数控机床坐标轴方向的确定步骤及方法实例

台州亚古机床设备有限公司
数控机床坐标轴方向的确定步骤及方法实例
1.坐标轴方向的确定方法步骤:
（1）Z坐标
Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的，即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标，Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。

如果机床上有几个主轴，则选一个垂直于工件装夹平面的主轴方向为Z坐标方向；如果主轴能够摆动，则选垂直于工件装夹平面的方
向为Z坐标方向；如果机床无主轴，则选垂直于工件装夹平面的方向为Z坐标方向。

（2）X坐标
X坐标平行于工件的装夹平面，一般在水平面内。

确定X轴的方向时，要考虑两种情况：
1）如果工件做旋转运动，则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。

2）如果刀具做旋转运动，则分为两种情况：Z坐标水平时，观察者沿刀具主轴向工件看时，+X运动方向指向右方；Z坐标垂直时，
观察者面对刀具主轴向立柱看时，+X运动方向指向右方。

（3）Y坐标
在确定X、Z坐标的正方向后，可以用根据X和Z坐标的方向，按照右手直角坐标系来确定Y坐标的方向。

图1所示为数控车床的Y坐标。

2.举例
（1）Z坐标：平行于主轴，刀具离开工件的方向为正。

（2）X坐标：Z坐标垂直，且刀具旋转，所以面对刀具主轴向立柱方向看，向右为正。

（3）Y坐标：在Z、X坐标确定后，用右手直角坐标系来确定。

数控机床坐标轴的方向与判断（五轴）1 五轴坐标轴的判断与方向。

数控五轴常指的是三个直线轴和两个旋转轴，即X 、Y 、Z直线轴。

两个旋转轴是A、B轴或者是两个A、C轴或者是两个B、C轴。

我国标准JB3051—82规定：数控机床直线运动的坐标轴X、Y、Z，规定为右手笛卡尔坐标系。

（ISO 国际标准化组织也规定是手笛卡尔坐标系）其各轴的方向根据下图1-1与1-2判断1-11-2根据规定Z坐标一般有传递动力的主轴来规定的，即平行于机床主轴的坐标轴为Z轴。

远离工件的方向为正方向。

再根据右手笛卡尔坐标判断X轴为水平方向与工件平行，且垂直于Z轴。

剩下的那个就是Y轴。

X、Y轴的正方向都是远离工件。

那么绕着X轴旋转的轴就是A轴。

根据右手大拇指指向X轴的正方向，弯曲的四指就是旋转轴的正方向。

同理绕着Y轴旋转轴就是B轴, 绕着Z轴旋转轴就是C轴。

2旋转轴的种类。

五轴分为摇篮式和摆头式下面主要是介绍摇篮式五轴的旋转轴方向。

根据旋转的方式不同，其判断的方法也不同，本人使用过摇篮式五轴，用的是HEIDENHAIN系统。

操作面板如下：在这个操作面板上，数字2指的就是C+轴键，如果按C+根据1-2图的指是判断C轴应在XY平面内逆时针旋转，但是实际上C轴是顺时针旋转，这跟图1-2的判断是相反的，这是为什么。

这是因为跟机床有关（选择的软件有关）。

HEIDENHAIN530系统确定旋转轴手动定位的旋转方向。

TNC 不能倾斜工件坐标系，只摆动旋转轴（与机床有关）。

如果需要确定机床轴旋转方向，适用以下条件：铣头旋转轴，用右手规则。

工作台旋转轴，用左手规则。

左手规则：将左手拇指指向围绕直线轴旋转的正方向。

掌心略微弯曲：手指方向为工作台旋转轴正旋转方向。

举例：用B 轴铣头和C 轴工作台加工TNC 需使B 轴铣头摆动和C 轴工作台顺时针转动45°。

B+45: 铣头旋转轴，用右手规则C+45: 工作台旋转轴，用左手规则这说明旋转轴的判断跟机床所用系统和选装的软件有关。

一、基本坐标系机床坐标轴：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，称基本坐标轴。

X,Y,Z坐标轴的相互关系用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坐标轴方向的确定1、Z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、Ｙ轴坐标的运动Ｙ轴（车床上通常设为虚轴）于Ｘ轴和Ｚ轴一起构成遵循右手笛卡尔坐标系。

确定机床坐标系各坐标轴的具体方位的方法二、坐标系的类型1、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。

机床坐标系是机床固有的，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，不允许用户随意变动。

刀具运动的参照坐标系机床坐标系2、工件坐标系工件坐标系也称编程坐标系，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。

，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机床坐标系和工件坐标系的对比工件坐标系机床坐标系三、各个基本点及关系画龙点睛1、机床原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。

