新手入门必学：数控机床坐标的介绍，简单易懂

青华模具周文

1.机床坐标系的定义

在数控机床上加工零件，机床的动作是由数控系统发出的指令来控制的。为了确定机床的运动方向和移动距离，就要在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫机床坐标系，也叫标准坐标系。

2.机床坐标系中的规定

数控车床的加工动作主要分为刀具的运动和工件的运动两部分。因此，在确定机床坐标系的方向时规定：永远假定刀具相对于静止的工件而运动。

对于机床坐标系的方向，统一规定增大工件与刀具间距离的方向为正方向。

数控机床的坐标系采用右手笛卡尔坐标系，右手大拇指的方向为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。图中还标示了旋转运动A、B、C轴旋转的正方向。

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3.机床坐标系的方向

（1）Z坐标方向。Z坐标的运动由主要传递切削动力的主轴所决定。对任何具有旋转主轴的机床，其主轴及与主轴轴线平行的坐标轴都称为Z坐标轴（简称Z轴）。根据坐标系正方向的确定原则，刀具远离工件的方向为该轴的正方向。

（2）X坐标方向。X坐标一般为水平方向并垂直于Z轴。对工件旋转的机床（如车床），X坐标方向规定在工件的径向上且平行于车床的横导轨。同时也规定其刀具远离工件的方向为X轴的正方向。

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（3）Y坐标方向。Y坐标垂直于X、Z坐标轴并按照右手笛卡尔坐标系来确定。

4.机床原点

机床原点（也称为机床零点）是机床上设置的一个固定的点，即机床坐标系的原点。它在机床装配、调试时就已调整好，一般情况下不允许用户进行更改，因此它是一个固定的点。

机床原点又是数控机床进行加工或位移的基准点。对于机床原点，有一些数控车床将机床原点设在卡盘中心处，还有一些数控机床将机床原点设在刀架位移的正向极限点位置。

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5.机床参考点

机床参考点是数控机床上一个特殊位置的点。通常，数控车床的第一参考点位于刀架正向移动的极限点位置，并由机床挡块来确定其具体的位置。机床参考点与机床原点的距离由系统参数设定，其值可以是零，如果其值为零则表示机床参考点和机床原点重合。

对于大多数数控机床，开机第一步总是先使机床返回参考点（即所谓的机床回零）。当机床处于参考点位置时，系统显示屏上的机床坐标系显 示系统参数中设定的数值（即参考点与机床原点的距离值）。开机回参考点的目的就是为了建立机床坐标系，即通过参考点当前的位置和系统参数中设定的参考点与机床原点的距离值来反推出机床原点位置。机床坐标系一经建立后，只要机床不断电，将永远保持不变，且不能通过编程来对它进行改变。

O为机床原点，O1为机床参考点，a为Z向距离参数值，b为X向距离参数值。机床上除设立了参考点外，还可用参数来设定第2、3、4参考点，设立这些参考点的目的是为了建立一个固定的点，在该点处数控机床可执行诸如换刀等一些特殊的动作。

6.工件坐标系

（1）工件坐标系。机床坐标系的建立保证了刀具在机床上的正确运动。但是，加工程序的编制通常是针对某一工件并根据零件图样进行的。为了便于尺寸基准相一致，这种针对某一工件并根据零件图样建立的坐标系称为工件坐标系（也称编程坐标系）。

（2）工件坐标系原点。工件坐标系原点也称编程原点，是指工件装夹完成后，选择工件上的某一点作为编程或工件加工的基准点。工件坐标系原点在图中以符号“”表示。

数控车床工件坐标系的原点选取。X向一般选在工件的回转中心，而Z向一般选在加工工件的右端面（O点）或左端面（O'点）。

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