大家好，我是憲南。
我們在UG程式設計中，會發現有很多座標系，那麼這些座標系都是幹嘛的呢？很多新手朋友都不太瞭解是怎麼回事？即使幹了很多年的老師傅也有的不一定解釋得清楚，除非是學過專業知識的並且還是那種認真學習的人才能解釋清楚，今天我們就為大家詳細介紹一下數控程式設計中的六大座標系統。
一、座標系的基本概念
為了說明質點的位置、運動的快慢、方向等，必須選取座標系，在座標系中，為確定空間一點的位置，按規定方法選取的有次序的一組資料就叫做“座標”。
通俗點講就是世間萬物在空間的位置，比如作者我在河南鄭州，這就是我的座標。
從廣義講：事物的一切抽象概念都是參照與所屬的座標系存在的，同一個事物在不同的座標中就會有不同抽象概念來表示，座標系表達的事物有聯絡的抽象概念的數量（即座標軸的數量就是該事物所處的空間的維度）。
兩件能相互改變的事物必須在同坐標系中。
二、UG程式設計中的六大座標系統
1、絕對座標系
絕對座標系是在電腦螢幕的模型空間中（無限大），是固定的、不可見的。往往用於大裝配零件的參考，以確定每個零件之間的相對關係。它是所有幾何物件位置的絕對參考——其UG公司的解釋為：
絕對座標系：是模型空間中的概念性位置和方向。將絕對座標系視為 X=0 Y=0 Z=0。它是不可見的，且不能移動。
絕對座標系：
1） 定義模型空間中的一個固定點和方向。
2） 將不同物件之間的位置和方向相關。例如一個特定部件檔案中定位於絕對座標 X=1。0，Y=1。0和 Z=1。0 的物件，那麼它在任何其他部件檔案中均處於完全相同的絕對位置。
3） 全域性座標系軸的方向與檢視三重軸（如下圖所示）相同，但原點不同——檢視三重軸是一個視覺指示符，表示模型絕對座標系的方位。檢視三重軸顯示在圖形視窗的左下角。可以以檢視三重軸上的某一個特定軸為中心旋轉模型零件。
2、工作座標系
標示為：WCS。工作座標系是在建模、加工中都應用較多的座標系，所以工作座標系非常重要，它在加工中的應用甚至超過加工座標系，這一點並不被大多數UG使用者所知。
具體地說：
1） 在模型空間中是可見的，下圖示：其中XC、YC、ZC是工作座標系，XM、YM、ZM是加工座標系。
2） 是可以被移動和旋轉的，這一特性使其更加有用，我們所利用的就是這一點。
a、在工作座標系上滑鼠左鍵雙擊，轉換為動態的（下圖①），此時左鍵點住原點處可以移動位置（下圖②），點選旋轉點可以旋轉任意角度（下圖③）所示。
b、而我們常用下面這種方法，來進行精確的定位原點的位置和旋轉的角度：點選主選單欄中的【格式】WCS原點，彈出點構造器（下圖 A）進行精確點定位；
點選【格式】WCS旋轉，彈出角度旋轉對話方塊（下圖B）進行精確角度旋轉。
c、它在程式設計加工中應用的領域有：指定避讓幾何（安全平面、從點、起始點等）。指定預鑽孔進刀點、I、J、K向量方向。這一方面的應用特別重要，特別是在定義這些類的引數時，一定要記得它們都是基於工作座標系的，而非加工座標系。
3、加工座標系
標示為：MCS，加工座標系僅應用在程式設計加工中。
（1）、在 UG 程式設計加工環境中要對一個工件進行加工程式的編制，首要的便是定義加工的基準，而這個基準就是加工座標系。
即是說：加工座標系是零件加工的所有刀位軌跡點的定位基準。在刀位軌跡中，所有的座標點的座標值都與加工座標系直接關聯。如下圖：加工座標系與刀位軌跡、加工座標值的關係：
其標示為：XM、YM、ZM。其中ZM比較重要，如果不另外指定刀軸方向，則ZM 軸為系統預設的刀軸方向（這僅在固定軸中）。所以請不要誤會，不要認為刀軸方向就是 ZM軸方向。刀軸方向可以與ZM軸方向不一致（如在變軸銑中）。
