一、G代码基础与坐标系

G代码这东西，说白了就是数控机床的“通用语言”。上世纪50年代，MIT的工程师们搞出了第一台数控铣床，那时候的编程方式还很原始——打孔纸带。后来为了统一标准，就有了RS-274标准，也就是我们现在用的G代码。

我个人习惯把G代码分成两类：模态代码和非模态代码。模态代码就像“开关”，你打开一次，它就一直生效，直到被同组的其他代码取代。非模态代码呢，只对当前行有效，用完就失效了。

核心要点：G代码的本质就是告诉机床“去哪里”和“怎么去”。理解了这个，后面学起来就顺了。

你想想看，一台数控机床，它怎么知道刀具该往哪儿走？这就得靠坐标系了。

每台机床出厂时，都有一个固定的坐标系原点，叫机床原点。这个点通常设在机床的某个极限位置，比如Z轴的正极限附近。机床坐标系是绝对的，不会因为你的工件摆放位置而改变。

我记得有一次在车间调试一台老式的FANUC系统，操作员把工件装偏了，结果程序跑起来直接撞刀。为什么？因为他以为工件坐标系和机床坐标系是同一个东西。嗯，这里要注意：机床坐标系是“房子的墙”，工件坐标系是“屋里的家具”，两者不能混为一谈。

工件坐标系就灵活多了。你可以把它的原点设在工件的任意位置，比如工件的左上角、中心点，或者某个基准孔上。编程时，我们通常用G54~G59来调用不同的工件坐标系。

我的小技巧：在编写解析器时，我习惯用一个数组来存储G54~G59的偏移量。这样查找起来快，代码也干净。比如：double offsets[6][3]; 分别存X、Y、Z的偏移值。

这个知识点，说白了就是“你告诉机床怎么走”的两种方式。

所有坐标值都相对于当前工件坐标系的原点。比如 G90 G01 X100 Y50，意思就是刀具走到(100, 50)这个点，不管它之前在哪。

坐标值相对于刀具当前位置。比如 G91 G01 X10 Y5，意思是从当前位置往X方向走10，往Y方向走5。

我曾经在写一个后处理器时，遇到一个客户提供的程序，里面G90和G91混着用，而且没有明确切换。结果解析出来的路径完全不对。后来我加了一个状态机，专门跟踪当前是G90还是G91模式，这才把问题解决。

避坑指南：我曾经见过一个新手，在G91模式下写了G01 X0 Y0，结果刀具直接撞到工件上。为什么？因为增量模式下X0 Y0意味着“不动”，但程序逻辑上他想让刀具回原点。所以，增量模式下千万别写0坐标，除非你真的想让刀具停在原地。

下面这张图，是我自己总结的G代码坐标系知识体系。你看一眼，心里就有谱了。

在实际项目中，我一般这样选：

解析器实现思路：在写G代码解析器时，我会维护一个current_coord_system变量，默认是G54。遇到G54~G59指令时，更新这个变量。遇到G90/G91时，更新is_absolute标志位。这样后续的坐标计算就能正确执行了。

好了，这一章的内容就这些。坐标系和编程模式是G代码的基石，搞懂了它们，后面的路径控制、进给速度、主轴控制学起来就轻松多了。