淺談數(shù)控車床坐標(biāo)系
引言
我們單位的數(shù)控車床現(xiàn)有兩種片酝,一種是寶雞機(jī)床廠生產(chǎn)的CJK1630囚衔,采用的是FANUC系統(tǒng),另一種是云南機(jī)床廠生產(chǎn)的CYNCP320雕沿,采用的是航天數(shù)控系統(tǒng)练湿。在使用中我們發(fā)現(xiàn)兩種系統(tǒng)不太一樣,從而使我們對(duì)數(shù)控車床坐標(biāo)系特別關(guān)注荡西,繼而進(jìn)行了分析谴疾。
1 數(shù)控坐標(biāo)系簡介
數(shù)控機(jī)床的加工是由程序控制完成的,所以坐標(biāo)系的確定與使用非常重要舵翘。根據(jù)ISO841標(biāo)準(zhǔn)昭怕,數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系用右手笛卡兒坐標(biāo)系作為標(biāo)準(zhǔn)確定。數(shù)控車床平行于主軸方向即縱向?yàn)閆軸服驼,垂直于主軸方向即橫向?yàn)閄軸裙都,刀具遠(yuǎn)離工件方向?yàn)檎颉?
數(shù)控車床有三個(gè)坐標(biāo)系即機(jī)械坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系鹅唠。機(jī)械坐標(biāo)系的原點(diǎn)是生產(chǎn)廠家在制造機(jī)床時(shí)的固定坐標(biāo)系原點(diǎn)咽皮,也稱機(jī)械零點(diǎn)。它是在機(jī)床裝配给急、調(diào)試時(shí)已經(jīng)確定下來的痒渊,是機(jī)床加工的基準(zhǔn)點(diǎn)。在使用中機(jī)械坐標(biāo)系是由參考點(diǎn)來確定的穷窃,機(jī)床系統(tǒng)啟動(dòng)后呈枉,進(jìn)行返回參考點(diǎn)操作趁尼,機(jī)械坐標(biāo)系就建立了埃碱。坐標(biāo)系一經(jīng)建立,只要不切斷電源酥泞,坐標(biāo)系就不會(huì)變化砚殿。編程坐標(biāo)系是編程序時(shí)使用的坐標(biāo)系,一般把我們把Z軸與工件軸線重合芝囤,X軸放在工件端面上似炎。工件坐標(biāo)系是機(jī)床進(jìn)行加工時(shí)使用的坐標(biāo)系,它應(yīng)該與編程坐標(biāo)系一致悯姊。能否讓編程坐標(biāo)系與工坐標(biāo)系一致羡藐,使操作的關(guān)鍵。
在使用中我們發(fā)現(xiàn),F(xiàn)ANUC系統(tǒng)與航天數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)械坐標(biāo)系確定基本相同仆嗦,都是在系統(tǒng)啟動(dòng)后回參考點(diǎn)確定辉阶。
2 淺談兩種系統(tǒng)坐標(biāo)系的確定
FANUC系統(tǒng)確定工件坐標(biāo)系有三種方法。
第一種是:通過對(duì)刀將刀偏值寫入?yún)?shù)從而獲得工件坐標(biāo)系瘩扼。這種方法操作簡單退旅,可靠性好,他通過刀偏與機(jī)械坐標(biāo)系緊密的聯(lián)系在一起农幢,只要不斷電呕长、不改變刀偏值,工件坐標(biāo)系就會(huì)存在且不會(huì)變肩容,即使斷電悯堂,重啟后回參考點(diǎn),工件坐標(biāo)系還在原來的位置勘米。
