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引言
三菱机床上排测量工步，与发那科、西门子机床上排测量工步相比，差别不在“能不能测”，而在工步与基准这两件事怎么落到系统语法上。三菱的宏 B 体系与发那科高度一致：跳跃指令 G31、触发坐标 #5061～#506n、共变量 #100～#199 与 #500～#599、局变量 #1～#33、宏调用 G65/G66/G66.1，这些都是官方中文文档确认过的同构关系。但三菱多出一处别处没有的分工：车床侧的刀具长度测定走的是 G37，而不是加工中心侧的 G31，参数 #8004 测量速度、#8005 减速区域 r、#8006 测量区域 d 三者共同决定这一次测长动作的行为，且传感器信号与跳跃信号共用一条通路。
这几处系统侧的差异，直接影响到上位工艺的安排。测量插在哪个工步之间，决定了基准链的长短；测量结果写回到哪一个变量，决定了偏差在下一次加工时从哪一层生效；车床用 G37 还是加工中心用 G31，决定了同一份测量思路在两类机床上要分别写两套调用。这些问题如果不在工艺排布阶段想清楚，到了现场就会退化成“测出来数了，但不知道往哪写、写了也不知道哪一刀生效”。
本文是「上」篇，只讲工步排布与基准传递这两条主线，涉及的三菱语法均取自已核实的官方编程手册；手册未收录的具体参数号、PLC 地址，一律以该机床的三菱官方手册与 PLC 程序为准。节拍优化与抽检实现放在「下」篇。
第1章 测量介入位置与顺序
测量在工艺路线里的位置，不是随手插进去的，它取决于这一次测量要回答什么问题。同一台机床上可能装三套测量装置：工件测头、对刀仪、以及车床侧的刀尖接触式测长装置。它们各自回答的问题不同，介入的位置也不同。把介入位置按“这一次测量要解决什么”分类，可以归成四类：毛坯找正、粗加工后、精加工前、精加工后。
毛坯找正阶段。铸件、锻件、焊接件的毛坯面位置存在波动，直接按图样坐标开粗，可能某一侧余量不够。此时用测头在毛坯上打若干点，是找出毛坯实际位置与理论位置的偏差，再据此平移工件坐标系。这一阶段测量的特点是：精度要求相对低、点数少、但要能覆盖毛坯波动范围。测量结果写回的对象是工件坐标系偏移，而不是刀具补偿。若把毛坯找正的结果写进刀补，会导致后续所有刀具都偏一个量，而实际需要偏的是工件在机床上的位置。
粗加工后。粗加工后工件已经有一定形状，可以用测头确认余量分布，判断精加工留量是否均匀、是否存在变形导致的局部余量不足。这一阶段的测量结果通常不直接用于补偿，而是用于判断是否可以继续精加工、是否需要补一刀半精加工、或者是否需要调整装夹。若把测量结果用作报警或跳转的判据，就要在宏程序里做条件比较，此时用到的就是共变量 #100～#199 与条件语句。
精加工前。这是测量介入的位置里，对最终精度贡献最直接的一处。精加工前测出实际余量或实际位置，据此修正精加工的起点，可以在不改变刀具路径本身的前提下把偏差压掉。三菱侧的做法仍然是通过 G31 跳步取坐标，计算偏差后写回可影响下一次加工的量。写回对象的选择要看偏差的性质：若是工件位置偏了，写工件坐标系；若是某一把刀长度不对，写刀具补偿；若是同一把刀不同工序间有系统性差异，则要考虑它对应的补偿号。
精加工后。精加工后测量是终检性质的测量，用于确认尺寸是否在公差带内、是否存在超差趋势。这一阶段的测量结果一般不写回补偿，因为工件已经加工完成，但可以与前面工步的测量记录对比，用来判断机床或刀具是否存在缓慢漂移。三菱侧的对应内容是读取触发坐标 #5061～#506n 后与目标值比较，超差时可通过宏程序产生报警或跳转。
这四类位置不必全部用上。实际排布时，先确定这一次测量要回答的问题，再决定介入位置，比先定位置再找理由更省事。
四类位置之间还有一个递进关系值得说明。毛坯找正回答的是“工件在哪里”，粗加工后回答的是“还能不能继续加工”，精加工前回答的是“差多少、要补多少”，精加工后回答的是“做出来合不合格”。四个问题从定位走向质量，越靠后的问题对测量精度的要求越高，同时也越依赖前面几步已经把位置关系固定下来。如果前面的工件坐标系还是飘的，后面的精加工前测量就算精度再高，测出来的偏差也包含了坐标系的不确定量。这也是同一台机床上排两处测量时，先后顺序不能随意调换的原因。
