数控机床坐标系优化方案

图1-10 单立柱立式数控铣床加工运动坐标系示意图

机床坐标系是机床上固有的坐标系，是机床加工运动的基本坐标系，是考察刀具在机床上实际运动位置的基准坐标系。

在机械加工过程中，机床上的刀具和工件间的相对运动，称为表面成形运动。对于具体机床来说，有的是刀具移动而工作台（工件）不动，有的则是刀具不动而工作台（工件）移动。然而不管是刀具移动还是工件移动，机床坐标系永远假定刀具相对于静止的工件而运动。同时，运动的正方向是增大工件和刀具之间距离的方向。机床坐标系通常采用右手直角笛卡儿坐标系，一般情况下主轴的方向为Z坐标，而工作台的两个运动方向分别为X、Y坐标。图1-10所示为典型的单立柱立式数控铣床加工运动坐标系示意图。刀具沿与地面垂直的方向上下运动，工作台带动工件在与刀具垂直的平面（即与地面平行的平面）内运动。机床坐标系的Z坐标是刀具运动方向，并且刀具的向上运动为正方向。当面对机床进行操作时，刀具相对工件的左右动方向为X坐标，并且刀具相对工件向右运动（即工作台带动工件向左运动）时为X坐标的正方向。Y坐标的方向可用右手法则确定。(www.xing528.com)

机床坐标系的原点也称机床原点或零点，其位置在机床上是固定不变的。在数控编程时，为了有利于编程时的数据处理和工艺处理，往往采用工件上的局部坐标系（称为工件坐标系），即以工件上的某一点（工件原点）为坐标系原点进行编程。数控编程采用的坐标系称为编程坐标系，数控程序中的加工刀位点坐标均以编程坐标系为参照进行计算。

在加工时，工件安装在机床上，这时只要测量工件原点相对机床原点的位置坐标（称为原点偏置），并将该坐标值输入到数控系统中，数控系统会自动将原点偏置值加入到刀位点的坐标中，使刀位点在编程坐标系下的坐标值转化为机床坐标系下的坐标值，从而使刀具运动到正确的位置。测量原点偏置实际上就是数控机床操作中的“对刀”操作。