UG NX坐标系探讨

江苏扬力数控机床有限公司（扬州 225127) 孙 健 龚立新 栾伯才

UG NX中为了满足用户的不同需求，在建模中设立了绝对坐标系 (ACS)、工作坐标系 (WCS)和基准坐标系 (基准CSYS)，这些坐标系都是由原点及X、Y、Z轴组成的笛卡尔坐标系统 (Descartes Coordinates)，遵守右手准则。

绝对坐标系ACS中任何绘图软件都会默认给一个参考点及参考方向，这个参考点和参考方向，就是我们平常所说的绝对坐标系。这是一个固定的坐标系，其参考点和参考方向永不改变，并且在任何一个UG文件中有且只有一个绝对坐标系，多图形的UG文件及多零件的装配文件均不例外。绝对坐标系是默认存在的，它理论上存在于软件界面中的某个固定点，且三轴指向固定方向，这个点和方向我们可以通过设置其他坐标系来寻找定位，如图1、图2设置，格式→WCS→方位 (打开CSYS构造器)→选定ACS→确定，通过设置工作坐标系与绝对坐标系的重合，明确绝对坐标系的位置。

图1 构造器进入路径

工作坐标系WCS在软件界面中以XC、YC和ZC的形式存在。我们通过调整“格式→WCS→显示”来打开或关闭工作坐标系;绝对坐标系是基准，工作坐标系是通过绝对坐标变化而来的，有时便于理解，也可称它为绝对坐标系的相对坐标系。在默认情况下，工作坐标系是与绝对坐标系相重合的，但由于建模需要 (如在圆周上取点，或在某个区域内打孔)，这时工作的操作面可能相对于绝对坐标系有旋转量或位移量，故经常需要转换工作平面，来调整工作坐标系。工作坐标系的移动、旋转等操作都可以通过WCS的操作来完成，如图3所示。

图2 CSYS构造器

图3 WCS操作菜单

在这些坐标系的设置中，我们离不开CSYS构造器，如图4所示，通过CSYS中的“三平面”功能来设置重新定位工作坐标系。

图4 运用CSYS构造器将工件的工作坐标系重新设置

基准坐标系 (基准CSYS)是进行具体建模时每个小的分步动作的参考坐标系，它是有3个正交的轴和1个点构成，分别代表X、Y、Z和原点，它的意义是可以任意被引用构建WCS或者其他的对象所用。1个UG图中可以有无穷多个基准CSYS，它既可以被删除，也可以被创建，如图5所示，插入→基准/点→基准 CSYS，出现如图 6所示的“基准CSYS”对话框，具体如图7所示，以工件X、Y向的中心平面及工件上表面构建基准CSYS。

图5 基准CSYS进入路径图

图6 基准CSYS对话框

图7 构建工件“基准CSYS”坐标系

综上所述，绝对坐标系是系统默认的坐标系，其原点和各轴轴线的方向固定不可变;工作坐标系也是由系统提供，但用户可以任意地移动或旋转;基准坐标系由用户根据造型的需要可以随意地创建、隐藏或删除，也可以移动或旋转等操作。

同时在UG的加工环境中设立了绝对坐标系(ACS)、加工坐标系 (MCS)及加工参考坐标系(RCS);其中，绝对坐标系即为建模中的绝对坐标系，其余两个坐标的设立是为了UG的加工编程服务的，只在加工环境中才会出现。

加工坐标系MCS(Machine Coordinate System)，在软件中以XM、YM和ZM的形式存在，加工坐标系决定了程序原点，即程序的起点，也同时是数控机床加工的对刀点，刀路中的坐标值只在相对应的加工坐标系中有效。在进入UG加工环境的初始状态下，工件的加工坐标系与绝对坐标系默认重合 (见图8)，加工坐标系也可以根据加工需要进行调整，在加工环境下，插入→几何体→进入“创建几何体对话框”(见图9、图10)→选中“MCS”→确定，即可进入MCS设置对话框 (见图11)，用户即可根据需要进行MCS的设置。

图8 加工坐标系默认与绝对坐标系重合

图9 几何体路径

图10 “创建几何体”对话框

图11 “MCS”对话框

在图11的“MCS对话框”中还同时存在有加工参考坐标系RCS，在软件中以XR、YR和ZR的形式存在。当加工区域从零件的一部分转移到另外一部分时，参考坐标系用于定位非模型几何参数 (如起刀点、返回点、刀轴的矢量方向和安全平面等)，这样可以减少参数的重新指定工作;当系统在进行加工初始化时，参考坐标系与加工坐标系一样默认与绝对坐标系重合。

由此可见，目前UG NX中共存有绝对坐标系(ACS)、工作坐标系 (WCS)、基准坐标系 (基准CSYS)、加工坐标系 (MCS)及加工参考坐标系(RCS)，这5种坐标系，它们之间相互联系也各尽其能，它们在对应的工作环境中，为软件的功能增添了特色，为用户的使用提供了便利。