点数与分布是另一个与介入位置绑定的变量。毛坯找正阶段，打点要覆盖毛坯可能波动的范围，通常沿着待加工面的若干位置分布，目的是把整个毛坯的位置框出来；精加工前的测量，打点位置则要与将要修正的方向对应——要修 Z 向起点，点就要落在能反映 Z 向实际位置的那个面上。打点位置与修正方向不对应，算出来的偏差就带不进去。这一点在车床侧尤其明显：车床的测量轴方向与所选用的 G 代码绑定，选哪一轴要与本次要修正的方向一致。
测量与切削之间还有一层时间上的互斥。测量要在主轴停转或按测量要求的状态下进行，切削则要求主轴转起来。两者交替时，工步表上要留出状态切换的动作。这类动作不产生形状，但占用工步号，排布时若漏掉，程序跑到测量那一段会出现状态不对的情况。
同一工步号下的多次测量，也有一条排布规则：先测与定位相关的量，再测与尺寸相关的量。定位没固定之前测尺寸，测出来的数值会在定位改好之后失效。
下表把这四类位置与三菱侧的落点集中列出。
| 介入位置 | 测量要回答的问题 | 结果去向 | 三菱侧落点 |
|---|---|---|---|
| 毛坯找正 | 毛坯实际位置与理论位置差多少 | 工件坐标系偏移 | G31 跳步 → #5061～#506n |
| 粗加工后 | 余量是否均匀、是否够后续加工 | 多为判断与报警 | 宏变量 #100～#199 条件比较 |
| 精加工前 | 实际余量与位置偏差多少 | 工件坐标系或刀具补偿 | G31 / G37 + 补偿写回 |
| 精加工后 | 是否在公差带内、有无漂移趋势 | 记录与对比，一般不写回 | #5061～#506n + 宏报警 |
需要单独说明的是对刀仪介入的位置。对刀仪测量的是刀具，不是工件，它的介入位置与刀具被装上的时刻绑定，而不是与工件的加工阶段绑定。加工中心侧的对刀通常发生在刀具装到主轴上之后、真正切削之前；换刀之后若刀具位置可能变化，需要重新确认。车床侧的刀具长度测定走 G37，它的介入时刻与车刀装到刀塔上的时刻相关，也与换刀后的确认相关。把对刀仪与工件测头混在同一张“测头介入位置”表里，容易出现的问题是：把刀具长度测定也当成按加工阶段插入的动作，实际它是由刀具事件驱动的。
还有一处容易被忽略：测量介入位置与测量的“基准”是同一件事的两面。测量总要先有一个参照——相对于机床坐标系的固定点、相对于某个已加工面、或者相对于标准件。参照不同，测量能回答的问题也不同。毛坯找正阶段的参照是机床坐标系；精加工前的参照可能是已加工的定位面；精加工后的参照通常是图样标注的那个基准。工艺排布时把参照明确写出来，比只写“在此处测一下”更便于核对。
第2章 基准转换与坐标设定
基准转换要解决的问题是：测量出来的偏差，最终写到哪里，才能在下一次加工时真正生效。这一章分三层看：工件坐标系怎么设定、基准传递链怎么搭、测量结果写回哪里。
第一层：工件坐标系设定。 三菱侧设定工件坐标系的方式，与发那科体系相同，由系统侧的工件坐标系变量与G代码体系承担。具体的工件坐标系号段与对应变量号，按手册规定填写，本文不列举具体变量号，以该机床的三菱官方手册为准。基准转换在这一层的安排是：把测量得到的偏差换算成工件坐标系的平移量，写进对应坐标系。写回之后要注意生效时机——工件坐标系一旦改变，后续所有按该坐标系编程的刀具都会跟着平移，这正是毛坯找正想要的；但如果只希望某一把刀偏一个量，写工件坐标系就错了对象。
第二层：基准传递链。 从毛坯到成品，中间的每一个定位面都可能成为下一道工序的基准。传递链越长，累积误差越多。测量在链上的位置，决定了能不能在中间环节发现偏差。安排传递链时要明确三件事：本工序的定位基准是哪个面，本工序要保证的尺寸是相对哪个基准标注的，测量时打的点属于哪个基准。三件事中若有一件不清楚，测量结果就会出现“数值是对的、但用错了地方”的情况。
第三层：测量结果写回哪里。 三菱侧可写回的位置有三类，各自生效范围不同。
