数控车床坐标系的概念解析

在第1章中已初步介绍过坐标系的概念，这里以数控车床为例进行分析。

数控车床坐标系的确定仍然遵循GB/T 19660的右手定则，具体如图2-14所示。图中，O_机为机床坐标系原点（简称机床原点），O_m为机床参考点，O_w为工件坐标系原点。其中，以机床原点O_机为基准建立的坐标系称为机床坐标系，而以O_w为原点建立的坐标系称为加工坐标系或工件坐标系。当然，以O_m为原点建立的坐标系可称为机床参考点坐标系，也可称为机械坐标系。

图2-14 数控车床坐标系

应用技巧与禁忌：

1）机床原点O_机的位置由机床生产厂家确定，一般定在卡盘端面（也有说定在主轴端面）与轴线交点处，它是机床机械部分设计与制造的基准，实际上可以理解为确定X轴和Z轴参考点处行程开关的位置，它对数控编程没有任何作用，通常可以不考虑。实际上这个点是在机床调试时确定了机床参考点O_m后才能体现出来，如果机床返回坐标点操作后的绝对坐标显示为图示机床原点位置的坐标值（X_机，Z_机），则认为机床原点是图示O_机位置。实际中大部分机床将机床返回坐标参考点操作后的绝对坐标显示设置为（0，0），这时应该理解为机床原点与机床参考点O_m重合，这种机床的机床坐标系与机床参考点坐标系重合。

数控系统的综合坐标显示画面中（见图2-15）的机床坐标系指的是机床参考点坐标系，但这时说机床坐标系也不矛盾。

2）机床参考点O_m是数控机床上的一个特殊点，是数控机床各坐标轴上的一个基准点，一般设置在X轴和Z轴正方向的最大位置处，由行程开关的安装位置与数控系统的参数设置确定，其绝对坐标显示值由数控系统参数No.1240设定，常常设置为全零，故这一点又称为“零点”，返回参考点又常称为“回零”。因此说返回坐标参考点操作后显示画面中显示的绝对坐标值（参数No.1240中的设定值）决定的坐标系才是数控机床真正意义上的机床坐标系。

3）图2-14所示的加工坐标系原点O_w实际上是工件坐标系原点，该点在加工时通过俗称的“对刀”操作，将该点在机床坐标系中的位置告知数控系统，而这个点一般也是编程坐标系原点，机床运行并建立工件坐标系后就能以加工坐标系为基础加工出编程坐标系的零件。(www.xing528.com)

4）图2-15所示为FANUC 0i mate-TC数控系统的位置显示画面。其中的机床坐标指的是机床参考点坐标系的坐标值。而绝对坐标分两种情况，在没有建立工件坐标系之前其显示的是机床参考点坐标系中的坐标值，一旦建立起工件坐标系则显示的是工件坐标系的坐标值。

图2-15 数控车床综合坐标位置显示画面

应用技巧与禁忌：

1）只有在参数No.1240设定的值是机床参考点O_m相对于图2-15所示机床原点O_机的坐标值的情况下，才可认为机床坐标系是图示卡盘端面与轴线交点处的机床坐标系XO_机Z。

2）数控编程中谈到的机床坐标系实际上是由机床参考点与参数No.1240设定的值共同确定的，大部分机床参数No.1240的各轴设置为全零，因此，返回机床参考点后各轴的绝对坐标显示为全零，这时可认为机床参考点O_m确定的坐标系就是机床坐标系。

3）理解了第2）条的含义，就明白自动设定工件坐标系实际上是在参数No.1240中设定。

4）如果有可能，可以上机床尝试一下修改参数No.1240并“回零”操作后机床绝对坐标的显示变化情况。注意，结束后不要忘记改回原来的设定值。随意改变机床参数是不可取的行为。