1.2　數控機床坐標系確定的原則

為了使數控系統規范化（標準化、開放化）及簡化數控編程，國際標準化組織ISO對數控機床的坐標系統作了統一規定，即ISO 841標準。我國于1982年頒布了JB 3051—82《數控機床的坐標系和運動方向的命名》標準，對數控機床的坐標和運動方向作了明確規定，該標準與ISO841標準等效。

數控機床坐標系一般遵守兩個原則，即右手直角笛卡爾坐標（右手規則）的原則和零件固定、刀具運動的原則。

（1）右手直角笛卡爾坐標（右手規則）的原則

數控機床坐標系位置與機床類型有關。機床坐標軸通常按照右手原則（直角笛卡爾坐標系）確定，如圖1-9所示：

a.大拇指的方向為X軸的正方向；

b.食指為Y軸的正方向；

c.中指為Z軸正方向。

機床繞坐標軸X、Y、Z旋轉的運動的旋轉軸，分別用A、B、C表示，它們的正方向按右手螺旋定則確定。

數控機床各坐標軸及其正方向的確定順序是：

①先確定Z軸。以平行于機床主軸的運動坐標為Z軸，Z軸正方向是使刀具遠離工件的方向。如圖1-10所示。

②再確定X軸。X軸為水平方向且垂直于Z軸并平行于工件的裝夾面。在工件旋轉的機床（如車床、外圓磨床）上，X軸的運動方向是徑向的，與橫向導軌平行。刀具離開工件旋轉中心的方向是正方向。對于刀具旋轉的機床，若Z軸為水平（如臥式銑床、鏜床），則沿刀具主軸后端向工件方向看，右手平伸出方向為X軸正向，若Z軸為垂直（如立式銑、鏜床，鉆床），則從刀具主軸向床身立柱方向看，右手平伸出方向為X軸正向。

③最后確定Y軸。在確定了X、Z軸的正方向后，即可按右手原則定出Y軸正方向。

④附加坐標軸。如果機床除有X、Y、Z主要坐標軸以外，還有平行于它們的坐標軸，可分別指定為U、V、W。如果還有第三組運動，則分別指定為P、Q、R。

例：臥式加工中心主要用來加工箱體類零件，工作臺繞B軸進行回轉，方便加工箱體的各個側面，如圖1-11所示。

例：圖1-12為門式數控銑床，桁架沿立柱上下移動為附加坐標軸，對應Z軸，桁架上下移動為W軸。

例：圖1-13為臥式五軸數控銑床，主軸繞Y軸旋轉，為B軸；工作臺繞Z軸旋轉，為C軸。

例：圖1-14萬能工具磨床，由兩個坐標系組成。

例：數控車床具有前置刀架和后置刀架之分，刀架布局在操作者和主軸之間位置，稱為前刀架。刀架布局在操作者和主軸外側位置，稱為后刀架。傳統的普通車床就是前置刀架車床的一個例子。所有斜床身類型車床都屬于后置刀架車床。圖1-15為前置刀架車床坐標系。圖1-16為后置刀架車床坐標系。

（2）零件固定、刀具運動的原則

由于機床的結構不同，有的是刀具運動，零件固定；有的是刀具固定，零件運動等。為了編程方便，坐標軸正方向，均是假定工件不動，刀具相對于工件作進給運動而確定的方向。實際機床加工時，如果是刀具相對不動，工件相對于刀具移動實現進給運動的情況。按相對運動關系，工件運動的正方向（機床坐標系的實際正方向）恰好與刀具運動的正方向（工件坐標系的正方向）相反。如圖1-10所示。