第二種是:用G50設(shè)定坐標(biāo)系躯殷,對(duì)刀后將刀移動(dòng)到G50設(shè)定的位置才能加工。對(duì)到時(shí)先對(duì)基準(zhǔn)刀繁莲,其他刀的刀偏都是相對(duì)于基準(zhǔn)刀的独府。
第三種方法是MDI參數(shù),運(yùn)用G54~G59可以設(shè)定六個(gè)坐標(biāo)系拢胆,這種坐標(biāo)系是相對(duì)于參考點(diǎn)不變的婆沟,與刀具無關(guān)。這種方法適用于批量生產(chǎn)且工件在卡盤上有固定裝夾位置的加工猛计。
航天數(shù)控系統(tǒng)的工件坐標(biāo)系建立是通過G92 Xa zb (類似于FANUC的G50)語句設(shè)定刀具當(dāng)前所在位置的坐標(biāo)值來確定唠摹。加工前需要先對(duì)刀,對(duì)到實(shí)現(xiàn)對(duì)的是基準(zhǔn)刀奉瘤,對(duì)刀后將顯示坐標(biāo)清零勾拉,對(duì)其他刀時(shí)將顯示的坐標(biāo)值寫入相應(yīng)刀補(bǔ)參數(shù)。然后測(cè)量出對(duì)刀直徑Фd盗温,將刀移動(dòng)到坐標(biāo)顯示X=a-d Z=b 的位置藕赞,就可以運(yùn)行程序了(此種方法的編程坐標(biāo)系原點(diǎn)在工件右端面中心)。在加工過程中按復(fù)位或急停健卖局,可以再回到設(shè)定的G92 起點(diǎn)繼續(xù)加工斧蜕。但如果出意外如:X或Z軸無伺服、跟蹤出錯(cuò)砚偶、斷電等情況發(fā)生批销,系統(tǒng)只能重啟,重其后設(shè)定的工件坐標(biāo)系將消失染坯,需要重新對(duì)刀均芽。如果是批量生產(chǎn)丘逸,加工完一件后回G92起點(diǎn)繼續(xù)加工下一件,在操作過程中稍有失誤肝珍,就可能修改工件坐標(biāo)系展管,需重新對(duì)刀。鑒于這種情況否胜,我們就想辦法將工件坐標(biāo)系固定在機(jī)床上瓣老。我們發(fā)現(xiàn)機(jī)床的刀補(bǔ)值有16個(gè),可以利用忽愧,于是我們?cè)囼?yàn)了幾種方法崇已。
第一種方法:在對(duì)基準(zhǔn)刀時(shí),將顯示的參考點(diǎn)偏差值寫入9號(hào)刀補(bǔ)脑苫,將對(duì)刀直徑的反數(shù)寫入8號(hào)刀補(bǔ)的X值贱起。系統(tǒng)重啟后,將刀具移動(dòng)到參考點(diǎn)舱踊,通過運(yùn)行一個(gè)程序來使刀具回到工件G92起點(diǎn)迫扫,程序如下:
N001 G92 X0 Z0;
N002 G00 T19;
N003 G92 X0 Z0;
N004 G00 X100 Z100;
N005 G00 T18;
N006 G92 X100 Z100;
N007 M30;
程序運(yùn)行到第四句還正常,運(yùn)行第五句時(shí)膳膝,刀具應(yīng)該向X的負(fù)向移動(dòng)诬絮,但卻異常的向X、Z的正向移動(dòng)陶贼,結(jié)果失敗啤贩。分析原因懷疑是同一程序調(diào)一個(gè)刀位的兩個(gè)刀補(bǔ)所至。
第二種方法:在對(duì)基準(zhǔn)刀時(shí)拜秧,將顯示的與參考點(diǎn)偏差的Z值寫入9號(hào)刀補(bǔ)的Z值痹屹,將顯示的X值與對(duì)刀直徑的反數(shù)之和寫入9好刀補(bǔ)的X值。系統(tǒng)重啟后枉氮,將刀具移至參考點(diǎn)志衍,運(yùn)行如下程序:
