加工中心編程甚礎(chǔ)知識(shí)
加工中心的坐標(biāo)系統(tǒng) 1.加工中心標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)方向標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系采用右手直角笛卡兒定則。基本坐標(biāo)軸為X, Y,Z并構(gòu)成直角坐標(biāo)系，相應(yīng)每個(gè)坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別為A, B,C，如圖2-1所示。基本坐標(biāo)軸X, Y, Z的關(guān)系及其正方向用右手直角笛卡兒定 則判定，拇指為X軸，食指為Y軸，中指為Z軸，圍繞X,Y,Z各軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及其正方向十A、十B, +C分別用右手螺旋定則判定，拇指為X, Y, Z的正向，四指彎曲的方向?yàn)閷?duì)應(yīng)的A, B,C的正向。與+X, +Y, +Z、十A, +B, + C相反的方向相應(yīng)用帶“一”的一X、一Y、一Z、一A、一B、一C表示。注意:相的方向之間不符合右手直角笛卡兒定則。 由于加工中心各坐標(biāo)軸既可以是刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)，也可以是工件相對(duì)于刀具運(yùn)動(dòng)，所以ISO標(biāo)準(zhǔn)有如下規(guī)定。①不論機(jī)床的具體結(jié)構(gòu)是工件靜止、刀具運(yùn)動(dòng)，或是工件運(yùn)、刀具靜止，在確定坐標(biāo)系時(shí)，一律看做是刀具相對(duì)靜止的工件運(yùn)動(dòng)。②機(jī)床的直線坐標(biāo)軸X, Y, Z的判定順序是:先Z軸，再X軸，最后按右手直角笛卡兒定則判定Y軸.③坐標(biāo)軸名(X, Y, Z, A, B,O表示刀具運(yùn)動(dòng);帶“一”的表示工件運(yùn)動(dòng)。 ④增大工件與刀具之間距離的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向.2。機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系間的關(guān)系如圖2-2所示。(1)機(jī)床坐標(biāo)系與機(jī)床原點(diǎn)、機(jī)床參考點(diǎn)①機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，是用來 確定工件坐標(biāo)系的基本坐標(biāo)系，是確定刀具(刀架)或工件(工作臺(tái))位置的參考系，并建立在機(jī)床原點(diǎn)上。機(jī)床坐標(biāo)系各坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)正方向按前述標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系規(guī)定設(shè)定。 ②機(jī)床原點(diǎn)。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床都有一個(gè)基準(zhǔn)位置，稱為機(jī)床原點(diǎn)，是機(jī)床制造商設(shè)置在機(jī)床上的一個(gè)物理位置，其作用是使機(jī)床與控制系統(tǒng)同步，建立測(cè)量機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的起始點(diǎn)。機(jī)床上有一些固定的基準(zhǔn)線，如主軸中心線;固定的基準(zhǔn)面，如工作臺(tái)面、主軸端面和T形槽側(cè)面等。機(jī)床原點(diǎn)一般設(shè)在主軸位于正極限位置時(shí)的一基準(zhǔn)點(diǎn)上，當(dāng)機(jī)床的坐標(biāo)軸手動(dòng)返回各自的零點(diǎn)以后，用各坐標(biāo)軸部件上基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)面之間的給定距離來確定機(jī)床原點(diǎn)的位置。 ③機(jī)床參考點(diǎn)。與機(jī)床原點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的還有一個(gè)機(jī)床參考點(diǎn)，它也是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，通常不同于機(jī)床原點(diǎn)。