O-TD系统对G50建立工件坐标系的原点叫的方法和原理进行了分析。对使用该方法存在的问题明确了解决方案并介绍了第二参考点的设置和使用方法。总结了G50功能的特点比較了G50与其它对刀方法的不同，提供了数控车床建立工件坐标系的原点叫的多样性思路

关键词：  数控车床；G50；工件坐标；第二参考点；对刀点；程序零点；

目前，在数控车床中建立工件坐标系的原点叫的方法有多种其中，有一种是利用G50指令建立工件坐标系的原点叫的对於这一方法，一些教材和文章提出了谨慎使用的建议主要是认为它在使用习惯和稳定性方面存在一些问题，而对它的安全性产生了一些顧虑

那么，G50有哪些特点呢应当如何使用G50，才能充分发挥这一功能的作用呢下面，以FANUC O-TD系统为例对这些问题进行分析和讨论。

2、G50建立笁件坐标系的原点叫的方法和原理

首先根据G50建立工件坐标系的原点叫通常的方法，对它的原理进行分析

（1）第一步：选定一把基准刀（如：外圆车刀1号刀），手动用1号刀试切工件的外圆然后沿Z轴正方向离开工件，X向不能移动停车测量外圆直径φ。

这一步工作与其它幾种建立工件坐标系的原点叫的方法相同，也是通过试切整圆工件外圆，以便测得准确的工件直径φ。

（2）第二步：手动将1号刀沿Z轴方姠移至工件的端面余量处X向不能移动。在MDI方式下输入G01 U ( -φ)，按循环启动按钮切端面到中心。按面板上的 [ POS ] 键选［相对］选项，把坐标U 、W 置为零

车端面到中心。而其它方法中只需车净端面，直接取刀具在当前位置的Z轴机床坐标值作为刀具几何偏移的Z值或G54建立的工件坐標系的原点叫的Z向偏置值在这里，一定要车到端面中心是想确定该工件的坐标原点。而相对坐标置零是要建立一个以当前端面中点為零点的相对坐标系统。

（3）第三步： 选择MDI方式输入G50  X0  Z0，启动循环按钮把当前点设为工件坐标系的原点叫零点。

这一步实际上已经实現了工件坐标系的原点叫的建立，原点即为当前端面中点同时，把第二步建立的相对坐标系统和现在建立的工件坐标系的原点叫统（绝對坐标系统）进行了零点重合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補偿作出反应，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

”（具体地址应根据需要设定），啟动循环按钮使刀具离开工件坐标系的原点叫原点。然后输入“G50  X100  Z100”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點为原点的工件坐标系的原点叫设定结束

这一步， 执行“G00  X100  Z100”命令就是让刀具离开工件原点，并停在离原点X轴正向100mm和Z轴正向100mm的地方以便程序中定义坐标系。

MDI下设定好工件坐标系的原点叫后工件加工程序中的首句也应当是“G50  X100  Z100”。也就是说程序首句用G50规定的工件坐标系嘚原点叫与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的原点叫，它嘚原点就在离当前位置X轴负向100mmZ轴负向100mm的地方。 至此为止工件坐标系的原点叫建立完成。

通过上面的介绍我们应当明白，为什么在程序调入执行前要做工件原点的试切定位和刀具的移动。就是想通过手动定位使程序首句定义的工件坐标系的原点叫与实际试切得到的笁件坐标系的原点叫完全相同。同时规定程序尾句必须是“G00 X100 Z100”因为如果没有这条指令，在程序加工完成后刀具可能停在其它位置。而丅次调用同一个程序时因为首句还是“G50  X100  Z100”， 系统会按上个工件加工结束后刀具停靠的位置进行偏移计算这样得到的工件坐标系的原点叫肯定会与MDI方式下定义的工件坐标系的原点叫位置不同。工件坐标系的原点叫变化了当然加工工件就会发生错误。

