数控机床的坐标轴与坐标系简介

一般的数控机床是金属切削机床，金属切削加工过程是刀具和工件相互作用的过程，也就是刀具从工件上切去一部分金属的过程。为了实现这一过程，刀具与工件之间必须有相对运动，即切削运动。数控机床在坐标系中描述刀具与工件之间的相对运动轨迹，这个坐标系是根据空间右手直角笛卡儿坐标系的原则建立的，称为基本坐标系，它的三个基本坐标轴分别用X、Y、Z表示，如图2-5所示。

图2-5　数控机床的基本坐标系

伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90°，此时大拇指代表X坐标轴，食指代表Y坐标轴，中指代表Z坐标轴，大拇指、食指和中指的指向分别代表X、Y和Z坐标轴的正方向。X、Y和Z坐标轴符合右手定则。

围绕X、Y、Z坐标轴旋转的旋转坐标轴分别用A、B、C表示，根据右手螺旋定则，大拇指的指向为+X、+Y、+Z坐标轴的方向，则其余四指的旋转方向即为+A、+B、+C的方向。

在数控机床上，X、Y、Z坐标轴反映数控机床进给部件的直线进给运动，基本单位一般为mm，有些国家用inch。A、B、C坐标轴反映数控机床进给部件的旋转进给运动，基本单位为°。(www.xing528.com)

各种数控机床由于结构不同，实现刀具与工件之间相对运动的方式也不同。一般情况下，刀具与工件之间的相对运动有以下两种方式：一种是工件固定不动，刀具运动，即刀具相对于工件运动；另一种是刀具固定不动，工件运动，即工件相对于刀具运动。如果是刀具相对于工件运动，则运动坐标轴分别用X、Y、Z、A、B、C表示；如果是工件相对于刀具运动，则运动坐标轴分别用X'、Y'、Z'、A'、B'、C'表示。按相对运动的关系，刀具运动的正方向恰好与工件运动的正方向相反，即有

+X=-X'，+Y=-Y'，+Z=-Z'

+A=-A'，+B=-B'，+C=-C'

同样，两者运动的负方向也彼此相反。

统一规定，编写数控加工程序时一律采用刀具相对于工件运动的原则，即用“X”“Y”“Z”“A”“B”“C”符号编程，编程人员不需要考虑数控机床的实际运动方式。