设定工件坐标系Z向原点与设定XY平面原点的原理相同，但是实际操作方法不同，原因在于加工平面轮廓时，刀具中心的径向偏置(补偿)在X、Y两个方向可能都有且方向不断变化，只有将此偏置(补偿)量加在刀具半径上的方法简便易行;而在每一把刀的使用过程中，刀具长度偏置(补偿)方向与偏置(补偿)值是固定的，因此既可以将此值放在刀具长度参数内，也可以放在工件坐标系Z向原点参数内，在不同的使用环境下各有方便之处。

　　工件坐标系Z向原点的设定主要分为两类，共三种方法，第一类即方法一，工件坐标系的Z向原点坐标是工件原点在机床坐标系内的实际位置;刀具长度是主轴端面到刀尖的距离。加工时执行刀具长度正向补偿，这是最常用的也是最直观的方法，到达图1a所示位置时使用的程序段为“G1G43Z0H1F100;”，其中G43为正向刀具长度补偿，H1为第一把刀的长度补偿值存储位置。

　　第二类是将刀具长度与工件坐标系Z向原点结合在一起使用，分别有以下两种方法:方法二只设工件坐标系Z向原点，刀长设为0，因此在加工时不必使用刀具长度补偿功能，但是每一把刀都要分别设定工件坐标系Z向原点;方法三反过来只设刀具长度，工件坐标系Z向原点设为0，如果刀具长度输入的是正值，在加工时要执行刀具长度负向补偿。这两种方法不直观但是操作较简单，下面分别介绍。

　　方法二:将刀具长度补偿值加在工件坐标系Z向原点数值中。操作时把刀具装在主轴上，移动主轴让刀尖轻轻接触工件上表面，记下此时机床坐标系中Z的数值并输入工件坐标系Z的位置即可。此方法设定的工件坐标系原点比方法一抬高了一个刀长，相当于将刀具长度正向补偿的数值加到了工件坐标系Z向原点的坐标值上，因此就不用设置刀长的参数了，到达图1b所示位置时使用的程序指令为“G1ZOF100”;(对刀位置与此图也相同)。在数控铣的操作中经常使用这种方法。

　　此方法的缺点是工件坐标系Z的原点坐标会随着刀长的改变而改变。但是由于操作简单在比赛时经常采用，尤其在比赛刀柄数量不足，选手需要频繁装刀、拆刀的场合，每个换刀过程都能节约一点时间。

　　在加工中心的实际生产中也有应用此方法，首先需要选择一把基准刀，其刀长设为0，用它建立工件坐标系Z向原点。其余刀具的长度值是与基准刀的差值。这里有三点需注意:一是基准刀要始终放在刀库内，且刀长不改变，一旦因为某种原因需要更换，则刀库内其他刀具长度都要随之改变。二是每次建立工件坐标系时都要使用基准刀。三是使用其他刀具时要使用刀具长度补偿功能。

　　方法三:工件坐标系Z值设为0。工件坐标系Z向原点设置为0，相当于与机床坐标系Z向原点重合了。对刀方法与方法二相同，只是将刀尖轻轻接触工件上表面之后机床坐标系中Z的数值输入刀具长度补偿存储器中，要注意此时的刀具长度值与方法一中的刀具长度值的概念和数值是完全不同的，方法一中的刀具长度值是指主轴端面到刀尖的距离，而此时的刀具长度值是“主轴端面沿-Z方向移动的距离”，即名义刀长，指令格式为“G1G44 Z0 H1F100;”G44的功能是“负向刀具长度补偿”，执行此程序段后的位置如图1c所示。同样此位置也是对刀时的位置。

　　小结:在加工过程中，所有的刀尖与工件最终只有一种位置关系，即执行“GO1ZO;”程序段时，刀尖应当刚好接触Z0平面。

　　由于刀具长度是不一样的，在执行“GO1ZO;”时，移动的距离也不同。

　　方法一是将此变化放在“刀具长度”中;

　　方法二是将其放在“工件坐标系Z0”的数值中;

　　方法三是直接放在刀尖向下移动的距离中。

　　万变不离其宗，三种方法刀尖移动的距离都是一样的，只不过数值(移动距离)存储位置不同，程序指令格式不同。具体使用什么方法取决于操作场合及习惯。