第一类是工件坐标系。写回后影响所有按该坐标系运行的刀具路径，生效范围最大。适用于工件位置整体偏移的情况。第二类是刀具补偿。写回后只影响对应刀号的加工，适用于刀长或刀径本身的偏差。第三类是宏变量，包括共变量 #100～#199 与 #500～#599。这一类不直接参与加工，但可以作为中间量参与计算、作为判断条件、或者作为跨程序传递的载体。三类写回对象并不互斥，一次测量可以同时更新其中的两类。
写回动作的时效，也是安排里的一部分。车床侧的一个明确事实是：G37 的补偿量从 G37 指令之后的下一个 T 指令开始生效，这是 L 系（车床）编程说明书第 22.1 节的内容。这条规定对工艺排布的直接影响是：测量完成之后必须出现一次 T 指令，补偿才会被下一次加工用上。如果测量之后直接进切削、中间没有 T 指令，这次测量对本次加工就没有作用。加工中心侧补偿的生效时机按对应手册规定执行，工步排布时同样要把“写回”与“生效”之间需要的那些指令安排进去。
基准转换中还有一处三菱侧的落点值得单列：触发时锁存的坐标存放在系统变量 #5061（第 1 轴）～#506n（第 n 轴），读取方式是把它赋给宏变量，手册第 14.6.5 节给出的示例写成 #101=#5061。这个示例说明，从系统变量取数是“取出”方向，不是“写入”方向。基准换算的计算过程，就是用这个取出来的值减去目标值，得到偏差，再乘上需要的方向系数，写进上面说的三类对象之一。
下表把三层安排与对应的核对项目列出。
| 层次 | 要确定的内容 | 三菱侧对应 | 常见误配 |
|---|---|---|---|
| 工件坐标系设定 | 用哪个坐标系、平移量多少 | 工件坐标系变量按手册规定 | 该偏工件却写了刀补 |
| 基准传递链 | 本工序基准、保证尺寸的标注基准、打点所属基准 | 由工艺文件确定 | 打点基准与标注基准不一致 |
| 结果写回 | 写工件坐标系、写刀补、还是留在宏变量 | #100～#199、#500～#599 或补偿区 | 只写宏变量，未落到生效对象 |
| 生效时机 | 写回与下一次加工之间的指令 | 车床侧需在 G37 之后出现 T 指令 | 测量后无 T 指令，补偿未生效 |
传递链的安排还要考虑一处细节：测量打点所在的面与最终要保证的尺寸之间，隔着几次装夹。若工件在链中途重新装夹，则前一次算出的坐标系偏移不能直接沿用，需要在重新装夹后再测一次。把“每次重新装夹后是否重测”作为一项固定内容写进工艺卡，比依赖操作者判断更稳定。
基准转换里还有一处常被混淆的地方，是把“坐标系平移”与“刀具补偿”当成同一件事的两种写法。两者在系统里是分开存放的，生效范围也不同：坐标系平移作用于该坐标系下的全部路径，刀具补偿只作用于被指定刀号的路径。因此在同一次测量得到偏差之后，要先判断这个偏差的来源属于哪一类——如果是工件没放正，来源是工件，写坐标系；如果是刀装偏了或磨损了，来源是刀具，写刀补；如果两者都存在，就要分开测、分开写，不能合成一个量写进一个地方，否则下一次加工时两类偏差会互相掩盖。
宏程序在基准转换里的角色，是把测量结果与写回对象连接起来。三菱侧可用的宏调用方式包括 G65（单调调用）、G66（模态调用 A）、G66.1（模态调用 B）、G 代码宏调用、M/S/T/B 代码宏调用与 ASCII 码宏（L 系/M 系第 14.4 节）；子程序控制用 M98/M99/M198，宏程序插入用 M96/M97。把这些调用方式与工步结合起来看，逻辑清晰的排法是：一次测量的动作封装成一个宏程序，工步表里用一个调用指令把它调起来，宏程序内部完成取数、计算、写回。这样工步表读起来是“测量”两个字，细节都在宏程序里，工艺改动时只需换调用位置与参数，不必重写整个程序。
写回对象的核对可以采用一种反向验证：先把测量结果按预定对象写回，再空跑一段后续程序，看被影响的范围与预期是否一致。如果预期只影响一把刀，实际却影响了全部刀具，说明写回对象选错了层。
第3章 车床 G37 与加工中心 G31 的分工
三菱侧最需要分清的一处分工，是车床与加工中心在测量指令上的分工。加工中心侧用 G31 跳步取坐标，车床侧除了可以用 G31 之外，还有一条专门的自动刀具长度测定指令 G37。两者回答的问题不同，不能互相替代。