比较G50与绝对对刀法和G54嘚原理我们会发现它们之间存在着不同：绝对对刀法和G54建立工件坐标系的原点叫时，直接用偏移值确定了工件坐标系的原点叫原点与机床参考点的距离工件坐标系的原点叫一经建立，它们在机床坐标系中的位置就固定下来了而G50建立工件坐标系的原点叫时，是将刀具移箌适当的位置用G50指令中的地址符指定工件坐标系的原点叫原点与当前位置的距离。也就是说G50建立的工件坐标系的原点叫的位置，不但與刀具当前位置有关也与G50后指向的地址有关。这表明工件坐标系的原点叫在机床坐标系中是浮动的。

  但有一点是相同的就是它们最終以工件的机床坐标为加工依据的。

我们知道在用绝对对刀法和G54建立工件坐标系的原点叫时，因为工件坐标系的原点叫原点的机床坐标巳经知道了我们只需将工件坐标（或者说是程序地址）与工件坐标系的原点叫原点的机床坐标进行简单地算术运算，就可以得到工件上烸一点的机床坐标而数控系统就是执行这些机床坐标，实现对工件的加工的那么，在G50这种工件坐标系的原点叫下系统是怎样执行的呢？

下面我们结合一段程序，了解一下这个过程

首先，按照G50的操作方法进行前三步然后输入“G00  X100.0  Z80.0”，使刀具离开工件一段距离后停止这时，刀具停止的点就是程序启动时的零点（程序零点）下面可以执行程序了：

第二句：G50 S1500；   /* 限制最高主轴转速为1500转。注意：G50还有限速嘚功能（这里只是举例，具体内容可依据需要编制）

第七句：G00  X100.0  Z80.0；  /* 1号刀“净身”返回程序起点时位置在这里，该点既是坐标定义点也是換刀点

最后一句： G00  X100.0  Z80.0  M30；  /*2号刀“净身”返回程序起点位置，程序结束并为下一次同一程序的调用作好准备。因为工件坐标系的原点叫定义點未变下次启动后，如果依然加工这批工件且工件夹装位置相对固定，即可直接执行程序

通过上面的分析，我们应当理解了G50 建立工件坐标系的原点叫的机理显然，这一方法中最让人感到麻烦的是确定程序起点时刀具的位置（即工件坐标系的原点叫定义点）而这一位置的准确与否，直接关系到工件原点的位置和工件加工的精度

可以设想一下，如果车床启机后我们能让刀架直接运行停靠到程序设萣的起点位置，则可以简化许多工作而所谓的诸多问题就迎刃而解了。假设在进行了G50建立工件坐标系的原点叫的前三步工作后，我们讓刀具回到机床参考点读取此时刀架的相对坐标，比如为 (X：200 , 即工件坐标定义点设在机床参考点。这样我们就可以在系统启机，刀架囙参考点后直接调用程序进行加工了。这里机床参考点就成为程序起点。但是机床参考点离工件太远了，如果每次调用程序时都要囙到机床参考点效率实在太低了。所以我们应当找一个离工件更近一些的的参考点，以满足快速定位和加工的要求这里就用到了第②参考点。

所谓第二参考点是数控车床中人为设定的一个点，它也是机床上的固定点它和机床参考点之间的距离可以由参数设定。通過返回该点也可以明确固定的机床坐标值。

在FANUC OTD系统中设置第二参考点的方法如下：

（1）、先完成G50建立工件坐标系的原点叫操作的前三步。

（2）、然后输入G00  X100  Z100（具体地址可根据需要设定）启动循环按钮，使刀具离开工件原点停在预想的起点位置。查看此时的机床坐标假设这里的机床坐标为（ -112.852，-296.487 ）记录下来。

（3）、然后按输入面板上的［DGNNOS/PARAM］键使屏幕上出现［诊断］ 页面。

（4）、按机床操作面板上的［MDI］键进入MDI工作方式。
（5）、这时页面应显示有“PWE=0” 内容然后设置“PWE=1”，即参数可修改

（6）、按显示窗口的［参数］软键，进入参數界面查找0735号参数（该参数专设“第二参考点距机床参考点X向距离”），输入“112.852 ”然后按［INPUT］键。 再查找0736号参数（该参数专设“第二參考点距机床参考点Z向距离”）输入“296.487” ，然后按［INPUT］键即改变了第二参考点的参数值。

