐标系之间的空间位置关系，并将对刀数据输人到相应的存储界面。如何确定工件坐标系与工件原点？四5.对刀（3）对刀方法：数控机床的装备不同，所采用的对刀方法也不同。如果数控机床自带对刀仪或配有机外对刀仪，那么对刀就比较简单，对刀精度也较高;否则，只能采用手动对刀，对刀过程相复杂，效率也低。在数控车床上，常用的对刀方法为试切对刀。工件坐标系的确定，通常是的坐通过对刀过程来实现的。对刀的目的是确定工件原点在机床坐标系中的位置。如何确定工件坐标系与工件原点？四5.对刀（4）对刀的作用1）通过对刀使刀具与机床、夹具和工件之间建立起联系，有效地保证了零件的机械加工精度，使工艺系统成为一个整体。2）通过对刀设置相应的刀具偏置补偿值，解决了多刀加工中各刀的刀位点位置不同的问题。3）对刀的过程也是建立工件坐标系（确定工件坐标系在机床坐标系中