加工中心侧：G31。 按 M 系（加工中心）编程说明书第 22.2 节，跳跃指令的格式为 G31 X_ Y_ Z_ α_ R_ F_，触发发生后系统舍去剩余距离立即停止，触发瞬间的坐标锁存进 #5061～#506n。以此为基础，加工中心侧的工件测量、找正、尺寸确认都建立在 G31 之上。同一章还收录了几项相关指令：多点跳跃 G31.n 与 G04 的组合（第 22.3 节）、G31 P 用于指定停止（第 22.4 节）、变速跳跃 G31 Fn（第 22.5 节）、扭矩限制跳跃 G160（第 22.6 节）。这几项同属跳跃功能体系，信号来源与 G31 一致。
车床侧：G37。 按 L 系（车床）编程说明书第 22.1 节，自动刀具长度测定的指令格式为 G37 α_ R_ D_ F_，其中 α 是测量轴地址及测量位置的坐标值，R 是测量速度起点距离，D 是停止范围，F 是测量速度。测量轴方向由所选用的 G 代码区分（按手册，G36／G37.1 对应 X 向，G37／G37.2 对应 Z 向），不是在一条 G37 里由 α 在 X 与 Z 之间二选一；各代码的归属以该机床的三菱官方手册为准。这一条指令的动作性质与 G31 不同：G31 是“走到触点就停、把坐标交出来”，G37 是“按给定速度去碰刀尖、按给定范围停下来、然后把测得的长度作为补偿量处理”。也就是说，G31 交出的是一个坐标值，后续计算由宏程序完成；G37 交出的是一个可直接进入刀具补偿的结果。
G37 的行为由三个参数共同决定，这三个参数在手册中已给出编号：#8004 测量速度、#8005 减速区域 r、#8006 测量区域 d。三者的分工可以这样理解：F 在指令里指定测量速度，#8004 是同一件事的参数侧设定，两者关系按手册规定处理；#8005 减速区域 r 决定接近触点前从快速接近切换到测量速度的那一段距离；#8006 测量区域 d 决定允许测量的范围。参数值填得不合适，表现出的现象各不相同——减速区域过小可能导致还没切到测量速度就已经碰到刀尖，测量区域设置不当可能在超出预期位置时报警或撞上。这几个参数的具体数值范围，以该机床的三菱官方手册为准，本文不给数值。
还有一条车床侧的事实需要在工艺排布时记住：G37 功能中的传感器信号与跳跃信号是共用的。这是 L 系第 22.1 节的内容。也就是说，车床侧的刀尖接触检测走的也是跳跃信号那条通路，不存在另一套独立的传感输入。这条事实带来两个实际影响。其一，接线核对时不必去找“传感器专用输入”；其二，若同一台车床上既要接刀尖接触装置、又要接工件测头，两者的信号通路在系统侧指向同一类输入，如何区分与切换属于机床侧的 PLC 与接线设计范围，具体以该机床的 PLC 程序为准。
车床与加工中心的宏体系是共通的。按 L 系/M 系手册第 14.4 节与第 14.5 节，宏调用支持 G65（单调调用）、G66（模态调用 A）、G66.1（模态调用 B）、G 代码宏调用、M/S/T/B 代码宏调用、ASCII 码宏；宏变量分为共变量 #100～#199、#500～#599 与局变量 #1～#33；子程序控制用 M98/M99/M198，宏程序插入用 M96/M97。这意味着同一套测量思路可以在两类机床上复用，但落到指令层面，车床侧涉及刀长的那一段要换成 G37 加 #8004/#8005/#8006，加工中心侧继续用 G31。
下表把两侧的分工并列列出。
| 对比项 | 加工中心侧 | 车床侧 |
|---|---|---|
| 主用测量指令 | G31（G31 X_ Y_ Z_ α_ R_ F_） |
G37（G37 α_ R_ D_ F_） |
| 指令作用 | 触发即停，锁存坐标 | 按速度接触并测定刀具长度 |
| 输出性质 | 坐标值，交由宏程序计算 | 刀具长度补偿结果 |
| 关键参数 | 轴、R、F 按手册格式 | #8004 测量速度 / #8005 减速区域 r / #8006 测量区域 d |
| 信号通路 | 跳跃信号输入 | 传感器信号与跳跃信号共用 |