（7）、返回诊断页面屏幕上出现“PWE=1”内容，设置“PWE=0”防止修改。  （8）、按系统操作面板上的［RESET］键 断开NC电源，再接通时修改生效。

这样第二参考点就建立了一般来说，这個参考点的位置设置要能适应绝大多数工件加工的需要，即不宜太远也不宜太近，频繁改动第二参考点的位置并不是一个好的现象。

知道了第二参考点的位置我们就可以让刀架直接回到第二参考点。使用时只需在加工程序首句中加入G30 U0 W0语句即可。G30指令的作用就是返囙第二参考点它的格式为：G30  Xa  Zb，其中 （Xa Zb）为返回第二参考点时需要经过的中间点。在这里我们没有选择中间点，而是让刀架从当前自身点位直接回第二参考点所以这里采用了增量坐标形式（自身点与自身点坐标值相减，增量为零）即G30 U0 W0。当然如果在工件加工过程中，刀具直接回第二参点时可能会发生干涉的话还是应当另选一个中间点，或者在程序中把退刀命令的地址设计好

刀架回到了第二参考點，也就是刀架回到了定义工件坐标系的原点叫的规定的位置这时，我们就可以用G50指令定义工件坐标系的原点叫了

具体在程序中，可鉯这样使用如：

以上例子中，第二参考点、程序起点、换刀点、坐标定义点是同一个点在实际工作中，换刀点可能会有不同但程序起点，第二参考点坐标定义点应是一致的。

可以说G50的工作原理，决定了这一工件坐标系的原点叫的特点由于一些人习惯了绝对对刀法和G54的使用，不适应这一灵活的工作方式加之本身对它不了解，才产生了片面的看法

实际上，如果真正掌握了G50的功能特点后在加工Φ，它是有许多独特的地方的：

（1）、可以根据需要随时加入返回第二参考点的命令，以消除程序工作中产生的累积误差有效地提高笁件加工精度。

（2）、在加工零件的直径尺寸偏差超出了极限偏差值时可用工件坐标系的原点叫平移的方法控制加工尺寸。比如可以保持程序不变，仅改变首句G50程序段中 X的坐标值使刀具起点距Z轴的距离随加工尺寸偏大而作相应的缩小，或者刀具起点距Z轴的距离随加工呎寸偏小而作相应的增大简单灵活地控制最终尺寸。

 Xa  Zb中的b值或者只轴向移动起刀点，可以在一个工件毛坯的不同部位连续加工出相同嘚工件形状以充分利用毛坯尺寸。

（4）充分利用第二参考点的作用可以把复杂的问题简单化。在大批量加工情况下设定一次第二参栲点，可以保持工件坐标的快速定位效率非常高。

G50作为建立工件坐标系的原点叫的一种独特的方法是对数控车床对刀操作的一种补充囷完善。它为编程者和操作工提供了一种非常灵活的加工思路使用G50建立工件坐标系的原点叫，有助于培养机床工良好的操作习惯建立┅种灵动的思维。充分利用其优势和特点可以取得意想不到的效果。初学者应当不囿于一种固有思路尝试采取更加多样的方法，体会其中的差别选择一种更加适合自身思维和加工任务的工作方法。

　　数控车床的工作前准备工作昰必不可少的尤其是工件的坐标系原点选择。工件坐标系的原点叫原点选择错误可能会影响机床的正常工作

　　工件坐标系的原点叫原点的选择非常重要。工件坐标系的原点叫原点应根据零件的形状和加工工艺选择一般应遵循以下原则:

　　(1)工件坐标系的原点叫原点选擇时应尽量与零件图样的设计基准或工艺基准重合。

　　(2)工件坐标系的原点叫原点应尽量选在尺寸精度高、表而粗糙度值低的工件表面上

　　(3)便于进行加工点坐标值的计算，并尽可能避免由此而产生的误差

　　(4)在机床上容易确定工件坐标系的原点叫在机床坐标系中的位置，并便于加工和测量检验

　　根据上述原则，数控车床加工中一般将工件坐标系的原点叫原点设定在零件右端面或左端面中心上

　　以上就是数控车床的工件坐标系的原点叫原点选择。遵循以上工件坐标系的原点叫原点选择原则可以避免一些不必要的故障和生产问题

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