数控机床坐标轴的规定在确定机床坐标轴时，一般先确定Z轴，然后确定X轴和Y轴，最后确定其它轴。

JB3051-82标准中规定，机床运动的正方向，是指增大工件和刀具之间距离的方向。

(1)Z轴Z轴的方向是由传递切削力的主轴确定的，与主轴轴线平行的坐标轴即为Z轴。

如图所示。

如果机床没有主轴，则Z轴垂直于工件装卡面。

同时规定刀具远离工件的方向作为Z轴的正方向。

例如在钻镗加工中，钻入和镗入工件的方向为Z坐标的负方向，而退出为正方向。

(2)X轴X轴是水平的，平行于工件的装卡面，且垂直于Z轴。

这是在刀具或工件定位平面内运动的主要坐标。

对于工件旋转的机床(如车床、磨床等)，X坐标的方向是在工件的径向上，且平行于横滑座。

刀具离开工件旋转中心的方向为X轴正方向。

对于刀具旋转的机床(铣床、镗床、钻床等)，如Z轴是垂直的，当从刀具主轴向立柱看时，X运动的正方向指向右。

如果Z轴是水平的，当从主轴向工件方向看时，主轴的正方向指向右。

(3)Y轴Y坐标轴垂直于X、Z坐标轴。

y运动的正方向根据X和Z坐标的正方向，按照右手直角笛卡儿坐标系来判断。

(4)旋转运动围绕坐标轴X、Y、Z旋转的运动，分别用A、B、C表示。

它们的正方向用右手螺旋法则判定。

(5)附加轴如果除X、Y、Z坐标以外，还有平行于它们的坐标，可分别指定为P、Q和R。

(6)工件运动时的相反方向对于工件运动而不是刀具运动的机床，必须将前述为刀具运动所作的规定，作相反的安排。

用带“’”的字母，如+Y’，表示工件相对于刀具正向运动指令。

而不带“’”的字母，如+Y，则表示刀具相对于工件负向运动指令。

二者表示的运动方向正好相反。

对于编程人员只考虑不带“’”的运动方向。

对于机床制造者，则需要考虑带“’”的运动方向。

数控铣床程序编制--刀具补偿1、刀具半径补偿：铣削加工的刀具半径补偿分为刀具半径左补偿和刀具半径右补偿。

1）刀具半径左补偿G41指令和刀具半径右补偿G42指令格式：说明：G41：左刀补（在刀具前进方向左侧补偿）；G42：右刀补（在刀具前进方向右侧补偿）；X、Y：刀补建立或取消的终点；D：刀具半径补偿寄存器地址字（D00~D99）2）取消刀具半径补偿G40指令说明：G40：取消刀具半径补偿。

题目：数控车床的对刀、坐标系确定及数控加工编程技巧毕业论文（设计）任务书论文题目：数控车床的对刀、坐标系确定及数控加工编程巧学号：姓名：专业：数控技术指导教师：系主任：一、主要内容及基本要求：数控车床对刀基本方法，建立合理工件坐标系，要求数控加工可获得精度高、质量德定的产品，因而在机械制造领城得到了越来越广泛的应角，数控编程是应用数控机床进行零件加工的前提，因而如何合理地编制数控程序成为数控加工的关健。

二．重点研究的问题：数控车床虽然加工柔性比普通车床优越，但单就某一种零件的生产效率而言，与普通车床还存在一定的差距。

因此，提高数控车床的效率便成为关键，而合理运用编程技巧，编制高效率的加工程序，对提高机床效率往往具有意想不到的效果。

三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1 论文名称 09年2月23日2 摘要及关键词 09年2月23日3 正文 09年2月28日4 参考文献 09年3月1日5 封面 09年3月2日6 毕业论文任务书 09年3月3日7 学生登记表 09年3月3日四、应收集的资料及主要参考文献资料： 1.车床与车削运动2.刀具材料和切削用量3.数控编程的方法主要参考文献： 1车工工艺与技能训练2 数控机床的编程3 机械制造工艺基础五、文献综述1．车工工艺与技能训练车工工艺是根据技术上先进、经济上合理的原则，研究将毛坯车削合成格工件的加工方法和过程的一门学科，是广大车工人员和科技作者在长期的车削实践中不断总结、长期积累、逐渐升华而成的专业理论知识。

本课程的任务是使学生获得中级车工应具备的专业理论，具体要求如下：（1）了解常用车床的结构、性能和传统，掌握常用车厂的调整方法，掌握车削的有关计算。

（2）了解车工常用工具和量具的结构，熟练掌握其使用方法。

掌握常用刀具的使用方法，能合理地选择切削用量和切削液。

（3）能合理地选择工件饿定位基准和中等复杂工件的装夹方法，掌握常用车床夹具的结构原理。

能独立制定中等复杂工件的车削工艺，并能根据实际情况采用先进工艺。