| 补偿生效 | 按手册规定 | 从 G37 之后的下一个 T 指令生效 |
| 相关扩展指令 | G31.n、G31 P、G31 Fn、G160 | 同章跳跃功能体系 |
| 宏体系 | G65/G66/G66.1，#100～#199、#500～#599、#1～#33 | 与加工中心侧共通 |
分工分清之后，工艺排布上就有一个直接结论：车床侧的刀长测定不能照搬加工中心侧的对刀流程。加工中心侧的刀长测定通常以 G31 取坐标后由宏程序写入刀补；车床侧走 G37 后由系统按参数设定处理补偿，再等下一个 T 指令生效。把加工中心侧的流程直接搬到车床上，会出现“测了但没有 T 指令”或“参数未按 G37 的三项设定”一类的问题。
G37 的三项参数与指令里的字母之间存在对应关系，理解这层对应有助于排布时判断该改哪一个。指令格式 G37 α_ R_ D_ F_ 中，α 是测量轴地址及测量位置的坐标值，R 给出测量速度起点的距离，D 给出停止范围，F 给出测量速度；参数侧 #8004 对应测量速度，#8005 对应减速区域 r，#8006 对应测量区域 d。若现场表现是“接近时速度不对”，先看 F 与 #8004；若表现是“还没切到测量速度就已经碰到”，先看 #8005 给出的减速区域是否够；若表现是“超出预期位置才停下或报警”，先看 #8006 给出的测量区域。这三项的具体数值范围与相互制约关系以该机床的三菱官方手册为准，本文不给数值。
车床侧的测量轴选择与工艺方向的关系也需一并考虑。车床上要保证的尺寸往往分布在 X 与 Z 两个方向，G37 每次测定针对指定的测量轴。若一次装刀后需要同时确认两个方向的刀具信息，就要按手册规定分别处理，或者在工艺上分成两次动作。把“本次要确认哪一个方向”写在工步表的备注里，比在现场凭经验决定更便于交接。
加工中心侧同样有方向性问题，只是体现方式不同。G31 的指令格式 G31 X_ Y_ Z_ α_ R_ F_ 中，α 表示参与跳跃的轴，触发后系统舍去剩余距离立即停止。也就是说，G31 的测量结果天然带有“沿哪个方向接近”的属性：同样的触点，沿不同方向接近得到的坐标不同。排布测量动作时把接近方向写清楚，尤其是深腔、窄槽一类的特征，能避开测针与工件干涉，也能让测出来的数值对应到正确的方向上。
两条指令在报警与异常处理上的处理方式也需要分别考虑。G31 若在执行中没有等到触发信号，轴会一直走到指令终点，系统不一定产生明显报警，这类“静默走完”的情况需要在宏程序里通过比较坐标来判断。G37 按测量区域参数设定了范围，超出范围时的行为按手册规定处理。两类异常的表现形式不同，工步排布时对应设置的保护措施也不同：加工中心侧偏向在宏程序里加判断语句，车床侧偏向把参数设定在合理范围内。
第4章 自动化支援功能的可用性
三菱侧提供了一组自动化支援功能，按 Specifications Manual（Function）第 14 章收录，包含手动刀长测量 II、工件坐标偏置测量、工件位置测量、旋转中心误差测量。这四项在三菱机床上是否可用、以什么形式可用，取决于机型与选项配置，本文只说明它们各自解决的问题与核对方式。
手动刀长测量 II。 这一项面向车床侧的对刀场景。它的定位是把车刀装到刀塔上之后，用手动方式触发一次测长动作，把结果作为刀具长度补偿。与自动刀具长度测定 G37 的关系是：G37 是指令层，手动刀长测量 II 是操作层的一种形式，两者共用同一套参数设定与信号通路。核对时要做的是确认该机床是否具备这一功能、以及它与 G37 的调用关系，具体以该机床的三菱官方手册与 PLC 程序为准。
工件坐标偏置测量。 这一项面向工件坐标系。它的动作是在工件上打点，把测量结果换算成工件坐标系的偏置量。与第2章讲的写回对象对应——这一项直接更新的是工件坐标系，而不是刀具补偿。适用场景就是毛坯找正与精加工前的工件位置修正。核对时要确认：偏置写入的是哪一个坐标系、写入后是否需要额外的指令才生效。
工件位置测量。 这一项面向工件在机床上的实际位置与姿态。与工件坐标偏置测量的差别在于：偏置测量侧重于得到一个平移量并写入坐标系，位置测量侧重于得到工件实际位置的信息本身。当工件存在角度偏差、或者需要在测量后做判断而不是直接补偿时，用到的是这一类。核对时要确认打点的数量与分布是否足以反映位置与姿态。
