數控車床加工中心坐標系與工件坐標系的關系
海天精工 加工中心 鉆攻中心前言：海天精工 備注：為保證文章的完整度，本文核心內容都PDF格式顯示，如未有顯示請刷新或轉換瀏覽器嘗試，手機瀏覽可能無法正常使用！編程的學習，而對坐標系的設置只是機械的照搬，對各坐標系的原理和它們之間的關系卻不求甚解，雖然經常強調，但在思想上還是引不起足夠的重視，致使在實際使用的時候不知所措。那么什么是加工中心坐標系？什么是加工中心原點？什么是加工中心參考點？它們與設置工件坐標系又有什么關系呢？加工中心原點為加工中心上的一個固定點，也稱加工中心零點或加工中心零位：是加工中心制造廠家設置在加工中心上的一個物理位置，在精工車床上，一般設在主軸旋轉中心與卡盤后端面之交點處..以加工中心原點為坐標系原點在水平面內沿直徑方向和主軸中心線方向建立起來的x、z軸直角坐標系，成為加工中心坐標系：建立加工中心坐標系，其目的（功能）有三：1加工中心坐標系是制造和調整加工中心的基礎不論是普通車床還是精工車床，在車床硬件組裝和調試時，都必須首先建立一個工藝點（或坐標系），以此為基準來調整和修調一些工藝尺寸諸如加工中心導軌與主軸軸線的平行度、導軌與主軸的高度、尾座頂尖與主軸是否等高、主軸的徑向跳動量、軸向竄動量等等。這是一個固定點，這個工藝點一旦確定，一般不允許隨意變動。2建立加工中心與精工系統的位置關系我們可以把精工車床分為三大模塊，_是精工系統（軟件），二是車床本體（硬件），三是被加工工件（浮動件）它們分別有三個坐標系，即程序坐標系、加工中心坐標系和工件坐標系..精工加工中心上電后，三個坐標系并沒有直接的聯系，因此每次開機后無論刀架停留在加工中心坐標系中的任何位置，系統都把當前位置認定為（(),0),這樣會造成坐標系基準的不統精工車床一般采用手動或自動方式讓加工中心回零點的辦法來解決這一問題。其原理是將刀架運行到主軸旋轉中心與卡盤后端面之交點處(加工中心零點），這時溜板碰到了已預先精確設置好的行程開關或機械擋塊，信號即刻傳送到計算機系統，系統復位，此時CRT上顯示系統已預設置好的X0.000、/,0. 000坐標值，使加工中心與系統建立了同步關系，也就是讓系統知道了加工中心零點的具體坐標位置，建立了測量加工中心運動坐標的起始點..此后C1!T上會適時準確地跟蹤刀架在加工中心坐標系中運動的每一個坐標值。但是，由精工車床的結構分析可知，將刀架中心點（對刀參考點）運行到主軸旋轉中心與卡盤后端面之交點處是不可能的（會發生加工中心干涉），故此我們在加工中心坐標系X、Z軸的正方向的最大行程處設立_個與加工中心坐標系零點之間有精確位置關系的工藝點，并用行程開關或機械擋塊或柵尺定位..這個點我們把它稱為針對加工中心零點的一個參考點..當精工裝置通電后讓刀架回加工中心參考點，實際上就達到了加工中心回零的同樣的效果..由此可知，加工中心參考點和加工中心零點之間是有著密切聯系的兩個點，加工中心參考點也是加工中心上的一個固定點，是精工加工中心出廠時已設定好的，該點是加工中心坐標系的\、/,軸的正方向的最大極限處的一個固定不變的極限點。其位置由機械擋塊或行程開關或柵尺確定..以參考點為原點，坐標方向與加工中心坐標方向相同，所建立的坐標系叫作參考坐標系。3加工中心坐標系也是設置工件坐標系的基礎^ 在普通車床上加工工件，由于都是靠手工操作,所以對工件坐標系沒有太多的要求，但在精工車床操作中，精工系統根據所輸入的工件程序，通過系統運算后，由精工裝置來控制精工車床的執行機構按工件程序的軌跡運動，來達到對工件加工的目的，但精工車床各個軸的運動都是按加工中心坐標系進行運動的：當工件在車床上安裝后，雖然工件全身置于加工中心坐標系中，但具體在加工中心坐標系中的位置并沒有得以確認..也就是說加工中心坐標系與工件坐標系之間還沒有建立有機的統一。以加工中心坐標系運行的刀具，不可能與工件輪廓相吻合..