坐标系相关概念
数控加工坐标系是进行数控编程和加工的重要基础，其中笛卡尔坐标系是基础坐标系。数控机床在设计、制造和使用过程中涉及到几种不同的坐标系，如机床坐标系、工件坐标系、绝对坐标系和相对坐标系、附加坐标系等。机床坐标系是机床固有的坐标系，它是确定刀具（或工件）位置的基本坐标系。工件坐标系是编程人员在编程时根据零件的特点和加工要求自行设定的坐标系，其原点通常选择在便于测量或对刀的基准位置，如工件的右端面或左端面上。绝对坐标系是以机床坐标系为基准的坐标系，在绝对坐标系中，刀具（或工件）的位置是相对于机床坐标系原点的坐标值来表示的。相对坐标系（增量坐标系）是相对于前一位置的坐标增量来表示刀具（或工件）的当前位置

数控编程实战案例
一、数控车床编程实战案例
简单轴类零件加工
零件分析：假设要加工一个简单的轴类零件，其形状为圆柱形状，直径为
50
50mm，长度为
200
200mm。材料为45号钢。
工艺规划：首先进行粗车，去除毛坯余量，粗车时切削深度可以设置为
3
3mm，进给量为
0.3
0.3mm/r，主轴转速为
800
800r/min。然后进行精车，切削深度为
0.5
0.5mm，进给量为
0.1
0.1mm/r，主轴转速为
1200
1200r/min。
编程实现：采用绝对值编程方式。在编程中，先确定工件坐标系，一般以工件右端面中心为原点。使用G90（外圆切削循环）指令进行粗车编程，例如：G90 X44 Z - 200 F0.3 S800; 这里X44表示粗车后的直径，Z - 200表示车削长度，F0.3是进给量，S800是主轴转速。精车时使用G01指令，如：G01 X50 Z - 200 F0.1 S1200; 最后加上M30指令表示程序结束。
圆锥轴加工
零件分析：圆锥轴的大端直径为
60
60mm，小端直径为
40
40mm，圆锥长度为
100
100mm。
工艺规划：同样先粗车后精车。粗车时采用分层切削的方法，每层切削深度为
3
3mm。精车时保证表面质量。
编程实现：在编程中，要根据圆锥的锥度计算出刀具在X和Z方向的坐标变化。对于圆锥的加工，可以使用G90指令结合锥度的计算进行编程。例如，先计算锥度
=
(
60
−
40
)
/
100
=0.2
K=(60−40)/100=0.2，然后在G90指令中设置相应的参数，如G90 X54 Z - 100 K - 0.2 F0.3 S800; 这里的K - 0.2表示锥度，其他参数含义同前。精车时根据准确的尺寸进行编程，如G01 X60 Z - 100 F0.1 S1200。 二、数控铣床编程实战案例
平面铣削案例
零件分析：加工一个长方形的平面零件，长为
200
200mm，宽为
100
100mm，厚度为
10
10mm。工艺规划：选择合适的铣刀，如直径为
20
20mm的立铣刀。先进行粗铣，铣削深度为5
5mm，进给量为
100
100mm/min，主轴转速为
1000
1000r/min。然后进行精铣，铣削深度为
0.5
0.5mm，进给量为
50
50mm/min，主轴转速为
1500
1500r/min。
编程实现：在编程时，首先确定工件坐标系，一般以零件的一个角点为原点。使用平面铣削指令进行编程，例如，在粗铣时，设置切削参数，包括切削深度、进给量、主轴转速等，然后确定刀具的运动轨迹，按照长方形的轮廓进行铣削。精铣时调整切削参数，以获得较好的表面质量。
曲面加工案例
零件分析：加工一个半球形的曲面零件，半径为
50
50mm。
工艺规划：由于是曲面加工，需要选择合适的曲面加工刀具，如球头铣刀。根据曲面的形状和精度要求，确定加工路径和切削参数。可以采用等高线加工的方法，从顶部开始逐步向下加工。
编程实现：编程时要考虑曲面的数学模型，根据球的方程计算出刀具在不同位置的坐标。使用曲面加工指令，设置刀具路径参数，如行距、步距等。例如，在一些数控系统中，可以使用G02和G03指令结合球头铣刀的半径补偿功能来实现曲面的加工。在加工过程中，要注意刀具的切削方向和切削力的控制，避免出现过切或欠切的现象。