N001 G92 X0 Z0;
N002 G00 T19;
N003 G00 X100 Z100;
N004 M30;
程序運(yùn)行后成功的將刀具移至工件G92起點(diǎn)。但在運(yùn)行工件程序時(shí)聊替,刀具應(yīng)先向X楼肪、Z的負(fù)向移動(dòng),卻又異常的向X佃牛、Z的正向移動(dòng)淹辞,結(jié)果又失敗医舆。分析原因懷疑是系統(tǒng)運(yùn)行完一個(gè)程序后俘侠,運(yùn)行的刀補(bǔ)還在內(nèi)存當(dāng)中,沒有清空彪饺,運(yùn)行下一個(gè)程序時(shí)它先要作消除刀補(bǔ)的移動(dòng)钦将。
第三種方法:用第二種方法的程序?qū)⒌毒咭浦凉ぜ礼92起點(diǎn)后促弯,重啟系統(tǒng),不會(huì)參考點(diǎn)直接加工阱纷,試驗(yàn)后能夠加工诲厚。但這不符合機(jī)床操作規(guī)程,結(jié)論是能行但不可行辞唤。
第四種方法:在對(duì)刀時(shí)蔽曙,將顯示的與參考點(diǎn)偏差值個(gè)加上100后寫入其對(duì)應(yīng)刀補(bǔ),每一把刀都如此为巾,這樣每一把刀的刀補(bǔ)就都是相對(duì)于參考點(diǎn)的家澈,加工程序的G92起點(diǎn)設(shè)為X100 Z100,試驗(yàn)后可行彰朴。這種方法的缺點(diǎn)是每一次加工的起點(diǎn)都是參考點(diǎn)蚀比,刀具移動(dòng)距離較長,但由于這是G00 快速移動(dòng)据智,還可以接受甩汞。
第五種方法:在對(duì)基準(zhǔn)刀時(shí)將顯示的與參考點(diǎn)偏差及對(duì)刀直徑都記錄下來,系統(tǒng)一旦重啟篙梢,可以手動(dòng)的將刀具移動(dòng)到G92 起點(diǎn)位置顷帖。這種方法麻煩一些,但還可行渤滞。
3 結(jié)束語
數(shù)控機(jī)床的工件坐標(biāo)系確定是影響加工精度的一大因素窟她,對(duì)于不同型號(hào)的機(jī)床又有不同的要求,只有準(zhǔn)確掌握蔼水、靈活運(yùn)用這些知識(shí)震糖,才能操作好數(shù)控機(jī)床。
我們單位的數(shù)控車床現(xiàn)有兩種片酝,一種是寶雞機(jī)床廠生產(chǎn)的CJK1630囚衔,采用的是FANUC系統(tǒng),另一種是云南機(jī)床廠生產(chǎn)的CYNCP320雕沿,采用的是航天數(shù)控系統(tǒng)练湿。在使用中我們發(fā)現(xiàn)兩種系統(tǒng)不太一樣,從而使我們對(duì)數(shù)控車床坐標(biāo)系特別關(guān)注荡西,繼而進(jìn)行了分析谴疾。
1 數(shù)控坐標(biāo)系簡介
數(shù)控機(jī)床的加工是由程序控制完成的,所以坐標(biāo)系的確定與使用非常重要舵翘。根據(jù)ISO841標(biāo)準(zhǔn)昭怕,數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系用右手笛卡兒坐標(biāo)系作為標(biāo)準(zhǔn)確定。數(shù)控車床平行于主軸方向即縱向?yàn)閆軸服驼,垂直于主軸方向即橫向?yàn)閄軸裙都,刀具遠(yuǎn)離工件方向?yàn)檎颉?
