曾祥君

大連市輕工業(yè)學(xué)校，遼寧 大連 116023

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數(shù)控加工的相關(guān)坐標(biāo)系與定位形式

曾祥君

大連市輕工業(yè)學(xué)校，遼寧 大連 116023

依據(jù)右手笛卡爾坐標(biāo)判別和工件固定不動(dòng)，刀具移動(dòng)切削的原則，我們可以直觀地分辨坐標(biāo)軸的方向與位置。在此基礎(chǔ)上機(jī)床原點(diǎn)是一固定位置，多設(shè)置在主軸法蘭盤(pán)接觸面的中心。如圖所示的機(jī)床參考點(diǎn)是已知量(機(jī)床極限位置)，可根據(jù)它的位置間接確定機(jī)床原點(diǎn)M的位置。回零(返參)操作后機(jī)床坐標(biāo)系建立完成。

工件坐標(biāo)系又稱(chēng)編程坐標(biāo)系，是工藝設(shè)計(jì)人員在編程時(shí)設(shè)定的坐標(biāo)系，工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸與機(jī)床坐標(biāo)系方向一致。而工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置通常放置在對(duì)稱(chēng)的工件幾何中心上，當(dāng)然數(shù)控銑和加工中心上也有角坐標(biāo)的形式。

刀具與工件坐標(biāo)系之間有確定的位置關(guān)系，該參數(shù)值是在機(jī)械坐標(biāo)系中產(chǎn)生的。當(dāng)我們采用試切法或?qū)み吰鲗?duì)刀結(jié)束后，設(shè)置程序調(diào)用工件坐標(biāo)系的方法有兩種，G92與G54-G59。例如：當(dāng)執(zhí)行G92 X10 Y10時(shí)，常會(huì)認(rèn)為是刀具運(yùn)行到達(dá)X10 Y10點(diǎn)位上。其實(shí)，G92指令程序段只是設(shè)定加工坐標(biāo)系，并不產(chǎn)生任何動(dòng)作，這時(shí)刀具早已處于工件坐標(biāo)系中的X10 Y10點(diǎn)上。

而G54-G59指令程序段可以和G00、G01指令進(jìn)行組合，如G54G90G01 X10 Y10，運(yùn)動(dòng)部件在選定的工件坐標(biāo)系中進(jìn)行移動(dòng)。程序段運(yùn)行后，無(wú)論刀具當(dāng)前處于哪個(gè)位置，它都會(huì)移動(dòng)到工件坐標(biāo)系中的

X10 Y10點(diǎn)上。二者的區(qū)別在于G92以當(dāng)前刀具到達(dá)點(diǎn)位定義工件坐標(biāo)系(刀具不動(dòng))，G54-G59以目標(biāo)點(diǎn)位定義工件坐標(biāo)系(刀具移動(dòng))。

在高端編程操作中我們會(huì)利用到G52代碼進(jìn)行局部坐標(biāo)生成，它的格式為G52 XYZ，其中XYZ參數(shù)是局部坐標(biāo)系原點(diǎn)在當(dāng)前工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。G52指令能在所有的工件坐標(biāo)系(G92、G54-G59)內(nèi)形成子坐標(biāo)系，即局部坐標(biāo)系，具體如上圖。

含有G52指令的程序段中，絕對(duì)值編程方式的指令值就是在該局部坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。設(shè)定局部坐標(biāo)系后，工件坐標(biāo)系和機(jī)床坐標(biāo)系保持不變。我們可以利用該程序段的特點(diǎn)，制作出很多復(fù)雜的型面和趣味零件。以上圖為例，除固定位置的機(jī)械坐標(biāo)外，一個(gè)程序中可出現(xiàn)三種坐標(biāo)定義形式：G92、G54、G52。完成中間A——C點(diǎn)的切削，具體程序編制如下：

刀具沿A→B→C路線(xiàn)進(jìn)行，刀具起點(diǎn)在(20，20，0)處

N02 G92 X20 Y20 Z0；設(shè)定G92為當(dāng)前工作坐標(biāo)系

N04 G90 G00 X10 Y10；快速定位到G92工作坐標(biāo)系中的A點(diǎn)

N06 G54；將G54置為當(dāng)前坐標(biāo)系

N08 G90 G00 X10 Y10；快速定位到G54工作坐標(biāo)系中的B點(diǎn)

N10 G52 X20 Y20；在當(dāng)前工作坐標(biāo)系G54中建立局部坐標(biāo)系G52

N12 G90 G00 X10 Y10；定位到G52中的C點(diǎn)

在實(shí)際生產(chǎn)中，常會(huì)遇到大批量生產(chǎn)的情況，熟練地技術(shù)工人會(huì)將機(jī)床工作臺(tái)合理劃分區(qū)域，在一個(gè)加工區(qū)間內(nèi)完成多個(gè)工件的加工。這就需要使用到多坐標(biāo)系設(shè)定的相關(guān)知識(shí)。而G52指令的就能幫助操作者完成多坐標(biāo)系的設(shè)定，熟練掌握該指令將對(duì)企業(yè)生產(chǎn)力的提高起到良好的促進(jìn)作用。

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