数控机床上，为确定机床运动的方向和距离，必须要有一个坐标系才能实现，把这种机床固有的坐标系称为机床坐标系，该坐标系的建立必须依据一定的原则。

（1）假定刀具相对于静止的工件而运动的原则。这个原则规定，无论数控铣床（加工中心）是刀具运动还是工件运动，均以刀具的运动为准，工件看成静止不动，这样可按零件图样直接确定数控铣床（加工中心）刀具的加工运动轨迹，方便编程。

（2）采用右手笛卡尔直角坐标系原则。如图2-5所示，张开食指、中指与拇指且三者相互垂直，中指指向+Z坐标，拇指指向+X坐标，食指指向+Y坐标。坐标轴的正方向规定为增加工件与刀具之间距离的方向。旋转坐标轴A、B、C的正方向根据右手螺旋法则确定。工件固定，刀具运动时采用上面规定的法则；如工件移动，刀具固定时，正方向反向，并增加上标“′”表示。

图2-5　右手笛卡尔直角坐标系

其中：

（1）Z轴：是由传递切削力的主轴决定的。对于铣床、钻床、镗床等，主轴带动刀具旋转，与主轴平行的坐标轴为Z轴，刀具进入工件的方向为负方向，而刀具退出的方向为正方向。

（2）X轴：一般是水平的，与工件装夹基面平行。对于刀具旋转的机床，如铣床、钻床、镗床等，若Z轴是垂直的（立式，见图2-6），当站在工作台前，面向刀具主轴向立柱看时，X轴的正方向指向右方；如Z轴是水平的（卧式，见图2-7），从主轴向工件方向看时，X轴的正方向指向右方。

图2-6　立式铣床坐标系

图2-7　卧式铣床坐标系

（3）Y轴：根据X和Z轴的正向，按右手直角笛卡尔坐标系判断。

（4）回转运动A、B、C轴：表示其轴线相应地平行于X、Y、Z坐标轴的回转运动。(www.daowen.com)

（5）附加坐标轴：如果在X、Y、Z主要坐标轴外，还有平行于它们的直线运动坐标轴，可分别指定为U、V、W。如果还有第三组运动，则分别指定为P、Q、R。

（6）回转坐标轴：绕X轴、Y轴和Z轴的旋转轴分别定义为A、B、C。

（7）主轴旋转运动方向：主轴的顺时针旋转方向（正转）是按照右旋螺纹旋入工件的方向。

对于任何一台数控机床，其运动部件到达某一确定位置时，其机床坐标 X、Y、Z 是唯一的，因此机床坐标系是数控机床运行的唯一基准。

机床坐标系又称为机械坐标系，其原点称为机械原点，是由机床制造商预先确定好的一个固定坐标原点。如果数控系统采用相对位置的检测元件（非刚性编码器）时，数控机床开机后，必须首先通过回参考点操作，使数控机床的运动部件回到这一参考点，建立机械坐标系，之后数控系统便会明确并记忆这一参考点的位置；否则，数控系统会将开机时的位置当作机床原点。

一般情况下，数控机床开机后回一次参考点就可以了，但有些数控机床必须在每次加工前都要再回参考点，特别是在机床进行程序模拟（模拟时，数控系统会记忆程序结束时的坐标，并作为当前锁定位置的坐标）之后，在正式运行程序进行正式加工之前一定要再次回参考点，除非在锁住之前，机床正好处于程序结束时机床应处于的位置；某些机床即使这样也不行，必须重新返回参考点。对于某些机床，即使回了参考点之后还要回X、Y、Z负方向偏离一定距离，否则会出现坐标错误。

【任务实施】

（1）数控机床的开、关机操作，正确完成手动回原点操作。

（2）小倍率、缓慢进行手动、点动手轮操作，认清机床各轴运动及正方向，理解记忆机床坐标系。

（3）对照课本，全面认识FANUC0i系统数控铣床（加工中心）面板功能。

（4）开机后手动回原点操作，并手动操控机床，认识机床坐标系各轴及正方向。

【任务总结】

（1）数控机床长期不用时也应定期进行维护保养，至少每周通电空运行一次，每次不少于一个小时，特别是在环境温度较高的雨季更应如此，利用电子元器件本身的发热来驱散数控装置内的潮湿气，保证电子部件性能的稳定可靠。如果数控机床闲置半年以上不用，应将直流伺服电机的电刷取出来，以免化学腐蚀作用使换向器表面腐蚀，换向性能变坏甚至损坏整台电机。机床长期不用还会出现后备电池失效，使机床初始参数丢失或部分参数改变，因此应注意及时更换后备电池。

（2）三轴数控铣床或加工中心使用三根轴来控制运动，三根轴分别定义为X轴、Y轴、Z轴。通常，X轴平行于工作台的最长尺寸，Y轴平行于工作台的最短尺寸，Z轴是主轴的运动方向。在立式数控铣床或加工中心上，X轴是工作台的总方向，Y轴是工作台的横向方向，Z轴是主轴方向。面对卧式加工中心，则X轴是工作台的纵向方向，Y轴是立柱方向，Z轴是主轴方向。卧式机床如果在空间上绕X轴旋转 90°，就可以看成是立式机床。不过，卧式加工中心的附加特征就是分度轴B，参见图2-7。