数控车削编程与加工技术课件：数控车床的坐标系及对刀操作

数控车床坐标系及对刀操作

知识点一机床坐标系与工件坐标系知识点二数控车床对刀原理知识点三数控车床对刀步骤

数控车床坐标系及对刀操作任务任务任务仿真环节知

识

点

一

：机

床

坐

标

系

与

工

件坐

标

系●

的定，用，来的,一基般本取参在考机系床，运也动用方来确(点刀架；)的移动位置。●

线

的

，参，

建立

机床。坐标值；●生(机)、机

时就下。来的固定点，操作者不能改

变的。

1

机床坐标系

●拇指、食指、中指伸开成90度，拇指为x轴

，食指为Y轴

，中指为z轴

；补充1

右手直角笛卡尔法则+Z+X+Y●Z坐标轴平行于主轴

，正方向为刀具离开工件的方向

；●X坐标轴平行与横滑座

，在工件的径向上，正方向为刀具离开工件的方向

；●坐标轴X、Y、Z的判定顺序是：先Z轴

，再X轴

，最后按右手直角笛卡尔定则判定Y轴

；补充

机床坐标系方向架

前置刀架+X+Y

+Z后置刀补充+X+Z+Y练习

+X●工件原点是编程人员根据零件图样选定的坐标原点，也称编程原点，一般用W表示，以工件原点建立的坐标系就是工件坐标系

；●工件坐标系编程人员在编程时设定的坐标系，也称为编程坐标系

；工件坐标系与机床坐

标系坐标轴方向一致

；工件坐标系+Z2+X工件坐标系原点设计原则；●与图纸的设计基准一致

；●尽量选在尺寸精度高的工件表面；●最好在工件的对称中心上

；●要便于测量和检测。+Z●坐标轴X和Z的方向一致

：远离工件是正向

，接近工件是负向

；●原点位置不同

：机床原点在主轴与法兰盘端面的交点

，工件原点位于工件右端面中心

；●机床坐标系是固定的

，而工件坐标系建立在机床坐标系之中

，工件不同

，坐标系就不同

；●作用不同

：工件坐标系是编程用的

，机床坐标系是基础坐标系

，方刀架运动只认机床坐标系

3

坐标系对比

仿真环节知

识

点

二

：数

控

车

床

对

刀

原

理CNC(数控系统)进行控制、运算所参照的坐标系是机床坐标系

，而工件坐标系是为便于编程人为设定的，两者之间必须建立对应关系

，才能工件坐标转换为机床坐标，才能正确控制刀具的运动轨迹(数控机床只认机床坐标系

)；找这种对应关系的操作称为“对刀操作”。对刀必要性1刀架内有一个刀架基准点，CNC通过控制该刀架基准点的运动，间接地控制每把刀的刀位点运动。因每把刀的几何形状，刀位点，安装位置各不同，所以刀架基准点也各不相同，必须要通过对刀操作

来设定每把刀的刀具补偿指

，并输入到补偿寄存器中；●CNC内部对刀具补偿值的公式：机床坐标

=工件图纸坐标+刀具补偿值

；●数控机床执行到T指令后

，CNC会读取对应的刀具补偿值

，然后用工件的图纸坐标再加上刀具补偿

值，计算出当前的机床坐标

，从而对刀具轨迹进行正确的运算、控制。工刀具补偿值机床原点M件原点W2仿真环节知

识

点

三

：数

控

车

床

对

刀

操

作步

骤•T0101

，前两位01表示刀位号，后两位01表示刀具补偿地址，里面装有刀具补偿值

；•执行该指令时，CNC会自动调用01号刀具的

刀具补偿值进行计算

，正确控制刀具轨迹按

图纸坐标运动

；•编程时，所有的运动指令如G00、

G01……

必须在T指令后出现

，读取了刀具补偿值之

后，否则易发生撞刀事故。T0101试切法对刀•在JOG模式或HNDL模式下，启动主轴正转，T01移动到适当位置，试切端面

(将此端面中心设为工件坐标系的原点)

；•Z向位置保持不变

，X向退出至工件外(注意原路返回，不能左右方向动)；首先试切工件右端面•)在MDI面板上按，CNC显示屏的页面调整到“工具补正/形状”，移动光标键，将光标置于01号刀补地址上；•输入“Z0”，确认后，按[测量]下方软键，CNC自动计算出Z向补偿值；对刀界面Offset输入Z0按

【测量】•T01移动到适当位置，试切外圆

；•X向位置保持不变

，Z向退出至工件外，主轴停(必须停下来)

