根据图片要求，正确描述并标出各数控机床的坐标轴

一、数控机床坐标系

（一）机床坐标系的确定

1．机床相对运动的规定

编程时，不考虑机床上工件与刀具实际的具体运动情况，始终认为工件静止，而刀具是运动的。

2．机床坐标系的规定

机床坐标系是用于确定机床运动的位移和方向。标准机床坐标系中坐标轴X、Y、Z的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定。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订了统一标准，规定直线进给坐标轴用X，Y，Z 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，如图1.2.1所示，图中大拇指的指向为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。

围绕X，Y，Z 轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A，B，C 表示，根据右手螺旋定则，如图所示，以大拇指指向+X，+Y，+Z 方向，则食指、中指等的指向是圆周进给运动的+A，+B，+C 方向。

数控机床的进给运动，一些由主轴带动刀具运动来实现，另外一些由工作台带着工件运动来实现。上述坐标轴正方向，是假定工件不动，刀具相对于工件做进给运动的方向。如果是工件移动则用加 “ ′ ” 的字母表示，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，即有：+X =-X′, +Y =-Y′, +Z =-Z′，+A =-A′, +B =-B′,+C =-C′同样两者运动的负方向也彼此相反。

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笛卡尔坐标系

3．运动方向的规定

增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向。

机床坐标轴的方向取决于机床的类型和各组成部分的布局。

对车床而言：

Z 轴与主轴轴线重合，沿着Z 轴正方向移动将增大零件和刀具间的距离。

Y 轴（通常是虚设的）与X 轴和Z 轴一起构成遵循右手定则的坐标系统。

（二）坐标轴方向的确定

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，即平行于主轴的坐标轴即为Z坐标，Z坐标的正向为离开工件的方向。多个坐标轴或坐标轴能够摆动或无坐标轴时，则选垂直于装夹平面的方向为Z坐标方向。

2．X坐标

X坐标平行与工件的装夹平面，一般在水平面内。考虑两种情况：

（1）如果工件做旋转运动，刀具离开工件的方向为坐标的正方向。

（2）如果刀具做旋转运动，则分两种情况：Z轴水平时，观察者沿刀具主轴向工件看时，+X运动方向指向右方；Z轴垂直时，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坐标和Z坐标的正方向后，可以用根据X坐标和Z坐标的方向，按照右手直角坐标系来确定Y坐标的方向。

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坐标轴确定顺序

二、数控车床坐标系

（一）数控车床坐标系原点的确定

数控车床坐标系原点，通常选在卡盘端面与主轴中心的交点处。通过设置参数的方法，也可将数控车床原点设置在X轴Z轴正方向的极限点处。如图1.2.2所示。

（二）数控车床坐标轴及其方向

1．卧式数控车床坐标系

如下图所示，其中卧式前置刀架平床身数控车床坐标轴图如图1.2.3所示。

卧式后置刀架斜床身数控车床坐标轴图1.2.4所示。

2．立式数控车床坐标

如图1.2.5所示为立式数控床各坐标轴位置与方向。

三、数控铣床坐标系原点的确定

（一）数控铣床坐标系原点的确定

在数控铣床上，机床原点一般选在X、Y、Z坐标轴正方向极限位置上，如图1.2.6所示。

（二）数控铣床坐标轴及其方向

立式数控铣床坐标轴如图1.2.7所示。

卧式数控铣床坐标轴如图1.2.8所示。

四、其他机床坐标系

数控刨床坐标系如图1.2.9所示。

龙门式数控铣床的坐标系如图1.2.10所示。

五、数控程序编程规则

（一）程序构成

一个零件程序是由遵循一定结构、句法和格式规则的若干个程序段组成的，而每个程序段是由若干个指令字组成的。如图1.2.11所示。

1．指令字格式

一个指令字是由地址符（指令字符）和带符号（如定义尺寸的字）或不带符号（如准备功能字G 代码）的数字数据组成的。华中数控系统常见指令字符见表1-2-1。

2．程序段格式

各指令字的排列在程序段中也会有先后顺序，一般按照程序段号、准备功能指令、工艺功能指令、辅助功能指令、主轴功能指令的顺序。如图1.2.12所示。

3．程序的一般结构

程序的一般结构见图1.2.13所示。

（1）程序号：程序号为程序的开始部分，为了区别存储器中的程序，每个程序都要有程序编号，在编号前采用程序编号地址码。如在华中数控系统中，采用“%”，在FANUC系统中，采用英文字母“O”作为程序编号地址，其他系统也有采用“P”“：”等。

（2）程序内容：程序内容是整个程序的核心，由许多程序段组成，表示数控机床所要完成的全部动作。

（3）程序结束：以程序结束指令M02或M30作为整个程序结束的符号，来结束整个程序。

（二）程序的文件名

系统不同，程序名也略有不同，FANUC系统和华中系统以字母O开头的四位数字，西门子系统是以字母开头的文件名。

（三）子程序

在程序中，当某一部分程序反复出现时，可以把这类程序作为一个独立程序，并事先存储起来，使程序简化。这个独立程序称为子程序。

1．调用子程序指令

（2）说明

□□□□ ──表示重复调用子程序的次数，若省略则调用次数为1 次。

×××× ──表示要调用的子程序号。

P──后面最多跟8位数字，数字可以小于或等于4位。

（3）实例

M98　　P46666；调用4次程序号为6666的子程序。

M98　　P8888；调用1次程序号为8888的子程序。

M98　　P40012；调用4次程序号为0012的子程序。

注意

主程序可以多次调用子程序。

2．子程序结束指令M99

3．子程序嵌套

为进一步简化零件加工程序，子程序亦可再调用另一子程序，这种调用称为子程序嵌套，如图1.2.15所示。

注意

（1）子程序只能执行有限级嵌套，最多可嵌套4层子程序（不同系统可能不同）；

（2）应避免子程序间的互相调用。

教学视频

程序的结构与格式

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数控编程的方法与内容

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专注数控机床领域30年，他精益求精不断超越，诠释大国工匠追求