（2）、加工座標系（MCS）與機床座標系的關係加工座標系（MCS）是在UG程式設計中建立的，是在電腦中建立的，那它是怎樣被加工機床所識別的呢？
①數控銑床以及銑削加工中心的3個移動軸的方向就是3個導軌的方向，即X軸、Y軸、Z軸，它們的方向是固定的。所以這就必須使加工座標系（MCS的3個座標軸的方向與之相對應，這樣才能正確地進行加工零件，即零件的擺放方向要正確。
②待加工零件毛坯分中：X軸向分中找到 X0點；Y軸向分中找到 Y0點；對刀：刀具參考點在Z軸向的ZO點，當然找中心的方法很多，上面僅是其中的較為常見的一種而已。
這樣就把UG 中的加工座標系對映到了機床中，就能被加工機床所識別。
（3）、如何在UG 程式設計加工環境中定義加工座標呢？
理論上說在UG 程式設計環境中，零件上的任意一點都可以定義加工座標系，但在實際中為了加工的方便與精確，一般需要遵循以下原則：
①首要的最好建立在易於操機者裝夾找正和檢驗的位置。
②儘量選在精度較高的零件基準面上（如果有的話），這樣有利於保證精度、簡化數值程式處理。
③一般情況下是設在工件的中心，上表面為Z軸方向上的零點即 Z=0。
④具體操作的步驟：
第1步、開啟操作導航器對話方塊並固定後，切換到幾何體檢視中：雙擊 MCS MILL圖示彈出機床加工座標系對話方塊，或者右鍵單擊MCS MILL圖示後單擊“編輯”彈出機床加工座標系對話方塊如下圖所示：
第2步、定義一個新的加工座標系，有十四種座標系的構造方法之多。
第3步、改變加工座標系的原點方位，單擊指定方點陣圖標
彈出“點”對話方塊，來指定一個點位置為座標系的原點。
第4步、旋轉加工座標系的軸向方位：在CSYS對話方塊中動態狀態下可以手動旋轉座標系。
從以上建立步驟來看，要建立一個加工座標系大致需要以下幾個步驟：
1） 先定義一個新的加工座標系（系統自動給定一個動態座標系，一般就是利用這個）
2） 改變加工座標系的原點方位（用點構造器）
3） 如果需要改變軸向方向，就利用旋轉加工座標系的軸向方位來達到需要的方向。
以上都是關於加工座標系的簡單和初步知識，在實際應用中並不這樣來應用。
學習過下面的知識後，你就會同意這個觀點。
（4）、怎樣建立安全平面才是正確的？
1） 第一必須建立安全平面的相關性所謂“相關性”就是指——某一物件與定義這一物件的幾何體相關，當幾何體改變時與之相關的相關物件也相應的改變。
2） 設定數值時需注意“點”
即是說——在某些機床中它是這樣來讀取認識數字數值的：
20如果後面沒有點它就認為是 2。0；
如果有後面的小數點20。就認為是 20。
我們在實際應用中，為了保證不出現錯誤、為了更加簡便高效，而往往採用下面這個久經考驗的方法：
建立加工座標系和相關性的安全平面
第一、首先定義工作座標系而不定義加工座標系，然後使加工座標系與工作座標系重合。因為在講到工作座標系的時候，我們知道有些引數的定義（安全平面、預鑽點、I、J、K向量等）它們都是基於工作座標系的，而非加工座標系。所以我們就使它們重合並統一起來。
1） 開啟檔案：點選開始-加工-立刻彈出 加工環境對話方塊，按照下圖的所示設定單擊確定按鈕進入。
首先開啟操作導航器，圖釘定好使之固定：點選格式WCS原點彈出“點”對話方塊，選擇使用“點在曲面上”指定UV引數並按下鍵盤上的Enter鍵，單擊確定按鈕就定義一個以零件上表面中心位置為原點的工作座標系如下圖所示。
2） 點選幾何檢視圖示切換到幾何檢視，雙擊 MCS MILL 圖示彈出機床座標系對話方塊；點選 CSYS 圖示切換到動態的 CSYS，在參考選項裡切換為 WCS，點選確定按鈕即可就使加工座標系與工作座標系重合了，如下圖所示。（注意數字步驟的順序與提示）。
