FANUC数控机床坐标系及运动命名规范

为简化编程和保证程序的通用性，对数控机床的坐标轴和方向命名制定了统一的标准。国际标准化组织以及一些工业发达国家都先后制定了数控机床坐标系和运动命名的标准。

图1-3 右手笛卡儿坐标系

1.坐标系和运动方向命名的原则

1）数控机床中统一规定采用右手笛卡儿坐标系命名，如图1-3所示。图中大拇指的指向为X轴的正方向，食指指向为Y轴的正方向，中指指向为Z轴的正方向。

2）坐标系中的各个坐标轴与机床的主要导轨相平行。

3）机床在加工过程中不论是刀具移动还是工件移动，都一律假定工件相对静止不动，而刀具在移动，并规定刀具远离工件的运动方向为坐标轴正方向。

4）旋转运动。围绕X、Y、Z轴旋转的圆周进给坐标轴分别用A、B、C表示，其正方向用右手螺旋法则确定，以大拇指指向+X、+Y、+Z方向，则食指和中指等的指向是圆周进给运动的+A、+B、+C。

2.坐标运动的规定

1）Z坐标运动由传递切削动力的主轴所决定。与主轴轴线平行的标准坐标轴即为Z坐标，如数控车床、数控立式镗铣床等。

若机床没有主轴（如数控刨床等），则Z坐标垂直于工件主要装夹面；若机床有几个主轴，可选择一垂直于工件装夹面的主轴作为主要主轴，并以它确定Z坐标，如数控龙门铣床。

Z坐标的正方向是增加刀具和工件之间距离的方向，如在钻、镗加工中，钻入或镗入工件的方向是Z坐标的负方向。

2）X坐标的运动。X坐标运动是水平的，它平行于工件装夹面，是刀具或工件定位平面内运动的主要坐标。

在没有回转刀具和回转工件的机床上（如牛头刨床），X坐标平行于主要切削方向，并且以该方向为正方向。(https://www.xing528.com)

在有回转工件的机床上，如车床、磨床等，X坐标方向是在工件径向，而且平行于横向滑座。对于安装在横向滑座的主要刀架上的刀具，离开工件回转中心的方向是X坐标的正方向。

在有刀具回转的机床上（如铣床），若Z坐标是水平的（主轴是卧式的），当由主要刀具主轴向工件看时，X运动的正方向指向右方；如果Z坐标是垂直的（主轴是立式的），当由主要刀具主轴向立柱看时，X运动的正方向指向右方。

3）Y坐标的运动。正向Y坐标的运动，根据X和Z的运动，按照右手笛卡儿坐标系来确定。

4）机床坐标系的原点。机床坐标系的原点位置是任意选择的，由生产厂家调定。A、B、C的运动原点（0°的位置）也是任意的，但A、B、C原点的位置最好选择与X、Y、Z坐标平行。

5）附加坐标。如果在X、Y、Z主要直线运动之外另有第二组平行于它们的坐标运动，就称为附加坐标。它们分别被规定为U、V和W。

如果在第一组回转运动A、B、C之外，还有平行或不平行于A、B、C的第二组回转运动，可指定为P、Q或R。

3.机床坐标系、机床原点和机床参考点

1）机床坐标系。机床坐标系是机床上固有的坐标系，并设有固定的坐标原点，就是机床原点，又称机械原点，即X=0、Y=0、Z=0的点。对某一具体机床来说，在经过设计、制造和调整后，这个原点便被固定下来，它是机床上固定的点。

2）机床参考点。为了正确地建立机床坐标系，通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点，又称机械原点，即X=0、Y=0、Z=0的点，其固定位置由各轴向的机械挡块来确定。一般机床开机后，通常要进行机动或手动回参考点以建立机床坐标系。

机床参考点可以与机床零点重合也可以不重合，通过参数指定机床参考点到机床零点的距离。机床回到了参考点位置也就知道了该坐标轴的零点位置，找到所有坐标轴的参考点，机床坐标系就建立起来了。机床参考点在数控机床出厂时就已经调好，并记录在说明书中供用户编程使用。一般情况下不允许随意变动。

3）工件坐标系与原点。工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一已知点为原点（也称工件原点、程序原点），建立一个新的坐标系，称为工件坐标系。工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件坐标系所取代。

工件坐标系的原点是人为设定的，设定的依据是要尽量满足编程简单、尺寸换算少、引起的加工误差小等条件。一般情况下，程序原点应选在尺寸标注的基准或定位基准上。对称零件或以同心圆为主的零件，编程原点应选在对称中心线或圆心上。Z轴的程序原点通常选在工件的表面。