大家好，我是宪南。

我们在UG编程中，会发现有很多坐标系，那么这些坐标系都是干嘛的呢？很多新手朋友都不太了解是怎么回事？即使干了很多年的老师傅也有的不一定解释得清楚，除非是学过专业知识的并且还是那种认真学习的人才能解释清楚，今天我们就为大家详细介绍一下数控编程中的六大坐标系统。

一、坐标系的基本概念

为了说明质点的位置、运动的快慢、方向等，必须选取坐标系，在坐标系中，为确定空间一点的位置，按规定方法选取的有次序的一组数据就叫做“坐标”。

通俗点讲就是世间万物在空间的位置，比如作者我在河南郑州，这就是我的坐标。

从广义讲：事物的一切抽象概念都是参照与所属的坐标系存在的，同一个事物在不同的坐标中就会有不同抽象概念来表示，坐标系表达的事物有联系的抽象概念的数量（即坐标轴的数量就是该事物所处的空间的维度）。

两件能相互改变的事物必须在同坐标系中。

二、UG编程中的六大坐标系统

1、绝对坐标系

绝对坐标系是在电脑屏幕的模型空间中(无限大)，是固定的、不可见的。往往用于大装配零件的参考，以确定每个零件之间的相对关系。它是所有几何对象位置的绝对参考--其UG公司的解释为:

绝对坐标系:是模型空间中的概念性位置和方向。将绝对坐标系视为 X=0 Y=0 Z=0。它是不可见的，且不能移动。

绝对坐标系:

1) 定义模型空间中的一个固定点和方向。

2) 将不同对象之间的位置和方向相关。例如一个特定部件文件中定位于绝对坐标 X=1.0，Y=1.0和 Z=1.0 的对象，那么它在任何其他部件文件中均处于完全相同的绝对位置。

3) 全局坐标系轴的方向与视图三重轴(如下图所示)相同，但原点不同--视图三重轴是一个视觉指示符，表示模型绝对坐标系的方位。视图三重轴显示在图形窗口的左下角。可以以视图三重轴上的某一个特定轴为中心旋转模型零件。

2、工作坐标系

标示为:WCS。工作坐标系是在建模、加工中都应用较多的坐标系，所以工作坐标系非常重要，它在加工中的应用甚至超过加工坐标系，这一点并不被大多数UG使用者所知。

具体地说:

1) 在模型空间中是可见的，下图示:其中XC、YC、ZC是工作坐标系，XM、YM、ZM是加工坐标系。

2) 是可以被移动和旋转的，这一特性使其更加有用，我们所利用的就是这一点。

a、在工作坐标系上鼠标左键双击，转换为动态的(下图①)，此时左键点住原点处可以移动位置(下图②)，点击旋转点可以旋转任意角度(下图③)所示。

b、而我们常用下面这种方法，来进行精确的定位原点的位置和旋转的角度：点击主菜单栏中的【格式】WCS原点，弹出点构造器(下图 A)进行精确点定位；

点击【格式】WCS旋转，弹出角度旋转对话框(下图B)进行精确角度旋转。

c、它在编程加工中应用的领域有:指定避让几何(安全平面、从点、起始点等)。指定预钻孔进刀点、I、J、K矢量方向。这一方面的应用特别重要，特别是在定义这些类的参数时，一定要记得它们都是基于工作坐标系的，而非加工坐标系。

3、加工坐标系

标示为:MCS，加工坐标系仅应用在编程加工中。

(1)、在 UG 编程加工环境中要对一个工件进行加工程序的编制，首要的便是定义加工的基准，而这个基准就是加工坐标系。

即是说:加工坐标系是零件加工的所有刀位轨迹点的定位基准。在刀位轨迹中，所有的坐标点的坐标值都与加工坐标系直接关联。如下图:加工坐标系与刀位轨迹、加工坐标值的关系:

其标示为:XM、YM、ZM。其中ZM比较重要，如果不另外指定刀轴方向，则ZM 轴为系统默认的刀轴方向(这仅在固定轴中)。所以请不要误会，不要认为刀轴方向就是 ZM轴方向。刀轴方向可以与ZM轴方向不一致(如在变轴铣中)。

(2)、加工坐标系(MCS)与机床坐标系的关系加工坐标系(MCS)是在UG编程中建立的，是在电脑中建立的，那它是怎样被加工机床所识别的呢?