第二、定義相關的安全平面使工作座標系與加工座標系“重合”了，這樣就不必考慮不一致的問題了，這樣就不會出錯。這個方法大家一定要練熟，這個是最簡單，最實用，最高效的方法。
下面定義安全平面：
1） 在機床座標系對話方塊中點選安全距離展開定義區，在安全設定選項中單擊黑色箭頭展開列表選擇“平面”立即出現指定平面，點選指定平面圖標彈出平面對話方塊：選擇醫XC-YC平面並在距離中輸入60，點選確定按鈕2次退出對話方塊。這樣就定義一個安全平面，見下圖 所示。
2） 下面改變零件上表面的高度，來觀察安全平面的變化，進入到“建模”環境中（點選 開始-建模），點選主選單欄中編輯-特徵-編輯引數-彈出編輯引數對話方塊，選擇拉伸2特徵點選確定，又彈出拉伸對話方塊，修改距離值為 260見下圖所示。
確定完成後零件更新，看到零件長高了下圖所示：
回到加工環境中：在MCS_MLL上雙擊，此時安全平面顯示出來，可以看到安全平面已經低於零件上表面了。這就是：安全平面是基於 WCS 的，它與 WCS 座標系有關而與零件無關。下圖所示。
3） 下面我們來定義與零件相關的安全平面
再次點選指定平面圖標彈出平面對話方塊：選擇自動判斷，滑鼠選擇零件上表面並在距離中輸入60，按下Enter鍵後，安全平面顯示出來。點選確定按鈕2次退出對話方塊。這樣就定義一個與零件相關的安全平面，見下圖所示。
4） 再次回到建模環境中，重複之前的步驟定義距離值為180，確定完成後零件更新-回到加工環境中：在MCS_MLL上雙擊，此時安全平面顯示出來，可以看到安全平面始終距離零件上表面 60mm 處。重複此過程修改距離為350回到加工後安全平面始終也是距離零件上表面 60mm 處，如下圖所示，這就是相關的安全平面——與零件的上表面相關，當零件高度發生改變時，安全平面也隨之改變。
4、參考座標系
標示為：RCS。它是透過抽取和對映已存的引數，從而省略引數的重新定義過程。例如：當加工區域從零件的一部分轉移到另一個加工區域時，參考座標系此時就用於定位非模型幾何引數（如：起始點、返回點、刀軸的向量方向和安全平面等），這樣透過使用參考座標系從而減少引數的重新指定工作。
官方定義：參考座標系 （RCS） 是指建立、複製、移動或變換工序時對引數進行對映的座標系。預設情況下，它和“絕對座標系”處於相同位置，其座標為 X = 0， Y = 0， Z = 0。建立或編輯 MCS 時均可指定 RCS。每個方位組（例如，MCS 、MCS_Mill ）都有 RCS。指定 RCS 能夠幫助您在完成對工序的變換後重新定位刀軸向量、安全平面和避讓點。
5、基準座標系（CSYS）
基準座標系，是NX建模的絕對座標系位置，所有建模的零件必須以這個座標為基準進行繪製，一切操作都要以其為基礎，其包括三個基準軸，3個基準面，1個點。
1、基準軸
X、y、z基準軸，可以指示方向，也可以作為線體，其屬於線的範圍，三個軸分別代表3個方向，在後續操作時，一定根據這幾個軸的正負進行資料的輸入。
2、點
絕對點，有一個單獨點，其在建模中間經常用到，大家要熟悉這個基準點，其的用途很多。
3、基準面
Xy、yz、xz等三個基準面，前面也陸續講解過基準面的用途，主要是繪製平面圖形時選擇的平面，還有其他實體時也可以選擇的面，而且重要的是，可以修改建立實體的方向。
6、已存座標系還有一種座標系或者稱為座標系符號吧，即點選儲存工作座標系（WCS）、機床座標系（MCS）後留在螢幕上的一個座標系符號，它是用來快速定位已經使用過的座標系位置的，功能有限。
好了，今天的分享就到這裡了。
我沒有當任何人的老師的想法，最多算是大家學UG的引路人。
我們一起攜手走下去！
最後，憲南恭祝大家工作順利，學UG有成！
