工件的加工离不开刀具和机床，因此，编程中工件、机床、刀具需要有确定的数学关系。建立这3个环节的相互关系，需要3个参考点。
①机床参考点：机床零点或原点。
②工件参考点：程序原点或工件原点。
③刀具参考点：刀尖或指令点。
1.机床零点
机床零点，通常称为机床原点或机床参考位置，是机床坐标系统的原点，是机床上一个固定的点。该点的位置随着机床生产厂家的不同而不同。一般设在靠近每个坐标轴的正极限附近。每次机床上电后必须进行的回零操作（绝对位置测量除外），这就是为了建立机床的零点。
手动建立机床零点包括以下步骤。
① 打开机床电源。
② 选择机床返回原点的工作方式。
③ 选择要回零的第一个轴（出于安全考虑，铣床、加工中心回零的第一个轴应该是Z轴，而车床是X轴）。
④ 对其他轴重复以上操作。
⑤ 检查零点指示灯是否亮。
⑥ 检查位置显示屏。
2.工件零点
工件零点一般也称为程序原点或工件原点。因为程序员可以选择任意位置表示程序原点的坐标，所以它不是一个固定点。
通常由程序员来选择程序原点，他们的决定将影响工件安装调试和加工的效率。以下3个因素决定如何选择程序原点。
① 加工精度。加工精度极为重要。重复精度也是加工中的一个重要考虑因素，批量生产的所有工件必须一样。
② 调试和操作的便利性。在确保了加工精度以后才考虑调试和操作的便利性。定义一个难以在机床上调试和检查的程序原点是很不方便的。
③ 工作的安全性。安全对任何事都很重要，机床和工件的调试也不例外，程序原点的选择对加工操作的安全性影响极大。
以下看看在个别加工中心和车床上，其程序原点选择的一般考虑事项，工件设计中的差异同样影响程序原点的选择。
CNC加工中心有各种各样的安装方法，取决于工件的类型不同，可以使用台虎钳、卡盘、画线平台以及专用夹具等安装方法。
最常见的安装方法就是通过机床工作台上的台虎钳或夹具，将工件固定并完成工件的加工。
选择程序原点是从对图样的分析开始，但此前必须完成两个步骤。
步骤1：研究图样尺寸是如何标注的，哪一个是关键尺寸，哪一个不是。
步骤2：决定工件安装和夹持方法。
这里就以图4-16所示为一个典型的简单工工件为例，说明怎样选择程序原点。工件用台虎钳夹持。
选择程序原点时，首先研究图样尺寸。本例中从工件左下角开始对所有孔进行尺寸标注。毫无疑问，这个例子的程序参考点就是工件的左下角，除此以外的任何地方都是不正确的。这是图样原点，并将设置为工件原点，它也符合程序原点选择过程中的步骤1。接下的步骤2就是怎样选择工件夹持装置，如图4-17所示就是CNC机床专用台虎钳的3种典型安装方式。(www.xing528.com)
在如图4-17a所示的第1种安装方式，工件定位在钳爪和工件左定位档块之间。工件的定位与图样一样，所以程序中出现的所有尺寸与图样尺寸完全一致。这看起来是一个成功的安装，实际上是十分糟糕的。程序原点所在边应该是固定的钳爪，不能是移动的钳爪。它可能导致不正确的加工结果，除非所有工件的毛坯材料100%的相同，通常这种情形并不常见。
图4-16 用作说明选择程序 原点的简单零件图
第1种方式的安装可以得到明显改进，那就是将工件旋转180°，并将定位档块放到右边，如图4-17b所示。该方式下，工件定位到了第三象限，即所有X和Y的值都是负的。此时，绘图尺寸仍可在程序中使用，但都是负的，千万不要忘了负号。
图4-17 CNC机床专用台虎钳的3种安装方式
如果要在第1种方式和第2种方式之间做一选择，通常选择第2种方式并在程序中正确编写所有负号。
第3种方式将钳爪旋转90，如图4-17c所示，综合了两者的长处，程序中所有的尺寸都在第一象限内，就跟图样里的一样。
习惯上选择加工工件的上表面作为Z轴程序原点，这就使得表面上方为Z轴正半轴，表面下方为负半轴。另一个办法就是选择工件底面作为原点。
工件安装中也可以使用专用夹具，可以使用定制的夹具夹持复杂工件。专用夹具的许多应用场合中，程序原点位置可以建立在夹具里并与工件分离。
圆形工件（沿圆周分布的螺栓、圆形型腔）最常见的程序原点是圆心，如图4-18所示。
CNC车床上程序原点的选择很简单，它只要考虑两个轴：X轴和Z轴。因为车床设计的缘故，X轴的程序原点必须在主轴的中心线。
图4-18 圆形工件的程序原点
图4-19 CNC车床程序原点
如图4-19所示的工件，有5个合适的位置可作为Z轴程序原点，分别用字母A、B、C、D、E标出。
①A位置：毛坯前端面。虽然这个表面很容易进行设置，但是选取毛坯正向表面有很多缺点。第一个缺点是，该表面在一开始的加工中就会被切削掉。第二个缺点是，毛坯的尺寸不恒定。
②B位置：零件前端面。这个位置是所有位置中最好的，也是最适合做原点位置的。第一个优点是，图样上大多数或者全部基于端面的尺寸都可以直接在程序中使用；另一个优点是，所有Z轴方向尺寸都是图样上尺寸的负值，即使在编程时忘记了加负号，程序执行时刀具也会远离工件。采用触发式方法进行设置也并不是很难。
③ C位置：零件后端面。该位置是5个位置中最没有好处的位置，即使在图样上有一些基于该平面的尺寸，也很难提供任何实质上的方便。但是，当工件翻转，这个面就变成了最合适的位置。
④ D位置：卡爪（钳）表面。在一些情况下，这个面是毛坯端面，其他的时候还可能是已经加工过的后端面。卡钳表面作为原点位置很容易测量，而且对锻件或者铸件这些尺寸有一点变化的毛坯来说，原点选择这里有很多的好处。但是另外一个方面是，毛坯的剩余量必须要计算出来。
⑤ E位置：卡盘表面。卡盘表面在任何工作中都保持一致，除非卡盘被换掉。但是也没有其他优点。
3.刀具参考点
在铣削和相关操作中，刀具参考点通常都是刀具中心线和切削刃最低位置的交点。在车削和镗削中，大部分刀具有一个固定半径的切削刃，最常见的刀具参考点是切削刀片上一个虚构切削点。在铣削和车削中使用的钻头等刀具，参考点通常是刀具沿Z轴方向上最远的尖端。图4-20所示为一些常见的刀尖点。
图4-20 典型刀具参考点
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
