在数控（CNC）加工中，夹具偏置用于定义不同的工件坐标系（WCS）—— 它能让机床 “知晓” 工件在工作台上的具体位置。

 

实现这一功能需使用 G54–G59 代码以及扩展偏置代码 G54.1 P1–P99。

 

什么是夹具偏置？

数控机床的原点（机床零点）是固定不变的，但工件的零点（工件零点）却可以灵活调整。

 

夹具偏置的作用，就是告诉机床：

 

“对于这个工件，就把这个位置当作（0,0,0）坐标点。”

 

借助夹具偏置，你可以在工作台上放置多个工件或夹具，并通过程序控制在它们之间切换加工。

 

G 代码汇总

G 代码	说明
G54	工件偏置 1（最常用）
G55–G59	额外的标准工件偏置
G54.1 P1	扩展偏置（P1 代表第 1 号偏置）
G54.1 P99	最多支持 99 个扩展偏置

 

典型应用：G54 代码

G54; 选择1号夹具偏置
G00X0 Y0 Z100   ; 移动到工件零点（基于所选偏置）


 

• G54 会应用在机床控制器设置中预先定义的 X/Y/Z 轴偏移量
• 此后，所有 G 代码的执行都会以该工件的零点为基准（即相对工件坐标系运行）

 

刀具表示例

偏置号	G 代码	X 轴（毫米）	Y 轴（毫米）	Z 轴（毫米）
1	G54	100.0	200.0	50.0
2	G55	300.0	200.0	50.0
3	G56	500.0	200.0	50.0
…	…	…	…	…

每一个偏置都对应着工作台上一个不同的工件零点。

 

夹具间切换

G54
(左侧工件的加工程序)

G55
(中间工件的加工程序)

G56
(右侧工件的加工程序)


这种切换方式在卧式加工或多台虎钳夹持工件的场景中十分常见。

 

G54.1 Pn—— 扩展夹具偏置

许多现代数控机床的控制器支持 G54.1 P1 至 G54.1 P99 的扩展偏置功能：

 

G54.1P6        ; 选择第6号扩展夹具偏置

 

• 非常适用于托盘交换系统
• 是大批量生产或自动化加工场景的理想选择
• 相比标准偏置，可提供超过 6 个的偏置工位

实际案例：多工件加工设置

G54; 左侧虎钳（夹持的工件）
(执行加工操作)

G55; 中间虎钳（夹持的工件）
(执行加工操作)

G56; 右侧虎钳（夹持的工件）
(执行加工操作)


每个工件都有独立的零点 —— 无需修改刀具路径或重新编写坐标程序。

 

夹具偏置的设置方法（手动或通过 G10 代码）

 

夹具偏置可通过以下三种方式设置：

1. 在机床控制面板上手动设置
2. 使用探测系统自动设置
3. 通过 G10 代码以程序方式设置

 

示例（G10 代码设置）：

G10L2 P1 X100.0 Y200.0 Z50.0  ; 设置G54偏置（P1对应G54）
G10L2 P2 X300.0 Y200.0 Z50.0  ; 设置G55偏置（P2对应G55）


 

• 代码中，L2代表 “工件偏置” 类型，P1对应 G54 偏置，P2对应 G55 偏置，以此类推。

可视化
│   G54       │   G55       │   G56       │
│  工件A      │  工件B      │  工件C      │
└─────────────┴─────────────┴─────────────┘


• 每个工件都有专属的夹具偏置
• 同一加工程序可搭配不同 G 代码，用于加工不同位置的工件

⚙️ 夹具偏置使用技巧

• ✅ 开始切削前，务必激活正确的 G54–G59（或 G54.1 Px）偏置
• ✅ 使用探测循环（如 G65 或 G43.4 代码）实现偏置的自动设置
• ✅ 若需全自动化设置，可考虑使用 G10 代码
• ✅ 对多偏置程序进行仿真时需格外谨慎，避免刀具碰撞

 

汇总表

G 代码	说明
G54–G59	6 个内置的标准夹具偏置
G54.1 Pn	最多 99 个额外的扩展偏置
G10 L2 Pn	以程序方式设置偏置数值

 

总结

夹具偏置赋予了数控机床以下能力：

1. 单次加工循环中完成多个工件的加工
2. 无需为不同的夹具设置修改刀具路径
3. 在大批量生产或重复加工中节省时间

掌握夹具偏置的使用，是实现专业数控自动化、模块化夹具设置及快速换型生产的关键。