旋转中心误差测量。 这一项面向带旋转轴的机床。旋转轴的回转中心如果与理论位置存在偏差，会影响绕该轴加工出来的形状。旋转中心误差测量就是找出这个偏差。它的输出通常不直接写入刀具补偿，而是作为旋转中心参数的修正依据，或者作为判断旋转轴是否需要调整的依据。核对时要确认该机床的旋转轴配置与对应设定项。
这四项功能有一个共同前提：都需要系统侧的测量信号通路与宏变量区已经可用。也就是说，第1章到第3章讲的 G31、G37、#5061～#506n、#100～#199、#500～#599 这些内容先要立住，自动化支援功能才有落地的位置。反过来，若这些功能在机床上被配置为可选，则“当前配置下能否调用”需要在采购与验收阶段就确认。
下表把这四项功能与核对项目集中列出。
| 功能 | 解决的问题 | 结果去向 | 核对项目 |
|---|---|---|---|
| 手动刀长测量 II | 车床对刀，得到刀长补偿 | 刀具长度补偿 | 与 G37 的调用关系、参数设定 |
| 工件坐标偏置测量 | 工件位置偏差转为坐标系平移 | 工件坐标系 | 写入哪个坐标系、如何生效 |
| 工件位置测量 | 工件实际位置与姿态 | 记录与判断 | 打点数量与分布 |
| 旋转中心误差测量 | 回转中心与理论位置的偏差 | 旋转中心参数的修正依据 | 旋转轴配置与对应设定项 |
这四项功能与工步排布的关系可以这样理解：它们把前面几章讲的“测量—计算—写回”三步流程中的中间部分做成了系统侧可调用的能力，减少了现场自行编写宏程序的工作量。但功能是否可用、可用到什么程度，取决于该机床的配置与选项，判断依据是该机床的三菱官方手册与 PLC 程序，而不是其他机型的配置表。
从工步排布的角度看，这四项功能各自对应工步表里的一类动作。手动刀长测量 II 对应“装刀后确认刀长”这一工步，它的输出进入刀具长度补偿，与 G37 的补偿生效规则配套。工件坐标偏置测量对应“找正后写坐标系”这一工步，输出进入工件坐标系。工件位置测量对应“确认工件位置与姿态”这一工步，输出用于判断。旋转中心误差测量对应“确认旋转中心”这一类周期性确认动作，它通常不属于每一件的加工循环，而属于开机后或定期执行的校准动作。把这四类动作在工步表里分开归属，可以避免把周期性的校准动作混进每件循环里，使每件循环的时间被无谓地拉长。
功能的可用性核对，建议按“功能是否在本机型上提供、本机床的选项是否已开通、开通后对应的设定项在哪里”三步走。这三步中任何一步不确定，都在工艺排布阶段先标注出来，而不是先按功能可用来排程序。
若某台机床上这四项功能中的部分项不可用，测量动作仍然可以通过自行编写的宏程序实现，只是工作量从系统侧转移到了程序侧。此时更要依赖第1章到第3章的内容：确认 G31 或 G37 可用、#5061～#506n 可读、宏变量区可用、写回对象可写。这四条是任何测量方案都要过的关，与是否使用自动化支援功能无关。
第5章 工步排布核对表
前面四章分别讲了介入位置、基准转换、车床与加工中心的分工、以及自动化支援功能的可用性。这一章把它们压成一份可以直接对照的清单，用于新工艺排布或既有工艺的复核。
核对的原则是：每一个测量动作，都要能回答四个问题——它回答什么问题、参照是哪一个基准、结果写回哪一类对象、从哪里生效。
按照这个原则，工步排布表的栏目可以固定为七列：工步号、工步内容、是否测量、测量指令、结果去向、生效时机、核对要点。下表给出一份典型的加工中心侧排布。
| 工步号 | 工步内容 | 是否测量 | 测量指令 | 结果去向 | 生效时机 | 核对要点 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 010 | 装夹毛坯 | 否 | — | — | — | 夹紧力是否影响测量面 |
| 020 | 毛坯找正打点 | 是 | G31 | 工件坐标系平移 | 后续工步均生效 | 打点覆盖毛坯波动范围 |
