数控机床的坐标系统包括坐标系、坐标原点和运动方向，它对于数控加工及编程是一个十分重要的概念。每一个数控编程员和操作者，都必须对数控机床的坐标系有很清晰的认识。为了使数控系统规范化，同时简化数控编程，ISO对数控机床的坐标系统做了若干规定。关于数控机床坐标和运动方向命名的详细内容，可参阅GB/T1966—2005的规定。
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。它是考察刀具在机床上的实际运动位置的基准坐标系。对于具体机床来说，有的是刀具移动工作台不动，有的则是刀具不动而工作台移动。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。为了编程方便，一律规定为工件固定、刀具运动。
标准的坐标系是一个右手直角坐标系，如图1.3.3所示。拇指指向为X轴正方向，食指指向为Y轴正方向，中指指向为Z轴正方向。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。
有旋转轴时，规定绕X、Y、Z轴的旋转轴分别为A、B、C轴，其方向为右旋螺纹方向，如图1.3.4所示。旋转轴的原点一般定在水平面上。
图1.3.5是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地面平行的平面内运动。机床坐标系的Z轴是刀具的运动方向，并且刀具向上运动为正方向，即远离工件的方向。当面对机床进行操作时，刀具相对工件的左右运动方向为X轴，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轴的正方向。Y轴的方向可用右手法则确定。若以X′、Y′、Z′表示工作台相对于刀具的运动坐标轴，以X、Y、Z表示刀具相对于工件的运动坐标轴，则有X′=-X、Y′=-Y、Z′=-Z。
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图1.3.3 右手直角坐标系
图1.3.4 旋转坐标系
图1.3.5 铣床坐标系示意图
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