①数控铣床以及铣削加工中心的3个移动轴的方向就是3个导轨的方向，即X轴、Y轴、Z轴，它们的方向是固定的。所以这就必须使加工坐标系(MCS的3个坐标轴的方向与之相对应，这样才能正确地进行加工零件，即零件的摆放方向要正确。

②待加工零件毛坯分中：X轴向分中找到 X0点；Y轴向分中找到 Y0点；对刀：刀具参考点在Z轴向的ZO点，当然找中心的方法很多，上面仅是其中的较为常见的一种而已。

这样就把UG 中的加工坐标系映射到了机床中，就能被加工机床所识别。

(3)、如何在UG 编程加工环境中定义加工坐标呢?

理论上说在UG 编程环境中，零件上的任意一点都可以定义加工坐标系，但在实际中为了加工的方便与精确，一般需要遵循以下原则:

①首要的最好建立在易于操机者装夹找正和检验的位置。

②尽量选在精度较高的零件基准面上(如果有的话)，这样有利于保证精度、简化数值程序处理。

③一般情况下是设在工件的中心，上表面为Z轴方向上的零点即 Z=0。

④具体操作的步骤:

第1步、打开操作导航器对话框并固定后，切换到几何体视图中：双击 MCS MILL图标弹出机床加工坐标系对话框，或者右键单击MCS MILL图标后单击“编辑”弹出机床加工坐标系对话框如下图所示:

第2步、定义一个新的加工坐标系，有十四种坐标系的构造方法之多。

第3步、改变加工坐标系的原点方位，单击指定方位图标

弹出“点”对话框，来指定一个点位置为坐标系的原点。

第4步、旋转加工坐标系的轴向方位：在CSYS对话框中动态状态下可以手动旋转坐标系。

从以上建立步骤来看，要建立一个加工坐标系大致需要以下几个步骤:

1) 先定义一个新的加工坐标系(系统自动给定一个动态坐标系，一般就是利用这个)

2) 改变加工坐标系的原点方位(用点构造器)

3) 如果需要改变轴向方向，就利用旋转加工坐标系的轴向方位来达到需要的方向。

以上都是关于加工坐标系的简单和初步知识,在实际应用中并不这样来应用。

学习过下面的知识后，你就会同意这个观点。

（4）、怎样建立安全平面才是正确的？

1) 第一必须建立安全平面的相关性所谓“相关性”就是指--某一对象与定义这一对象的几何体相关，当几何体改变时与之相关的相关对象也相应的改变。

2) 设置数值时需注意“点”

即是说--在某些机床中它是这样来读取认识数字数值的：

20如果后面没有点它就认为是 2.0；

如果有后面的小数点20.就认为是 20。

我们在实际应用中，为了保证不出现错误、为了更加简便高效，而往往采用下面这个久经考验的方法:

建立加工坐标系和相关性的安全平面

第一、首先定义工作坐标系而不定义加工坐标系，然后使加工坐标系与工作坐标系重合。因为在讲到工作坐标系的时候，我们知道有些参数的定义(安全平面、预钻点、I、J、K矢量等)它们都是基于工作坐标系的，而非加工坐标系。所以我们就使它们重合并统一起来。

1) 打开文件:点击开始-加工-立刻弹出 加工环境对话框，按照下图的所示设置单击确定按钮进入。

首先打开操作导航器，图钉定好使之固定：点击格式WCS原点弹出“点”对话框，选择使用“点在曲面上”指定UV参数并按下键盘上的Enter键，单击确定按钮就定义一个以零件上表面中心位置为原点的工作坐标系如下图所示。

2) 点击几何视图图标切换到几何视图，双击 MCS MILL 图标弹出机床坐标系对话框；点击 CSYS 图标切换到动态的 CSYS，在参考选项里切换为 WCS，点击确定按钮即可就使加工坐标系与工作坐标系重合了，如下图所示。(注意数字步骤的顺序与提示)。