| 030 | 粗加工 | 否 | — | — | — | 留量是否够精加工 |
| 040 | 余量确认打点 | 是 | G31 | 宏变量 #100～#199 | 仅作判断 | 是否触发跳转或报警 |
| 050 | 半精加工 | 否 | — | — | — | — |
| 060 | 精加工前位置确认 | 是 | G31 | 工件坐标系或刀补 | 精加工工步起效 | 写回对象是否选对 |
| 070 | 精加工 | 否 | — | — | — | — |
| 080 | 终检打点 | 是 | G31 | 记录，一般不写回 | — | 与公差带比较的判据 |
| 090 | 卸料 | 否 | — | — | — | — |
车床侧的排布在测量指令一列不同，其余栏目结构一致。下表给出一份车床侧的典型排布。
| 工步号 | 工步内容 | 是否测量 | 测量指令 | 结果去向 | 生效时机 | 核对要点 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 010 | 装夹工件 | 否 | — | — | — | 卡盘跳动是否已确认 |
| 020 | 装刀 | 是 | G37 | 刀具长度补偿 | 下一个 T 指令 | #8004/#8005/#8006 设定 |
| 030 | 外圆粗车 | 否 | — | — | — | — |
| 040 | 端面粗车 | 否 | — | — | — | — |
| 050 | 精加工前位置确认 | 是 | G31 | 工件坐标系 | 精加工工步起效 | 打点基准与标注基准一致 |
| 060 | 精加工 | 否 | — | — | — | — |
| 070 | 终检打点 | 是 | G31 | 记录 | — | 超差判据 |
| 080 | 换刀 | 是 | G37 | 刀具长度补偿 | 下一个 T 指令 | 换刀后是否需重新测长 |
把两份表放在一起看，可以归纳出四条排布纪律。
第一条，测量的介入位置由要回答的问题决定，不由机床结构决定。同一台机床可以只排一次测量，也可以排四次，取决于工艺对偏差的容忍程度与发现时机的要求。
第二条，写回对象与偏差性质必须对应。工件位置偏了写坐标系，刀具长度不对写刀补，只用于判断的量留在宏变量里。写错对象的后果是偏差不会消失，只是从一个地方转移到另一个地方。
第三条，写回与生效之间需要的指令必须排进去。车床侧的明确规定是 G37 的补偿量从 G37 之后的下一个 T 指令生效；若工艺路线上测量之后直接进切削而没有 T 指令，这次测量不参与本次加工。
第四条，核对项要写到可执行的程度。写“确认打点位置”不如写“打点所在面是哪一个基准面、与图样标注基准是否一致”。
下表把核对项按可执行程度分档列出，便于检查清单本身的质量。
| 核对项写法 | 是否可执行 | 说明 |
|---|---|---|
| 在此处测一下 | 不可执行 | 未说明测什么、参照是什么 |
| 测量工件并补偿 | 不可执行 | 未说明写回哪一类对象 |
| 在毛坯上面打三点，写工件坐标系 | 可执行 | 位置、参照、去向齐备 |
| 在 G37 之后插入 T 指令 | 可执行 | 指向明确的指令动作 |
| 确认测量功能可用 | 半可执行 | 需补充“在哪份手册/哪个设定项确认” |
工步排布核对完成之后，还需要对既有程序做一次对照。既有工艺往往是在没有测量工步的年代排出来的，加装测量之后，工步号、刀具号与 T 指令的分布都可能需要调整。调整时优先动的是“插入测量”与“插入 T 指令”这两类，而不是改变切削参数。切削参数一变，前面测出来的基准关系可能就不再对应。
核对时还要注意工步表与程序段之间的对应关系。工步表是工艺语言，程序是系统语言，两者之间的对应靠注释与程序段编号维持。若工步表上写了“精加工前位置确认”而程序里没有对应的调用行，或者程序里有测量调用而工步表上没写，说明两者脱节。脱节的后果是改工艺时改了表却没改程序，或者反过来。把工步表上的每一个测量工步都对应到一个可查的调用指令，是这份核对表能长期用下去的前提。
常见问题
问一：同一台三菱机床上，工件测头与对刀仪能不能共用同一套跳跃信号？
