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1、世纪星数控车讲义南漳县职教中心 方新功主讲人第三讲:数控编程的基本知识一、教学目的：使学生掌握数控机床的坐标系二、教学重点：数控机床中坐标系的建立三、教学难点：坐标系中任意点的坐标值确定四、教学学时：2学时五、教学对象：新学生七、教学过程：六、授课方式：新授课、讲述法、图示法 为简化编程和保证程序的通用性，对数控机床的坐标轴和命名制为简化编程和保证程序的通用性，对数控机床的坐标轴和命名制订了统一的标准，规定直线进给轴用订了统一的标准，规定直线进给轴用X X，Y Y，Z Z表示，常称基本坐标轴。表示，常称基本坐标轴。X，Y，Z坐标轴的相互关系用右手定则决定。图中大拇指的指向为坐标轴的相互关系用右
2、手定则决定。图中大拇指的指向为X轴轴的正方向，食指指向为的正方向，食指指向为Y轴的正方向，中指指向为轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。轴的正方向。右手直角笛卡儿坐标系教学过程：一、机床坐标轴一、机床坐标轴 在数控机床上加工零件时，机床的动作是由数控系统发出的指在数控机床上加工零件时，机床的动作是由数控系统发出的指令来控制的，为了确定刀架（工件）的运动方向和移动距离，就要令来控制的，为了确定刀架（工件）的运动方向和移动距离，就要在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就称为机床坐标系，它是一在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就称为机床坐标系，它是一个标准的机床坐标系。采用符合右手定则的笛卡儿坐标系。
3、个标准的机床坐标系。采用符合右手定则的笛卡儿坐标系。1 1、规定原则：、规定原则：右手直角坐标系，如前图，它规定了右手直角坐标系，如前图，它规定了X X，Y Y，Z Z三个坐三个坐 标轴的关系，用右手的拇指、食指、中指分别代表标轴的关系，用右手的拇指、食指、中指分别代表 X X，Y Y，Z Z三轴。三个手指互相垂直，指尖所指方向为三轴。三个手指互相垂直，指尖所指方向为 X X，Y Y，Z Z轴的到此为正方向，围绕轴的到此为正方向，围绕X X，Y Y，Z Z各轴的回各轴的回 转运动分别用转运动分别用A A，B B，C C表示，其正方向用右手螺旋定表示，其正方向用右手螺旋定 则确定。则确定。二、机
4、床坐标系二、机床坐标系三、机床坐标系的方向三、机床坐标系的方向 统一规定为增大工件与刀具间距离的方向为正方向。统一规定为增大工件与刀具间距离的方向为正方向。Z Z轴：轴：一般取产生切削力的主轴轴线为一般取产生切削力的主轴轴线为Z Z轴，刀具远离工件方轴，刀具远离工件方 向为正方向。向为正方向。X X轴：轴：一般位于平行工件装卡面的水平面内，取垂直工件回转一般位于平行工件装卡面的水平面内，取垂直工件回转 轴线（轴线（Z Z轴）为轴）为X X轴，刀具远离工件方向为正向。轴，刀具远离工件方向为正向。Y Y轴：轴：根据已确定的根据已确定的X X，Z Z轴，按右手直角坐标系确定。轴，按右手直角坐标系确定
5、。2 2、坐标轴确定的方法及步骤：、坐标轴确定的方法及步骤：四、机床原点与机床参考点四、机床原点与机床参考点 机床原点又称为机械原点，它是机床坐标的原点。机床原点又称为机械原点，它是机床坐标的原点。是机床上的一是机床上的一个固定的点，其位置是由机床设计和制造单位确定的，通常不允许用个固定的点，其位置是由机床设计和制造单位确定的，通常不允许用户改变。它是工件坐标系、编程坐标系、机床参考的基准点。不是一户改变。它是工件坐标系、编程坐标系、机床参考的基准点。不是一个硬件点，而是一个定义点。数控车床的机床原点一般设在卡盘前端个硬件点，而是一个定义点。数控车床的机床原点一般设在卡盘前端面或后端面的中心，
6、数控铣床的机床原点，各生产厂不一致，有的高面或后端面的中心，数控铣床的机床原点，各生产厂不一致，有的高以机床工作台的中心，有的设在进给行程终点。以机床工作台的中心，有的设在进给行程终点。1 1、机床原点：、机床原点：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。是一个硬件点。由机床参考点体现出来的。是一个硬件点。机床参考点：机床参考点：通常设置在机床各轴靠近正向极限的位置，通过减通常设置在机床各轴靠近正向极限的位置，通过减速行程开关粗定位而由零位点脉冲精确定位。机床参考点对机床原点速行程开关粗定位而由零位
