如何用G50建立工件坐标系

一、G50建立工件原点的格式与含义

G50建立工件原点的格式为G50X_Z_。后面的X与Z的值是指刀具当前点（刀位点）与工件原点间的距离。理论上定义很简单，但是在实际使用中并不是那么简单，因为刀具当前点会随着操作或加工过程的变化而变化，变化的结果会使刀具的当前点与原来的点不重合，如果不进行相应的参数调整，还用原来程序加工零件，则工件原点会随着刀位点的移动而变化，因为在零件加工前机床要保持当前刀位点与工件原点的距离始终是程序中G50X_Z_后面的X与Z的数值，就会出现工件原点不固定的情况。对于初学者或者对G50建立工件原点不是很熟悉的操作者来说，如果没有彻底掌握或者了解G50建立工件原点的基本原理，用G50正确地建立工件原点及能正确地加工零件的可能性几乎为零，所以一些学者也提出了谨慎使用的建议，主要是认为它在使用过程中存在些问题，所以对它的安全性产生了一些顾虑。不过这种建议主要是给不熟悉G50指令的操作者提的，如果在操作之前，能够透彻了解这一指令，并能根据问题灵活地解决，用G50则是非常方便与高效的。

二、用G50建立工件坐标系的方法

1、机床坐标系法

（1）固定点法

固定定法是指利用机床上已有的固定点利用G50来建立坐标系的方法。一般的固定点是指机床的参考点、选定的第二参考点等。用这样的点建立坐标系时，G50后的坐标值是随着零件尺寸变化的相对固定值。其值为参考点坐标减去工件原点在机床坐标系中所处位置的机床坐标系值。若用Xj、Zj，表示工件原点在机床坐标系中的坐标，Xc、Zc表示机床参考点的坐标，则建立坐标系时可以改写成G50X（Xc-Xj）Z（Zc-Zj）。比如工件毛坯直径为80mm、长度为150mm，试切对刀后工件原点的机床坐标值为（211.362，149.233），机床参考点坐标值为（600，1010），则用G50建立坐标系时可以首先把刀具回参考点，然后程序第一段可以写成：G50X388.638Z860.767，即可建立起坐标系。值得注意的是，开始执行程序时，刀具必须在参考点，加工完零件后用G28直接回参考点，用同一程序加工下一个零件时直接执行程序即可。

（2）指定点法

指定点法是指教材或者参考书中举例时指定的起刀点，比如用G50X100Z150等指定刀具起刀点与工件原点的距离。这种情况下在对刀试切时，需要把刀具准确地移动到离工件原点距离为（100,150）的位置，然后执行G50程序时才能在机床下建立起正确的位置关系，否则，只要刀具的位置有变化，工件原点也会跟着变化。此种情况下对刀的过程可以按如下方法进行。

还以上述毛坯为例，首先试切端面，记下此时的机床位置Z坐标149.233，然后试切外圆，测量切削后的直径值，输入机床后获得刀尖位于主轴中心时的X坐标值211.362，注意这两个坐标值是指刀尖位于工件原点时，刀架上的基准点在机床坐标系的坐标值。若要让刀具移动到离工件原点（100,150）的位置，则可以手动让刀具移动如下距离，X向移动211.362+100，Z向移动149.233+150。移动的方法如下：在MDI方式下，进人PROG界面，输人程序名后再输入程序段如下：G00X（211.362+100）Z（149.233+150）；然后按循环启动键即可把刀具移动到相应位置，再执行程序中的G50X100Z150即可建立起坐标系。

2、工件坐标系法

工件坐标系也有固定点法与指定点法。固定点法与机床坐标系下相似不赘述，下面主要介绍工件坐标系下的指定点法，分绝对坐标法与相对坐标法。

1）绝对坐标法

绝对坐标法是以工件坐标系原点为基准，移动G50后面指定的相应距离即可。对刀及建立坐标系的过程如下：

（1）选定一把基准刀试切工件的外圆，然后沿Z轴正方向离开工件，停车测量外圆直径中。

（2）手动将刀沿Z轴方向移至工件的端面余量处，X向不能移动。在MDI方式下，输入主轴转向与转速，再输入G01U（-Φ）F_；按循环启动按钮，切端面到中心，主轴停。

（3）MDI方式下，输入G50X0Z0，启动循环按钮，把当前点设为工件坐标系零点。

如果是单件单刀加工，从这个位置就可以开始了。但由于实际中，可能会加工多个工件，必须要考虑工件毛坯留有的车削余量。同时也可能需要使用多把刀，并且有刀补，考虑到工件加工过程中换刀的可靠性和系统需要对刀具的几何或磨损补偿做出反应，因此，不能把加工程序的起点直接定在工件原点，而是需要让刀具离开工件一定距离。

（4）MDI方式下，输入“G00X100Z150”（具体地址应根据G50后的值设定），启动循环按钮，使刀具离开工件坐标系原点。然后输入“G50X100Z150”命令（也可以不输，直接用程序首句定义），这样以工件右端面中心点为原点的工件坐标系设定结束。

2）相对坐标法

相对坐标法试切外圆与端面与绝对坐标法的第1、2步相似，只是第3步直接在手动方式下输人G00U100W150：启动循环按钮即可，执行完此步，刀具即可回到G50后面的设定坐标。

MDI下设定好后，工件加工程序中的首句也应当是“G50X100Z150”。也就是说，程序首句用G50规定的工件坐标系与MDI方式下规定的坐标系一致。当系统执行程序首句时，刀具虽然不移动，但它已经指明了将要使用的工件坐标系，它的原点就在离当前位置X轴负向100mm、Z轴负向150mm的地方。至此，工件坐标系建立完成。