數(shù)控車床有三個(gè)坐標(biāo)系即機(jī)械坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系鹅唠。機(jī)械坐標(biāo)系的原點(diǎn)是生產(chǎn)廠家在制造機(jī)床時(shí)的固定坐標(biāo)系原點(diǎn)咽皮,也稱機(jī)械零點(diǎn)。它是在機(jī)床裝配给急、調(diào)試時(shí)已經(jīng)確定下來的痒渊,是機(jī)床加工的基準(zhǔn)點(diǎn)。在使用中機(jī)械坐標(biāo)系是由參考點(diǎn)來確定的穷窃,機(jī)床系統(tǒng)啟動(dòng)后呈枉,進(jìn)行返回參考點(diǎn)操作趁尼,機(jī)械坐標(biāo)系就建立了埃碱。坐標(biāo)系一經(jīng)建立,只要不切斷電源酥泞,坐標(biāo)系就不會(huì)變化砚殿。編程坐標(biāo)系是編程序時(shí)使用的坐標(biāo)系,一般把我們把Z軸與工件軸線重合芝囤,X軸放在工件端面上似炎。工件坐標(biāo)系是機(jī)床進(jìn)行加工時(shí)使用的坐標(biāo)系,它應(yīng)該與編程坐標(biāo)系一致悯姊。能否讓編程坐標(biāo)系與工坐標(biāo)系一致羡藐,使操作的關(guān)鍵。
在使用中我們發(fā)現(xiàn),F(xiàn)ANUC系統(tǒng)與航天數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)械坐標(biāo)系確定基本相同仆嗦,都是在系統(tǒng)啟動(dòng)后回參考點(diǎn)確定辉阶。
2 淺談兩種系統(tǒng)坐標(biāo)系的確定
FANUC系統(tǒng)確定工件坐標(biāo)系有三種方法。
第一種是:通過對(duì)刀將刀偏值寫入?yún)?shù)從而獲得工件坐標(biāo)系瘩扼。這種方法操作簡單退旅,可靠性好,他通過刀偏與機(jī)械坐標(biāo)系緊密的聯(lián)系在一起农幢,只要不斷電呕长、不改變刀偏值,工件坐標(biāo)系就會(huì)存在且不會(huì)變肩容,即使斷電悯堂,重啟后回參考點(diǎn),工件坐標(biāo)系還在原來的位置勘米。
第二種是:用G50設(shè)定坐標(biāo)系躯殷,對(duì)刀后將刀移動(dòng)到G50設(shè)定的位置才能加工。對(duì)到時(shí)先對(duì)基準(zhǔn)刀繁莲,其他刀的刀偏都是相對(duì)于基準(zhǔn)刀的独府。
第三種方法是MDI參數(shù),運(yùn)用G54~G59可以設(shè)定六個(gè)坐標(biāo)系拢胆,這種坐標(biāo)系是相對(duì)于參考點(diǎn)不變的婆沟,與刀具無關(guān)。這種方法適用于批量生產(chǎn)且工件在卡盤上有固定裝夾位置的加工猛计。
航天數(shù)控系統(tǒng)的工件坐標(biāo)系建立是通過G92 Xa zb (類似于FANUC的G50)語句設(shè)定刀具當(dāng)前所在位置的坐標(biāo)值來確定唠摹。加工前需要先對(duì)刀,對(duì)到實(shí)現(xiàn)對(duì)的是基準(zhǔn)刀奉瘤,對(duì)刀后將顯示坐標(biāo)清零勾拉,對(duì)其他刀時(shí)將顯示的坐標(biāo)值寫入相應(yīng)刀補(bǔ)參數(shù)。然后測(cè)量出對(duì)刀直徑Фd盗温,將刀移動(dòng)到坐標(biāo)顯示X=a-d Z=b 的位置藕赞,就可以運(yùn)行程序了(此種方法的編程坐標(biāo)系原點(diǎn)在工件右端面中心)。在加工過程中按復(fù)位或急停健卖局,可以再回到設(shè)定的G92 起點(diǎn)繼續(xù)加工斧蜕。但如果出意外如:X或Z軸無伺服、跟蹤出錯(cuò)砚偶、斷電等情況發(fā)生批销,系統(tǒng)只能重啟,重其后設(shè)定的工件坐標(biāo)系將消失染坯,需要重新對(duì)刀均芽。如果是批量生產(chǎn)丘逸,加工完一件后回G92起點(diǎn)繼續(xù)加工下一件,在操作過程中稍有失誤肝珍,就可能修改工件坐標(biāo)系展管,需重新對(duì)刀。鑒于這種情況否胜,我們就想辦法將工件坐標(biāo)系固定在機(jī)床上瓣老。我們發(fā)現(xiàn)機(jī)床的刀補(bǔ)值有16個(gè),可以利用忽愧,于是我們?cè)囼?yàn)了幾種方法崇已。