在實際操作中，人們通常采用試切對刀法來解決這一問題（確定工件坐標系在加工中心坐標系中的具體位置h我們可以在所裝工件上任取一特殊點（_般是工件的左端或右端），這一點我們稱為工件坐標系原點，它是工件上所有轉折點坐標值之基準點，（為了提高零件的加工精度，避免尺寸換算和基準不重合誤差等，工件原點應盡量設定在零件的設計基準或工藝基準上）：以此點建立的坐標系，稱之為工件坐標系：在手動方式下，分別用車刀試切工件的端面和外圓找到工件原點，測量出工件原點到加工中心原點在X、Z方向間的距離，這個距離稱為工件原點偏置值，即加工中心原點在工件坐標系中的絕對坐標值：將這個偏置值預存到精工系統中，加工時，工件原點偏置值能適時自動地加到以加工中心坐標系運動的各軸上，使精工系統通過加工中心坐標系+工件偏置值來確定加工工件的各坐標值：通過這些操作，我們又建立了工件坐標系與加工中心坐標系及精工系統之間的聯系：不過由于各廠家的習慣不同，加工中心零點參數設置不盡相同，CRT位置界面顯示值也不_樣，大多數精工車床會參考點后urr顯示為X().()()()、Z0.000,表明加工中心坐標系零點與加工中心參考點重合..也有少部分車床參考點與之相反，（:RT顯示為參考點到加工中心零點的實際距離，比如X600.00CKZ1010.000..即加工中心坐標系零點與機床參考點分離：由于精工車床的加工中心零點和參考點設置的不同，在設置工件坐標系時，也就出現了不同的情況：3. 1加工中心坐標系零點與參考點重合加工中心上電后，執行加工中心回參考點操作動作，當刀架移動到X、Z軸正向最大行程處時，裝在縱向和橫向拖板上的行程開關碰到了機械擋塊，瞬時向精工系統發出信號，由系統控制拖板停止運動，既回到了參考點，并且以此點為原點建立了加工中心坐標系，此時CRT顯示X0.000、Z0.000(如圖1所示），即加工中心坐標系零點與參考點重合。此后，刀具及X、Z軸的移動范圍以及工件的放置位置都在加工中心坐標系的負方向。3.2加工中心坐標系零點與參考點分離加工中心上電后，執行加工中心回參考點操作動作，當滑板移動到X、Z軸正方向最大行程處時，裝在縱向和橫向拖板上的行程開關碰到了機械擋塊，瞬時向精工系統發出信號，由系統控制拖板停止運動，表示回到了參考點，此時CRT顯示如X600. 000、Z1010. 000(如圖2所示），由（:I;T顯示可知，車加工中心參考點距加工中心零點的距離在\方向為600. 000,在Z方向1010. 000,說明加工中心坐標系零點與加工中心參考點分離..車床參考點仍設在加工中心坐標系\、Z軸的正方向的最大行程處，而車床的加工中心原點則定義在主軸旋轉中心線與卡盤后端面的交點處。由此看出，刀具及\、Z軸的移動范圍以及工件的放置位置都在加工中心坐標系的正方向..同樣，如果我們用對刀設置工件坐標系，用刀具試切工件外圓和右端面，當刀具切削至試端面，輸入Z0,當刀具切削外圓一段測量直徑是30毫米，輸入X:W系統即刻由加工中心坐標系轉換成了以〇為原點的工件坐標系，即工件坐標系設置完成..由上述分析可知，精工車床的加工中心零點和參考點的重合與分離，直接影響著零點偏置值的確定，直接關系著工件坐標系的設置，在實際操作中要根據不同的精工車床區別對待。4結語綜上所述，由加工中心回參考點操作，我們建立了精工系統（軟件）與精工加工中心（硬件）之間的聯系，又通過對刀操作建立了精工加工中心與工件（浮動件）之間的聯系，換言之，將輸入精工系統的所編程序的坐標系和加工中心坐標系、工件坐標系達到了有機的統一（前題是工件坐標系和編程坐標系是一致的），又通過系統對所編工件程序各數值的計算，驅動加工中心上的伺服機構帶動刀具，將工件完全“復制”出來。通過上面的論述我們可知，在學習精工編程和操作時，各坐標系之間的關系是何等的重要，如果深刻的理解了加工中心坐標系、加工中心參考點與工件坐標系的關系，在理論學習中許多問題可以迎刃而解，在實際操作中對不同的精工加工中心將會靈活運用，對我們更好地理解掌握精工加工中心的加工原理，以及在處理加工過程中的許多問題都有很大的幫助..海天精工是一家集銷售、應用及服務于一體的公司。產品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機、石墨機、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機床的生產工廠設在廣東省寧波市，目前其生產的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務！聲明：本站文章均來自網絡，所有內容不代表本站觀點，本站不承擔任何法律責任！