五面體坐標轉換宏程序的應用近她，簡化了加工程序漓柑，補償了偏心誤差湖蜕，提高了工件加工精度逻卖、加工效率宋列，使五面體加工中心一次裝夾能夠自動完成多個面的加工特點得到充分體現(xiàn)，并為企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟效益评也。

　　近年來炼杖，核電、風力發(fā)電盗迟、鐵路等行業(yè)的發(fā)展迅速坤邪。大型結構件加工效率和加工精度成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。五面體加工中心能夠保證工件一次裝夾后罚缕，加工除安裝底面外的五個面艇纺，兼有立式加工中心和臥式加工中心功能，加工過程中能夠保證工件位置公差邮弹、加工精度黔衡。五面體加工中心成為解決問題的主要手段。傳統(tǒng)加工方法醇颗，需要多次尋找坐標系陨楼，這樣做費時費力又存在誤差。五面體立臥頭坐標轉換宏程序的應用搭诬，只需用一次尋找坐標系蘸橡，通過數(shù)控系統(tǒng)內部完成坐標的平移變換計算，編程者不需要考慮立臥頭尺寸的差異转傍，利用刀尖點編程层褥，使加工程序簡單、易懂糜实、便于修改彼兆。充分體現(xiàn)了五面體加工中心的高效率、高精度的功能错这。本文介紹基于FANUC數(shù)控系統(tǒng)立臥坐標轉換宏程序原理以及編制方法邀秕。

　　通常情況下，五面體加工中心帶有一個立頭和一個臥頭妄午，臥頭能夠通過主軸帶動鼠牙盤傳動仓坞，實現(xiàn)每15° 的準確分度。

　　1. 五面體機床立臥頭幾何尺寸標定
　　進行準確地標定是得到正確坐標變換的必要條件腰吟。由于立臥頭的幾何尺寸存在差異以及立頭與臥頭中心之間存在裝配誤差无埃，我們可以利用百分表、檢棒毛雇、量塊等量具對立臥頭進行標定嫉称，需要標定的尺寸如圖1所示。

　　圖中，#501表示立頭主軸端面到臥頭主軸中心軸線距離（見圖1a）织阅；#502表示臥頭主軸端面到立頭主軸中心軸線距離（見圖1a）壳繁；#503表示立頭與臥頭中心裝配不同心誤差（見圖1b）。

圖1 立頭與臥頭標定尺寸

2. 五面體機床立臥頭坐標轉換宏程序補償?shù)乃惴?br>　　我們通過立頭與臥頭在XY面和ZX面上的投影建立數(shù)學模型（見圖2）蒲稳。數(shù)學模型的建立氮趋，能夠幫助我們將空間向量轉化為沿X、Y江耀、Z三個方向的矢量剩胁，方便理解和在宏程序中進行計算補償。O點為使用立頭尋找的坐標系的原點祥国。角度C是臥頭與X軸的正方向夾角楞虾。

圖2 立頭與臥頭在投影面上數(shù)學模型

　　工件根據(jù)三角函數(shù)關系，可以計算出立頭與臥頭在X初瓜、Y引宙、Z三個方向幾何尺寸差異的矢量值。我們能夠得到：

　　X方向分量：#502×cosC－#503×sinCY方向分量：#503×cosC－#502×sinCZ方向分量：#501

　　3. 五面體機床立臥頭坐標轉換宏程序編制
　　為了增強加工程序的可讀性否北，便于修改夸莱。我們需要對工件坐標系進行旋轉。統(tǒng)一編程坐標系的方向叹匹，使加工面的工件坐標系平面都為“XY”平面恤柴，如圖3所示。

圖3 臥頭加工坐標系旋轉示意圖

　　綜上所述挺寒，基于立臥頭空間角度的數(shù)學模型扯蕾，利用FANUC系統(tǒng)坐標平移指令“G52”和坐標系旋轉指令“G68”，能夠編制五面體機床立臥頭坐標轉換宏程序珊煌。為了方便調用锚署，我們定義調用G代碼“G333”。指令格式如下：

　　G333 X___ Y___ Z___（偏心補償生效刻撒、坐標系平移旋轉生效骨田、刀具補償生效）

　　4. 五面體機床立臥頭坐標轉換宏程序加工實例
　　加工工件如圖4所示。加工工藝步驟：

圖4 工件

（1）用立頭在工件的上平面中心声怔，尋找工件坐標系“G55”态贤。

（2）換臥頭，將臥頭旋轉到60°的位置上捧搞。

　　（3）利用五面體立臥頭坐標轉換宏程序狮荔，將坐標系平移胎撇、旋轉到新的坐標系原點，并且在新的坐標系原點鉆孔，深度為30mm晚树。

　　G40 G69 G49 G55 （取消所有補償）

　　T1 M6              (換刀)

　　G00 C60          (臥頭旋轉到60°位置)

　　S1000 M3        (主軸正轉)

　　G333 X100. Y-50. Z-100.  （調用旋轉補償程序,將坐標系原點平移X100.Y-50.Z-100.位置姻采，進行坐標系平移、旋轉轉換爵憎，）

　　G00 Z500.       (定位到Z500位置)

　　X0.Y0.        （定位到新坐標系零點）

　　Z100.            （安全距離Z100）

　　G98 G81 Z-30. R5.F100 （鉆Z-30深孔）

　　G80                 （取消固定循環(huán)）

　　G00 Z500.       （退到安全位置）

　　G334                  (取消刀補慨亲、坐標轉換、頭補)

　　M5                   （主軸停止）

　　M30               （程序結束）

（大連機床集團有限責任公司 楊晗）

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