7、点脉冲精确定位。机床参考点对机床原点的坐标是一个已知值。采用增量式测量的数控机床开机后，都必须做的坐标是一个已知值。采用增量式测量的数控机床开机后，都必须做回零操作，使刀具或工作台退回到机床参考点中。回零操作又称为返回零操作，使刀具或工作台退回到机床参考点中。回零操作又称为返回参考点操作。回参考点操作。2 2、机床参考点：、机床参考点：五、工件坐标系五、工件坐标系1 1、工件坐标系概念：、工件坐标系概念：工件坐标系又称编程坐标系，工件坐标系又称编程坐标系，供编程使用，编程人员选择工件供编程使用，编程人员选择工件上的某一已知点为原点（也称程序原点），建立一个新的坐标系，上的某一已知点为原点（也称
8、程序原点），建立一个新的坐标系，称为工件坐标系，工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工称为工件坐标系，工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐标系所取代。件坐标系所取代。2 2、工件坐标系的建立、工件坐标系的建立 （1 1）尽量选在工件图样的基准上，便于计算，减少错误，以利于）尽量选在工件图样的基准上，便于计算，减少错误，以利于 编程。编程。（2 2）尽量选在尽寸精度高，粗糙度值低的工件表面上，以提高被）尽量选在尽寸精度高，粗糙度值低的工件表面上，以提高被 加工工件的精度。加工工件的精度。（3 3）要便于测量和检验。）要便于测量和检验。（4 4）对于对称的工件，最好选在工件的对称中心
9、上。）对于对称的工件，最好选在工件的对称中心上。（5 5）对于一般零件，选在工件外轮廓的某一个角上。）对于一般零件，选在工件外轮廓的某一个角上。（6 6）Z Z轴方向的原点，一般设在工件表面。轴方向的原点，一般设在工件表面。工件坐标系是人为设定的，一般选择工件坐标系原点的原则如下：工件坐标系是人为设定的，一般选择工件坐标系原点的原则如下：一般情况下，程序原点应选在尽寸标注的基准或定位基准上。对车一般情况下，程序原点应选在尽寸标注的基准或定位基准上。对车床编程而言，工件坐标系原点一般选在，工件轴线与工件的前端面、后床编程而言，工件坐标系原点一般选在，工件轴线与工件的前端面、后端面、卡爪前端面的交
10、点上。端面、卡爪前端面的交点上。所有坐标值均以机床参考点或工件原点计量的坐标系称所有坐标值均以机床参考点或工件原点计量的坐标系称为为绝对坐标系绝对坐标系。在这个坐标系中移动的尺寸称为。在这个坐标系中移动的尺寸称为绝对坐标绝对坐标，也叫绝对尺寸，所用的编程指令称为也叫绝对尺寸，所用的编程指令称为绝对坐标指令绝对坐标指令。六、绝对坐标与增量坐标六、绝对坐标与增量坐标1 1、绝对坐标：、绝对坐标：运动轨迹的终点坐标是相对于起点计量的坐标系称为运动轨迹的终点坐标是相对于起点计量的坐标系称为增增量坐标系量坐标系，也叫，也叫相对坐标系相对坐标系。在这个坐标系中移动的尺寸称。在这个坐标系中移动的尺寸称为为增
11、量坐标增量坐标，也叫增量尺寸，所用的编程指令称为，也叫增量尺寸，所用的编程指令称为增量坐标增量坐标指令指令。2 2、绝对坐标：、绝对坐标：20406020806040800XZAB6060B4020AZX坐标坐标点点20406020806040800XZAB2040B00AZX坐标坐标点点（1）绝对坐标系）绝对坐标系（2）增量坐标系）增量坐标系绝对坐标与增量坐标绝对坐标与增量坐标3 3、绝对坐标与增量坐标在坐标系中数值如下：、绝对坐标与增量坐标在坐标系中数值如下：小结小结:1 1、机床坐标轴的确定；机床坐标轴的确定；2 2、机床坐标轴确定的方法及原则；机床坐标轴确定的方法及原则；3 3、工件坐标系建立的原则；工件坐标系建立的原则；4 4、绝对坐标与增量坐标的比较。绝对坐标与增量坐标的比较。作业作业:1 1、工件坐标系建立的原则是什么？工件坐标系建立的原则是什么？2 2、什么是绝对坐标，什么是增量坐标？什么是绝对坐标，什么是增量坐标？3 3、机床参考点指的是什么？机床参考点指的是什么？