一般來說，加工中心的參考點(diǎn)設(shè)在工作臺(tái)位于負(fù)極限位置時(shí)的一基準(zhǔn)點(diǎn)上。該極限位置通過機(jī)械擋塊來調(diào)整和確定，但必須位于各坐標(biāo)軸的移動(dòng)范圍內(nèi)。為了在機(jī)床工作時(shí)建立機(jī)床坐標(biāo)系，要通過參數(shù)來指定參考點(diǎn)到機(jī)床原點(diǎn)的距離，此參數(shù)可通過精確測(cè)量來確定。一般機(jī)床工作前，必須先進(jìn)行回參考點(diǎn)動(dòng)作，各坐標(biāo)軸回零，才可建立機(jī)床坐標(biāo)系。參考點(diǎn)的位置可以通過調(diào)整機(jī)械擋塊的位置來改變，改變后必須重新精確測(cè)量并修改機(jī)床參數(shù). (2)工件坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系原點(diǎn) ①工件坐標(biāo)系。編程人員在編程時(shí)設(shè)定的坐標(biāo)系，也稱為編程坐標(biāo)系。在進(jìn)行數(shù)控編程時(shí)，首先要根據(jù)被加工零件的形狀特點(diǎn)和尺寸，在零件圖紙上建立工件坐標(biāo)系，使工件上的所有幾何元素都有確定的位置，同時(shí)也決定了在數(shù)控加工時(shí)，工件在機(jī)床上的安放方向。工件坐標(biāo)系的建立，包括坐標(biāo)原點(diǎn)的選擇和坐標(biāo)軸的確定。②工件坐標(biāo)系原點(diǎn)。也稱為工件原點(diǎn)或編程原點(diǎn)，一般用G92, G50或(G54---G59)指令指定。 工件坐標(biāo)系原點(diǎn)是由編程人員根據(jù)編程計(jì)算方便性、機(jī)床調(diào)整方便性、對(duì)刀方便性、在毛坯上位置確定的方便性等具體情況定義在工件上的幾何基準(zhǔn)點(diǎn)，一般為零件圖上最重要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)。編程人員以零件圖上的某一固定點(diǎn)為原點(diǎn)建立工件坐標(biāo)系，編程尺寸均按工件坐標(biāo)系中的尺寸給定，編程是按工件坐標(biāo)系進(jìn)行的。 加工時(shí)，首先測(cè)量工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)之間的距離，即工件原點(diǎn)偏置值(見圖2-3和圖2-4)。該偏置值可預(yù)存到數(shù)控系統(tǒng)中，在加工時(shí)工件原點(diǎn)偏置值便自動(dòng)加到工件坐標(biāo)系上，使數(shù)控系統(tǒng)可按機(jī)床坐標(biāo)系確定加工時(shí)的坐標(biāo)值，這樣使用起來非常方便。 ③工件坐標(biāo)系坐標(biāo)軸的確定.坐標(biāo)原點(diǎn)選定后，接著就是坐標(biāo)軸的確定。工件坐標(biāo)系坐標(biāo)軸確定的原則為:根據(jù)工件在機(jī)床上的安放方向與位貫決定Z軸方向，即工件安放在數(shù)控機(jī)床上時(shí)，工件坐標(biāo)系的Z軸與機(jī)床坐標(biāo)系Z軸平行，正方向一致，在工件上通常與工件主要定位支撐面垂直;然后，選擇零件尺寸較長(zhǎng)方向或切削時(shí)的主要進(jìn)給方向?yàn)閄軸方向，在機(jī)床上安放后，其方位與機(jī)床坐標(biāo)系X軸方位平行，正向一致;過原點(diǎn)與X、Z軸垂直的軸為Y軸，并根據(jù)右手定則確定Y軸的正方向。 (3)裝夾原點(diǎn) 有的機(jī)床還有一個(gè)重要的原點(diǎn)，即裝夾原點(diǎn)，是工件在機(jī)床上安放時(shí)的一個(gè)重要參考點(diǎn)。裝夾原點(diǎn)常見于帶回轉(zhuǎn)(或擺動(dòng))工作臺(tái)的加工中心，一般是機(jī)床工作臺(tái)上的一個(gè)固定點(diǎn)，比如回轉(zhuǎn)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)中心，在零位時(shí)其與機(jī)床原點(diǎn)的偏移盤為定值并可通過精確測(cè)量存人CNC系統(tǒng)的原點(diǎn)偏置寄存器中，供CNC系統(tǒng)原點(diǎn)偏移計(jì)算用。臥式加工中心主軸和工作臺(tái)回零后，其工作臺(tái)回轉(zhuǎn)中心與 機(jī)床參考點(diǎn)重合。