第一種方法:在對(duì)基準(zhǔn)刀時(shí),將顯示的參考點(diǎn)偏差值寫入9號(hào)刀補(bǔ)脑苫,將對(duì)刀直徑的反數(shù)寫入8號(hào)刀補(bǔ)的X值贱起。系統(tǒng)重啟后,將刀具移動(dòng)到參考點(diǎn)舱踊,通過運(yùn)行一個(gè)程序來使刀具回到工件G92起點(diǎn)迫扫,程序如下:
N001 G92 X0 Z0;
N002 G00 T19;
N003 G92 X0 Z0;
N004 G00 X100 Z100;
N005 G00 T18;
N006 G92 X100 Z100;
N007 M30;
程序運(yùn)行到第四句還正常,運(yùn)行第五句時(shí)膳膝,刀具應(yīng)該向X的負(fù)向移動(dòng)诬絮,但卻異常的向X、Z的正向移動(dòng)陶贼,結(jié)果失敗啤贩。分析原因懷疑是同一程序調(diào)一個(gè)刀位的兩個(gè)刀補(bǔ)所至。
第二種方法:在對(duì)基準(zhǔn)刀時(shí)拜秧,將顯示的與參考點(diǎn)偏差的Z值寫入9號(hào)刀補(bǔ)的Z值痹屹,將顯示的X值與對(duì)刀直徑的反數(shù)之和寫入9好刀補(bǔ)的X值。系統(tǒng)重啟后枉氮,將刀具移至參考點(diǎn)志衍,運(yùn)行如下程序:
N001 G92 X0 Z0;
N002 G00 T19;
N003 G00 X100 Z100;
N004 M30;
程序運(yùn)行后成功的將刀具移至工件G92起點(diǎn)。但在運(yùn)行工件程序時(shí)聊替,刀具應(yīng)先向X楼肪、Z的負(fù)向移動(dòng),卻又異常的向X佃牛、Z的正向移動(dòng)淹辞,結(jié)果又失敗医舆。分析原因懷疑是系統(tǒng)運(yùn)行完一個(gè)程序后俘侠,運(yùn)行的刀補(bǔ)還在內(nèi)存當(dāng)中,沒有清空彪饺,運(yùn)行下一個(gè)程序時(shí)它先要作消除刀補(bǔ)的移動(dòng)钦将。
第三種方法:用第二種方法的程序?qū)⒌毒咭浦凉ぜ礼92起點(diǎn)后促弯,重啟系統(tǒng),不會(huì)參考點(diǎn)直接加工阱纷,試驗(yàn)后能夠加工诲厚。但這不符合機(jī)床操作規(guī)程,結(jié)論是能行但不可行辞唤。
第四種方法:在對(duì)刀時(shí)蔽曙,將顯示的與參考點(diǎn)偏差值個(gè)加上100后寫入其對(duì)應(yīng)刀補(bǔ),每一把刀都如此为巾,這樣每一把刀的刀補(bǔ)就都是相對(duì)于參考點(diǎn)的家澈,加工程序的G92起點(diǎn)設(shè)為X100 Z100,試驗(yàn)后可行彰朴。這種方法的缺點(diǎn)是每一次加工的起點(diǎn)都是參考點(diǎn)蚀比,刀具移動(dòng)距離較長,但由于這是G00 快速移動(dòng)据智,還可以接受甩汞。
第五種方法:在對(duì)基準(zhǔn)刀時(shí)將顯示的與參考點(diǎn)偏差及對(duì)刀直徑都記錄下來,系統(tǒng)一旦重啟篙梢,可以手動(dòng)的將刀具移動(dòng)到G92 起點(diǎn)位置顷帖。這種方法麻煩一些,但還可行渤滞。
3 結(jié)束語
數(shù)控機(jī)床的工件坐標(biāo)系確定是影響加工精度的一大因素窟她,對(duì)于不同型號(hào)的機(jī)床又有不同的要求,只有準(zhǔn)確掌握蔼水、靈活運(yùn)用這些知識(shí)震糖,才能操作好數(shù)控機(jī)床。
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