数控机床坐标系

1、模块二 数控编程基础,任务一 数控机床的坐标系统,教学目标,1.掌握坐标轴的确定原则 2.掌握坐标轴的判定 3.掌握2个坐标系，三个点,一、数控机床坐标系的确定 1、坐标系的确定原则 （1）刀具相对于静止工件而运动的原则 （2）机床坐标系的规定：右手直角笛卡尔坐标系,(3)运动方向的确定 数控机床某一部件运动的正方向规定为增大 工件与刀具之间距离的方向。,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。,2.坐标轴的判定 Z坐标 由传递切削动力的主轴决定。与主轴轴线平行的坐标轴即为Z坐标。,对于工件旋转的机床： Z坐标为平行于工件的轴线,+z,对于刀具旋转的机床：

2、Z坐标为平行于旋转刀具轴线,+z,Z坐标的正方向是增大刀具和工件之间距离的方向。 如在钻、镗加工中，钻入或镗入工件的方向是Z坐标的负方向。,机床没有主轴：Z坐标垂直于工件装夹面,+z,X坐标,规定X坐标是水平方向，且垂直于Z坐标并平 行于工件的装夹平面。 对于工件旋转的机床：X坐标在工件的径向上，且平行于横滑座。,+X,对于刀具旋转的机床而言：若Z轴是垂直的，从刀具主轴向立柱看，X的正方向指向右；若Z轴是水平的，从刀具主轴向工件看，X的正方向指向右；,+X,Y坐标:由右手直角笛卡尔坐标系确定。,3.旋转坐标A、B、C A、B、C分别是围绕X、Y、Z轴的旋转坐标,4.附加坐标系 X、Y、Z坐标系

3、称为主坐标系或第一坐标 系，其它坐标系称为附加坐标系。 直线运动 :U、V、W ; P、Q、R 旋转运动 :D、E、F,5.对于工件运动的相反方向 对于工件运动而不是刀具运动的机床，必须 将前述的刀具运动作相反的规定。用带“” 来表示。例如：+X ，“+X ”。 6.主轴的旋转运动方向 主轴的顺时针运动方向（正转），是按照右 旋螺纹旋入工件的方向。,二.机床坐标系与工件坐标系,1.机床坐标系与机床原点 机床坐标系：又称机械坐标系 。是机床固 有的坐标系。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. 机床原点：又称为机床零点，它是机床坐标系的原点。 注意：这个原点在机床一

4、经设计和制造调整后，便被确定下来，它是固定的点。（不能随意改动）,机床原点是工件坐标系、机床参考点的基准点,在数控车床上，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。如图 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 三个坐标轴正方向的极限位置上。如图所 示，图中O即为机床原点。,不是一个硬件点， 而是一个定义点,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 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 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）。,车床参考点一般位于行程的正极

5、限点上,注意： 机床接通电源后，通常都要回零操作，使得 工作台运动到机床参考点。,回零操作又称为返回参考点操作。,回零操作（回参考点）后表明机床坐标系建立,3.工件坐标系,又称编程坐标系。编程人员在编制程序时， 根据零件图样选定编程原点（工件原点）， 建立编程坐标系。 工件坐标系原点 要尽量满足编程简单，尺寸换算少，引起的加工误差小等。,由人为设定的，简化了编程过程,选择工件坐标系的一般原则：,1)、尽量选在工件图样的基础上，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。 3)、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)、一般零

6、件选在工件外轮廓的某一角上。,工件坐标轴的确定 编程坐标系中各轴的方向应该与机床坐标系 相应的坐标轴方向一致。,Z,O,X,程序原点,加工端面,刀具 起点,参考点,X,O,Y,X,O,Y,机床坐标系,工件坐标系,工件原点偏置,工件原点偏置示意图,三、绝对坐标与相对坐标,1、绝对坐标（G90)：坐标系内所有坐标点的坐标植均从某一固定点坐标原点计量的坐标系，称为绝对坐标系。绝对坐标常用X、Y、Z代码表示,绝对坐标表示法,2、相对坐标(G91)：坐标系内某一位置的坐标尺寸用相对于前一位置的坐标尺寸的增量进行计量的坐标系，称为相对坐标系。 用U、V、W表示。,相对坐标表示法,1. 机床坐标系是机床上固

7、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。,小结：,2.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， 3.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,4.机床原点、机床参考点和工件原点 5.绝对坐标与相对坐标,思考题,1.标准的机床直线运动坐标系是一个_坐标系，通常取Z轴 于机床的主轴。 2. JB3051-82规定，数控机床坐标轴和方向是基于_ 固定，_ 移动。 3.立式加工中心的主轴是垂直放置的，定义为（ ） AX轴 B.Y轴 C. Z 轴 D. W轴,4数控机床坐标轴确定的步骤为（ ） （A）XYZ（B）XZY（C） ZXY 5.采用增量式测量的数控机床开机后必须进行_ 6.机床参考点和机床原点可以重合。 7.数控机床开机上电时，不一定非要回参考点。,8.数控机床上有一个机械原点，该点到机床坐标零点在进给坐标轴方向