1.3.4 數控機床的坐標系

數控機床的坐標系統包括坐標系、坐標原點和運動方向，它對于數控加工及編程是一個十分重要的概念。每一個數控編程員和操作者，都必須對數控機床的坐標系有一個很清晰的認識。為了使數控系統規范化及簡化數控編程，ISO對數控機床的坐標系統做了若干規定。關于數控機床坐標和運動方向命名的詳細內容，可參閱GB/T 19660—2005的規定。

機床坐標系是機床上固有的坐標系，是機床加工運動的基本坐標系。它是考察刀具在機床上的實際運動位置的基準坐標系。對于具體機床來說，有的是刀具移動而工作臺不動，有的則是刀具不動而工作臺移動。然而不管是刀具移動還是工作臺移動，機床坐標系永遠假定刀具相對于靜止的工件運動，同時，運動的正方向是增大工件和刀具之間距離的方向。為了編程方便，一律規定工件固定、刀具運動。

標準的坐標系是一個右手直角坐標系，如圖1.3.3所示。拇指指向為X軸正方向，食指指向為Y軸正方向，中指指向為Z軸正方向。一般情況下，主軸的方向為Z坐標，而工作臺的兩個運動方向分別為X、Y坐標。

若有旋轉軸時，規定繞X、Y、Z軸的旋轉軸分別為A、B、C軸，其方向為右旋螺紋方向，如圖1.3.4所示。旋轉軸的原點一般定在水平面上。

圖1.3.3 右手直角坐標系

圖1.3.4 旋轉坐標系

圖1.3.5是典型的單立柱立式數控銑床加工運動坐標系示意圖。刀具沿與地面垂直的方向上下運動，工作臺帶動工件在與地面平行的平面內運動。機床坐標系的Z軸是刀具的運動方向，并且刀具向上運動為正方向，即遠離工件的方向。當面對機床進行操作時，刀具相對工件的左右運動方向為X軸，并且刀具相對工件向右運動（即工作臺帶動工件向左運動）時為X軸的正方向。Y軸的方向可用右手法則確定。若以X＇、Y＇、Z＇表示工作臺相對于刀具的運動坐標軸，而以X、Y、Z表示刀具相對于工件的運動坐標軸，則顯然有X＇=-X、Y＇=-Y、Z＇=-Z。

圖1.3.5 立式數控銑床加工運動坐標系示意圖