从系统侧看，两者的信号都归到跳跃信号这一类通路上，车床侧的刀尖接触传感信号还与跳跃信号共用。但同一台机床上两路信号如何接入、如何区分、是否需要切换，属于机床侧的接线与 PLC 设计范围，各机床厂做法不同，请以该机床的三菱官方手册与 PLC 程序为准。
问二：G37 的测量结果为什么加工时没有生效？
按 L 系（车床）编程说明书第 22.1 节，G37 的补偿量从 G37 指令之后的下一个 T 指令开始生效。若测量完成之后直接进切削、中间没有 T 指令，本次加工就不会用到这次测量结果。排布工步时把 T 指令一并安排进去即可。
问三：车床与加工中心的测量指令能不能互换使用？
两者的宏体系是共通的，宏调用 G65/G66/G66.1、共变量 #100～#199 与 #500～#599、局变量 #1～#33 在 L 系与 M 系手册中均收录。但指令层有分工：G37 用于车床侧的自动刀具长度测定，其参数为 #8004 测量速度、#8005 减速区域 r、#8006 测量区域 d；加工中心侧以 G31 取坐标后由宏程序处理。把其中的流程整段搬过去，容易出现指令与参数对不上的情况。
问四：测量结果应该写工件坐标系还是写刀具补偿？
看偏差的性质。工件位置整体偏移写工件坐标系，影响所有按该坐标系运行的刀具；某一把刀的长度或直径本身不对写对应刀号的补偿，只影响该把刀。只用于判断的量留在共变量 #100～#199 或 #500～#599 里。三类对象并不互斥，一次测量可以同时更新其中两类。
问五：毛坯找正的误差应该补在哪里？
毛坯找正得到的是工件在机床坐标系中的实际位置与理论位置的偏差，对应的是工件坐标系平移。若把它写进刀补，会让后续所有刀具都偏同一个量，而实际需要偏的是工件的位置。测量得到的坐标取自系统变量 #5061～#506n，手册第 14.6.5 节的示例写法为 #101=#5061，取数方向是从系统变量到宏变量。
问六：手册里没有给出具体参数号时怎么办？
本文涉及的三菱语法均有官方手册出处，包括 G31、G31.n、G31 P、G31 Fn、G160、#5061～#506n、G37 及 #8004/#8005/#8006、G65/G66/G66.1、#100～#199、#500～#599、#1～#33、M98/M99/M198、M96/M97。手册未收录的具体参数号、PLC 地址与 I/O 点号，本文不做推算，请以该机床的三菱官方手册与 PLC 程序为准。
问七：自动化支援功能是不是每台三菱机床都有？
Specifications Manual（Function）第 14 章收录了手动刀长测量 II、工件坐标偏置测量、工件位置测量、旋转中心误差测量这四项（官方目录对应第 14.1.4、14.1.5、14.1.6、14.1.8 小节），其中旋转中心误差测量面向带旋转轴的机床。功能是否可用取决于机型与选项配置，建议在采购与验收阶段就按该机床的三菱官方手册确认，不要等到现场调试时才发现。
数据来源说明
本文涉及的三菱系统侧内容，取自本地官方手册：编程说明书 L 系（车床），编号 IB-1501289(CHN)-H，其中第 22.1 节为自动刀具长度测定 G37，第 14 章为宏程序与用户宏变量；编程说明书 M 系（加工中心），编号 IB-1501291(CHN)-H，其中第 22.2 节为跳跃指令 G31，第 22.3 节为多点跳跃，第 22.4 节为 G31 P 指定停止，第 22.5 节为变速跳跃 G31 Fn，第 22.6 节为扭矩限制跳跃 G160，第 14 章为宏程序与用户宏变量。自动化支援功能一项取自 Specifications Manual（Function）第 14 章。
文中引用的变量号、指令格式与参数编号均为上述手册已收录内容。手册未收录的具体参数号、PLC 地址与 I/O 点号，本文一律标注为以该机床的三菱官方手册与 PLC 程序为准，未做任何推算。节拍优化与抽检实现的内容，见本篇的「下」篇。
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