第二、定义相关的安全平面使工作坐标系与加工坐标系“重合”了，这样就不必考虑不一致的问题了，这样就不会出错。这个方法大家一定要练熟，这个是最简单，最实用，最高效的方法。

下面定义安全平面:

1) 在机床坐标系对话框中点击安全距离展开定义区，在安全设置选项中单击黑色箭头展开列表选择“平面”立即出现指定平面，点击指定平面图标弹出平面对话框：选择医XC-YC平面并在距离中输入60，点击确定按钮2次退出对话框。这样就定义一个安全平面，见下图 所示。

2) 下面改变零件上表面的高度，来观察安全平面的变化，进入到“建模”环境中(点击 开始-建模)，点击主菜单栏中编辑-特征-编辑参数-弹出编辑参数对话框，选择拉伸2特征点击确定，又弹出拉伸对话框，修改距离值为 260见下图所示。

确定完成后零件更新，看到零件长高了下图所示：

回到加工环境中:在MCS_MLL上双击，此时安全平面显示出来，可以看到安全平面已经低于零件上表面了。这就是:安全平面是基于 WCS 的，它与 WCS 坐标系有关而与零件无关。下图所示。

3) 下面我们来定义与零件相关的安全平面

再次点击指定平面图标弹出平面对话框：选择自动判断，鼠标选择零件上表面并在距离中输入60，按下Enter键后，安全平面显示出来。点击确定按钮2次退出对话框。这样就定义一个与零件相关的安全平面，见下图所示。

4) 再次回到建模环境中，重复之前的步骤定义距离值为180，确定完成后零件更新-回到加工环境中：在MCS_MLL上双击，此时安全平面显示出来，可以看到安全平面始终距离零件上表面 60mm 处。重复此过程修改距离为350回到加工后安全平面始终也是距离零件上表面 60mm 处，如下图所示，这就是相关的安全平面--与零件的上表面相关，当零件高度发生改变时，安全平面也随之改变。

4、参考坐标系

标示为:RCS。它是通过抽取和映射已存的参数，从而省略参数的重新定义过程。例如:当加工区域从零件的一部分转移到另一个加工区域时，参考坐标系此时就用于定位非模型几何参数(如:起始点、返回点、刀轴的矢量方向和安全平面等)，这样通过使用参考坐标系从而减少参数的重新指定工作。

官方定义：参考坐标系 (RCS) 是指创建、复制、移动或变换工序时对参数进行映射的坐标系。默认情况下，它和“绝对坐标系”处于相同位置，其坐标为 X = 0, Y = 0, Z = 0。创建或编辑 MCS 时均可指定 RCS。每个方位组（例如，MCS 、MCS_Mill ）都有 RCS。指定 RCS 能够帮助您在完成对工序的变换后重新定位刀轴矢量、安全平面和避让点。

5、基准坐标系（CSYS）

基准坐标系，是NX建模的绝对坐标系位置，所有建模的零件必须以这个坐标为基准进行绘制，一切操作都要以其为基础，其包括三个基准轴，3个基准面，1个点。

1、基准轴

X、y、z基准轴，可以指示方向，也可以作为线体，其属于线的范围，三个轴分别代表3个方向，在后续操作时，一定根据这几个轴的正负进行数据的输入。

2、点

绝对点，有一个单独点，其在建模中间经常用到，大家要熟悉这个基准点，其的用途很多。

3、基准面

Xy、yz、xz等三个基准面，前面也陆续讲解过基准面的用途，主要是绘制平面图形时选择的平面，还有其他实体时也可以选择的面，而且重要的是，可以修改创建实体的方向。

6、已存坐标系还有一种坐标系或者称为坐标系符号吧，即点击保存工作坐标系（WCS）、机床坐标系（MCS）后留在屏幕上的一个坐标系符号，它是用来快速定位已经使用过的坐标系位置的，功能有限。

好了，今天的分享就到这里了。

我没有当任何人的老师的想法，最多算是大家学UG的引路人。

我们一起携手走下去！

最后，宪南恭祝大家工作顺利，学UG有成！

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