，用游标卡尺

(或外径千分尺)测量当前外圆直径(如φ45.563)

；然后试切工件外圆表面测量直径•确认页面未变，光标仍置于01号刀补地址上，输入外圆直径值

(刀位点当前的工

件坐标值)“X45.563”，按[测量]下方软键，CNC自动计算出X向补偿值；•刀具移动到安全换刀位置

，对刀操作完成。输入直径值X按

【测量】•按下【

Offset

】

，找到补正/形状界面

，调整到对刀界面

；•首先进行Z向对刀

，试切工件右端面(原路返回)

，输入Z0

，按【测量】；•然后进行X向对刀

，试切工件外圆表面(原路返回)

，输入X_

，按【测量】

；对刀总结●了解机床坐标系和工件坐标系的区别与联系；●明白数控车床的对刀原理；●熟练掌握”试切法对刀“的操作步骤

；●完成一次93°外圆刀的试切法对刀操作(仿真)；●完成上传的作业。仿真环节•这种设定工件坐标系的指令可以理解为预置

工件坐标

；•程序中出现：G50X100Z100;(设定工件坐标系指令，程序运行时应预先放置到

X100Z100

)T0101；(调用01号刀01号刀

补，注：01号刀补地址中的补偿值应为零

；•使用G50指令设定工件坐标系时，当前1号刀位的刀具刀位点必须预先放置在工件坐标系

中的X100Z100的位置上，作为程序运行的起点。G50

X100

Z100;

T0101;…….2

G50设定坐标系•在JOG模式或HNDL模式下，启动主轴正转，T01移动到适当位置，试切端面

(将此端面中心设为工件坐标系的原点)

；•Z向位置保持不变

，X向退出至工件外(注意原路返回，不能左右方向动)；首先试切工件右端面•在MDI面板上按，CNC显示屏的页面调整到“现在位置/(相对坐标)”，输入“W”，确认后，按[起源]下方软键，相对坐标变为W0.000

，即把试切的端面作为工件坐标系的Z0

；按POS键使相对坐标为W0•T01移动到适当位置，试切外圆

；•X向位置保持不变

，Z向退出至工件外，主轴停(必须停下来)

，用游标卡尺

(或外径千分尺)测量当前外圆直径(如φ45.563)

；然后试切工件外圆表面测量直径•确认页面未变，仍在“现在位置/(相对坐标)”，输入试切后当前外圆直径值，即刀位点当前的工件坐标值“U48.016”确认后，按[预定]下方软键，相对坐标变为U48.016，即把试切的外圆作为工件坐标系的X48.016；输入相对坐标为U48

.

016•在HNDL模式下，调整合适的手轮倍率，观察相对坐标，将T01预置到U100.000W100.000，即实现刀位点预置到工件坐标系的X100

，Z100处

，完成对刀操作；•程序第一句G50X100Z100;T0101;注意01号刀补地址中的皆为0；HNDL模式下刀位点预置到X100

，Z100•这种设定工件坐标系的方法，可以理解为将机床坐标系的原点偏置到G54

(或G55、

G56、

G57、

G58、

G59

)

中

；G54

G99

G97;•此种方法数控铣/加工中心常用

，数控车中一般T0101;不用；

…….•对刀完成后，刀具可放在任意的安全换刀位置运

行程序；•01号刀补地址中的皆为0

；•使用其它设定工件坐标系指令时，一定要将G54

中的X、Z坐标数据清零，否则易发生事故。3

G54-G59设定坐标系•在JOG模式或HNDL模式下，启动主轴正转，T01移动到适当位置，试切端面

(将此端面中心设为工件坐标系的原点)

；•Z向位置保持不变

，X向退出至工件外(注意原路返回，不能左右方向动)；首先试切工件右端面•在MDI面板上按，在CNC显示屏的页面中按[坐标系]下方软键，将页面调整到“WORK

COONDATES”，移动光标键，将光标置于01

(

G54

)

Z地址上；•输入“Z0”，确认后，按[测量]下方软键，CNC自动计算出Z向机床坐标系偏置值

；按Offset在G54坐标系下输入Z0测量•T01移动到适当位置，试切外圆

；•X向位置保持不变

，Z向退出至工件外，主轴停(必须停下来)

，用游标卡尺

(或外径千分尺)测量当前外圆直径(如φ45.563)

；然后试切工件外圆表面测量直径•确认页面未变，移动光标键，将光标置于01(G54)X地址上；•输入试切后当前外圆直径值

，即刀位点当前的工件坐标值“X46.016”

，确认后按[测量]下方软键，CNC自动计算出X向机床坐标系偏置值

；•刀具移动到